CN103567891A - 研磨轮及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

在此披露了一种切割轮，该切割轮包括一个具有粘结材料的本体。该粘结材料占该本体的总体积的至少约31vol%。另外，该本体包括包含在该粘结材料中的磨料颗粒。这些磨料颗粒包括含有黑色氧化铝的一种第一类型的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒的总体积的至少约10vol%包括黑色氧化铝。在某些情况下，该切割轮可以包括一个切削锯，而在其他情况下，该切割轮可以包括一个切断轮。

Description

研磨轮及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及粘结的磨料物品并且特别涉及适合用作切削锯或切断轮的磨轮，并且涉及用于生产此类磨轮的方法。
背景技术
粘结的磨料物品典型地是通过将磨料颗粒与一种粘结剂以及可任选的添加剂共混并且使所形成的混合物成型而制备的，例如使用一种合适的模具来进行。该混合物可以被成型为形成一个生坯体，例如，将该生坯体通过固化、烧结等等进行热处理，以便生成一个物品，在该物品中这些磨料颗粒被保持在一个三维的粘结基质中。在一些情况下，可以将该生坯体进行冷处理以形成该粘结的研磨物品。在粘结的研磨工具中，研磨轮经常被制备为用于研磨、切削、抛光、以及类似操作。可以使用例如从尼龙、碳、玻璃或棉布中切出的盘（discs）将这类磨轮进行增强，或者可以是未经增强的或非增强的。
发明内容
本披露总体上涉及粘结的磨料物品并且特别涉及适合用作切削锯或切断轮的磨轮，并且涉及用于生产此类磨轮的方法。
在一方面，本披露是针对一种切割轮，该切割轮包括一个本体，该本体包括一种粘结材料。该粘结材料占该本体的总体积的至少约31vol%。另外，该本体可以包括包含在该粘结材料中的磨料颗粒。这些磨料颗粒包括含有黑色氧化铝的一种第一类型的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒的总体积的至少约10vol%包括黑色氧化铝。在某些情况下，该切割轮可以包括一个切削锯，而在其他情况下，该切割轮可以包括一种切断轮。
包括多个部件的构造及组合细节的在此描述的以上和其他特征，以及其他优点，将会参照附图更加具体地进行说明，并且在权利要求书中指出。应理解的是，这些特殊的方法和物品体现了以图示方式展示的且并非作为限制因素的某些特征并且在此描述的这些原则和特征在众多不同的实施方案中使用。
附图简述
在这些附图中，贯穿不同视图的参考符号是指相同部分。这些图不一定是按比例绘制的；而重点是放在图示在此描述的这些物品的特征。在附图中：
图1包括一种制造根据一个实施方案的切割轮的方法的流程图。
图2包括根据一个实施方案的切割轮的视图。
图3包括根据一个实施方案的图2的切割轮的截面视图。
图4包括根据另一个实施方案的图2的切割轮的截面视图。
图5包括根据另外一个实施方案的图2的切割轮的截面视图。
图6包括根据另一个实施方案中具有一个凹陷的中央构型的图2的切割轮的截面视图。
图7包括根据一个实施方案中具有一个凹陷的中央构型的图2的切割轮的截面视图。
图8包括根据另外一个实施方案中具有一个凹陷的中央构型的图2的切割轮的截面视图。
图9包括根据再一个实施方案中具有一个凹陷的中央构型的图2的切割轮的截面视图。
图10包括一个图表，该图表指示的是切割轮的一个研磨比，这些切割轮具有不同量值的黑色氧化铝磨料颗粒。
图11包括一个图表，该图表指示的是切割轮的一个材料去除速率，这些切割轮具有不同量值的黑色氧化铝磨料颗粒。
图12包括一个图表，该图表指示的是根据本文的实施方案的切割轮的一个研磨比，这些切割轮具有不同的粘结材料。
图13包括一个图表，该图表指示的是根据本文的实施方案的切割轮的一个材料去除速率，这些切割轮具有不同的粘结材料。
具体实施方式
本披露总体上涉及粘结的磨料物品并且特别涉及适合用作切削锯或切断轮的切割轮，并且涉及其生产的方法。图1包括一种制造根据一个实施方案的切割轮的方法100的流程图。具体而言，在102中，该方法100包括提供一种混合物，该混合物包括磨料颗粒和一种粘结材料。该混合物还可以包括另外的组分，如加工助剂、润滑剂（例如润湿剂）、固化剂、交联剂、抗静电剂、造孔剂、着色剂、以及类似物。
在一个实施方案中，该混合物可以包括对于该混合物的总重量而言至少约53wt%的磨料颗粒、对于该混合物的总重量而言至少约59wt%的磨料颗粒、或对于该混合物的总重量而言至少约64wt%的磨料颗粒。在另一个实施方案中，该混合物可以包括对于该混合物的总重量而言不高于约79wt%的磨料颗粒、对于该混合物的总重量而言不高于约73wt%的磨料颗粒、或对于该混合物的总重量而言不高于约68wt%的磨料颗粒。应理解为，该混合物中的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体实施方案中，该混合物可以包括范围在对于混合物的总重量而言约64wt%至约73wt%的磨料颗粒的磨料颗粒。
根据一个方面，该混合物可以包括多于一种类型的磨料颗粒，其中不同类型的磨料颗粒可以基于硬度、韧度、组成、制造方法、及其组合而彼此不同。在一个实施方案中，这些磨料颗粒可以包括一种第一类型的磨料颗粒。在一个具体实施方案中，这些磨料颗粒的总重量的至少约25wt%包括第一类型的磨料颗粒。例如，在一些情况下，这些磨料颗粒的总重量的至少约38wt%包括该第一类型的磨料颗粒、这些磨料颗粒的总重量的至少约47wt%包括该第一类型的磨料颗粒、这些磨料颗粒的总重量的至少约55wt%包括该第一类型的磨料颗粒、这些磨料颗粒的总重量的至少约62wt%包括该第一类型的磨料颗粒、或这些磨料颗粒的总重量的至少约67wt%包括该第一类型的磨料颗粒。在另外的实施方案中，这些磨料颗粒的总重量的不高于约81wt%包括该第一类型的磨料颗粒，这些磨料颗粒的总重量的不高于约76wt%包括该第一类型的磨料颗粒，或这些磨料颗粒的总重量的不高于约71wt%包括该第一类型的磨料颗粒。应理解为，该第一类型的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，这些磨料颗粒的总重量可以包括范围在约62wt%至约71wt%之间的第一类型的磨料颗粒。
在另一个实施方案中，该混合物的总重量的至少约28wt%包括该第一类型的磨料颗粒、该混合物的总重量的至少约35wt%包括该第一类型的磨料颗粒、或该混合物的总重量的至少约43wt%包括该第一类型的磨料颗粒。另外，该混合物的总重量的不高于约56wt%包括该第一类型的磨料颗粒、该混合物的总重量的不高于约51wt%包括该第一类型的磨料颗粒、或该混合物的总重量的不高于约46wt%包括该第一类型的磨料颗粒。应理解为，该第一类型的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。
在一些实施方案中，该第一类型的磨料颗粒可以具有的密度是不高于约3.9g/cm3、不高于约3.8g/cm3、不高于约3.7g/cm3、或不高于约3.6g/cm3。
在某些情况下，该第一类型的磨料颗粒可以具有的平均长径比是不高于约5:1、不高于约3:1、不高于约2:1、或不高于约1:1。
在一个具体实施方案中，该第一类型的磨料颗粒可以包括一种氧化物，如氧化铝，并且特别是黑色氧化铝。对于至少一个实施方案，该第一类型的磨料颗粒可以主要由黑色氧化铝组成。在一个实施方案中，该黑色氧化铝包括多个相，例如一种其范围在该黑色氧化铝的总体积的约68vol%至约92vol%的一个α氧化铝相。另外，该黑色氧化铝可以包括其范围在该黑色氧化铝的总体积的约12vol%至约16vol%以内的一个(Fe,Al,Si)O4相。此外，该黑色氧化铝可以包括一种其范围在该黑色氧化铝的总体积的约4vol%至约8vol%的一个FeTiO3相。再某些情况下，该黑色氧化铝可以包括痕量的SiO2相。
在一些实施方案中，该黑色氧化铝可以包括其范围在该黑色氧化铝的总体积的约60vol%至约76vol%的Al2O3。此外，该黑色氧化铝可以包括其范围在该黑色氧化铝的总体积的约7vol%至约17vol%的Fe2O3以及其范围在该黑色氧化铝的总体积的约10vol%至约20vol%的SiO2。此外，该黑色氧化铝可以包括其范围在该黑色氧化铝的总体积的约2vol%至约4vol%的TiO2。
在某些实施方案中，该黑色氧化铝可以具有一个其范围在约1870至约2450以内的维氏硬度。维氏硬度可以在提交本专利申请时根据ASTM E384标准进行测量。
在一个实施方案中，该第一类型的磨料颗粒的平均粒度可以是至少约0.34mm、至少约0.45mm、至少约0.52mm、或至少约0.61mm。在另一个实施方案中，该第一类型的磨料颗粒的平均粒度可以是不高于约1.16mm、不高于约1.03mm、不高于约0.91mm、或不高于约0.76mm。应理解为，该第一类型的磨料颗粒的平均粒度可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。
在某些实施方案中，该混合物可以包括一种第二类型的磨料颗粒。在某些方面，这些磨料颗粒的总重量的至少约14wt%包括该第二类型的磨料颗粒、这些磨料颗粒的总重量的至少约21wt%包括该第二类型的磨料颗粒、或这些磨料颗粒的总重量的至少约28wt%包括该第二类型的磨料颗粒。在另外的方式中，这些磨料颗粒的总重量的不高于约39wt%包括该第二类型的磨料颗粒、这些磨料颗粒的总重量的不高于约35wt%包括该第二类型的磨料颗粒、或这些磨料颗粒的总重量的不高于约33wt%包括该第二类型的磨料颗粒。应理解为，该第二类型的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，这些磨料颗粒的总重量可以包括范围在约28wt%至约35wt%之间的第二类型的磨料颗粒。
在另一个实施方案中，该混合物的总重量的至少约11wt%包括该第二类型的磨料颗粒、该混合物的总重量的至少约17wt%包括该第二类型的磨料颗粒、或该混合物的总重量的至少约23wt%包括该第二类型的磨料颗粒。另外，该混合物的总重量的不高于约34wt%包括该第二类型的磨料颗粒、该混合物的总重量的不高于约28wt%包括该第二类型的磨料颗粒、或该混合物的总重量的不高于约24wt%包括该第二类型的磨料颗粒。应理解为，该混合物中的第二类型的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。
在一些实施方案中，该第二类型的磨料颗粒可以具有至少约3.5g/cm3、至少约3.6g/cm3、至少约3.7g/cm3、或至少约3.8g/cm3的密度。
在某些情况下，该第二类型的磨料颗粒可以具有的平均长径比是不高于约5:1、不高于约3:1、不高于约2:1、或不高于约1:1。
在一个实施方案中，该第一类型的磨料颗粒可以具有一个平均第一粒度并且该第二类型的磨料颗粒可以具有一个平均第二粒度。在一个另外的实施方案中，该平均第一粒度可以在该平均第二粒度的约10%内，在该平均第二粒度的约20%内，在该平均第二粒度的约30%内，在该平均第二粒度的约40%内，在该平均第二粒度的约50%内，在该平均第二粒度的约60%内，在该平均第二粒度的约70%内，在该平均第二粒度的约80%内，或在该平均第二粒度的约90%内。该第一类型的磨料颗粒的平均粒度与该第二类型的磨料颗粒的平均粒度之间的关系可以基于方程((Pt1-Pt2)/Pt1)x100%来计算，其中Pt1代表该第一类型的磨料颗粒的第一等级的磨料颗粒的平均粒度并且Pt2代表该第二类型的磨料颗粒的平均粒度。
在另一个实施方案中，该第二类型的磨料颗粒可以包括一个第一等级的磨料颗粒以及一个第二等级的磨料颗粒，其中不同等级的磨料颗粒可以基于平均粒度而彼此不同。在以下情况下，该第一等级的磨料颗粒可以具有不高于约0.83mm、不高于约0.76mm、或不高于约0.71mm的一个平均粒度。此外，该第一等级的磨料颗粒可以具有至少约0.57mm、至少约0.61mm、或至少约0.68mm的一个平均粒度。应理解为，该第一等级的磨料颗粒的平均粒度可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该第一等级的磨料颗粒的平均粒度可以在约0.68mm至约0.76mm的范围以内。
在具体实施方案中，该第二等级的磨料颗粒可以具有不高于约1.15mm、不高于约1.06mm、或不高于约1mm的一个平均粒度。在其他实施方案中，该第二等级的磨料颗粒可以具有至少约0.88mm、至少约0.93mm、或至少约0.96mm的一个平均粒度。应理解为，该第二等级的磨料颗粒的平均粒度可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该第二等级的磨料颗粒的平均粒度可以在约0.96mm至约1.06mm的范围以内。
在某些情况下，该第一等级的磨料颗粒的平均粒度在该第二等级的磨料颗粒的平均粒度的约30%内，在该第二等级的磨料颗粒的平均粒度的约40%内，在该第二等级的磨料颗粒的平均粒度的约50%内，在该第二等级的磨料颗粒的平均粒度的约60%内、在该第二等级的磨料颗粒的平均粒度的约70%内，在该第二等级的磨料颗粒的平均粒度的约80%内，或在该第二等级的磨料颗粒的平均粒度的约90%内。该第二类型的磨料颗粒的第一等级的磨料颗粒的平均粒度与该第二类型的磨料颗粒的第二等级的磨料颗粒的平均粒度之间的关系可以基于方程((Gt1-Gt2)/Gt1)x100%来计算，其中Gt1代表该第二类型的磨料颗粒的第一等级的磨料颗粒的平均粒度并且Gt2代表该第二类型的磨料颗粒的第二等级的磨料颗粒的平均粒度。
在一个具体实施方案中，该第二类型的磨料颗粒可以包括一种氧化物，如氧化铝、氧化锆、或其组合。一些示例性的氧化铝材料可以包括棕色熔融氧化铝、白色熔融氧化铝、或其组合。值得注意的是，在一个实施方案中，该第二类型的磨料颗粒的氧化铝组成可以与第一类型的磨料颗粒的氧化铝组成不同。
在一个示意性实施方案中，该混合物的磨料颗粒可以主要由黑色氧化铝和棕色熔融氧化铝构成。在一个实施方案中，该棕色熔融氧化铝可以包括范围在约92wt%至约98wt%以内的Al2O3、范围在约0.3wt%至约0.7wt%以内的Fe2O3、范围在约0.3wt%至约0.8wt%以内的CaO、范围在约1.1wt%至约3.2wt%以内的TiO2、范围在约0.3wt%至约1.7wt%以内的SiO2、范围在约0.1wt%至约0.4wt%以内的MgO、或其任何组合。
在一个实施方案中，该混合物可以包括对于该混合物的总重量而言至少约20wt%的粘结材料、对于该混合物的总重量而言至少约27wt%的粘结材料、或对于该混合物的总重量而言至少约32wt%的粘结材料。在其他实施方案中，该混合物可以包括对于该混合物的总重量而言不高于约43wt%的粘结材料、对于该混合物的总重量而言不高于约39wt%的粘结材料、或对于该混合物的总重量而言不高于约35wt%的粘结材料。应理解为，该粘结材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体实施方案中，该混合物可以包括范围在对于混合物的总重量而言约27wt%至约35wt%的量的粘结材料。
在某些情况下，该粘结材料可以包括对于该粘结材料的总重量而言至少约41wt%的树脂粘结材料、对于该粘结材料的总重量而言至少约46wt%的树脂粘结材料、或对于该粘结材料的总重量而言至少约52wt%的树脂粘结材料。在某些情况下，该粘结材料可以包括对于该粘结材料的总重量而言不高于约67wt%的树脂粘结材料、对于该粘结材料的总重量而言不高于约61wt%的树脂粘结材料、或对于该粘结材料的总重量而言不高于约56wt%的树脂粘结材料。应理解为，该树脂粘结材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该树脂粘结材料的含量可以在对于该粘结材料的的总重量而言约46wt%至约56wt%的范围以内。在另一个具体的示意性实施方案中，该树脂粘结材料可以包括一种环氧树脂、一种聚酯树脂、一种酚醛树脂、一种氰酸酯树脂、一种聚氨酯树脂、虫胶、或其组合。
在另一个实施方案中，该混合物可以包括对于该混合物的总重量而言至少约6wt%的树脂粘结材料、对于该混合物的总重量而言至少约11wt%的树脂粘结材料、或对于该混合物的总重量而言至少约15wt%的树脂粘结材料。另外，该混合物可以包括对于该混合物的总重量而言不高于约24wt%的树脂粘结材料、对于该混合物的总重量而言不高于约19wt%的树脂粘结材料、或对于该混合物的总重量而言不高于约17wt%的树脂粘结材料。应理解为，该树脂粘结材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。
此外，该树脂粘结材料可以作为液体、固体、或这两者而提供给该混合物。在一个实施方案中，该混合物可以包括一种液体酚醛树脂，如甲阶酚醛树脂、以及一种粉末状酚醛树脂，如线性酚醛树脂。在一个示意性实施方案中，该粉末状树脂可以包括对于该粉末状树脂的总重量而言在约6wt%至约14wt%的范围以内的六胺。在某些实施方案中，粉末状树脂与液体树脂的重量比可以为至少约1:1、至少约1.5:1、至少约2:1、或至少约3:1。在其他实施方案中，粉末状树脂与液体树脂的重量比可以是不高于约6:1、不高于约5:1、不高于约4:1。
该粘结材料还可以包括一种或多种填充材料。在某些方面，该粘结材料可以包括对于该粘结材料的总重量而言至少约39wt%的填充材料、对于该粘结材料的总重量而言至少约44wt%的填充材料、或对于该粘结材料的总重量而言至少约48wt%的填充材料。在某些方面，该粘结材料可以包括对于该粘结材料的总重量而言不高于约60wt%的填充材料、对于该粘结材料的总重量而言不高于约57wt%的填充材料、或对于该粘结材料的总重量而言不高于约52wt%的填充材料。应理解为，该填充材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该粘结材料的含量可以在对于该粘结材料的的总重量而言约44wt%的填充材料至约52wt%的填充材料范围以内。
在另一个实施方案中，该混合物可以包括对于该混合物的总重量而言至少约5wt%的填充材料、对于该混合物的总重量而言至少约9wt%的填充材料、或对于该混合物的总重量而言至少约14wt%的填充材料。另外，该混合物可以包括对于该混合物的总重量而言不高于约23wt%的填充材料、对于该混合物的总重量而言不高于约19wt%的填充材料、或对于该混合物的总重量而言不高于约15wt%的填充材料。应理解为，该填充材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。
该填充材料可以具有选自下组的一种材料，该组由以下各项组成：粉末、颗粒、球状物、纤维、或其组合。在一个实施方案中，该填充材料可以包括一种选自下组的材料，该组由以下各项组成：无机材料、有机材料、及其组合。在另一个实施方案中，该填充材料可以包括一种选自下组的材料，该组由以下各项组成：砂、氧化铝空心球、铝土矿、铬铁矿、菱镁矿、白云石、莫来石空心球、硼化物、二氧化钛、碳产品（例如碳黑、焦炭或石墨）、木粉、粘土、滑石、六方氮化硼、二硫化钼、长石、霞石正长岩、玻璃球、玻璃纤维、CaF2、KBF4、冰晶石（Na3AlF6）、钾铝氟化物如钾冰晶石（K3AlF6）、硫化铁矿、ZnS、硫化铜、包括Fe2S的材料如Pyrox、矿物油、氟化物、碳酸盐、碳酸钙、及其组合。
在一个实施方案中，该粘结材料的总密度是至少约1.54g/cm3、至少约1.62g/cm3、至少约1.70g/cm3、或至少约1.82g/cm3。在另一个实施方案中，该粘结材料具有的总密度是不高于约2.41g/cm3、不高于约2.26g/cm3、不高于约2.09g/cm3、或不高于约1.98g/cm3。应理解为，该粘结材料的总密度可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该粘结材料的总密度可以在约1.82g/cm3至约2.09g/cm3的范围内。
在一些实例中，该混合物能在多个步骤中结合。在一个实例中，将这些磨料颗粒在一种液体树脂材料中混合从而使该液体树脂涂覆这些磨料颗粒。粉末的酚醛树脂和填充材料可以单独地在一个混合机中进行共混并且然后添加这些湿的磨料颗粒并且与这些共混的粉末进行混合以便用这些共混的粉末均匀地涂覆这些湿的磨料颗粒。
在104中，该方法100包括将混合物放入一个模具中。该模具可以由不锈钢、高碳钢、高铬钢、另一种合适的材料、或其组合来制成。在一些情况下，可以将该混合物的一个或多个层放入该模具中，例如通过线性或旋转性铺展来进行。在一个示意性实施方案中，可以在该混合物的至少一个层之上、之下、或之上和之下同时放置其他部件，例如一个或多个增强层。在某些实施方案中，一个增强层可以包括一种选自下组的材料，该组由以下各项组成：无机材料、有机材料、及其组合。另外，该增强层可以包括一种选自下组的材料，该组由以下各项组成：织物、纤维、薄膜、纺织材料、无纺材料、玻璃、纤维玻璃、陶瓷、聚合物、树脂、聚合物、氟化聚合物、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯、聚酯、橡胶、聚酰胺、聚苯并咪唑、芳香族聚酰胺、改性的酚醛树脂、及其组合。
在106中，该方法100包括在该模具中向该混合物施加一个压制过程。在形成了多个磨料层的情况下，可以使这些磨料层各自经受一个相应的压制过程。该压制过程可以包括冷压制过程、暖压制过程、或热压制过程。在一个示意性实施方案中，暖压制过程可以在范围约35℃至约75℃的温度下应用。
在108中，该方法100包括将该混合物加热以生产一个切割轮。在一些实施方案中，将该混合物加热来生产切割轮可以是任选的。
图2包括根据一个实施方案的切割轮200的视图。该切割轮200包括一个本体202以及一个安装孔204，用于将该切割轮200安装到一个切割工具上。安装孔204的直径206可以是该本体202的内径并且本体202可以具有一个外径208。在一个实施方案中，该外径208可以是至少约220mm、至少约270mm、至少约310mm、或至少约360mm。在另一个实施方案中，该外径208可以是不高于约535mm、不高于约457mm、不高于约415mm、或不高于约355mm。应理解为，该本体202的外径208可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。
在某些方面，该内径206可以是至少约35mm、至少约46mm、或至少约54mm。在其他情况下，该内径206可以是不高于约90mm、不高于约77mm、或不高于约62mm。应理解为，该本体202的内径206可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。
该本体202还可以具有至少约0.7mm、至少约1.5mm、或至少约1.9mm的一个厚度。在其他情况下，该本体具有一个厚度，该厚度是不高于约6.5mm、不高于约5.7mm,、不高于约4.8mm、不高于约3.5mm、或不高于约2.2mm。应理解为，该本体202的厚度可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。此外，该本体202可以具有一个范围在约125:1至约15:1的范围内的外径208与厚度之比。
该本体202可以包括在用来形成该切割轮200的混合物中所包含的材料，如之前相对于图1所描述的。例如，该本体202可以包括在该混合物中所提供的磨料颗粒，该混合物中所提供的粘结材料，以及在该混合物中所提供的任何其他组分。另外，该本体202还可以包括一个或多个磨料颗粒层，这些层包括包含在该粘结材料中的磨料颗粒。在某些情况下，一个或多个增强层可以被定位于和一个或多个磨料颗粒层相邻。在某些情况下，一个或多个增强层可以是一个磨料层的覆盖或衬底材料。在至少一个实施方案中，一个增强层可以与一个磨料层直接接触。在一个具体实施方案中，一个增强层可以与一个磨料层直接粘结或至少部分地浸渍该轴向层的部分。在本文描述的实施方案的其他设计中，可以将至少一个磨料层（或多个磨料层）置于一个第一增强层和一个第二增强层之间。根据一个构造，可以将多个磨料层用作离散的间隔层，从而将至少一个第一和第二增强层分开。应理解为在此考虑了增强层和磨料层的任何组合。
在一个具体实施方案中，该本体202可以包括一种第一类型的磨料颗粒。在一个示意性实施方案中，该第一类型的磨料颗粒可以包括黑色氧化铝。此外，该第一类型的磨料颗粒可以具有如之前针对用来形成该切割轮200的混合物的第一类型的磨料颗粒的平均粒度所描述的一个平均粒度。
该本体202还可以包括一种第二类型的磨料颗粒，如棕色熔融氧化铝。在一个实施方案中，该第二类型的磨料颗粒可以具有如之前针对该混合物的第二类型的磨料颗粒的平均粒度所描述的一个平均粒度。此外，该第二类型的磨料颗粒可以具有一个带有指定平均粒度的第一等级的磨料颗粒以及一个带有不同于该第一等级的磨料颗粒的指定平均粒度的平均粒度的第二等级的磨料颗粒。该第二类型的磨料颗粒的第一等级的磨料颗粒和该第二等级的磨料颗粒可以具有如之前针对用来形成该切割轮200的混合物的第一等级的磨料颗粒和第二等级的磨料颗粒的平均粒度所描述的相应的平均粒度。
在一个实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言至少约34vol%的磨料颗粒，对于该本体202的总体积而言至少约42vol%的磨料颗粒，或对于该本体202的总体积而言至少约46vol%的磨料颗粒。在另一个实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言不高于约65vol%的磨料颗粒，对于该本体202的总体积而言不高于约57vol%的磨料颗粒，或对于该本体202的总体积而言不高于约51vol%的磨料颗粒。应理解为，该本体202中的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言约42vol%至约51vol%的范围以内的磨料颗粒。
在一个具体实施方案中，该本体202可以包括对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约10vol%的第一类型的磨料颗粒。例如，该本体202可以包括对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约30vol%的第一类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约40vol%的第一类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约50vol%的第一类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约60vol%的第一类型的磨料颗粒，或对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约65vol%的第一类型的磨料颗粒。此外，在一个实施方案中，该本体202可以包括对于这些磨料颗粒的总体积而言不高于约99vol%的第一类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言不高于约92vol%的第一类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言不高于约85vol%的第一类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言不高于约77vol%的第一类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言不高于约73vol%的第一类型的磨料颗粒，或对于这些磨料颗粒的总体积而言不高于约70vol%的第一类型的磨料颗粒。应理解为，该第一类型的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202可以包括对于这些磨料颗粒的总体积而言约77vol%至约65vol%的范围以内的第一类型的磨料颗粒。在一个非限制性的示意性实施方案中，基本上所有这些磨料颗粒都可以包括该第一类型的磨料颗粒。
在另一个实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言至少约18vol%的第一类型的磨料颗粒，对于该本体202的总体积而言至少约24vol%的第一类型的磨料颗粒，或对于该本体202的总体积而言至少约31vol%的第一类型的磨料颗粒。此外，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言不高于约46vol%的第一类型的磨料颗粒，对于该本体202的总体积而言不高于约41vol%的第一类型的磨料颗粒，或对于该本体202的总体积而言不高于约34vol%的第一类型的磨料颗粒。应理解为，该第一类型的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言约28vol%至约36vol%的范围以内的第一类型的磨料颗粒。
在另一个实施方案中，该本体202可以包括对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约3vol%的第二类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约9vol%的第二类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约16vol%的第二类型的磨料颗粒，或对于这些磨料颗粒的总体积而言至少约23vol%的第二类型的磨料颗粒。此外，该本体202可以包括对于这些磨料颗粒的总体积而言不高于约42vol%的第二类型的磨料颗粒，对于这些磨料颗粒的总体积而言不高于约36vol%的第二类型的磨料颗粒，或对于这些磨料颗粒的总体积而言不高于约30vol%的第二类型的磨料颗粒。应理解为，该第二类型的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202可以包括对于这些磨料颗粒的总体积而言约23vol%至约36vol%的范围以内的第二类型的磨料颗粒。
在另一个实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言至少约6vol%的第二类型的磨料颗粒，对于该本体202的总体积而言至少约11vol%的第二类型的磨料颗粒，或对于该本体202的总体积而言至少约14vol%的第二类型的磨料颗粒。此外，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言不高于约26vol%的第二类型的磨料颗粒，对于该本体202的总体积而言不高于约21vol%的第二类型的磨料颗粒，或对于该本体202的总体积而言不高于约17vol%的第二类型的磨料颗粒。应理解为，该第二类型的磨料颗粒的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言约11vol%至约16vol%的范围以内的第二类型的磨料颗粒。
在其他实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言至少约31vol%的粘结材料，对于该本体202的总体积而言至少约32vol%的粘结材料，对于该本体202的总体积而言至少约34vol%的粘结材料，对于该本体202的总体积而言至少约36vol%的粘结材料，对于该本体202的总体积而言至少约38vol%的粘结材料、或对于该本体202的总体积而言至少约40vol%的粘结材料。另外，该本体可以包括对于该本体202的总体积而言不高于约51vol%的粘结材料，对于该本体202的总体积而言不高于约47vol%的粘结材料，或对于该本体202的总体积而言不高于约44vol%的粘结材料。应理解为，该本体202中的粘结材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202的粘结材料的含量可以在对于该本体202的总体积而言约36vol%至约44vol%的范围以内。
在一些情况下，该本体202可以包括对于该粘结材料的总体积而言至少约55vol%的树脂粘结材料，对于该粘结材料的总体积而言至少约63vol%的树脂粘结材料、对于该粘结材料的总体积而言至少约71vol%的树脂粘结材料，对于该粘结材料的总体积而言至少约76vol%的粘结材料。在其他方面，该本体202可以包括对于该粘结材料的总体积而言不高于约92vol%的树脂粘结材料，对于该粘结材料的总体积而言不高于约84vol%的树脂粘结材料，或对于该粘结材料的总体积而言不高于约80vol%的树脂粘结材料。应理解为，该本体202中的树脂粘结材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202的树脂粘结材料的含量可以在对于该粘结材料的总体积而言约76vol%至约84vol%的范围以内。
在一个实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言至少约22vol%的树脂粘结材料，对于该本体202的总体积而言至少约29vol%的树脂粘结材料，或对于该本体202的总体积而言至少约34vol%的树脂粘结材料。另外，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言不高于约47vol%的树脂粘结材料，对于该本体202的总体积而言不高于约42vol%的树脂粘结材料，或对于该本体202的总体积而言不高于约37vol%的树脂粘结材料。应理解为，该树脂粘结材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言约28vol%至约37vol%的范围以内的树脂粘结材料。
在一个实施方案中，该本体202可以包括对于该粘结材料的总体积而言至少约4vol%的填充材料，对于该粘结材料的总体积而言至少约11vol%的填充材料，或对于该粘结材料的总体积而言至少约16vol%的填充材料。另外，该本体202可以包括对于该粘结材料的总体积而言不高于约30vol%的填充材料，对于该粘结材料的总体积而言不高于约25vol%的填充材料，或对于该粘结材料的总体积而言不高于约20vol%的填充材料。应理解为，该本体202中的填充材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202的填充材料的含量可以在对于该粘结材料的总体积而言约16vol%至约25vol%的范围以内。
在一个实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言至少约2vol%的填充材料，对于该本体202的总体积而言至少约5vol%的填充材料，或对于该本体202的总体积而言至少约7vol%的填充材料。另外，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言不高于约16vol%的填充材料，对于该本体202的总体积而言不高于约12vol%的填充材料，或对于该本体202的总体积而言不高于约9vol%的填充材料。应理解为，该填充材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言约6vol%至约10vol%的范围以内的填充材料。
在一个方面，该填充材料可以主要由黄铁矿材料组成。在其他实施方案中，该填充材料可以包括对于该填充材料的总体积而言至少约45vol%的黄铁矿材料，对于该填充材料的总体积而言至少约53vol%的黄铁矿材料，或对于该填充材料的总体积而言至少约60vol%的黄铁矿材料。在另外的实施方案中，该填充材料可以包括对于该填充材料的总体积而言不高于约95vol%的黄铁矿材料，对于该填充材料的总体积而言不高于约83vol%的黄铁矿材料，或对于该填充材料的总体积而言不高于约69vol%的黄铁矿材料。应理解为，该黄铁矿材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该黄铁矿材料的含量可以在对于该填充材料的总体积而言约69vol%至约52vol%的范围以内。
在某些情况下，该填充材料可以包括对于该填充材料的总体积而言至少约5vol%的冰晶石材料，对于该填充材料的总体积而言至少约12vol%的冰晶石材料，或对于该填充材料的总体积而言至少约16vol%的冰晶石材料。而且，该填充材料可以包括对于该填充材料的总体积而言不高于约33vol%的冰晶石材料，对于该填充材料的总体积而言不高于约25vol%的冰晶石材料，或对于该填充材料的总体积而言不高于约20vol%的冰晶石材料。应理解为，该冰晶石材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该冰晶石材料的含量可以在对于该填充材料的总体积而言约16vol%至约25vol%的范围以内。
在其他实施方案中，该填充材料可以包括对于该填充材料的总体积而言至少约2vol%的钾铝氟化物材料，对于该填充材料的总体积而言至少约7vol%的钾铝氟化物材料，对于该填充材料的总体积而言至少约14vol%的钾铝氟化物材料，或对于该填充材料的总体积而言至少约20vol%的钾铝氟化物材料。在另外的实施方案中，该填充材料可以包括对于该填充材料的总体积而言不高于约34vol%的钾铝氟化物材料，对于该填充材料的总体积而言不高于约29vol%的钾铝氟化物材料，或对于该填充材料的总体积而言不高于约24vol%的钾铝氟化物材料。应理解为，该钾铝氟化物材料的含量可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该钾铝氟化物材料的含量可以在对于该填充材料的总体积而言约14vol%至约24vol%的范围以内。
在具体实施方案中，该本体202可以包括一定量的多孔度，例如对于该本体202的总体积而言至少约6vol%的多孔度，对于该本体202的总体积而言至少约11vol%的多孔度，或对于该本体202的总体积而言至少约14vol%的多孔度。在另外情况下，该本体202可以包括对于该本体202的总体积而言不高于约31vol%的多孔度，对于该本体202的总体积而言不高于约25vol%的多孔度，或对于该本体202的总体积而言不高于约20vol%的多孔度。应理解为，该本体202的多孔度可以处于以上指出的这些值任意两者之间的范围内。在一个具体的示意性实施方案中，该本体202的多孔度可以在对于该本体202的总体积而言约14vol%至约25vol%的范围以内。
图3包括根据一个实施方案的图2的切割轮200的截面视图。在图3的示意性实施方案中，该切割轮具有一个安装孔204和一个磨料层302。该磨料层302可以包括包含在一种粘结材料中的磨料颗粒。该磨料层302还可以具有一个厚度304。
图4包括根据另一个实施方案的图2的切割轮200的截面视图。在图4的示意性实施方案中，该切割轮200具有一个安装孔204、一个第一磨料层402以及一个第二磨料层404。该切割轮200还可以包括一个增强层406。该第一磨料层402以及该第二磨料层404可以包括包含在一种粘结材料内的磨料颗粒。在一些情况下，磨料颗粒的含量与该第一磨料层402和该第二磨料层404的粘结材料的含量可以实质性相同，而在其他情况下，磨料颗粒的含量与该第一磨料层40和该第二磨料层404的粘结材料的含量可以不同。
该第一磨料层402可以具有一个厚度408并且该第二磨料层404可以具有一个厚度410。另外，该增强层406可以具有一个厚度412。在一些情况下，厚度408可以与厚度410实质性相同，而在其他实施方案中，厚度408可以与厚度410不同。此外，厚度412可以与厚度408、厚度410、或这二者是实质性相同或不同的。
图5包括根据另外一个实施方案的图2的切割轮200的截面视图。在图2的示意性实施方案中，该切割轮200包括一个安装孔204、一个第一增强层502以及一个第二增强层504。该切割轮200还包括一个磨料层506。
图6包括根据另一个实施方案中具有一个凹陷的中央构型的图2的切割轮200的截面视图。在图6的示意性实施方案中，该切割轮200包括具有一个直径206的安装孔204以及具有一个厚度604的磨料层602。该切割轮200还包括一个外径208。
图7包括根据一个实施方案中具有一个凹陷的中央构型的图2的切割轮200的截面视图。在图7的示意性实施方案中，该切割轮200包括一个安装孔204。该切割轮200还包括一个第一磨料层702和一个第二磨料层704。另外，该切割轮200包括一个第一增强层706和一个第二增强层708。此外，该第一磨料层702以及该第二磨料层704可以各自具有一个相应的厚度，如厚度710。该第一增强层706以及该第二增强层708可以各自具有一个相应的厚度，如厚度712。
图8包括根据另外一个实施方案中具有一个凹陷的中央构型的图2的切割轮200的截面视图。在图8的示意性实施方案中，该切割轮200包括一个安装孔204、一个第一磨料层802以及一个第二磨料层804。该研磨轮200还包括一个第一增强层806、一个第二增强层808、以及一个第三增强层810。在一些情况下，如在图8的示意性实施方案中图示的，该第二磨料层804的一部分可以与第三增强层810相接触。
图9包括根据再一个实施方案中具有一个凹陷的中央构型的图2的切割轮200的截面视图。在图9的示意性实施方案中，该切割轮200包括一个安装孔204、一个第一磨料层902、一个第二磨料层904以及一个第三磨料层906。该切割轮200还包括一个第一增强层908和一个第二增强层910。
实例
根据在此描述的实施方案形成了样品切割轮。例如，样品1包括主要由棕色熔融氧化铝组成的磨料颗粒并且包括粘结材料，该粘结材料包含相对于粘结材料的总体积而言具有约77vol%至约82vol%的酚醛树脂粘结材料以及约18vol%至约23vol%的黄铁矿材料的适当的粘结组合物。具体地，样品1包括对于样品1的总体积而言约24vol%至约28vol%的酚醛树脂材料、以及约5vol%至约7vol%的黄铁矿材料。在另一个实例中，样品2具有的磨料颗粒包括范围在约68vol%至约72vol%内的棕色熔融氧化铝以及范围在约28vol%至约32vol%内的黑色氧化铝。在另一个实例中，样品3具有的磨料颗粒包括范围在约48vol%至约52vol%内的氧化铝以及范围在约48vol%至约52vol%内的棕色熔融氧化铝。在另一个实例中，样品4具有的磨料颗粒包括范围在约68vol%至约72vol%内的黑色氧化铝以及范围在约28vol%至约32vol%内的棕色熔融氧化铝。样品2-4具有与样品1的粘结组合物基本上相同的粘结组合物。
样品1-4被用来切割40mm的碳钢工件，使用来自莱州通达机械有限公司的3KW、380伏特的SQ-40-1切割工具。切割工具使用约6安培的工作电流以约2800转/分钟的速度至约2900转/分钟的速度工作。对该工件切割二十次。图10包括一个图表1000，该图表指示的是切割轮的一个研磨比，这些切割轮具有不同量值的黑色氧化铝磨料颗粒。如此处所使用的，研磨比是指从工件上去除的材料的量相比从研磨轮上去除的材料的量。图11包括一个图表1100，该图表指示的是切割轮的一个材料去除速率，这些切割轮具有不同量值的黑色氧化铝磨料颗粒。
此外，根据此处本发明的实施方案使用不同的粘结组合物制造了多个切割轮，样品5-8。此外，样品5-8具有的磨料颗粒包括范围在约68vol%至约72vol%以内的黑色氧化铝以及范围在约28vol%至约32vol%以内的棕色熔融氧化铝。样品5是一个切割轮，该切割轮具有对于样品5的总体积而言约27vol%至约30vol%的酚醛树脂、以及约6vol%至约8vol%的黄铁矿的一种粘结组合物。样品6是一个切割轮，该切割轮具有对于样品6的总体积而言约30vol%至约33vol%的酚醛树脂、以及约7vol%至约8.2vol%的黄铁矿的一种粘结组合物。样品7是一个切割轮，该切割轮具有对于样品7的总体积而言约33vol%至约36vol%的酚醛树脂、以及约8.3vol%至约9vol%的黄铁矿的一种粘结组合物。样品8是一个切割轮，该切割轮具有对于样品8的总体积而言约36vol%至约38vol%的酚醛树脂、以及约9vol%至约10vol%的黄铁矿的一种粘结组合物。样品5-8在之前相对于样品1-4所描述的条件下被用于使用切割工具切割40mm的碳钢工件。图12包括一个图表1200，该图表指示的是根据本文的实施方案的切割轮的一个研磨比，这些切割轮具有不同粘结材料。图13包括一个图表1300，该图表指示的是根据本文的实施方案的切割轮的一个材料去除速率，这些切割轮具有不同的粘结材料。
上述实施方案针对的是用于磨料产品，并且特别是粘结的磨料切割轮，它们代表了与现有技术相比的改变。在此的实施方案的切割轮利用了多项特征的一个组合，这些特征促进实现了优于常规切割轮的改进的性能。如在本申请中描述的，在此的实施方案的切割轮利用了一个特定的量和类型的磨料颗粒、特定的量和类型的粘结材料，并且具有一个特定的量的多孔度。例如，由于在此描述的磨料产品是针对高每砂砾研磨力（force per grit）切割操作，该粘结性组合物是比用于低每砂砾研磨力操作的粘结材料更硬的粘结性组合物。除了可以将此类产品有效地形成（尽管在其等级和结构方面超出常规磨料产品的已知范围）这一发现之外，还发现此类产品证实有改进的切割特性。事实上，非常出乎意料地，如在图11中所示，在此的实施方案中具有增加的黑色氧化铝量值的切割轮（例如样品4）证实有比具有与具有更高含量棕色熔融氧化铝的研磨轮（例如样品1、2和3）具有更高的材料去除速率。具体而言，样品4的材料去除速率相对于样品1-3的材料去除速率增加了约5%至约15%。包括更高氧化铝量值的切割轮的增加的切割性能是出人意料的，因为黑色氧化铝的硬度比棕色熔融氧化铝更小。此外，相对于样品1-3的切割性能，样品4的增加的切割性能是出人意料的，因为黑色氧化铝与棕色熔融氧化铝的氧化铝含量相比具有减小的氧化铝含量。此外，与样品3和4相比时切割性能的增加同样是出乎意料的，这是因为样品3和4由于黑色氧化铝磨料颗粒的密度减小而重量更轻。不受限与一种具体的理论，对于包括更高量的黑色氧化铝样品而言，增加量的材料去除速率可能是由于之前对于黑色氧化铝所描述的多个相，它们在切割过程中提供了更好的脆性。此外，如在图12和13中所指示的，使用某些粘结性材料的组合物提供了与包含更高含量棕色熔融氧化铝的研磨轮可相比的研磨比，而仍然维持比包括更高含量棕色熔融氧化铝的研磨轮更高的材料去除速率。例如，样品6具有与具有更大的棕色熔融氧化铝的切割轮（样品1-3）可比的研磨比，同时提供了与样品4类似的改进的切割性能。此外，样品6具有相对于样品4的研磨比近50%的研磨比改进。因此，由于黑色氧化铝成本降低并且形成黑色氧化铝所要求的加工的降低，可以根据在此描述的实施方案形成以下切割轮，这些切割轮比常规的包含更高量的棕色熔融氧化铝的切割轮更廉价并且重量更轻，同时保持了使用更大量的棕色熔融氧化铝的常规切割轮的切割性能和轮寿命。
上面已经关于具体实施方案描述了益处、其它优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案，以及可导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更突出的任何特征不得被解释为任何或全部权利要求中的一个关键的、需要的或基本的特征。
在此描述的实施方案的说明和展示旨在提供各种实施方案的结构的一般理解。说明和展示不旨在作为使用在此描述的结构或方法的设备和系统的全部元件和特征的一个全面的和综合的描述。分离的实施方案也可以在一个单独实施方案中组合提供，并且与此相反，为简洁起见，在一个单独实施方案的背景中描述的各种特征还可以分离地或以任何子组合的方式来提供。进一步地，所提及的以范围陈述的值包括在该范围之内的每个值。对于熟练技术人员，仅在阅读本说明书之后可以清楚许多其它实施方案。其它实施方案可以被使用并且从本披露衍生，这样可以在不背离本披露的范围的情况下做出一个结构代换、逻辑代换或另一改变。因此，本披露应被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (54)

1.一种切割轮，包括：
一个本体，该本体包括：
一种占该本体的总体积的至少约31vol%的粘结材料；
包含在该粘结材料以内的磨料颗粒，这些磨料颗粒包括一种包含黑色氧化铝的第一类型的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒的总体积的至少约25vol%包括黑色氧化铝。
2.如权利要求1所述的切割轮，其中该本体包括至少约34vol%的磨料颗粒，至少约42vol%的磨料颗粒，或至少约46vol%的磨料颗粒。
3.如权利要求1所述的切割轮，其中该本体包括不高于约65vol%的磨料颗粒，不高于约57vol%的磨料颗粒，或不高于约51vol%的磨料颗粒。
4.如权利要求1所述的切割轮，其中该本体包括至少约32vol%的粘结材料，至少约34vol%的粘结材料，至少约36vol%的粘结材料，至少约38vol%的粘结材料，至少约40vol%的粘结材料。
5.如权利要求1所述的切割轮，其中该本体包括不高于约51vol%的粘结材料，不高于约47vol%的粘结材料，或不高于约44vol%的粘结材料。
6.如权利要求1所述的切割轮，其中这些磨料颗粒的总体积的至少约30vol%包括黑色氧化铝，这些磨料颗粒的总体积的至少约40vol%包括黑色氧化铝，这些磨料颗粒的总体积的至少约50vol%包括黑色氧化铝，这些磨料颗粒的总体积的至少约60vol%包括黑色氧化铝，或这些磨料颗粒的总体积的至少约65vol%包括黑色氧化铝。
7.如权利要求1所述的切割轮，其中这些磨料颗粒主要是由黑色氧化铝组成，其中这些磨料颗粒的总体积的不高于约99vol%包括黑色氧化铝，这些磨料颗粒的总体积的不高于约92vol%包括黑色氧化铝，这些磨料颗粒的总体积的不高于约85vol%包括黑色氧化铝，这些磨料颗粒的总体积的不高于约77vol%包括黑色氧化铝，这些磨料颗粒的总体积的不高于约73vol%包括黑色氧化铝，这些磨料颗粒的总体积的不高于约70vol%包括黑色氧化铝。
8.如权利要求1所述的切割轮，其中这些磨料颗粒包括一种第二类型的磨料颗粒。
9.如权利要求8所述的切割轮，其中该第二类型的磨料颗粒是选自下组，该组由以下各项组成：棕色熔融氧化铝、白色熔融氧化铝、氧化锆、及其组合。
10.如权利要求8或9所述的切割轮，其中这些磨料颗粒的总体积的不高于约42vol%包括棕色熔融氧化铝，这些磨料颗粒的总体积的不高于约36vol%包括棕色熔融氧化铝，或这些磨料颗粒的总体积的不高于约30vol%包括棕色熔融氧化铝。
11.如权利要求1所述的切割轮，其中该粘结材料的至少约55vol%包括一种树脂粘结材料，该粘结材料的至少约63vol%包括一种树脂粘结材料，该粘结材料的至少约71vol%包括一种树脂粘结材料，或该粘结材料的至少约76vol%包括一种树脂粘结材料。
12.如权利要求1所述的切割轮，其中该粘结材料的不高于约92vol%包括一种树脂粘结材料，该粘结材料的不高于约84vol%包括一种树脂粘结材料，或该粘结材料的不高于约80vol%包括一种树脂粘结材料。
13.如权利要求11或12所述的切割轮，其中该粘结材料包括一种或多种填充材料。
14.如权利要求13所述的切割轮，其中该一种或多种填充材料是选自下组，该组由以下各项组成：一种黄铁矿材料、一种冰晶石材料、一种钾铝氟化物材料、及其组合。
15.如权利要求13或14所述的切割轮，其中该粘结材料的不高于约30vol%包括一种或多种填充材料，该粘结材料的不高于约25vol%包括一种或多种填充材料，或该粘结材料的不高于约20vol%包括一种或多种填充材料。
16.如权利要求13-15中任一项所述的切割轮，其中该粘结材料主要是由一种黄铁矿材料组成。
17.如权利要求13-15中任一项所述的切割轮，其中该粘结材料包括不高于约95vol%的黄铁矿材料，不高于约83vol%的黄铁矿材料，或不高于约69vol%的黄铁矿材料。
18.如权利要求13-15和17中任一项所述的切割轮，其中该粘结材料包括至少约45vol%的黄铁矿材料，至少约53vol%的黄铁矿材料，或至少约60vol%的黄铁矿材料。
19.如权利要求13-15、17和18中任一项所述的切割轮，其中该粘结材料包括不高于约33vol%的冰晶石材料，不高于约25vol%的冰晶石材料，或不高于约20vol%的冰晶石材料。
20.如权利要求13-15、17-19中任一项所述的切割轮，其中该粘结材料包括不高于约34vol%的钾铝氟化物材料，不高于约29vol%的钾铝氟化物材料，或不高于约24vol%的钾铝氟化物材料。
21.如权利要求11或12所述的切割轮，其中该树脂粘结材料包括一种选自下组的材料，该组由以下各项组成：一种环氧树脂、一种聚酯树脂、一种酚醛树脂、及其组合。
22.如权利要求1所述的研磨工具，其中该本体包括该本体的总体积的不高于约31vol%的多孔度，该本体的总体积的不高于约25vol%的多孔度，或该本体的总体积的不高于约20vol%的多孔度。
23.如权利要求1所述的切割轮，其中该第一类型的磨料颗粒的平均粒度是至少约0.34mm、至少约0.45mm、至少约0.52mm、或至少约0.61mm。
24.如权利要求1所述的切割轮，其中该第一类型的磨料颗粒的平均粒度是不高于约1.16mm、不高于约1.03mm、不高于约0.91mm、或不高于约0.76mm。
25.如权利要求8所述的切割轮，其中该第一类型的磨料颗粒具有一个平均第一粒度并且该第二类型的磨料颗粒具有一个平均第二粒度，并且该平均第一粒度是在该平均第二粒度的约10%以内，在该平均第二等级粒度的20%以内，在该平均第二粒度的约30%以内，在该平均第二粒度的约40%以内，在该平均第二粒度的约50%以内，在该平均第二粒度的约60%以内，在该平均第二粒度的约70%以内，在该平均第二粒度的约80%以内，或在该平均第二粒度的约90%以内。
26.如权利要求8所述的切割轮，其中该第二类型的磨料颗粒包括一种第一等级的磨料颗粒，这些第一等级的磨料颗粒具有不高于约0.83mm、不高于约0.76mm、或不高于约0.71mm的一个平均粒度。
27.如权利要求8所述的切割轮，其中该第二类型的磨料颗粒包括一种第二等级的磨料颗粒，这些第二等级的磨料颗粒具有不高于约1.15mm、不高于约1.06mm、或不高于约1mm的一个平均粒度。
28.如权利要求8所述的切割轮，其中该第二类型的磨料颗粒包括一种具有一个平均第一粒度的第一等级的磨料颗粒，具有一个平均第二粒度的第二等级的磨料颗粒，并且该平均第一粒度是在该平均第二粒度的约30%以内，在该平均第二等级粒度的40%以内，在该平均第二粒度的约50%以内，在该平均第二粒度的约60%以内，在该平均第二粒度的约70%以内，在该平均第二粒度的约80%以内，或在该平均第二粒度的约90%以内。
29.如权利要求8所述的切割轮，其中这些磨料颗粒主要是由黑色氧化铝和棕色熔融氧化铝的一种混合物构成。
30.如权利要求1所述的切割轮，其中该本体具有一个外径，该外径是至少约220mm、至少约270mm、至少约310mm、或至少约360mm。
31.如权利要求1所述的切割轮，其中该本体具有一个外径，该外径是不高于约535mm、不高于约457mm,、不高于约415mm、或不高于约355mm。
32.如权利要求1所述的切割轮，其中该本体具有一个厚度，该厚度是不高于约6.5mm、不高于约5.7mm,、不高于约4.8mm、不高于约3.5mm、或不高于约2.2mm。
33.如权利要求30、31或32中任一项所述的切割轮，其中该本体具有的外径与厚度之比在约125:1至约15:1的范围以内。
34.如权利要求1所述的切割轮，其中这些磨料颗粒具有的平均长径比是不高于约5:1、不高于约3:1、不高于约2:1、或不高于约1:1。
35.如权利要求1所述的切割轮，其中该粘结材料是该本体的至少约20wt%，并且其中这些磨料颗粒的总重量的至少约25wt%包括黑色氧化铝。
36.如权利要求1所述的切割轮，其中该粘结材料包括至少约41wt%的树脂粘结材料，至少约46wt%的树脂粘结材料，或至少约52wt%的树脂粘结材料。
37.如权利要求1所述的切割轮，其中该粘结材料包括不高于约67wt%的树脂粘结材料，不高于约61wt%的树脂粘结材料，或不高于约56wt%的树脂粘结材料。
38.如权利要求1所述的切割轮，其中这些磨料颗粒的总重量的至少约38wt%包括该第一类型的磨料颗粒，这些磨料颗粒的总重量的至少约47wt%包括该第一类型的磨料颗粒，这些磨料颗粒的总重量的至少约55wt%包括该第一类型的磨料颗粒，这些磨料颗粒的总重量的至少约62wt%包括该第一类型的磨料颗粒，或这些磨料颗粒的总重量的至少约67wt%包括该第一类型的磨料颗粒。
39.如权利要求1所述的切割轮，其中这些磨料颗粒的总重量的不高于约81wt%包括该第一类型的磨料颗粒，这些磨料颗粒的总重量的不高于约76wt%包括该第一类型的磨料颗粒，或这些磨料颗粒的总重量的不高于约71wt%包括该第一类型的磨料颗粒。
40.如权利要求1所述的切割轮，其中该第一类型的磨料颗粒具有的密度是不高于约3.9g/cm3、不高于约3.8g/cm3、不高于约3.7g/cm3、或不高于约3.6g/cm3。
41.如权利要求8所述的切割轮，这些磨料颗粒的总重量的不高于约39wt%包括该第二类型的磨料颗粒，这些磨料颗粒的总重量的不高于约35wt%包括该第二类型的磨料颗粒，或这些磨料颗粒的总重量的不高于约33wt%包括该第二类型的磨料颗粒。
42.如权利要求8所述的切割轮，其中该第二类型的磨料颗粒包括一种具有一个第一平均粒度的第一等级的磨料颗粒，具有一个第二平均粒度的第二等级的磨料颗粒。
43.如权利要求8所述的切割轮，其中该第二类型的磨料颗粒具有的密度是至少约3.5g/cm3、至少约3.6g/cm3、至少约3.7g/cm3、至少约3.8g/cm3。
44.如权利要求1所述的切割轮，其中该粘结材料的总密度是至少约1.54g/cm3、至少约1.62g/cm3、至少约1.70g/cm3、或至少约1.82g/cm3。
45.如权利要求1所述的切割轮，其中该粘结材料具有的总密度是不高于约2.41g/cm3、不高于约2.26g/cm3、不高于约2.09g/cm3、或不高于约1.98g/cm3。
46.如权利要求1所述的切割轮，其中该黑色氧化铝包括一种其范围在该黑色氧化铝的总体积的约68vol%至约92vol%以内的一个α氧化铝相。
47.如权利要求1所述的切割轮，其中该黑色氧化铝包括一种其范围在该黑色氧化铝的总体积的约12vol%至约16vol%以内的一个(Fe,Al,Si)O4相。
48.如权利要求1所述的切割轮，其中该黑色氧化铝包括一种其范围在该黑色氧化铝的总体积的约4vol%至约8vol%以内的一个FeTiO3相。
49.如权利要求1所述的切割轮，其中该黑色氧化铝包括其范围在该黑色氧化铝的总体积的约60vol%至约76vol%以内的Al2O3，其范围在该黑色氧化铝的总体积的约7vol%至约17vol%以内的Fe2O3，其范围在该黑色氧化铝的总体积的约10vol%至约20vol%以内的SiO2，其范围在该黑色氧化铝的总体积的约2vol%至约4vol%以内的一个TiO2，或其组合。
50.如权利要求1所述的切割轮，其中该黑色氧化铝具有一个其范围在约1870至约2450以内的维氏硬度。
51.一种切割轮，包括：
一个本体，该本体包括：
对于该本体的总体积而言约35vol%至约45vol%的粘结材料；以及
包含在该粘结材料内的磨料颗粒，其中该磨料颗粒包括黑色氧化铝以及棕色熔融氧化铝，其中对于该本体的总体积而言该黑色氧化铝磨料颗粒的含量是大于对于该本体的总体积而言该棕色熔融氧化铝磨料颗粒的含量。
52.一种切割轮，包括：
一个本体，该本体包括：
对于该本体的总体积而言约35vol%至约45vol%的粘结材料，该粘结材料包括对于该本体的总体积而言约28vol%至约36vol%的一种酚醛树脂材料以及对于该本体的总体积而言约5vol%至约12vol%的一种黄铁矿材料；
对于该本体的总体积而言约40vol%至约50vol%的磨料颗粒，这些磨料颗粒包括对于该本体的总体积而言约28vol%至约36vol%的黑色氧化铝磨料颗粒以及对于该本体的总体积而言约9vol%至约18vol%的棕色熔融氧化铝磨料颗粒；以及
对于该本体的总体积而言约8vol%至约19vol%的多孔度。
53.如权利要求1、51或52所述的切割轮，其中该切割轮包括一种切削锯或一种切断轮。
54.一种形成切割轮的方法，该方法包括：
提供一种混合物，该混合物包括磨料颗粒以及对于该混合物的总重量而言至少约20wt%的一种粘结材料，其中这些磨料颗粒的总重量的至少约25wt%包括一种第一类型的磨料颗粒，该第一类型的磨料颗粒包括黑色氧化铝；
将该混合物放入一个模具中；并且
当在该模具中时向该混合物施加一个压制过程，以便生产该切割轮。
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