CN103339218A - 涂覆的磨料聚集体及含其的产品 - Google Patents

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J·J·曼宁
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    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions

Abstract

一种涂覆的磨料产品包括一种微粒材料，该微粒材料包含具有大致球形或环形形状的、未加工的、未烧制的磨料聚集体，这些聚集体是由一种组合物形成的，该组合物包括：磨料砂砾颗粒、一种纳米颗粒粘合剂、一种双功能材料以及一种交联剂。这些未加工的、未烧制的磨料聚集体也可以在自由的磨料产品以及粘结的磨料产品中使用。

Description

涂覆的磨料聚集体及含其的产品
背景
本披露的领域
本披露总体上针对磨料微粒材料、用于制造磨料微粒材料的方法、结合了磨料微粒材料的磨料产品、以及用于使用磨料微粒材料加工工件的方法。
相关技术的说明
总体上磨料产品包含磨料微粒材料或由其形成。可以将这类磨料微粒材料用作一种自由的磨料（例如以浆料的形式）、或一种固定的磨料（典型地或者涂覆的磨料或者粘结的磨料物品）。在不同的工业中使用磨料产品通过如精研、研磨、或者抛光来机加工工件。利用磨料物品的机加工跨越了从光学工业、汽车补漆工业、牙科应用、到金属制造工业的广阔工业范围。在家庭应用中通常地也由用户完成机加工（例如通过手或通过使用通常地可获得的工具，例如轨道抛光机（无轨的和固定轴的两者）、以及皮带和振动砂磨机）。在这些例子中的每一个之中，使用磨料来去除大块材料和/或影响产品的表面特性（例如，平面性，表面粗糙度）。
表面特性包括光泽、质地以及均匀性。例如，金属部件的制造商们使用磨料物品来对表面进行精细抛光，并且时常希望有一个均匀的光滑表面。类似地，光学器件制造商们希望生产无缺陷的表面以防止光的衍射和散射的磨料物品。因此，磨料物品的磨料表面通常影响表面品质。
就某些应用而言，制造商们还希望磨料物品具有高的原料去除速率。然而，在去除速率与表面品质之间经常存在着权衡。更细的晶粒磨料物品通常产生更光滑的表面，然而具有更低的原料去除速率。更低的原料去除速率导致了更慢的产量以及增加的成本。
表面特征和材料去除速率也会受到磨料物品的耐久性的影响。易磨损或失去晶粒的磨料物品会表现出低的材料去除速率，并会导致多种表面缺陷。磨料物品的快速磨损会导致材料去除速率的降低，从而导致频繁更换磨料物品。另外，不希望的表面缺陷可导致额外的抛光步骤。频繁更换磨料物品和额外的抛光步骤都导致生产更加慢以及与抛弃的磨料物品相关联的浪费增加。
磨料颗粒的形成（例如通过化学合成途径或通过本体材料加工途径（例如熔凝和粉碎））被认为是一个已被开发得相当好的并且成熟的技术领域。因此，相当多的开发资源已经致力于宏观结构的开发，例如在涂覆的磨料的背景中设计的磨料产品的开发并且特别是在粘结的磨料的背景中三维结构和配制品的开发。尽管不断地开发，但是在用于改进的微粒材料的领域继续存在一种需要。
磨料微粒材料包括基本上单相无机物质，例如氧化铝、碳化硅、硅石、二氧化铈、以及更硬的、高性能超级磨料晶粒，例如立方氮化硼以及金刚石。通过开发复合微粒材料已经实现了增强的以及甚至更复杂的磨料特性。这类物质包括形成的聚集体，这些聚集体可以通过浆料加工途径来形成，该途径包括通过挥发或蒸发去除液体载体，留下未加工的聚集体，随后进行高温处理（例如，烧制）从而形成可用的、烧制的聚集体。
已经在多种磨料产品配置中找到这类复合聚集体的商业用途。然而，业界继续要求甚至更进一步改进的微粒材料，并且特别是可以提供增强了机加工性能的复合聚集体。
具体而言，特别希望的是改进了聚集体强度并显示出其他希望特性（防加载特性）的复合聚集体配制品。
概述
根据一个实施例，用于形成一种磨料聚集体的含水混合物或含水浆料包括：多个磨料砂砾微颗粒或磨料晶粒；一种纳米颗粒粘合剂；以及由一种双功能材料和一种交联剂组成的组中的至少一者，优选两者。
根据另一个实施例，具有大致球形或环形形状的未加工的、未烧制的磨料聚集体包括：多个磨料砂砾微颗粒或磨料晶粒；一种纳米颗粒粘合剂；一种双功能材料、以及一种交联剂。
根据另一个实施例，涂覆的磨料产品包括一个基底和粘结到其上的微粒材料，该微粒材料包括具有大致球形或环形形状的未加工的、未烧制的磨料聚集体，该聚集体是由包括磨料砂砾颗粒、一种纳米颗粒粘合剂、一种双功能材料、以及一种交联剂的一种组合物形成的。
根据另一个实施例，一种用于形成磨料微粒材料的方法，该方法包括：形成一种浆料，该浆料包括一种液体载体、磨料砂砾颗粒、一种纳米颗粒粘合剂、一种双功能材料、以及一种交联剂；将该浆料喷雾干燥以形成未加工的、未烧制的复合聚集体，该复合聚集体含有这些磨料砂砾颗粒、这种纳米颗粒粘合剂、这种双功能材料、以及这种交联剂。此外，将这些聚集体进行分类以用于磨料产品中。
附图简要说明
通过参考附图可以更好地理解本披露，并且使它的众多特征和优点对本领域的普通技术人员而言变得清楚。
图1-是示出由于添加交联剂（糊精）而导致聚集体强度相对增加的图表。
图2-是将根据本披露、现有技术出版物制备的涂覆的磨料盘和市售的防水涂覆的磨料在砂磨测试期间获得的质量去除速率和表面光洁度（RZ）进行比较的图。
图3-是通过扫描电子显微镜拍摄的显微照片，示出了根据现有技术在一个基底的涂层中的磨料聚集体，这些磨料聚集体包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾、以及一种增塑剂。
图4-是通过扫描电子显微镜拍摄的显微照片，示出了根据本披露的一个实施例在一个基底的涂层中在使用前的磨料聚集体，这些磨料聚集体包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾、一种双功能材料、以及一种交联剂。
图4A-是通过扫描电子显微镜拍摄的显微照片，示出了根据本披露的一个实施例在一个基底的涂层中在使用后的磨料聚集体，这些磨料聚集体包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾、一种双功能材料以及一种交联剂。
图5-是通过扫描电子显微镜拍摄的显微照片，示出了根据本披露的另一个实施例在一个基底的涂层中在使用前的磨料聚集体，这些磨料聚集体包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾、一种双功能材料、以及一种交联。
图5A-是通过扫描电子显微镜拍摄的显微照片，示出了根据本披露的另一个实施例在喷雾干燥后的球形和环形的磨料聚集体，这些磨料聚集体包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾、一种双功能材料、以及一种交联剂。
图6-是通过扫描电子显微镜拍摄的显微照片，示出了根据本披露的另一个实施例在喷雾干燥后的球形和环形磨料聚集体，这些磨料聚集体包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾、一种双功能材料、以及一种交联剂。
图6A-是通过扫描电子显微镜拍摄的显微照片，示出了根据本披露的另一个实施例在一个基底的涂层中在使用前的磨料聚集体，这些磨料聚集体包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾、一种双功能材料、以及一种交联剂。
图6B-是通过扫描电子显微镜拍摄的显微照片，示出了根据本披露的另一个实施例在一个基底的涂层中在使用后的磨料聚集体，这些磨料聚集体包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾、一种双功能材料、以及一种交联剂。
图7-是通过扫描电子显微镜拍摄的显微照片，示出了一种市售的防水砂纸在使用后的情况，该砂纸包括一个单层的硅单一碳化硅砂砾晶粒。
在不同的图中使用相同的参考符号指示相似或相同的物件。
优选实施方案说明
根据一个实施例，提供了磨料聚集体，该聚集体特别适合用于机加工操作，其中进行研磨以去除物质并且改善表面品质。可以通过基于浆料的加工来形成磨料聚集体。在此，实施例可以利用喷雾干燥，其中将含有这些聚集体的组分物质的浆料与一种液体载体（例如水）混合在一起，喷雾成液滴，并且干燥。更详细地说，某些实施例结合了：一种可以呈微颗粒形式的磨料砂砾、一种可以呈纳米颗粒形式的粘合剂、一种在浆料中既作为增塑剂又被称为分散剂同时赋予如此形成的喷雾干燥的聚集体防加载（anti-loading）特性的双功能材料、一种促进粘合剂颗粒之间的氢键合并且从而提高如此形成的喷雾干燥的聚集体的强度的交联剂。
如在此使用的，术语“微颗粒”可以用于指具有平均粒度从约0.1微米至约50微米的颗粒，优选地不少于0.2微米、0.5微米、或0.75微米，并且不大于约20微米，例如不大于10微米。具体的实施例具有从约0.5微米至约10微米的平均粒度。
如在此使用的，术语“纳米颗粒”可以用于指具有平均粒度从约5nm至约150nm的颗粒，典型地小于约100nm、80nm、60nm、50nm、或小于约40nm。纳米颗粒的典型的平均粒度位于约20nm至约50nm的范围内。
如在此使用的，术语“聚集体”可以用于指代由多个较小的颗粒构成的颗粒，这些较小的颗粒以这样一种方式进行结合，即：通过施加压力或搅拌较难将该聚集体颗粒分离或分解成较小的颗粒。与在此使用的术语“团聚体”大不相同，这种团聚体是指由多个较小的颗粒制成的颗粒，这些较小的颗粒以这样一种方式进行结合，即，例如通过施加压力或手动搅拌相对容易地将该聚集体颗粒分离或将该颗粒分解回更小的颗粒。根据本发明的实施例，这些聚集体具有一种复合结构，该复合结构包括：具有的尺寸是在微颗粒范围内的磨料砂砾、一种提供其中嵌入或包含磨料砂砾的聚集体基质的纳米颗粒粘合剂、一种充当增塑剂和防加载剂两者的材料、以及一种促进与这些粘合剂颗粒的氢键合的交联剂。如将被更详细地描述的，根据多个实施例的聚集体具有显著的形态，其特征是这些磨料砂砾均匀分布于该纳米颗粒粘合剂中。
显著的结果是，根据多种实施例的聚集体是处于未加工的、未烧制的状态。在此，将这些聚集体用作一种磨料产品或用于其中，而没有显著的成形后热处理（例如煅烧、烧结、或再结晶），这些成形后热处理改变了这些聚集体的微晶尺寸、晶粒大小、密度、拉伸强度、杨氏模量等。通常地在陶瓷加工中进行这类热处理过程以提供可用的产品，但却不用在此处。总体上，在超过400°C下执行这类热处理步骤，通常地500°C和以上。的确，对于某些陶瓷种类而言温度的范围可以容易地从800°C至1200°C以及以上。
磨料砂砾颗粒通常具有的莫氏硬度大于约3，并且优选从约3至约10。对于特殊的应用，这些磨料砂砾颗粒具有不小于5、6、7、8、或9的莫氏硬度。这些磨料砂砾颗粒总体上被认为是用作磨料聚集体中的初级有效磨削或者抛光的试剂。适当的磨料组合物的实例包括非金属的、无机的固体，例如碳化物、氧化物、氮化物、以及某些含碳的材料。氧化物包括：氧化硅（例如，石英、方石英、以及玻璃样形式）、二氧化铈、氧化锆、氧化铝。碳化物和氮化物包括但不限于：碳化硅、铝、氮化硼（包括立方氮化硼）、碳化钛、氮化钛、氮化硅。含碳的物质包括：金刚石（它广泛地包括合成的金刚石）、金刚石样的碳、以及相关的含碳的物质（例如富勒烯（fullerite）以及聚集体金刚石纳米棒）。材料还可以包括一个宽范围的天然存在的挖掘的矿物，举例来说例如石榴石、方石英、石英、刚玉、长石。本披露的某些实施例利用了金刚石、碳化硅、氧化铝、和/或氧化铈材料，其中值得注意地显示金刚石是有效的。此外，本领域的普通技术人员将了解的是在本披露的磨料聚集体中可以使用其他的具有所希望的硬度特性的不同组合物作为磨料砂砾颗粒。此外，根据本披露在某些实施例中，可以将两种或更多种不同的磨料砂砾颗粒的混合物用于同一批聚集体中。
如从以上描述中应当理解的，可以将多种多样的磨料砂砾颗粒用于多个实施例中。在以上内容中，立方氮化硼和金刚石被认为是“超级磨料”颗粒，并且对其已经发现了广泛的商业用途用于专门的机加工操作中，包括高度关键性的抛光操作。此外，可以对这些磨料砂砾颗粒进行处理以便在结合入聚集体中之前在单独的颗粒上形成一种冶金学涂层。这些超级磨料砂砾特别适合用于涂覆。典型的冶金学涂层包括：镍、钛、铜、银、及它们的合金和混合物。
大体上，这些磨料砂砾颗粒的尺寸位于微颗粒的范围内。应当注意到的是，这些磨料砂砾颗粒可以由较小颗粒的磨料聚集体（例如磨料聚集体纳米颗粒）形成，尽管更常见地这些磨料砂砾是由微颗粒范围内的多个单个颗粒形成的。例如，可以将多个纳米尺寸的金刚石颗粒聚集在一起以提供一种金刚石砂砾微颗粒。这些磨料砂砾颗粒的尺寸可以根据所使用的砂砾颗粒的类型而改变。例如，在本披露的某些实施例中，优选地使用具有的尺寸为约3微米至约8微米的碳化硅砂砾颗粒。在其他实施例中，优选地使用具有的尺寸为约0.5微米至2微米，如约1微米的金刚石砂砾颗粒。在仍然其他实施例中，优选地使用具有的尺寸为约3微米至约5微米的氧化铝砂砾颗粒。
总体上，这些磨料砂砾颗粒在喷雾干燥之前可以构成按重量计在约0.1%至约50%之间的湿的聚集体混合物。优选按重量计在约10%至约40%的湿的聚集体混合物。更优选按重量计在约20%至约40%的湿的聚集体混合物。这些磨料砂砾颗粒可构成按重量计在约0.1%至约85%之间的喷雾干燥的聚集体。这些聚集体优选地包括按重量计在约10%至约80%之间的磨料砂砾颗粒。这些聚集体更优选地包括按重量计在约20%至约75%之间的这些磨料砂砾颗粒。这些聚集体最优选地包括按重量计在约30%至约75%之间的磨料砂砾颗粒。
根据本披露在一个实施例中，可以使用单一尺寸的磨料砂砾颗粒来形成磨料聚集体，该砂砾颗粒和所得到的聚集体的尺寸进行了专门定制以符合想要的抛光应用。在另外的实施例中，可以将两种或更多种不同尺寸的磨料砂砾颗粒的混合物组合地使用以形成具有可归因于这些砂砾颗粒尺寸中每一个的有利特征的磨料聚集体。
根据本披露这些磨料聚集体还包括一种如上所述的纳米颗粒粘结剂材料。该纳米颗粒粘结剂总体上形成了一个连续的基质相，该基质相的作用是在一种粘结剂的性质下在这些磨料聚集体内成形这些磨料砂砾颗粒并且将它们保持在一起。在这个方面，应当注意的是该纳米颗粒粘合剂（虽然形成一个连续的基质相）其本身通常由个别地可辨认的纳米颗粒制成，这些纳米颗粒紧密接触、相互连接，并且在一定程度上彼此进行原子上的键合。然而，由于如此形成的聚集体的未加工的、未烧制的状态，这些单独的纳米颗粒通常没有熔在一起而形成晶粒，就如在烧结的陶瓷材料的情况下。如在此使用的，对纳米颗粒粘结剂的描述扩展到了一个或多个种类的粘结剂上。
虽然砂砾物质被认为作为初级磨料起作用，但是在本披露的聚集体的某些实施例中该纳米颗粒材料也可以作为一种二次磨料起作用。可以通过改变参数（例如，该纳米颗粒粘合剂物质的组成、纳米颗粒粘合剂物质与磨料砂砾颗粒的相对浓度比率、以及这些磨料砂砾颗粒的大小）来调节这些聚集体的尺寸和抛光特征。该纳米颗粒粘合剂物质自身可以包括非常细的陶瓷颗粒和含碳颗粒，例如一种液体胶体或悬浮液中的纳米尺寸的二氧化硅（称为胶体硅石）。纳米颗粒粘合剂材料还可以包括但不限于：胶体氧化铝、纳米尺寸的二氧化铈、纳米尺寸的金刚石、以及它们的混合物。在本披露的某些实施例中，胶体硅石用作纳米颗粒粘结剂是优选的。例如，已经被成功使用的可商购的纳米颗粒粘合剂包括：胶体硅石溶液BINDZEL2040BINDZIL2040（可以从乔治亚州的玛丽埃塔的Eka Chemicals Inc获得）以及NEXSIL20（可以从麻萨诸塞州的阿什兰的Nyacol Nano Technologies,Inc获得）。
在将该混合物喷雾干燥以形成这些聚集体之前，该混合物可以包括基于湿基准的范围在约0.1%至约80%之间、优选地范围在约10%至约70%之间、更优选地在约20%至约60%之间的一个量值的纳米颗粒粘合剂物质。在这些喷雾干燥的磨料聚集体中，该纳米颗粒粘合剂物质可以构成约1%至约90%之间的聚集体，优选地约10%至约70%之间的聚集体、并且更优选地约15%至约60%之间的聚集体（所有都基于干重基准）。
用于形成这些磨料聚集体的浆料还有利地包括一种物质，该物质主要地作为增塑剂（也称为分散剂），从而促进该磨料砂砾分散在如此形成的聚集体中。此外，诸位申请人已经发现，在根据授予斯塔林（Starling）的美国专利申请公开US2008/0172951生产的现有技术的未加工聚集体配制品中以往使用的增塑剂成分（多元醇）可以替换为提供增塑剂活性以及赋予有益的防加载特性的双功能材料。
防加载特性是有益的，因为磨料产品受到“加载”，其中“切屑”或从工作表面磨损掉的材料堆积在磨料表面上以及磨料颗粒之间。加载是不希望的，因为它通常会降低磨料产品的性能。“防加载”特性降低了磨料产品积累切屑的倾向。
与将防加载剂从外部施加到完成的聚集体（例如，作为制作涂层或胶料涂层混合物的一部分）的已知方法相反，作为增塑剂起作用并赋予防加载特性的双功能材料直接结合到聚集体的湿配方中。由于所使用的低加工温度，这种材料被认为保持在如此形成的聚集体中。
作为增塑剂和防加载剂起作用的双功能材料包括有机和无机材料，包括表面活性剂和其他表面张力改性种类。具体的实施例使用了有机的种类，例如聚合物和单体。具体的实施例使用了一种阴离子表面活性剂。在一个示例性实施例中，双功能材料是脂肪酸的金属盐。例如，金属可以是钠、铝、钙、镁、铅、锌，或它们的组合，而脂肪酸的长度可以从12与22个碳之间变化，典型的是月桂酸（C12）、肉豆蔻酸（C14）、棕榈酸（C16）、硬脂酸（C18）、油酸（C18，不饱和的）、亚油酸（C18，多不饱和的），或它们的组合。在另一个实例中，该材料是一种硬脂酸盐。一种特别优选的材料是硬脂酸锌，化学通式为[CH3(CH2)16COO]2Zn。
在另一个实例中，双功能材料是磺酸盐。例如，磺酸的盐或酯。在具体的实施例中，该材料是一种月桂酸（C12）的盐。一种特别优选的材料是月桂基硫酸钠，化学通式为CH3(CH2)11OSO3Na。
在另一个实例中，双功能材料是一种烷基硫酸盐。例如月桂基硫酸钠。一种优选的材料是月桂基硫酸铵，化学通式为C12H29NO4S。
在另一个实例中，双功能材料是一种醚硫酸盐。例如，月桂基醚硫酸酯钠，或十二烷基乙醚硫酸钠，化学通式为CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nOSO3Na。
在喷雾干燥之前，双功能材料在混合物中的量的范围可以在约0.5%至约40%之间，并且优选在约0.5%至约10%之间，并且更优选从约2%至约8%。在喷雾干燥后，双功能材料在聚集体中的量的范围可以在约0.5%至约20%之间，优选在0.5%至约10%之间，更优选不小于3%且不大于7%。
形成磨料聚集体的浆料还有利地包括作为交联剂起作用的一种材料。诸位申请人发现，根据授予斯塔林（Starling）的美国专利申请公开US2008/0172951生产的以往未加工的聚集体复合材料表现出相薄弱并且容易损坏，至少有一部分是由于未充分致密化的纳米硅石粘合剂。有限的致密化可归因于在喷雾干燥过程中相对较低的操作温度（通常最大为290°C）和聚集体混合物在喷雾干燥器内所经历的有限量的停留时间（通常仅几秒钟）。诸位申请人发现喷雾干燥的聚集体可以通过在浆料混合物中添加交联剂形成聚集体来加强至高达25%，如图1中所示。
交联剂包括碳水化合物，包括多糖类、单糖类和通过水解产生单糖类的天然有机物质。例如，淀粉、糖类、纤维素、葡萄糖、果糖、麦芽糖、支链淀粉、直链淀粉、纤维素。在一个示例性实施例中，交联剂是淀粉。淀粉包括改性的淀粉，如糊精、聚糊精（polydextrin）、环糊精、麦芽糖糊精，以及它们的组合。糊精包括通过热、碱和酶来部分水解淀粉而得到的分子式为(C6H10O5)n的聚合葡聚糖的混合物。一种特别优选的交联剂是糊精，包括白糊精、黄糊精、以及大英粉（British gum）。
在喷雾干燥前，交联剂在浆料混合物中的浓度的范围按该湿的混合物重量计可以在0.5%至15%之间，并且优选在1%至10%之间，更优选在2%至9%之间。在喷雾干燥后，交联剂在聚集体中的浓度的范围按重量计可以在0.5%与15%之间，并且优选在1%与10%之间，更优选在3%与9%之间。
应当清楚的是，用于形成这些聚集体的浆料组合物含有的主要种类为：磨料砂砾、纳米颗粒粘合剂、作为增塑剂起作用并赋予防加载特性的一种双功能材料、以及一种交联剂。这些种类能够以不同的相对含量存在于用于形成这些聚集体的组合物中。在喷雾干燥的聚集体中的相对固体含量应当反映用于形成聚集体的浆料混合物组合物中的固体含量，但由于在喷雾干燥过程中的干燥/挥发而可能有一些变化。浆料组合物可以包括约0.1至约50重量百分比的磨料砂砾颗粒，从约0.1至约80重量百分比的纳米颗粒粘合剂，从约0.5至约40重量百分比的双功能材料，以及约0.5至约15重量百分比的交联剂。在某些实施例中，浆料组合物可以包含约10至约40重量百分比的磨料砂砾颗粒，约10至约70重量百分比的纳米颗粒粘合剂，约0.5至约10重量百分比的双功能材料，以及约1至约10重量百分比的交联剂。浆料组合物的具体实施例可以包含约20至40重量百分比的磨料砂砾颗粒，约20至60重量百分比的纳米颗粒粘合剂，约2至8重量百分比的双功能材料，以及约2至9重量百分比的交联剂。
任选地，一种消泡剂可以加入到该浆料组合物中。消泡剂在本技术领域是众所周知的，并且一种示例性的消泡剂是不含有机硅的有机消泡剂。该浆料组合物中的消泡剂的量可以是按重量计从约0.0%至约0.5%。加入的任何消泡剂通过喷雾干燥过程而挥发，并且在所形成的聚集体中是不可检测的。
挥发性液体也被包括在该组合物中，它作为载体起作用并用于液化或流化磨料砂砾颗粒、纳米颗粒粘合剂材料、双功能材料、交联剂和任何任选加入的消泡剂的混合物，以使得该混合物可以流入一个喷雾干燥器，雾化成细聚集体液滴，并在其中干燥。优选地，这种挥发性液体载体是去离子水，尽管可以使用其他挥发性液体，这些挥发性液体通过典型的喷雾干燥温度被驱除并且基本上不改变该混合物的组成。液化的混合物可以包括：磨料砂砾颗粒、纳米颗粒粘合剂材料、双功能材料、交联剂、任选的消泡剂，余量为挥发性液体。该组合物（以浆料的形式）可以是基于水的，并且可以包括约10%至约40%之间的磨料砂砾颗粒，约10%至约70%之间的纳米颗粒粘合剂，约0.5%至约10%之间的双功能材料，约1%至约10%的交联剂，以及任选地约0%至约0.5%的消泡剂，其中百分比是基于该浆料的总重量。
在处理期间，应当注意的是在根据本披露的某些实施例中，在将这些砂砾颗粒加入混合物中之前，优选的是从这些砂砾颗粒它们中基本上去除任何积累的静电荷。已经看到的是如果这些砂砾颗粒基本上没有积聚的库仑电荷，则在喷雾干燥的步骤中所形成的聚集体的稳定性显著地得以提高。一旦很好地混合后，然后将液化的混合物（包括磨料砂砾颗粒、纳米颗粒粘合剂材料、双功能材料、交联剂、以及任何任选的消泡剂的组分）在喷雾干燥器中处理，以形成磨料聚集体。
可以使用不同的喷雾干燥装置，包括旋转式喷雾器、单流体喷嘴喷雾器、以及双流体喷嘴喷雾器。对于具有相对较小的磨料砂砾颗粒的混合物，以及为了形成相对较小的聚集体，该喷雾干燥器优选地是一种旋转式喷雾器。对于具有相对较大磨料砂砾颗粒的混合物，特别是大于约80微米的那些，并且为了形成相对较大的聚集体，特别是大于约90微米的那些，一种单流体或双流体喷嘴的喷雾器可以是优选的。
该喷雾干燥器装置将典型地包括至少两个物质收集点，一个位于旋流器处，并且一个位于该主干燥室的底部。可以从这两个位置都收集根据本披露形成的聚集体；然而，已经观察到从旋流器收集的聚集体通常尺寸上更小并且重量上更轻，而已经观察到从主干燥室收集的聚集体通常尺寸上更大并且重量上更重的。已经观察到从该干燥器的旋流器收集的聚集体典型地具有从约5微米至约25微米的大小。另一方面，已经观察到从该主干燥室中收集的聚集体典型地具有从约20微米至约100微米的大小。
为了开始喷雾干燥，以一个总体上恒定的速率将该浆料泵入该喷雾干燥装置中。然后，该浆料经过该喷雾干燥器内部的一个雾化器或喷雾器从而形成总体上球形的液滴。当经过喷雾器时，这些液滴被捕获于热空气的漩涡中，在其中该浆料的液体部分基本上立即蒸发并且该浆料的固体部分形成一种聚集体。使该浆料的液体部分挥发并留下固体颗粒的热空气典型地是不高于400℃，如不高于375℃、350℃或300℃。典型地，喷雾干燥是在高于约80℃的温度下进行，如高于约90℃。具体实施例已在约90℃至约250℃的温度下进行。值得注意的是，在该喷雾干燥器的高温部分内的停留时间总体上被限于若干秒，例如为0.5秒至10秒，这与典型陶瓷产品的烧结、煅烧、或烧制有关的通常的热处理停留时间形成了鲜明的对比。
当该浆料进入热空气的漩涡时，该液体被基本上驱除并且将该混合物形成一种包括众多聚集体的细粉末，每一个磨料聚集体在形状上总体上是球形的。如在此使用的，术语“球形的”是指具有球状形状的、或总体上球状形状（包括椭圆体以及其他球形排列）的聚集体，它们是该喷雾干燥过程的必然结果。因此，类球体包括球体、椭圆体、截短的球体和椭圆体，但总体上都具有圆形而不是块状结构。应当清楚的是，每个聚集体均含有由纳米颗粒粘合剂材料粘结在一起的磨料砂砾颗粒和未被蒸发的任何残留的双功能材料和交联剂。喷雾干燥步骤后，这些聚集体的最终水分含量总体上按重量计是从约1%至约3%，或者更少，通常情况下更少。在一个实施例中，喷雾干燥的聚集体基于重量的组成可以是约30%至约75%之间的磨料砂砾颗粒，约15%至约60%之间的纳米颗粒粘合剂，约3%至约10%之间的双功能材料，和约3%至约10%的交联剂，其中百分比是基于聚集体的总重量。
根据本披露有利的是，不需要进一步的处理步骤（这些步骤显著地改变了该如此形成的、未烧制的、未加工的喷雾干燥的聚集体的组成或形态）来生产可用的磨料聚集体。事实上，根据本披露的某些实施例，用于制造这些聚集体的方法基本上仅由上述的混合和喷雾干燥步骤组成，并且相当地值得注意的是，避免了热处理步骤，这些热处理步骤影响了这些聚集体的形态。具体地讲，没有进行其中这些材料被加热到非常高的温度（从约500°C至1000°C的范围内或以上）以熔化、烧结或以其他方式熔合混合物中的硅石或其他纳米颗粒粘合剂的步骤。因此，根据本披露在某些实施例中，制造这些聚集体的方法的所有的步骤可以在约400°C或以下的温度下执行。
这与常规的用聚集的颗粒来制备磨料粉末的方法相反，常规的方法典型地要求一个在非常高的温度下（从约500°C至1000°C或以上）的烧结步骤。
一旦形成，在用于基底或另外地用于抛光操作之前，可以根据需要将这些聚集体进行分类或分成不同大小的范围。除了这些磨料聚集体，该得到的粉末可以包括一定量的比想得到的粒径更小的材料。由如此形成的聚集体组成的微粒材料通常具有的平均粒径是在约10微米至150微米的范围内。典型地，该材料具有不小于约20微米的平均粒径，例如不小于约25微米。由过程系统规定参数以及具体的最终用途应用来取得平均粒径的上限，并且总体上该材料具有不大于约100微米的平均粒径，例如不大于约90、80、或甚至不大于70微米。在某些实施例中，该聚集体物质的平均粒径优选地是在约20微米与60微米之间。这些聚集体的大小、以及大小范围可以被调节并且可以取决于许多因素，包括该混合物的组成以及该喷雾干燥器的进料速率。例如，包括约10微米、20微米、35微米、40微米、45微米和50微米这些大小的磨料聚集体可以使用一种旋转雾化喷雾干燥器成功地生产。这些聚集体可以包括范围从约5微米至约8微米的磨料砂砾颗粒。
当在放大时观看，这些聚集体具有总体上球形的形状，其特征为圆化的或球状的，如在图5A和6的扫描电子显微照片中所见到的。然而，在一些实例中，可以观察到这些聚集体具有一个在聚集体中心附近的空隙、并且因此展现出了更加环形的或类环面的形状，如在图5A和6的扫描电子显微照片中所见到的。可以观察到该磨料砂砾材料的单独的颗粒（例如碳化硅砂砾）被分散于这些聚集体的表面上以及其内部中，其中这些单独的砂砾颗粒的相对少的情况在聚集体的表面聚集在一起。注意的是，图4-4A、5、6A-6B示出了被粘结到基底上的多个分散的、单独的聚集体。
这些磨料聚集体的进一步的研究显示某些实施例由空心的类球体构成。可以将这类颗粒类推为具有的壁厚tw是在聚集体平均粒径的约0.08至0.4倍范围内的厚壁的美式壁球（racquet ball）。可以修改过程参数以及组成参数以影响不同的壁厚，例如壁厚不少于聚集体的平均粒度的约0.1、0.15倍。壁厚的上限可以是在聚集体平均粒度的0.35、0.30、0.25、或0.20倍的数量级上。
一旦形成，可以照原样（以适合的分类来细化粒度分布）使用这些磨料聚集体。尽管避免了合成后的多个处理步骤（例如，过度的加热处理），从而使得将这些聚集体以未加工的、未烧制的状态进行使用，能够以非常相同的方式用一个冶金学的涂层涂覆这些聚集体，即，可以将单独的磨料砂砾进行涂覆。冶金学涂层为镍、钛、铜、银、及其合金和混合物。
一旦生成，可以将这些磨料聚集体直接地用作一种松散的或“自由的”磨料粉末。在此上下文中，可以将由这些聚集体形成的磨料粉末用作或者一种干燥的粉末亦或是一种已经用一种液体例如水浸湿从而生成一种用于改进性能的浆料的粉末。还可以将该磨料粉末结合到一种抛光糊剂或凝胶中。可以将这样生产的磨料粉末有利地用于磨光和/或抛光众多的其他物质（例如用于半导体工业的化学机械平面化（CMP））、不同材料的精细表面磨光、以及抛光天然的和人工的牙科材料两者。可替代地，将这些聚集体配置成一种固定的磨料（广泛地包括涂覆的以及粘结的磨料产品的一个术语）。
然而，在本披露的其他实施例中，这些磨料聚集体优选地与一种用于将这些聚集体粘附到基底的表面上的树脂材料进行结合。用于将这些聚集体与树脂粘合材料进行结合的方法包括浆料形成，其中将这些聚集体、树脂以及其他添加剂结合在一起并且涂覆在基底表面上，或在一个不同的处理途径中，通过静电吸引或简单地通过重力（例如，喷洒在该基底上）将聚集体置于一个树脂涂覆的基底上。后一种途径在本领域中已被很好地理解，总体上，首先将一个“制作涂层”置于该基底上，在该制作涂层上进行聚集应用，并且随后放置一个“胶料涂层”。任选地，可以将一个超级胶料涂层沉积在该胶料涂层上面。此外，可以将一个顺性的涂层置于在该制作涂层与该基底之间。在另一个实例中，可以将一个底面涂层置于该基底的与该制作涂层相反的一侧之上。
与聚集体静电沉积到基底的制作涂层上有关的，合适的聚合物树脂材料可以包括：聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚硅氧烷、有机硅、乙酸纤维素、硝基纤维素、天然橡胶、淀粉、虫胶，以及它们的混合物。一种优选的树脂是环氧树脂。该制作涂层可以另外包括其他成分以形成一种设计为将这些聚集体晶粒粘合到基底上的粘合剂体系。可以将其他任选的成分，如溶剂、消泡剂、分散剂和颜料添加到制作涂层。
优选地使用一种刮板式摊铺机将该制作涂层施加到基底上以形成一个涂层。可替代地，可以用缝隙模具涂覆、凹版涂覆、或反凹版涂覆的方法施加该制作涂层。干燥后，该涂层厚度的范围可以从约1密耳至约5密耳厚。当使基底（涂覆的面朝下）以一个希望的速度经过静电沉积站时，可以允许该制作涂层是部分干燥或者可以是完全湿的。通过向聚集体和涂覆的基底施加相反的电荷，聚集体向上附着到制作涂层上。
在具体的实施例中，制作涂层可以按约0.5磅至约10磅每令（330平方英尺）的速率被施加到基底上。同样，聚集体可以按约0.5磅至约10磅每令的速率被施加。
根据涂层的类型，可以加热基底以固化树脂，并将聚集体晶粒粘结到该基底上。在具体的实施例中，在这个固化过程中将涂覆的基底加热到约100°C至低于约250°C之间的温度。在本披露的某些实施例中，优选地是在低于约200°C的温度下执行该固化步骤。
一旦该树脂被固化并且这些聚集体磨料晶粒粘结到该基底上，这个涂覆的基底就基本上完成并且可以将其用于多种原料去除、磨光、以及抛光应用中。
在本披露的一个可替代的实施例中，可以将这些磨料聚集体直接地结合入该基底中。例如，可以将这些聚集体混合一种聚酯树脂，并且然后可以将聚集体和聚合物的这种混合物形成一种基底。
在本披露的一个可替代的实施例中，可以通过电镀、静电涂覆、喷涂以及喷雾粉末涂覆的方法将这些磨料聚集体施加到基底或其他物质上。
然后可以将该涂覆磨料的基底用作一种擦光薄膜或一种微磨光薄膜用于磨光和/或抛光其他物质。可以按这种方式进行涂覆的基底物质包括但不限于：聚酯、聚氨酯、聚丙烯、聚酰亚胺例如来自杜邦（DuPont）的KAPTON、无纺的材料、纺织的材料、纸、以及金属（包括铜、铝、以及钢的箔片）。当该基底物质是本披露的某些实施例时，聚酯薄膜是特别优选的。在涂覆之前，适合的基底可以具有的厚度为约1密耳至约14密耳。
此外，还可以将该磨料聚集体合并入粘结的磨料中，例如金刚石砂轮以及其他的砂轮。粘结的磨料还可以用于提供高牵引力、防滑物质，这些物质可以用于例如梯子横档。在此，典型地粘结的磨料是三维结构的而不是通常的平面结构的涂覆的磨料，并且包括一个3维基质的粘合材料，其中这些聚集体被包埋在该粘合材料中。即，该粘结剂物质相对于彼此固定这些聚集体的位置，并且以一个相互聚集的相存在。虽然粘结的磨料利用了广泛多样的粘合剂例如树脂、玻璃、以及金属，但是某些试剂（例如玻璃和金属粘合的物质）需要高温处理。因此，为了保留这些聚集体的未加工结构，通常地使用树脂系统，这些树脂系统不需要高的固化温度，或这些系统可以使用光化辐射例如UV来固化。
根据本披露在一个实施例中，可以将该磨料产品用于磨光或抛光电信电缆、具体地纤维光缆。纤维光缆能够以光脉冲的形式以非常高的速度传送大量的数据。然而，为了允许这些光脉冲在互联的纤维光缆之间或纤维光缆与连接的电子装置之间有效地进行传送，必须将该纤维光缆的接头的末端干净地切开或劈开，并且然后进行高度抛光以生产一个非常光滑的表面以及一个适当的尖端几何形状。根据本披露生产的以及通常切成盘型或薄片形的磨料基底薄膜可以用于这个目的，并且据观察对于抛光纤维光缆接头的末端是高度有效的。
当用于抛光纤维光缆接头时，这些磨料基底薄膜优选地由从与硅石纳米颗粒粘合剂相结合的金刚石砂砾形成的聚集体来生产。这些砂砾颗粒优选地具有约1微米的尺寸，并且这些聚集体的总体尺寸优选地是从约30微米至约80微米。这些聚集体优选地粘结到一个聚酯薄膜基底上。可以在一台纤维光缆抛光机器上进行这些纤维光缆接头末端的抛光。一种适合的12接头抛光机器可以从明尼苏达州的罗彻斯特的Domaille Engineering获得，并且可以将它与本披露的磨料基底薄膜一起使用来以例如约60rpm的速率并且在使用的压力为8psi下抛光纤维光缆接头。
根据本披露在另一个实施例中，可以将该磨料产品用于原料去除、磨光以及抛光坚硬的金属表面（例如钢）。当用于抛光金属表面时，这些磨料基底薄膜优选地由从与硅石纳米颗粒粘合剂相结合的金刚石砂砾所形成的聚集体来生产。这些砂砾颗粒优选地具有约1微米的尺寸，并且这些聚集体的总体尺寸优选地是从约30微米至约80微米。这些聚集体优选地粘结到聚酯薄膜基底上。使用这种磨料产品，可以例如使用一台Struers金属抛光机器（可以从俄亥俄州的韦斯特莱克的Struers公司得到）在600rpm的速度下进行操作并且施加的力为15牛顿来执行表面的抛光。可替代地，还可以使用由与硅石结合的碳化硅砂砾形成的磨料聚集体将坚硬的金属表面进行抛光。
根据本披露在另一个实施例中，可以将该磨料产品用于原料去除、磨光以及抛光较软的金属表面（例如铜或黄铜）。当用于抛光金属表面时，这些磨料基底薄膜优选地由从与硅石纳米颗粒粘合剂相结合的金刚石砂砾所形成的聚集体来生产。这些砂砾颗粒优选地具有约3微米至5微米的尺寸，并且这些聚集体的总体尺寸优选地是从约30微米至约80微米。这些聚集体优选地粘结到聚酯薄膜基底上。使用这种磨料产品，可以例如使用一台Struers金属抛光机器（可以从俄亥俄州的韦斯特莱克的Struers公司得到）在150rpm的速度下进行操作并且施加的力为45牛顿来执行表面的抛光。可替代地，还可以使用由与硅石结合的碳化硅砂砾形成的磨料聚集体将软的金属表面进行抛光。
根据本披露在又另一个实施例中，可以将该磨料基底用于磨光以及抛光涂覆的表面（例如涂漆的表面）。具体地，可以使用该磨料基底薄膜来擦亮或抛光涂漆的汽车表面。当用于抛光涂漆的汽车表面时，这些磨料基底薄膜优选地由从与包埋在硅石纳米颗粒粘合剂内的碳化硅砂砾所形成的聚集体来生产。这些砂砾颗粒优选地具有从约3微米至约8微米的尺寸，并且这些聚集体的总体尺寸优选地是从约30微米至约50微米。这些聚集体优选地粘结到一个聚酯薄膜基底上。
其他实施例可以具体地包括在牙科应用中的磨光。在此，可以将一种磨料产品（例如一种包含如在此所述的未加工、未烧制的聚集体的涂覆的磨料）相当成功地用于磨光牙齿以及牙科修复。
表面的平均粗糙度、或Ra是表面的总体高度特征中变化程度的一个量度。总体上，较低的粗糙度值表示一个更平滑的表面并且该表面具有在该表面上的不同位置之间总体高度方面更小的变化。
典型地在一个多步骤、增量的过程中进行例如如上所述的这些材料的抛光。首先用相对粗糙的研磨材料对该表面抛光并然后用多少更细的砂砾研磨材料对其再次抛光。这个过程可以重复若干次，其中用逐渐更细的砂砾磨料进行每个顺序的再抛光，直至将该表面抛光至所希望的平滑程度。照惯例需要这种类型的多步骤抛光步骤，因为典型地磨料的晶粒必须在它们与有待去除的划痕的尺寸相同的尺度上。某些抛光方案使用顺序地更精细的产品，这些产品具有一种砂砾尺寸、以及伴随的以三的倍数减少的Ra（相对于该磨料产品以及该工件后机加工步骤两者）。即，总体上将顺序地更精细的产品限定为以三的倍数减少（例如，从9微米，至6微米，至3微米砂砾尺寸），从而确保去除前一机加工步骤中的缺陷。
虽然在材料去除速率和表面质量之间通常有一个预期的权衡，如在图2中所示，并进一步在实例13中描述，但是诸位申请人意外地发现，根据授予斯塔林的美国专利申请公开US2008/0172951生产的涂覆的磨料产品的材料去除速率可以显著提高约两倍，而没有对表面品质产生任何大的程度的不利影响。此外，本披露的实施例中的材料去除速率也比目前销售的其他防水涂覆的磨料产品大两倍，但仍达到了相当的表面光洁度。
不希望被任何特定的理论所约束，据认为大大改进的材料去除速率但仍然优良的表面光洁度，是归因于增强的聚集体强度和在聚集体内现在固有的防加载特性的组合。防加载特性（如增强的润滑性）防止了切屑的堆积，而较强的聚集体倾向于磨损得更慢。然而，侵蚀仍然确实发生而使得新鲜的磨料晶粒在使用过程中暴露，从而保持聚集体锐度。并且，交联剂已经加强了纳米硅石颗粒的结合，而不妨碍这些颗粒的二次研磨效果，这被认为是保护了表面光洁度。
再次强调的是这些聚集体的未加工、未烧制的状态促进了以上所述的显著的机加工效果。通过将这些聚集体保持在未加工、未烧制的状态，应当理解的是该纳米颗粒粘合剂（虽然构成为相互连接的颗粒并且在某种程度上原子地键合在一起），尽管如此，保留了这些纳米颗粒的令人希望的超细抛光特性，而这些特性通过较高温度的热处理往往被破坏。即，通过控制的处理条件来维持这些聚集体的多作用的性质，显著地防止这些聚集体暴露于高温下持续任何程度的显著的持续时间。在此，应当注意的是可能不仅仅是单独的温度、而且还有停留时间将会对高温聚集体降解负有责任。例如，在喷雾干燥期间，典型地将包含形成这些聚集体的固体部分的液滴暴露于升高的温度下，例如高达约400℃，仅持续数秒，而传统的高温陶瓷过程例如烧结、煅烧等通常地使用15分钟至数小时的数量级的停留时间。因此，根据本发明的实施例的这些聚集体可以甚至当暴露于高温下时维持其未加工状态是可行的，条件是这样的升温被限制于数秒的数量级。这将是在使用较高的温度用于喷雾干燥工艺的这种程度上的情况。
可以在由本披露的这些聚集体制成的磨料的出任意料的耐久性方面发现一个另外的优点。磨料典型地磨损并且逐步地失去它在从正在通过该磨料进行抛光或磨光的表面上去除原料物质方面的效能。然而，已经观察到，与常规的磨料材料相比，结合了本披露的聚集体的磨料具有显著提高的耐久性。当用于可比较的应用中时，已经观察到结合了本披露的聚集体的磨料保留其效能持续超过常规的磨料物质两倍以上时长，并且在某些实例中，时长高达20倍。
在以下非限制性实例中更详细地说明本披露的特性和优点。除非另外指明，温度以摄氏度表示，并且浓度以基于这些磨料聚集体的总干重的重量百分比来表示。
实例1-交联剂对聚集体强度的影响
申请人根据授予斯塔林的美国专利申请公开US2008/0172951制备了含有SiC磨料晶粒的喷雾干燥的聚集体。使用了斯塔林的原始增塑剂，而不是使用本披露的实施例的双功能材料。将一种交联剂（糊精）以不同的量加入到五个样品中。还生产了没有交联剂的一种对照样品。在所产生的这些聚集体之间的唯一区别是结合的交联剂的量。
对这些聚集体样品进行了如下压裂测试：以200的筛目尺寸来筛选这些聚集体，并且将5克样品各自放置在一英寸的模具中。然后对模具施加5MPa的压力。将所收集的聚集体再次筛选，并且记录在270目上穿过的有待收集的量。穿过（-200/+270）的材料%越高，材料被压裂的量越大，表明为一种较弱的聚集体。图1示出了样品聚集体相比于对照样品的相对强度的图表。如所示，通过加入交联剂实现相对强度高达25%的改进。
实例2-双功能材料对聚集体强度的影响
根据本披露制备了含有糊精和硬脂酸锌的聚集体，并进行如实例1中所描述的压裂测试。其结果如下所示。
Figure BDA00003586498900161
粘结剂Wt%等于喷雾干燥的聚集体除了磨料晶粒重量以外的组分的干重百分比总和。结果表明，初始加入的硬脂酸锌对该聚集体的强度的改进确实作出贡献，但增加硬脂酸锌的量不会可观地改进强度。因此，聚集体强度的主要贡献者是糊精。
实例3-聚集体1的生产-斯塔林
根据授予斯塔林的美国专利申请公开US2008/0172951，通过如下的方法产来生产了用于形成细磨料聚集体的、包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾的一种浆料混合物。将水性胶体硅石与JIS级（JIS2500）的具有平均颗粒尺寸为5.5微米的未加工的碳化硅砂砾（NGC2500，从日本东京的南口磨料公司（Nanko Abrasives,Inc.）可获得）、连同一种聚乙二醇（PEG）200增塑剂以及去离子水进行混合。所使用的硅石溶胶是BINDZIL2040，从乔治亚州玛丽埃塔的伊卡化学公司（Eka Chemicals Inc.）可获得，它被认为是水性胶体硅石溶液，该溶液具有按重量计约40%硅石（SiO2）、约20nm的硅石粒度、以及约10的碱稳定的pH。
按以下的量来混合这些组分：
Figure BDA00003586498900171
使用一台高剪切力混合器将这些组分进行彻底地混合以提供一种在水中具有约53%固体的均匀水性分散液。
然后使用一台Pentronix Model370旋转喷雾器喷雾干燥器将该混合物进行喷雾干燥。将该混合物在室温下送至约240°C温度的喷雾干燥器的入口。喷雾干燥器的出口温度经测定为约120°C。该喷雾干燥过程基本上从该混合物中去除了水，并且经观察这些剩余的组分形成了一种小的、总体上圆形的空心聚集体的粉末，对这些聚集体进行收集用于分析。约80%至90%的聚集体颗粒是从该干燥器的旋流器单元中收集的并且约10%至20%是从该喷雾干燥器装置的主干燥室收集的。不需要进一步的烧结或加热来形成这些聚集体。
基于在喷雾干燥过程中除去了所有的水的假设，干聚集体的组分经估计为如下的量：
Figure BDA00003586498900181
在放大下对这些聚集体进行检测并且观察到是由硅石纳米颗粒和与该碳化硅砂砾的颗粒相结合的PEG的一个相形成。从腔室中收集的这些聚集体的平均尺寸经测定是在约10微米至60微米的范围内，其中D50等于60微米。这些干聚集体具有的粘结剂wt%为约47%。这些聚集体在施加到基底上形成一种涂覆的磨料产品后示于图3中。
实例4-聚集体2
通过如下的方法生产了用于形成细磨料聚集体的、包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾的一种浆料混合物。将水性胶体硅石与JIS级（JIS2500）的具有平均颗粒尺寸为5.5微米的未加工的碳化硅砂砾（NGC2500，从日本东京的南口磨料公司可获得）、连同硬脂酸锌、糊精、去离子水、以及一种消泡剂进行混合。所使用的硅石溶胶是BINDZIL2040，从乔治亚州玛丽埃塔的伊卡化学公司可获得，它被认为是水性胶体硅石溶液，该溶液具有按重量计约40%硅石（SiO2）、约20nm的硅石粒度、以及约10的的碱稳定的pH。该消泡剂为SURFYNOL DF-210消泡剂，从宾夕法尼亚州阿伦敦的空气化工产品公司（Air Products and Chemicals Inc.of Allentown,Pennsylvania）可获得。
按以下的量来混合这些组分：
Figure BDA00003586498900182
使用一台高剪切力混合器将这些组分进行彻底地混合以提供一种在水中具有约53.1%固体的均匀水性分散液。
然后使用同一Pentronix牌喷雾干燥器将该混合物进行喷雾干燥。将该混合物加热，并在约240°C的温度下送入喷雾干燥器的入口。该喷雾干燥器的出口温度经测定为约120°C。该喷雾干燥工艺基本上从该混合物中去除了水，并且经观察这些剩余的组分形成了一种小的、总体上圆形的固体聚集体的粉末。将所生产的这些聚集体进行收集用于分析，其中约80%至90%的这些颗粒是从该干燥器的旋流器单元中收集的并且约10%至20%是从该喷雾干燥器装置的主干燥室收集的。不需要进一步的烧结或加热来形成这些聚集体。
基于在喷雾干燥过程中除去了所有的水的假设，干聚集体的组分经确定为如下的量：
Figure BDA00003586498900191
这些聚集体在放大下进行检测并且观察到是由硅石纳米颗粒、硬脂酸锌和与该碳化硅砂砾的颗粒相结合的糊精的一个相形成。这些聚集体的典型尺寸似乎在约10至约60微米的范围内具有正态分布，D50等于60微米。这些干聚集体具有的粘结剂wt%为约29%。这些聚集体从喷雾干燥器收集后示于图4中，这些聚集体在施加到基底上形成涂覆的磨料产品后示于图4A中。
实例5-聚集体3
通过如下的方法来生产用于形成细磨料聚集体的、包括结合有硅石纳米颗粒的碳化硅砂砾的一种浆料混合物。将水性胶体硅石与JIS级（JIS2500）的具有平均颗粒尺寸为5.5微米的未加工的碳化硅砂砾（NGC2500，可以从日本东京的南口磨料公司获得）、连同硬脂酸锌、糊精、去离子水以及一种消泡剂进行混合。所使用的硅石溶胶是BINDZIL2040，从乔治亚州玛丽埃塔的伊卡化学公司可获得，它被认为是水性胶体硅石溶液，溶液具有按重量计约40%的硅石（SiO2）、约20nm的硅石粒度、以及约10的碱稳定的pH。该消泡剂为SURFYNOL DF-210消泡剂，从宾夕法尼亚州阿伦敦的空气化工产品公司可获得。
按以下的量混合这些组分：
使用一台高剪切力混合器将这些组分进行彻底地混合以提供一种在水中具有约53.1%固体的均匀水性分散液。
然后使用同一Pentronix牌喷雾干燥器将该混合物进行喷雾干燥。将该混合物加热，并在约240°C的温度下送入喷雾干燥器的入口。该喷雾干燥器的出口温度经测定为约120°C。该喷雾干燥工艺基本上从该混合物中去除了水，并且经观察这些剩余的组分形成了一种小的、总体上圆形的空心聚集体的粉末。将所生产的聚集体进行收集用于分析，其中约80%至90%的这些颗粒是从该干燥器的旋流器单元收集的并且约10%至20%是从该喷雾干燥器装置的主干燥室收集的。不需要进一步的烧结或加热来形成这些聚集体。
基于在喷雾干燥过程中除去了所有的水的假设，干聚集体的组分经确定为如下的量：
Figure BDA00003586498900202
这些聚集体在放大下进行检测并且观察到是由硅石纳米颗粒、硬脂酸锌和与该碳化硅砂砾的颗粒相结合的糊精的一个相形成。这些聚集体的典型尺寸似乎具有在约10至约60微米的范围内的平均尺寸，其中D5c等于60微米。这些干聚集体具有的粘结剂wt%为约56%。聚集体从喷雾干燥器收集后示于图5中。
实例6-聚集体压裂测试
压裂测试是根据实例1中描述的方法对实例2-4中生产的这些聚集体进行的。结果示于下表。
Figure BDA00003586498900211
压裂测试表明含有糊精、硬脂酸锌并且具有与聚集体1可比的粘结剂wt%的聚集体3，表现出与聚集体1相比改进的强度，该聚集体1不含有糊精以及硬脂酸锌。聚集体2，虽然含有糊精和硬脂酸锌，但是比聚集体1压裂大得多。该薄弱可以由事实来解释，其粘结剂wt%比聚集体1的粘结剂wt%低得多。
实例7-涂覆的磨料，聚集体1
在这个实例中，将如以上在实例3中所描述的生产的聚集体，粘结到一个基底上以产生一种防水涂覆的磨料产品。这些聚集体使用静电沉积工艺施加到基底上。该基底是用含环氧树脂（EPI-REZ Resin5003-W-55，从俄亥俄州哥伦布市的迈图专用化学品公司（Momentive Specialty Chemicals Inc.）可获得）水性分散体的制作涂层涂覆的一卷NPP-0052K贝里塑料背衬膜（从印第安纳州埃文斯维尔的贝里塑料公司（Berry Plastics Corporation）可获得）。该制作涂层的组分和量如下：
Figure BDA00003586498900212
将该制作涂层进行混合以提供大致均匀的粘附剂混合物，并将其用一个刮涂系统施加到基底的一个表面上。然后使用一种静电沉积工艺施加该聚集体。使粘附剂涂覆的背衬以约50英尺每分钟的速率前进通过一个静电沉积站。以约1磅/令（1磅/330平方英尺）的速率将该制作涂层粘附剂混合物施加到基底上，并且以约3磅/令（3磅/330平方英尺）的速率将该聚集体施加到该制作涂层上。
在施加该聚集体之后，将制作涂层在180°F至240°F的温度下固化1小时，然后施加一个胶料涂层并在相同条件下固化。固化后，聚集体基本上粘结到基底上从而生产出一种最终的涂覆的磨料。
然后将这个完成的涂覆的磨料产品切成多个磨料盘。
实例8-涂覆的磨料，聚集体2
在这个实例中，以如在实例7中描述的相同方式将如以上在实例4中描述的生产的这些聚集体粘结到一个基底上以生产一种涂覆的磨料产品，不过，以约1.3磅/令（1.3磅/330平方英尺）的速率将该制作涂层粘附剂混合物施加到该基底上，并且以约4.4磅/令（3磅/330平方英尺）的速率将该聚集体施加到该制作涂层上。
然后这个完成的涂覆的磨料产品切成多个磨料盘。
实例9-涂覆的磨料聚集体2A
在这个实例中，以如在实例7中描述的相同方式将如以上实例4中描述的生产的这些聚集体粘结到一个基底上以生产一种涂覆的磨料产品，不过，以约1.6磅/令（1.6磅/330平方英尺）的速率将该制作涂粘附剂混合物施加到该基底上，并且以约3.2磅/令（3.2磅/330平方英尺）的速率将该聚集体施加到该制作涂层上。
然后将这个完成的涂覆的磨料产品切成多个磨料盘。
实例10-涂覆的磨料聚集体3
在这个实例中，以如在实例7中描述的相同方式将如以上实例5中描述的生产的这些聚集体粘结到一个基底上以生产一种涂覆的磨料产品，不过，以约1.4磅/令（1.4磅/330平方英尺）的速率将该制作涂层粘附剂混合物施加到该基底上，并且以约3.4磅/令（3.4磅/330平方英尺）的速率将该聚集体施加到该制作涂层上。
然后将这个完成的涂覆的磨料产品切成多个磨料盘。
实例11-涂覆的磨料聚集体3A
在这个实例中，以如在实例7中描述的相同方式将如以上实例5中描述的生产的这些聚集体粘结到一个基底上以生产一种涂覆的磨料产品，不过，以约1.6磅/令（1.6磅/330平方英尺）的速率将该制作涂层粘附剂混合物施加到该基底上，并且以约0.8磅/令（0.8磅/330平方英尺）的速率将该聚集体施加到该制作涂层上。
然后将这个完成的涂覆的磨料产品切成多个磨料盘。
实例12-涂覆的磨料聚集体3B
在这个实例中，以实例7中所描述的相同的方式将如以上实例5中描述的生产的这些聚集体粘结到一个基底上以生产一种涂覆的磨料产品，不过，以约1.4磅/令（1.4磅/330平方英尺）的速率将该制作涂层粘附剂混合物施加到该基底上，并且以约2.3磅/令（2.3磅/330平方英尺）的速率将该聚集体施加到该制作涂层上。
然后将这个完成的涂覆的磨料产品切成多个磨料盘。
实例13-双作用砂磨测试
在这个实例中，根据以上实例7-12生产的这些研磨盘，附接到一个5英寸的双作用旋转砂磨机（砂磨机，由纽约州克拉伦斯（Clarence）的Dydabrade制造）中，以12000RPM的速度持续2分钟的单个周期同时使用圆周运动施加约8磅（约0.5PSI）的手压来研磨一个基底。对每个测试的涂覆的磨料盘样品，记录基底材料去除的速率和所得基底表面粗糙度（Rz和Ra）。
获得了一个1/4英寸厚的7英寸×8英寸尺寸的聚(甲基丙烯酸甲酯)板用作每个测试的涂覆的磨料盘样品的基底。测试了涂覆的磨料1、涂覆的磨料2、涂覆的磨料2A、涂覆的磨料3、涂覆的磨料3A、以及涂覆的磨料3B中每一者的三个盘。图2中列出了以克计的平均质量去除速率和测试基底上产生的平均表面粗糙度。
此外，出于对比的目的，测试了两种目前市售的防水的涂覆的磨料产品Black Ice T401-P2000和Black Ice T401-P2500（从马萨诸塞州伍斯特市的圣戈班磨料可获得）中每一者的三个盘。Black Ice T401-P2000产品具有一层砂砾尺寸P2000的单一碳化硅晶粒。Black Ice T401-P2500产品具有一层砂砾尺寸P2500的单一碳化硅晶粒。图2中列出了以克计的平均质量去除速率和在这些测试衬底上产生的平均表面粗糙度。
从图2中可以看出，本披露的所有这些实施例（2、2A、3、3A和3B）具有出乎意料良好的、大于Black Ice产品两倍的质量去除速率，然而其表面光洁度对于3、3A、3B而言意外地仍然是在Black Ice产品的约5微米内，对于2和2A而言是在约10微米内。
图2还示出，本披露的所有这些实施例（2、2A、3、3A和3B）具有出乎意料良好的、大于斯塔林（1）两倍的质量去除速率，并且然而其表面光洁度仍然在斯塔林的约8至16微米内。
除了被用作磨料之外，在本披露的某些实施例中，这些聚集体还可以用于除了磨料的用于抛光以及磨光材料的应用中。例如，据认为可以将本披露的这些聚集体结合到润滑剂配制品中。还可以将这些聚集体结合入复合的材料中用于增加这些复合材料的强度的目的。此外，据认为在某些应用中还可以将这些聚集体用作一种吸热材料（heat sink material）。
为了说明和描述的目的，已经给出了以上对本发明的优选实施例的说明。它并非旨在是穷尽性的或者将本发明限制在所披露的确切形式上。根据上述传授的内容，显而易见的多种改变或变更是可能的。努力地选择并且描述这些实施例以提供对本发明及其实际应用的原理的最好的说明，并且由此使本领域的普通技术人员能够在不同的实施例中并且在适合于所考虑的具体应用的不同改变下利用本发明。所有这类改变和变更都是在本发明的范围之内，而本发明的范围是如通过所附的权利要求在根据它们公平地、合乎法律地、并且合乎衡平法地有权利的宽度进行解释时所确定的。

Claims (33)

1.一种形成聚集体的混合物，包括：
一种含水浆料，该含水浆料包括
多个微颗粒磨料晶粒；
一种纳米颗粒粘合剂；以及
由一种双功能材料和一种交联剂组成的组中的至少一者。
2.如权利要求1所述的形成聚集体的混合物，包括该双功能材料和该交联剂。
3.如权利要求2所述的形成聚集体的混合物，包括：
按重量计约0.1%至约50%的该多个微颗粒磨料晶粒；
按重量计约0.1%至约80%的该纳米颗粒粘合剂；
按重量计约0.5%至约40%的该双功能材料；以及
按重量计约0.5%至约15%的一种交联剂。
4.一种聚集体，包括：
多个磨料微颗粒；
一种纳米颗粒粘合剂；
一种双功能材料；以及
一种交联剂。
5.如权利要求4所述的聚集体，包括：
按重量计约0.1%至约85%的该多个磨料微颗粒；
按重量计约1%至约90%的该纳米颗粒粘合剂；
按重量计约0.5%至约20%的该双功能材料；以及
按重量计约0.5%至约15%的该交联剂。
6.如权利要求4或5中任一项所述的聚集体，其中，该聚集体具有大致球形或环形的形状。
7.如权利要求4至6中任一项所述的聚集体，其中，该聚集体是未加工的且未烧制的。
8.如权利要求14所述的聚集体，其中，该聚集体具有的尺寸是不小于10微米并且不大于80微米。
9.一种涂覆的磨料产品，包括：
一个基底；以及
粘结到该基底上的微粒材料，该微粒材料包括具有大致球形或环形形状的未加工的、未烧制的磨料聚集体，该聚集体由一种复合组合物形成，该复合组合物包括：含在一种纳米颗粒粘合剂内具有的平均粒径是在约0.1微米至约50微米之间的磨料砂砾颗粒、一种双功能材料、以及一种交联剂，其中该纳米颗粒粘合剂包括具有的平均粒径为小于约100nm的颗粒。
10.一种用于形成磨料微粒材料的方法，包括：
形成一种浆料，该浆料包括：一种液体载体、磨料砂砾颗粒、一种纳米颗粒粘合剂、一种双功能材料、以及一种交联剂；以及
将该浆料进行喷雾干燥以形成未加工的、未烧制的复合聚集体，这些复合聚集体包括含在该纳米颗粒粘合剂内的这些磨料砂砾颗粒、该双功能材料以及该交联剂，其中该纳米颗粒粘合剂构成了该聚集体的基于干重基础的约15%至约60%之间。
11.如权利要求10所述的方法，其中，喷雾干燥是在低于400°C的温度下进行的。
12.如权利要求10或11中任一项所述的方法，进一步包括将这些聚集体进行分类以用于一种磨料产品中。
13.如权利要求9或12所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，这些磨料砂砾颗粒具有的平均粒径是在约0.2微米至10微米的范围内。
14.如权利要求9至13中任一项所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，这些磨料砂砾颗粒包括具有的莫氏硬度是不小于5的材料。
15.如权利要求9至14中任一项所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，这些磨料砂砾颗粒包括选自下组中的一种材料，该组由以下各项组成：氧化物、碳化物、氮化物、以及含碳材料。
16.如权利要求15所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，所述材料是选自下组，该组由以下各项组成：氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化锆、碳化硅、碳化钛、氮化钛、氮化硅、氮化硼、金刚石，以及它们的组合。
17.如权利要求9至16中任一项所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，该纳米颗粒粘合剂形成了一个连续的基质相，在该基质相中这些磨料砂砾颗粒被均匀地分散。
18.如权利要求9至17中任一项所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，具有所述球形形状的这些聚集体是空心的。
19.如权利要求18所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，这些聚集体具有的壁厚tw是在这些聚集体的平均粒径的约0.08至0.4倍的范围内。
20.如权利要求9至19中任一项所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，该纳米颗粒粘合剂具有的平均粒径是小于80纳米。
21.如权利要求9至20中任一项所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，该纳米颗粒粘合剂是选自下组，该组由以下各项组成：氧化铈、氧化硅、氧化铝、以及金刚石。
22.如权利要求9至21中任一项所述的涂覆的磨料产品或方法，其中，该纳米颗粒粘合剂包括氧化硅。
23.如以上权利要求中任一项所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该双功能材料是一种阴离子表面活性剂。
24.如以上权利要求中任一项所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该双功能材料是脂肪酸的金属盐。
25.如权利要求8所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该金属酸式盐的金属是选自下组，该组由以下各项组成：钠、铝、钙、镁、铅、锌，或它们的组合。
26.如权利要求9所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该脂肪酸是选自下组，该组由以下各项组成：月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、或它们的组合。
27.如以上权利要求中任一项所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该双功能材料是一种硬脂酸盐。
28.如以上权利要求中任一项所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该双功能材料是硬脂酸锌。
29.如以上权利要求中任一项所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该交联剂是一种碳水化合物。
30.如以上权利要求中任一项所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该交联剂是选自下组，该组由以下各项组成：淀粉、糖类、纤维素、葡萄糖、果糖、麦芽糖、支链淀粉、直链淀粉、纤维素、或它们的组合。
31.如以上权利要求中任一项所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该交联剂是选自下组，该组由以下各项组成：糊精、聚糊精、环糊精、麦芽糖糊精、或它们的组合。
32.如以上权利要求中任一项所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该交联剂是糊精。
33.如以上权利要求中任一项所述的形成聚集体的混合物、聚集体、涂覆的磨料产品、或方法，其中，该双功能材料是硬脂酸锌并且该交联剂是糊精。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105238353A (zh) * 2015-11-03 2016-01-13 傅兴琴 一种船舶清理打光用混合磨料的制备方法
CN106661428A (zh) * 2014-07-31 2017-05-10 Hoya株式会社 研磨浆料的制作方法、研磨磨粒、研磨浆料、以及玻璃基板的制造方法
CN107189759A (zh) * 2017-06-22 2017-09-22 芜湖浙鑫新能源有限公司 磨料及其制备方法
CN107286909A (zh) * 2017-06-22 2017-10-24 芜湖浙鑫新能源有限公司 高强度磨料及其制备方法
CN107895622A (zh) * 2017-11-23 2018-04-10 安徽大地熊新材料股份有限公司 一种涂覆互穿网络聚合物涂层的烧结钕铁硼磁体及制备方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2011000753A (es) * 2008-07-22 2011-03-29 Saint Gobain Abrasives Inc Productos abrasivos recubiertos que contienen agregados.
WO2012092619A2 (en) 2010-12-30 2012-07-05 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasive aggregates and products containg same
US9168638B2 (en) 2011-09-29 2015-10-27 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for finishing hard surfaces
WO2013106575A1 (en) 2012-01-10 2013-07-18 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for finishing coated surfaces
WO2013138765A1 (en) 2012-03-16 2013-09-19 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for finishing surfaces
US8968435B2 (en) 2012-03-30 2015-03-03 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for fine polishing of ophthalmic lenses
EP3168002B1 (en) * 2014-07-07 2022-03-23 Bando Chemical Industries, Ltd. Polishing film
WO2019164722A1 (en) 2018-02-20 2019-08-29 Engis Corporation Fixed abrasive three-dimensional lapping and polishing plate and methods of making and using the same
US11660726B2 (en) 2019-09-05 2023-05-30 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasives having an improved supersize coating

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5250085A (en) * 1993-01-15 1993-10-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flexible bonded abrasive articles, methods of production and use
CN1217679A (zh) * 1996-05-08 1999-05-26 明尼苏达矿业和制造公司 包括抗填充成分的磨料制品
CN1360535A (zh) * 1999-07-29 2002-07-24 圣戈本磨料股份有限公司 制造精磨磨具的方法
CN1886232A (zh) * 2003-11-26 2006-12-27 3M创新有限公司 研磨工件的方法
US20100022170A1 (en) * 2008-07-22 2010-01-28 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasive products containing aggregates
CN101668825A (zh) * 2007-01-23 2010-03-10 圣戈本磨料股份有限公司 包含聚集体的涂布研磨产品
CN101678534A (zh) * 2007-03-14 2010-03-24 圣戈班磨料磨具有限公司 粘合的磨料物品和制造方法
CN101678532A (zh) * 2007-03-14 2010-03-24 圣戈班磨料磨具有限公司 粘合的磨料物品和制造方法
US20100107509A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-06 Guiselin Olivier L Coated abrasive article for polishing or lapping applications and system and method for producing the same.
US20100159805A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Goldsmith Paul S Rigid or flexible, macro-porous abrasive article

Family Cites Families (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2277520A (en) 1936-03-02 1942-03-24 Carborundum Co Method of making coated abrasives
US4018574A (en) 1970-12-16 1977-04-19 Norton Compay Process for the manufacture of endless coated abrasive articles
NL162006C (nl) 1973-09-26 Norddeutsche Schleifmittel Ind Slijpwerktuig.
DE2350139C3 (de) 1973-10-05 1984-05-10 Norddeutsche Schleifmittel-Industrie Christiansen & Co (GmbH & Co), 2000 Hamburg Hohlkörperförmiger Schleifkörper
US4547204A (en) 1980-10-08 1985-10-15 Carborundum Abrasives Company Resin systems for high energy electron curable resin coated webs
US4576612A (en) 1984-06-01 1986-03-18 Ferro Corporation Fixed ophthalmic lens polishing pad
US4609380A (en) 1985-02-11 1986-09-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive wheels
JPS61192479U (zh) 1985-05-22 1986-11-29
US4629473A (en) 1985-06-26 1986-12-16 Norton Company Resilient abrasive polishing product
US4652275A (en) 1985-08-07 1987-03-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Erodable agglomerates and abrasive products containing the same
US4644703A (en) 1986-03-13 1987-02-24 Norton Company Plural layered coated abrasive
US4751138A (en) 1986-08-11 1988-06-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive having radiation curable binder
JPS6352971U (zh) 1986-09-25 1988-04-09
US4842619A (en) 1987-12-11 1989-06-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Glass polishing article
US4867759A (en) * 1987-12-18 1989-09-19 The Dow Chemical Company Binder for abrasive greenware
JPH01303626A (ja) 1988-06-01 1989-12-07 Fujitsu Ltd 磁気ディスク媒体の製造方法
US5198292A (en) 1988-06-15 1993-03-30 International Paper Company Tack cloth for removing solid particles from solid surfaces and method for its manufacture
US4918874A (en) 1988-08-05 1990-04-24 The Dow Chemical Company Method of preparing abrasive articles
CA1340760C (en) 1989-01-30 1999-09-21 Paul D. Hammesfahr Radiopaque fluoride releasing vlc dental composites and the use of specific fillers therein
US4920082A (en) 1989-01-30 1990-04-24 Corning Incorporated Glasses exhibiting controlled fluoride release
US5014468A (en) 1989-05-05 1991-05-14 Norton Company Patterned coated abrasive for fine surface finishing
US5011513A (en) 1989-05-31 1991-04-30 Norton Company Single step, radiation curable ophthalmic fining pad
US5108463B1 (en) 1989-08-21 1996-08-13 Minnesota Mining & Mfg Conductive coated abrasives
US5039311A (en) 1990-03-02 1991-08-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive granules
US5171224A (en) 1990-03-21 1992-12-15 Tucker Annabelle D Protective devices for handling body fluid
US5152809A (en) 1990-07-16 1992-10-06 Herbert Glatt Scrub puff
US5137542A (en) 1990-08-08 1992-08-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive printed with an electrically conductive ink
CA2083868A1 (en) 1990-11-14 1993-06-12 Chong Soo Lee Coated abrasive having a coating of an epoxy resin coatable from water
JPH04183578A (ja) 1990-11-15 1992-06-30 Fuji Spinning Co Ltd 研磨用基体の製造法
US5380390B1 (en) 1991-06-10 1996-10-01 Ultimate Abras Systems Inc Patterned abrasive material and method
US6406576B1 (en) 1991-12-20 2002-06-18 3M Innovative Properties Company Method of making coated abrasive belt with an endless, seamless backing
US5437754A (en) 1992-01-13 1995-08-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article having precise lateral spacing between abrasive composite members
US5219462A (en) 1992-01-13 1993-06-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article having abrasive composite members positioned in recesses
US5256170A (en) 1992-01-22 1993-10-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive article and method of making same
US5328716A (en) 1992-08-11 1994-07-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making a coated abrasive article containing a conductive backing
US5436063A (en) 1993-04-15 1995-07-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive article incorporating an energy cured hot melt make coat
US5431596A (en) 1993-04-28 1995-07-11 Akita; Hiroshi Grinding wheel and a method for manufacturing the same
WO1994027780A1 (en) 1993-05-26 1994-12-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of providing a smooth surface on a substrate
US5681612A (en) 1993-06-17 1997-10-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasives and methods of preparation
ES2134930T3 (es) 1993-09-13 1999-10-16 Minnesota Mining & Mfg Articulo abrasivo, metodo para fabricar el mismo, metodo para utilizar el mismo para el acabado y herramienta de produccion.
CA2133259A1 (en) 1993-10-29 1995-04-30 Gene O. Lindholm Method for the polishing and finishing of optical lenses
CA2134156A1 (en) 1993-11-22 1995-05-23 Thomas P. Klun Coatable compositions, abrasive articles made therefrom, and methods of making and using same
US5906490A (en) 1994-06-09 1999-05-25 Ceramco Inc. Dental product, shading kit and method
FI96585C (sv) 1994-09-06 1996-07-25 Kwh Mirka Ab Oy Slipprodukt
US5664991A (en) 1996-01-11 1997-09-09 Barton, Ii; Kenneth A. Microfinishing and roller burnishing machine
US5704952A (en) * 1996-05-08 1998-01-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article comprising an antiloading component
US5766277A (en) 1996-09-20 1998-06-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive article and method of making same
US5876268A (en) 1997-01-03 1999-03-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method and article for the production of optical quality surfaces on glass
US5863306A (en) 1997-01-07 1999-01-26 Norton Company Production of patterned abrasive surfaces
US5833724A (en) 1997-01-07 1998-11-10 Norton Company Structured abrasives with adhered functional powders
JPH10202538A (ja) 1997-01-22 1998-08-04 Tone Corp 銑鉄鋳物または鋼切断用多孔性ダイヤモンドカッター
US5730764A (en) 1997-01-24 1998-03-24 Williamson; Sue Ellen Coated abrasive systems employing ionizing irradiation cured epoxy resins as binder
US6231629B1 (en) 1997-03-07 2001-05-15 3M Innovative Properties Company Abrasive article for providing a clear surface finish on glass
US6077601A (en) 1998-05-01 2000-06-20 3M Innovative Properties Company Coated abrasive article
US6228133B1 (en) 1998-05-01 2001-05-08 3M Innovative Properties Company Abrasive articles having abrasive layer bond system derived from solid, dry-coated binder precursor particles having a fusible, radiation curable component
US6261682B1 (en) 1998-06-30 2001-07-17 3M Innovative Properties Abrasive articles including an antiloading composition
US6197076B1 (en) 1999-04-05 2001-03-06 3M Innovative Properties Company Abrasive article method of making same and abrading apparatus
US6551974B1 (en) 1999-04-20 2003-04-22 Ecolab Inc. Polish compositions for gloss enhancement, and method
US6238450B1 (en) 1999-06-16 2001-05-29 Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. Ceria powder
US6287184B1 (en) 1999-10-01 2001-09-11 3M Innovative Properties Company Marked abrasive article
US6293980B2 (en) 1999-12-20 2001-09-25 Norton Company Production of layered engineered abrasive surfaces
US6773475B2 (en) 1999-12-21 2004-08-10 3M Innovative Properties Company Abrasive material having abrasive layer of three-dimensional structure
KR100790062B1 (ko) 2000-05-09 2007-12-31 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 세라믹 연마 복합재를 가진 다공성 연마 제품
JP2002028846A (ja) 2000-07-13 2002-01-29 Kamigaki Takeo 研磨具
JP2004510675A (ja) 2000-10-06 2004-04-08 スリーエム　イノベイティブ　プロパティズ　カンパニー セラミック凝集粒子
US6645624B2 (en) 2000-11-10 2003-11-11 3M Innovative Properties Company Composite abrasive particles and method of manufacture
US6551366B1 (en) 2000-11-10 2003-04-22 3M Innovative Properties Company Spray drying methods of making agglomerate abrasive grains and abrasive articles
US8062098B2 (en) 2000-11-17 2011-11-22 Duescher Wayne O High speed flat lapping platen
KR100905266B1 (ko) 2000-12-01 2009-06-29 도요 고무 고교 가부시키가이샤 연마 패드
US6835220B2 (en) 2001-01-04 2004-12-28 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Anti-loading treatments
US20020088773A1 (en) 2001-01-10 2002-07-11 Holland Jerry Dwayne Nonabrasive media with accelerated chemistry
US20030094593A1 (en) 2001-06-14 2003-05-22 Hellring Stuart D. Silica and a silica-based slurry
US7279119B2 (en) 2001-06-14 2007-10-09 Ppg Industries Ohio, Inc. Silica and silica-based slurry
US6451076B1 (en) 2001-06-21 2002-09-17 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Engineered abrasives
JP4808867B2 (ja) 2001-06-28 2011-11-02 ダイワボウホールディングス株式会社 研磨不織布及びその製造方法
JP2003062754A (ja) 2001-08-24 2003-03-05 Ricoh Co Ltd 研磨具及び研磨具の製造方法
US6648999B2 (en) 2001-08-27 2003-11-18 Motorola, Inc. Low pressure laminated ceramic devices and method
JP2003071729A (ja) 2001-08-29 2003-03-12 Dainippon Printing Co Ltd 研磨フィルム
US6395044B1 (en) 2001-10-05 2002-05-28 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Scented engineered abrasives
US7097549B2 (en) 2001-12-20 2006-08-29 Ppg Industries Ohio, Inc. Polishing pad
US6949128B2 (en) 2001-12-28 2005-09-27 3M Innovative Properties Company Method of making an abrasive product
US7235296B2 (en) 2002-03-05 2007-06-26 3M Innovative Properties Co. Formulations for coated diamond abrasive slurries
US6797023B2 (en) * 2002-05-14 2004-09-28 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Coated abrasives
US6833014B2 (en) 2002-07-26 2004-12-21 3M Innovative Properties Company Abrasive product, method of making and using the same, and apparatus for making the same
US6858292B2 (en) 2002-09-06 2005-02-22 3M Innovative Properties Company Abrasive articles with resin control additives
US7994079B2 (en) 2002-12-17 2011-08-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Meltblown scrubbing product
US7066801B2 (en) 2003-02-21 2006-06-27 Dow Global Technologies, Inc. Method of manufacturing a fixed abrasive material
US7195658B2 (en) 2003-10-17 2007-03-27 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Antiloading compositions and methods of selecting same
US7196607B2 (en) 2004-03-26 2007-03-27 Harris Corporation Embedded toroidal transformers in ceramic substrates
US7393371B2 (en) 2004-04-13 2008-07-01 3M Innovative Properties Company Nonwoven abrasive articles and methods
US20060026904A1 (en) 2004-08-06 2006-02-09 3M Innovative Properties Company Composition, coated abrasive article, and methods of making the same
US8075372B2 (en) 2004-09-01 2011-12-13 Cabot Microelectronics Corporation Polishing pad with microporous regions
EP1657324B1 (en) 2004-11-10 2007-10-31 ATOTECH Deutschland GmbH Method for metallizing insulating substrates wherein the roughening and etching processes are controlled by means of gloss measurement
US7591865B2 (en) 2005-01-28 2009-09-22 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Method of forming structured abrasive article
US7244170B2 (en) 2005-09-16 2007-07-17 3M Innovative Properties Co. Abrasive article and methods of making same
US7594845B2 (en) 2005-10-20 2009-09-29 3M Innovative Properties Company Abrasive article and method of modifying the surface of a workpiece
US8435098B2 (en) 2006-01-27 2013-05-07 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article with cured backsize layer
US20090011692A1 (en) 2006-02-01 2009-01-08 Fred Miekka Dry Sanding Surfaces Having High Abrasive Loading
US20070243802A1 (en) 2006-04-14 2007-10-18 Petersen John G Laminated flexible resilient abrasive article
DE602007011058D1 (de) 2006-05-29 2011-01-20 Murata Manufacturing Co Verfahren zur herstellung eines keramischen, mehrschichtsubstrats
JP2008000853A (ja) 2006-06-22 2008-01-10 Tipton Mfg Corp バリ取り用ブラシ
US20070298240A1 (en) 2006-06-22 2007-12-27 Gobena Feben T Compressible abrasive article
CN102990530B (zh) 2006-07-14 2016-02-10 圣戈本磨料股份有限公司 无背衬研磨制品
US7658665B2 (en) 2007-10-09 2010-02-09 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Techniques for cylindrical grinding
JP5580289B2 (ja) 2008-04-18 2014-08-27 サンーゴバン アブレイシブズ，インコーポレイティド 砥粒の親水性および疎水性シラン表面改質
US7981173B2 (en) 2008-04-28 2011-07-19 Ali Industries, Inc. Process of making a laminate and laminate formed thereby
CN102725102A (zh) 2009-05-19 2012-10-10 圣戈班磨料磨具有限公司 用于轧辊研磨的方法以及装置
US8425278B2 (en) 2009-08-26 2013-04-23 3M Innovative Properties Company Structured abrasive article and method of using the same
WO2012092619A2 (en) 2010-12-30 2012-07-05 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasive aggregates and products containg same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5250085A (en) * 1993-01-15 1993-10-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flexible bonded abrasive articles, methods of production and use
CN1217679A (zh) * 1996-05-08 1999-05-26 明尼苏达矿业和制造公司 包括抗填充成分的磨料制品
CN1360535A (zh) * 1999-07-29 2002-07-24 圣戈本磨料股份有限公司 制造精磨磨具的方法
CN1886232A (zh) * 2003-11-26 2006-12-27 3M创新有限公司 研磨工件的方法
CN101668825A (zh) * 2007-01-23 2010-03-10 圣戈本磨料股份有限公司 包含聚集体的涂布研磨产品
CN101678534A (zh) * 2007-03-14 2010-03-24 圣戈班磨料磨具有限公司 粘合的磨料物品和制造方法
CN101678532A (zh) * 2007-03-14 2010-03-24 圣戈班磨料磨具有限公司 粘合的磨料物品和制造方法
US20100022170A1 (en) * 2008-07-22 2010-01-28 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasive products containing aggregates
US20100107509A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-06 Guiselin Olivier L Coated abrasive article for polishing or lapping applications and system and method for producing the same.
US20100159805A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Goldsmith Paul S Rigid or flexible, macro-porous abrasive article

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106661428A (zh) * 2014-07-31 2017-05-10 Hoya株式会社 研磨浆料的制作方法、研磨磨粒、研磨浆料、以及玻璃基板的制造方法
CN106661428B (zh) * 2014-07-31 2020-01-31 Hoya株式会社 研磨浆料的制作方法、研磨磨粒、研磨浆料、以及玻璃基板的制造方法
CN105238353A (zh) * 2015-11-03 2016-01-13 傅兴琴 一种船舶清理打光用混合磨料的制备方法
CN107189759A (zh) * 2017-06-22 2017-09-22 芜湖浙鑫新能源有限公司 磨料及其制备方法
CN107286909A (zh) * 2017-06-22 2017-10-24 芜湖浙鑫新能源有限公司 高强度磨料及其制备方法
CN107895622A (zh) * 2017-11-23 2018-04-10 安徽大地熊新材料股份有限公司 一种涂覆互穿网络聚合物涂层的烧结钕铁硼磁体及制备方法

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Publication number Publication date
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