CN104364053B - 小直径切削工具 - Google Patents

小直径切削工具 Download PDF

Info

Publication number
CN104364053B
CN104364053B CN201380029539.3A CN201380029539A CN104364053B CN 104364053 B CN104364053 B CN 104364053B CN 201380029539 A CN201380029539 A CN 201380029539A CN 104364053 B CN104364053 B CN 104364053B
Authority
CN
China
Prior art keywords
volume
filler
abrasion
abrasive grain
cutting instrument
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380029539.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104364053A (zh
Inventor
L·李
K·马克奈尔
S·斯里尼瓦桑
C·德勒兹
A·B·肖赫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Abrasifs SA
Saint Gobain Abrasives Inc
Original Assignee
Saint Gobain Abrasifs SA
Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Abrasifs SA, Saint Gobain Abrasives Inc filed Critical Saint Gobain Abrasifs SA
Publication of CN104364053A publication Critical patent/CN104364053A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104364053B publication Critical patent/CN104364053B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12—Cut-off wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/02—Wheels in one piece
    • B24D5/04—Wheels in one piece with reinforcing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

本发明公开了研磨切削工具，其具有小直径圆盘形状的本体。所述本体具有不大于约100厘米的外径、和至少约10:1的定义为所述外径与所述本体的轴向厚度之比的纵横比。所述工具包括研磨部分，所述研磨部分具有粘结剂材料，所述粘结剂材料包括磨料颗粒和具有至少约1.05的归一化热浸泡模量的树脂。

Description

小直径切削工具
技术领域
本发明总体上涉及研磨制品，且特别地涉及小直径切削工具。
背景技术
研磨轮被典型地用于各种材料例如石头、金属、玻璃、塑料、以及其它材料的切削、研磨和成型。通常，所述研磨轮可具有包括磨料晶粒的各种相的材料、粘结剂和一些孔隙。取决于预期的应用，研磨轮可具有各种设计和构造。例如，对于涉及金属的精修和切削的应用，一些研磨轮被修正使得它们具有特别薄的剖面以用于有效的切削。
然而，给定这样的轮的应用，所述研磨制品经历疲劳和失效。实际上，取决于使用频率，所述轮可具有小于1天的有限的使用时间。因此，工业上继续需要能够有改善的性能的研磨轮。
发明内容
本发明的一方面涉及一种研磨切削工具，包括：小直径圆盘形状的本体，所述本体具有：不大于约100厘米的外径，至少约10:1的定义为所述外径与所述本体的轴向厚度之比(D:T)的纵横比，研磨部分，所述研磨部分具有：粘结剂材料，所述粘结剂材料包括具有至少约1.05的归一化热浸泡模量的树脂；和包含在所述粘结剂材料内的磨料颗粒。
附图说明
通过参考附图中说明的其实施例，可具有更具体的描述，使得实现且可更详细地理解所述实施例的特征和优点的方式。然而，所述附图仅说明一些实施例且因此将不被认为是限制范围，因为可存在其它同样有效的实施例。
图1包括根据一个实施例的研磨工具的图。
图2包括根据一个实施例的研磨工具的一部分的横截面图。
图3包括根据一个实施例的研磨工具的一部分的横截面图。
图4包括比较常规研磨制品和研磨制品的一个实施例的归一化研磨和热浸泡模量性能的图。
在不同图中相同标记符号的使用表示类似或相同的项目。
具体实施方式
下文涉及用于切削工件的研磨工具，其具有包含在粘结剂材料内的磨料颗粒。某些本文中的实施例涉及粘结的研磨轮，包括切割轮，其可用于切削金属工件，包括钛或不锈钢金属。然而，本文中的实施例的某些特征可应用于其它研磨技术，包括例如，包覆的磨料等。
研磨制品可通过形成可为最终研磨制品的部分的组分或前体组分的混合物而制造。例如，所述混合物可包括最终研磨制品的组分，例如磨料颗粒、粘结剂材料、填料、及其组合。在一个实施例中，所述混合物可包括第一类型的磨料颗粒。磨料颗粒的类型可由至少组成、机械性质(例如，硬度、脆度等)、粒度、制造方法、及其组合限定。
在一些实施例中，所述研磨制品可通过如下的方法形成：粘结剂分批投配，将研磨剂与粘结剂混合，填充模具，对填充的模具加压，烘烤或固化加压的模具，移除固化的制品，然后对研磨制品进行精修、检查、速度测试、包装和装运。
图1包括根据一个实施例的研磨工具的图。特别地，研磨工具100包括本体101，当在两个维度上观察时本体101具有通常为圆形的形状。将理解，在三个维度上，所述工具具有使得本体101具有圆盘状或圆柱形状的一定厚度。如所说明的，所述本体可具有延伸通过所述工具的中心的外径103，其可为相对小的，具有至少约12cm的尺寸。此外，在某些其它情况中，所述外径可更大，例如至少约18cm，或甚至至少约20cm。还有，在另一非限制性实施例中，所述外径可不大于约100cm，例如不大于约75cm，或甚至不大于50cm。
如进一步说明的，研磨工具100可包括由在本体101的中心周围的内圆周表面102所限定的中心开口105。中心开口105可延伸通过本体101的整个厚度使得研磨工具100可安装在用于在操作期间研磨工具100的旋转的心轴或其它机器上。
图2包括根据一个实施例的研磨工具的一部分的横截面图。研磨本体201可为包括不同类型的材料的部分的组合的复合制品。特别地，本体201可包括研磨部分204、206、208和210以及增强构件205、207和209。可设计研磨工具200使得增强构件205、207和209可放置在所述本体内使得它们彼此间隔开，和在其中，将研磨部分204、206、208和210各自彼此分开。即，可形成研磨工具200使得增强构件205、207和209通过本体201的厚度212在侧向上彼此间隔开并通过研磨部分206和208分开。如将理解的，在这样的设计中，研磨部分206和208可设置在增强构件205、207和209之间。
如进一步说明的，增强构件205、207和209可为具有第一平坦面和第二平坦面的基本上平坦的构件。例如，可形成增强构件205使得其为具有第一主表面215和第二主表面216的平坦构件。此外，本体201可具有使得研磨部分204、206、208和210可覆盖在增强构件205、207和209的主表面上面的设计。例如，研磨部分204可覆盖在增强构件205的第一主表面215上面且研磨部分206覆盖在增强构件205的第二主表面216上面。在具体情况中，可形成本体201使得研磨部分204和206分别基本上覆盖第一主表面215和第二主表面216的整个表面积。因此，研磨部分204和206可在第一和第二主表面215和216的任一侧上直接接触(即邻接)增强构件205。
特别地，可设计研磨本体201使得增强构件205、207和209可延伸通过本体201的直径103的大部分。在具体情况中，可形成增强构件205、207和209使得它们延伸通过本体201的直径103的至少约75％，例如至少约80％，或甚至整个直径103。
根据一个实施例，形成本体201使得其可具有在与延伸通过中心开口105的中心的轴向轴250平行的方向上测量的平均厚度212。本体201的平均厚度212可特别薄使得其适合用于切削金属工件。例如，本体201的平均厚度可不大于约3厘米。在其它实施例中，本体201的平均厚度212可不大于约2.5厘米，例如不大于约2厘米，或甚至不大于约1.5厘米。还有，某些实施例可利用在约0.5厘米至约3厘米、例如约0.5厘米至约2厘米的范围内的平均厚度212。
本文中的实施例的研磨制品可具有特别的定义为本体201的外径103与平均厚度212之比的纵横比。根据某些设计，所述纵横比为至少约10:1，例如至少约20:1，至少约50:1，或甚至至少约75:1。某些实施例利用在约10:1至约125:1、例如约20:1至约125:1范围内的纵横比。
在对增强构件205、207和209的进一步介绍中，这样的构件可由有机材料、无机材料、及其组合制成。例如，增强构件205、207和209可由无机材料例如陶瓷、玻璃、石英、或其组合制成。特别合适的用作增强构件205、207和209的材料可包括引入玻璃材料纤维的玻璃材料，其可包括基于氧化物的玻璃材料。
一些合适的用于增强构件205、207和209中的有机材料可包括酚醛树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺、及其组合。例如，在一个具体实施例中，增强构件205、207和209可包括KevlarTM，其为一种类别类型的芳族聚酰胺。
另外，增强构件205、207和209可包括纤维材料，其具有覆盖在纤维的外表面上面并直接粘结到纤维的外表面的包覆层。所述包覆层可为有机材料、无机材料、或其组合。某些研磨工具可使用利用具有有机材料包覆层的纤维的增强构件205、207和209，所述有机材料可为天然有机材料或合成有机材料，例如可帮助所述增强构件与所述研磨部分之间的粘结的聚合物。一些合适的有机包覆层材料可包括树脂，其可为热固性材料、热塑性材料、或其组合。特别合适的树脂可包括酚醛树脂、环氧树脂、聚酯、氰酸酯、虫胶、聚氨酯、及其组合。在一种具体情况中，所述研磨工具引入包括酚醛树脂包覆的玻璃纤维的增强构件。
增强构件205、207和209可包括编织在一起的多根纤维。所述纤维可以各种各样的方式编织或缝合在一起。在某些情况中，所述增强构件可编织在一起使得形成图案，所述图案包括主要在两个垂直的方向上延伸的纤维。
增强构件205、207和209可具有定义为增强构件205的第一主表面215和第二主表面216之间的距离的平均厚度218。平均厚度218可小于0.6厘米，例如小于0.6厘米，或甚至小于0.4厘米。
以相对百分数计，取决于所述研磨制品的设计，所述增强构件可形成为具有使得它们构成所述本体的总平均厚度的一定百分数的一定尺寸。例如，增强构件205可具有为本体201的总平均厚度212的至少约3％的平均厚度218。在其它情况中，增强构件205可具有为本体201的总平均厚度212的至少约5％、例如至少约8％或甚至至少约10％的平均厚度218。某些增强构件可具有在本体201的总平均厚度212的约3％至约15％的范围内的平均厚度218。
根据本文中的实施例，形成研磨工具200使得本体201包括研磨部分204、206、208和210。在下面的段落中将对研磨部分204进行介绍，然而，将理解，所确定的研磨部分中的全部可包括相同的特征。研磨部分204可为具有包含在基体材料内的磨料晶粒并进一步包括特定组成和类型的孔隙的复合材料。
所述磨料晶粒可包括适合用于研磨和材料移除应用的特别硬的材料。例如，所述磨料晶粒可具有至少约5GPa的维氏硬度。在一些工具中所述磨料晶粒的硬度可更大，使得所述磨料晶粒具有至少约10GPa、至少约20GPa、至少约30GPa、或甚至至少约50GPa的维氏硬度。
如图2中进一步说明的，可形成所述本体使得其引入邻接研磨部分204和210的在中心开口105周围的外表面的增强构件202和203。在某些设计中，增强构件202和203可延伸外径103的一部分，例如研磨本体201的外径103的一半。在中心开口105周围提供增强构件202和203促进本体201在其中研磨工具200意图固定到心轴或机器的位置处的增强。如将理解的，增强构件202和203可具有与增强构件205、207和209相同的特征。
图3包括根据一个实施例的研磨工具的一部分的横截面图。所说明的研磨工具300的所述部分包括根据一个实施例形成的研磨工具的外周。特别地，研磨工具300的所述部分可具有包括先前描述的研磨部分204、206、208和210的本体201。此外，研磨本体201包括如先前描述的设置在研磨部分204、206、208和210之间的增强构件205、207和209。
特别地，形成本体201，使得其具有接近轮的中心并围绕中心开口105的平坦区域301、和在本体201的外部边缘处的锥形区域303。如所说明的，形成锥形区域303使得其具有在本体201的外径处测量的平均厚度312，其显著大于在平坦区域301内的本体201的平均厚度311。锥形区域303的形成通过研磨部分210的锥形边缘305的延伸促进，研磨部分210的锥形边缘305以相对于研磨部分210的平坦区域301的外表面308的一定角度延伸。锥形区域303进一步由研磨部分204的锥形表面306限定，研磨部分204的锥形表面306以相对于研磨部分204的表面310的一定角度延伸。如所说明的，锥形区域303可在轮的外径周围形成凸缘，其中锥形表面305和306分别以从表面308和310轴向地向外的角度延伸。锥形表面305和306可以相对于基本上平行于表面308和310的从本体的中心延伸的半径的一定角度延伸，且此外，锥形表面305和306可以相对于延伸通过本体201的中心的轴向轴250的一定角度延伸。
根据一些实施例，锥形区域303可在本体201的外围的一部分周围沿圆周延伸。某些设计可利用延伸遍及本体201的整个圆周的锥形区域303。尽管在本文中对引入锥形区域303的研磨制品进行了介绍，但将理解，对于某些研磨制品，锥形区域303可不一定存在。
如所说明的，锥形区域303可从本体201的平坦区域301径向地延伸。本文中的实施例可形成锥形区域303，锥形区域303具有如在与从本体201的中心延伸的半径平行的方向上测量的长度330，长度330可为本体201的外径103的尺寸的特定百分数。例如，锥形区域303可具有为外径103的尺寸的至少约5％的长度330。在其它情况中，取决于预期应用，本体201可具有拥有外径103的尺寸的至少约10％、例如至少约15％、至少约20％、至少约30％、或甚至至少约35％的长度330的锥形区域303。具体实施例可利用其中长度330在外径103的约5％至约50％、特别地约5％至约35％、或甚至更特别地约5％至约20％的范围内的锥形区域303。
换句话说，所述锥形区域的长度330可为至少约10厘米。在一些实施例中，锥形区域303的长度330可更大，例如至少约13厘米，至少约15厘米，或甚至至少约20厘米。还有，具体本文中的实施例可利用具有在约10厘米至约30厘米、例如约10厘米至约20厘米范围内的长度330的锥形区域303。
在一个具体实施例中，研磨切削工具可包括小直径圆盘形状的本体。所述小直径圆盘可具有不大于约100厘米的外径。在其它实施例中，所述本体的外径可为至少约12厘米。此外，在某些其它情况中，所述外径可更大，例如至少约18厘米，或甚至至少约20厘米。还有，在另一非限制性实施例中，所述外径可不大于约75cm，例如不大于约50厘米。所述本体可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的外径。
另外，所述小直径圆盘的本体可具有至少约10:1的定义为所述外径(D)与所述本体的轴向厚度(T)之比的纵横比(D:T)。轮的外径(D)为延伸通过所述轮的中心的线的在从一个外围点到相反的外围点的径向方向上的测量结果。所述轴向厚度(T)轴向地延伸通过本体，其定义为在所述本体的第一主表面和第二主表面之间的尺寸。
根据一个具体实施例，所述本体的纵横比(D:T)可为至少约20:1。此外，在某些其它情况中，所述纵横比可更大，例如至少约50:1，至少约75:1，或甚至至少约100:1。还有，在另一非限制性实施例中，所述纵横比可不大于约1000:1，例如不大于约500:1，或甚至不大于约150:1。所述本体可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的纵横比。
所述本体还可包括研磨部分，其具有包括树脂的粘结剂材料。所述树脂可具有至少约1.05、例如至少约1.10的归一化热浸泡模量。替代地，所述树脂可具有递增的高温挠曲模量。
在一些实施例中，用在所述粘结剂材料中的所述树脂可包括有机树脂。在其它实施例中，所述树脂可包括酚醛树脂。在还其它的实施例中，所述酚醛树脂可用固化或交联剂例如六亚甲基四胺改性。在超过约90℃的温度下，所述六亚甲基四胺的一些实例可形成交联以形成帮助使所述树脂固化的亚甲基和二亚甲基氨基桥。所述六亚甲基四胺可均匀地分散在所述树脂内。更特别地，六亚甲基四胺可均匀地分散在树脂区域内作为交联剂。甚至更特别地，所述酚醛树脂可包含具有拥有亚微米平均尺寸的交联域(domain)的树脂区域。
在其它实施例中，所述树脂可包括所述粘结剂材料的总体积的至少约40体积％。此外，在某些其它情况中，所述树脂含量可更大，例如至少约50体积％，至少约60体积％，或甚至至少约70体积％。还有，在另一非限制性实施例中，所述粘结剂材料中的树脂的含量可不大于约90体积％，不大于约80体积％，不大于约70体积％，不大于约60体积％，或甚至不大于约50体积％。所述粘结剂材料可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的树脂含量。增加总的树脂含量可增加由所述树脂所呈现的流动量。
所述研磨部分还可包括一种或多种填料。所述填料可包括，例如，一种或多种粉末、粒子、球、纤维或其组合。所述填料还可包括无机材料、有机材料或其组合。填料的实例可包括沙子、氧化铝泡沫、铝土矿、铬铁矿、菱镁矿、白云石、莫来石泡沫、硼化物、二氧化钛、碳产品(例如、炭黑、焦炭或石墨)、碳化硅、木粉、粘土、滑石、六边形氮化硼、二硫化钼、长石、霞石正长岩、玻璃球、玻璃纤维、CaF2、KBF4、冰晶石(Na3AlF6)、钾冰晶石(K3AlF6)、黄铁矿、ZnS、硫化铜、矿物油、氟化物、碳酸盐、碳酸钙或其组合。所述填料可包括由如下组成的材料：抗静电剂、润滑剂、孔隙诱导剂、着色剂或其组合。所述填料还可为粒状材料。所述填料可不同于所述磨料颗粒。替代地，与任何类型的磨料颗粒相比，所述填料可在平均粒度方面显著更小。
根据一个具体实施例，填料的总含量可为所述粘结剂材料的总体积的至少约15体积％。此外，在某些情况中，所述填料含量可更大，例如至少约20体积％，或甚至至少约25体积％。还有，在另一非限制性实施例中，所述填料含量可不大于约60体积％，例如不大于约50体积％，或甚至不大于约45体积％。所述粘结剂材料可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的填料含量。
根据一个具体实施例，所述粘结剂材料可包括特定的填料制剂。例如，所述研磨部分可包括第一填料，所述第一填料包括铁和硫。特别地，所述第一填料可包括黄铁矿(FeS2)，和更特别地，所述第一填料可基本上由黄铁矿组成。
在一个具体实施例中，所述第一填料可为所述研磨部分内的填料的总体积的至少约40体积％。在某些情况中，所述填料含量可更大，例如至少约45体积％，或甚至至少约50体积％。在另一非限制性实施例中，所述填料含量可为所述研磨部分内的填料的总体积的不大于约70体积％，例如不大于约65体积％，或甚至不大于约60体积％。所述研磨部分可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的填料含量。
在一些实施例中，所述第一填料的平均粒度可不大于约30微米。在一些实例中，所述第一填料的平均粒度可不大于约20微米，例如不大于约15微米，不大于约10微米，或甚至不大于约8微米。在其它非限制性实施例中，所述第一填料的平均粒度可为至少约1微米，例如至少约2微米，或甚至至少约3微米。所述第一填料的平均粒度可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
在其它实施例中，所述研磨部分可包括不同于所述第一填料的第二填料。所述第二填料可包括钾。所述第二填料可进一步包括铝和/或氟化物。所述第二填料可进一步包括包含钾、铝和氟化物的化合物。所述第二填料可基本上由KAlF4组成。
在一些实施例中，所述研磨部分可包括与所述第二填料的含量(体积％)相比更大的所述第一填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约1的比(V1/V2)，其中V1代表所述研磨部分内的所述第一填料的含量(体积％)且V2代表所述研磨部分内的所述第二填料的含量(体积％)。在其它实例中，所述比(V1/V2)可为至少约1.5，或甚至至少约2。在其它非限制性实施例中，所述比(V1/V2)可不大于约4，例如不大于约3.5，不大于约3，或甚至不大于约2.8，不大于约2.6。所述比(V1/V2)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
在一个具体实施例中，所述第二填料可为所述填料的总体积的至少约5体积％。例如，所述第二填料可为所述填料的总体积的至少约10体积％，例如至少约15体积％，或甚至至少约20体积％。在某些非限制性实例中，所述第二填料可为所述填料的总体积的不大于约40体积％，例如不大于约35体积％，不大于约30体积％，或甚至不大于约25体积％。所述第二填料含量可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
在一些情况中，所述第二填料可包括不大于约75微米的平均粒度。例如，所述第二填料的平均粒度可不大于约65微米，例如不大于约55微米，或甚至不大于约45微米。在其它非限制性实施例中，所述第二填料的平均粒度可为至少约5微米，例如至少约15微米，或甚至至少约25微米。所述第二填料的平均粒度可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
在其它实施例中，所述研磨部分可包括不同于所述第一填料和所述第二填料的第三填料。所述第三填料可包括钙。所述第三填料可进一步包括氧、或者包含钙和氧的化合物。所述第三填料可基本上由CaO组成。
所述第三填料的实例可包括不大于约75微米的平均粒度。在具体情况中，所述第三填料的平均粒度可不大于约65微米，例如不大于约55微米。非限制性实施例可包括具有至少约15微米、例如至少约25微米或甚至至少约35微米的平均粒度的第三填料。所述第三填料的平均粒度可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
所述研磨部分还可包括与所述第三填料的含量(体积％)相比更大的所述第一填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约10的比(V1/V3)，其中V1代表所述研磨部分内的所述第一填料的含量(体积％)，且V3代表所述研磨部分内的所述第三填料的含量(体积％)。在其它实例中，所述比(V1/V3)可为至少约15，例如至少约20，或甚至至少约22。在其它非限制性实施例中，所述比(V1/V3)可不大于约40，例如不大于约35，不大于约30，不大于约29，或甚至不大于约28。所述比(V1/V3)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
还有，在其它实施例中，所述研磨部分可包括与所述第三填料的含量(体积％)相比更大的所述第二填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约5的比(V2/V3)，其中V2代表所述研磨部分内的所述第二填料的含量(体积％)且V3代表所述研磨部分内的所述第三填料的含量(体积％)。在一些实例中，所述比(V2/V3)可为至少约7，例如至少约9。非限制性实例可包括不大于约25、例如不大于约20、不大于约15、不大于约14、或甚至不大于约13的比(V2/V3)。所述比(V2/V3)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
在一个具体实施例中，所述第三填料可为所述填料的总体积的至少约0.5体积％。在某些情况中，所述第三填料可更大，例如为至少约1体积％，或甚至至少约1.5体积％。在另一非限制性实施例中，所述第三填料可为所述填料的总体积的不大于约5体积％，例如不大于约4体积％，不大于约3体积％，或甚至不大于约2.5体积％。所述研磨部分可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的第三填料含量。
在其它实施例中，所述研磨部分可包括不同于所述第一、第二和第三填料的第四填料。在其它实例中，所述第四填料可包括聚集体、水泥、波特兰(Portland)水泥、或硅酸钙。
所述第四填料的实施例可包括不大于约40微米的平均粒度。例如，所述第四填料的平均粒度可不大于约30微米，或甚至不大于约20微米。所述第四填料的平均粒度的非限制性实例可为至少约1微米，例如至少约5微米，或甚至至少约10微米。所述第四填料的平均粒度可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
所述研磨部分的其它实例可包括与所述第四填料的含量(体积％)相比更大的所述第一填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约5的比(V1/V4)，其中V1代表所述研磨部分内的所述第一填料的含量(体积％)且V4代表所述研磨部分内的所述第四填料的含量(体积％)。替代地，所述比(V1/V4)可为至少约10，例如至少约15。所述比(V1/V4)的其它非限制性实施例可不大于约30，例如不大于约25，不大于约20，或甚至不大于约19。所述比(V1/V4)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
所述研磨部分的实例可包括与所述第四填料的含量(体积％)相比更大的第二填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约1的比(V2/V4)，其中V2代表所述研磨部分内的所述第二填料的含量(体积％)且V4代表所述研磨部分内的所述第四填料的含量(体积％)。在一个具体实施例中，所述比(V2/V4)可为至少约3，例如至少约5。根据一个非限制性实施例，所述比(V2/V4)可不大于约15，例如不大于约12，不大于约10，不大于约9，或甚至不大于约8。所述比(V2/V4)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
在还一实施例中，所述研磨部分可包括与所述第三填料的含量(体积％)相比更大的所述第四填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约0.1的比(V3/V4)，其中V3代表所述研磨部分内的所述第三填料的含量(体积％)且V4代表所述研磨部分内的所述第四填料的含量(体积％)。所述比(V3/V4)的其它实例可为至少约0.3，例如至少约0.5，或甚至至少约0.6。所述比(V3/V4)的其它非限制性实施例可不大于约3，例如不大于约2.5，不大于约2，或甚至不大于约1。所述比(V3/V4)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
所述第四填料的实例可为所述填料的总体积的至少约1体积％。替代地，所述第四填料可为所述填料的总体积的至少约1.5体积％，例如至少约2体积％。根据一个非限制性实施例，所述第四填料可不大于所述填料的总体积的约5体积％，例如不大于约4.5体积％，不大于约4体积％，或甚至不大于约3.5体积％。所述填料的总体积中的所述第四填料的含量可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
本文中的其它实施例可利用包括不同于所述第一、第二、第三和第四填料的第五填料的研磨部分。所述第五填料可包括钠。所述第五填料可进一步包括铝、氟化物、钠、及其组合。在一种具体情况中，所述第五填料可基本上由Na3AlF6组成。
在一个具体实施例中，所述研磨部分可包括与所述第五填料的含量(体积％)相比更大的所述第一填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约1的比(V1/V5)，其中V1代表所述研磨部分内的所述第一填料的含量(体积％)且V5代表所述研磨部分内的所述第五填料的含量(体积％)。所述比(V1/V5)的实施例可为至少约1.5，例如至少约2。还有，在另一非限制性实施例中，所述比(V1/V5)可不大于约10，例如不大于约7，不大于约5，或甚至不大于约3。所述比(V1/V5)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
所述研磨部分的另一具体实施例可包括与所述第五填料的含量(体积％)相比更大的第二填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括与所述第五填料的含量(体积％)相比差不多相同的所述第二填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约0.1的比(V2/V5)，其中V2代表所述研磨部分内的所述第二填料的含量(体积％)且V5代表所述研磨部分内的所述第五填料的含量(体积％)。在其它实施例中，所述比(V2/V5)可为至少约0.3，例如至少约0.5，或甚至至少约0.8。根据非限制性实施例，所述比(V2/V5)可不大于约5，例如不大于约4，不大于约3，不大于约2，或甚至不大于约1.5。所述比(V2/V5)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
还有，在另一实施例中，所述研磨部分可包括与第三填料的含量(体积％)相比更大的所述第五填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约0.01的比(V3/V5)，其中V3代表所述研磨部分内的所述第三填料的含量(体积％)且V5代表所述研磨部分内的所述第五填料的含量(体积％)。所述比(V3/V5)的其它实例可为至少约0.05，例如至少约0.06，或甚至至少约0.07。根据一个非限制性实施例，所述比(V3/V5)可不大于约1，例如不大于约0.5，或甚至不大于约0.1。所述比(V3/V5)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
所述研磨部分的还其它的实施例可包括与第四填料的含量(体积％)相比更大的所述第五填料的含量(体积％)。所述研磨部分可包括至少约0.01的比(V4/V5)，其中V4代表所述研磨部分内的所述第四填料的含量(体积％)且V5代表所述研磨部分内的所述第五填料的含量(体积％)。所述比(V4/V5)的其它实例可为至少约0.05，例如至少约0.10，或甚至至少约0.12。在还一非限制性实施例中，所述比(V4/V5)可不大于约1，例如不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。所述比(V4/V5)可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
在一个具体实施例中，所述第五填料可为所述填料的总体积的至少约5体积％。在其它情况中，所述第一填料可为所述填料的总体积的至少约10体积％，例如至少约15体积％，或甚至至少约20体积％。所述第五填料的其它非限制性实施例可为所述填料的总体积的不大于约40体积％，例如不大于约35体积％，不大于约30体积％，或甚至不大于约25体积％。所述第五填料的含量可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
在一个实施例中，所述研磨部分可包括所述第一填料、第二填料、第三填料、第四填料和第五填料的组合。所述研磨部分可包括所述研磨部分的总体积的至少约10体积％的所述第一填料、第二填料、第三填料、第四填料和第五填料的总含量。在其它实例中，所述第一填料、第二填料、第三填料、第四填料和第五填料的总含量可为所述研磨部分的总体积的至少约15体积％，例如至少约20体积％，至少约22体积％，或甚至至少约25体积％。所述第一填料、第二填料、第三填料、第四填料和第五填料的总含量的非限制性实施例可为所述研磨部分的总体积的不大于约60体积％，例如不大于约55体积％，不大于约50体积％，或甚至不大于约45体积％。相对于所述研磨部分的总体积的所述第一、第二、第三、第四和第五填料的总含量可在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内。
在其它实施例中，所述研磨部分可包括润湿液体残余物。所述润湿液体残余物可包括脂族链，例如来自三(十二烷基)醇(TDA)的脂族链。替代地，所述研磨部分可包括润湿液体残余物，其包括环状有机分子，例如来自高度氯化的蜡、糠醛或Chloro 40的环状有机分子。
根据一个具体实施例，所述研磨部分的所述粘结剂材料可包括所述研磨部分的总体积的至少约20体积％。此外，在某些其它情况中，所述粘结剂材料含量可更大，例如为至少约30体积％，至少约40体积％，或甚至至少约42体积％。还有，在另一非限制性实施例中，所述研磨部分中的粘结剂材料的含量可不大于约70体积％，不大于约65体积％，不大于约60体积％，不大于约56体积％，不大于约52体积％，或甚至不大于约50体积％。所述研磨部分可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的粘结剂材料含量。
另外，所述研磨部分可进一步包括包含在所述粘结剂材料内的磨料颗粒。在一些实施例中，所述磨料颗粒可包括无机材料。例如，所述磨料颗粒可包括一种或多种氧化物、碳化物、硼化物、氮化物、氧碳化物、氧氮化物、或其组合。在其它实施例中，所述磨料颗粒可基本上由氧化物组成。在一种具体情况中，所述磨料颗粒可包括氧化物材料例如氧化铝、氧化锆、二氧化硅、或其组合。在还一情况中，所述磨料颗粒可由超级磨料材料组成。这样的超级磨料颗粒可包括金刚石、立方氮化硼、或其组合。例如，所述磨料颗粒可基本上由金刚石组成。
在一些实施例中，所述磨料颗粒可为所述研磨部分的总体积的至少约30体积％。此外，在某些其它情况中，所述磨料颗粒可为所述研磨部分的总体积的至少约35体积％，例如至少约40体积％，至少约41体积％，或甚至至少约42体积％。还有，在另一非限制性实施例中，所述磨料颗粒可为所述研磨部分的总体积的不大于约70体积％，例如不大于约60体积％，不大于约55体积％，不大于约52体积％，或甚至不大于约50体积％。所述研磨部分的总体积可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的磨料颗粒含量。
在其它实施例中，所述研磨部分可包括孔。例如，所述孔可为所述研磨部分的总体积的至少约0.5体积％。此外，在某些其它情况中，所述孔可为所述研磨部分的总体积的至少约1体积％，例如至少约2体积％。还有，在另一非限制性实施例中，所述孔可为所述研磨部分的总体积的不大于约30体积％，例如不大于约25体积％，或甚至不大于约22体积％。所述研磨部分的总体积可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的孔含量。
在一些实施例中，所述第一类型的磨料颗粒包括棕色熔凝氧化铝(BFA)，或者可基本上由BFA组成。所述磨料颗粒可包括包覆层。所述包覆层可包括，例如，陶瓷、金属、过渡金属元素、铁、氧化物、金属氧化物或氧化铁。
例如，所述第一类型的颗粒可包括Treibacher BFA。BFA可包括氧化物，例如BaO、CaO、Na2O、P2O5、及其组合。例如，BFA可包括约1360至约1560PPM BaO。BFA还可包括约4940至约5140PPM CaO。BFA还可包括约820至约1020PPM Na2O。BFA还可包括少于约50PPMP2O5。
在所述研磨切削工具的一些实例中，所述BFA可包括不大于约99体积％Al2O3。在其它实例中，所述BFA可包括不大于约98体积％Al2O3，例如不大于约97体积％Al2O3。在其它非限制性实例中，所述BFA可为至少约80体积％Al2O3，例如至少约85体积％Al2O3，或甚至至少约90体积％Al2O3。所述研磨切削工具的所述BFA可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的Al2O3含量。
在所述研磨切削工具的替代性实施例中，所述BFA可包括不大于约20体积％ZrO2。例如，所述BFA可为不大于约15体积％ZrO2，例如不大于约10体积％ZrO2，不大于约5体积％ZrO2，或甚至不大于约1体积％ZrO2。所述BFA的其它非限制性实施例可具有至少约0.01体积％ZrO2，例如至少约0.05体积％ZrO2，或甚至至少约0.10体积％ZrO2。所述研磨切削工具的所述BFA可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的ZrO2含量。
在另一具体情况中，所述BFA可具有不大于约20GPa的硬度。例如，所述BFA可具有不大于约19GPa、例如不大于约18GPa、或甚至不大于约17GPa的硬度。替代性的非限制性实施例可包括具有至少约15.5GPa、例如至少约15.8GPa、或甚至至少约16GPa的硬度的BFA。所述研磨切削工具的所述BFA可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的硬度。
在用于硬度的试验的实施例中，将样品晶粒安装在环氧树脂中并然后抛光。一旦所述晶粒被安装和抛光，便在用于压痕的硬度测试仪上选择期望的负荷。典型地选择的负荷为500g，但取决于所述晶粒的强度，也可选择1kg的负荷。一旦完成压痕，金刚石形状的压痕便出现且进行测量以确定硬度。
脆度可通过与标准物相比样品的相对破坏定义。典型地，脆度可通过将晶粒球磨给定的时间来测量，所述给定的时间为与用于球磨标准晶粒的相同的时间。在研磨剩余的晶粒之后/将粉末过筛并将已破裂的晶粒的量称重。将这些测量结果与晶粒的起始量进行比较，然后与标准物的破坏进行比较。这容许晶粒耐久性的相对比较。
例如，球磨脆度可通过如下测量：将给定量的晶粒放置在具有介质(例如，碳化钨)的球磨容器中并研磨设定的时间。典型地，所述时间取决于何时标准物或基线晶粒达到约50％破坏。这意味着所述晶粒的起始重量的50％可通过小开口的筛子。
可基于被测试的晶粒选择用于脆度的标准物。例如，如果正在考虑非常脆的晶粒(即，其更容易地破裂)，则将以类似脆度选择标准物。对于BFA样品，可选择更耐久的氧化铝标准物。所选择的标准物还取决于用于确定标准物的相关性的应用。
所述BFA的实施例还可具有所述标准物的不大于约70％的脆度。例如，所述BFA可具有不大于约65％、例如不大于约60％的脆度。所述BFA的非限制性实施例可具有至少约20％、例如至少约30％、至少约40％、或甚至至少约50％的脆度。所述研磨切削工具的所述BFA可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的脆度。经典的刚铝石晶粒可比蓝色烧结氧化铝脆70％。
所述混合物和最终形成的研磨制品的磨料颗粒可包括超过一种类型的磨料颗粒。例如，所述混合物可包括不同于所述第一类型的磨料颗粒的第二类型的磨料颗粒。所述第二类型的磨料颗粒可通过组成、机械性质(例如，硬度、脆度等)、粒度、制造方法、或其组合任何之一而不同于所述第一类型的磨料颗粒。
例如，所述第二类型的磨料颗粒可包括氧化铝、氧化锆或氧化铝和氧化锆。所述第二类型的磨料颗粒可主要包括氧化铝和氧化锆。
所述第二类型的颗粒可包括蓝色烧结氧化铝(BLFA)。例如，所述第二类型的颗粒可包括Treibacher蓝色烧结氧化铝。
在所述研磨切削工具的一些实例中，所述BLFA可包括不大于约95.3体积％Al2O3。在其它实例中，所述BLFA可包括不大于约95.2体积％Al2O3，例如不大于约95.1体积％Al2O3。在其它非限制性实例中，所述BLFA可为至少约80体积％Al2O3，例如至少约85体积％Al2O3，或甚至至少约90体积％Al2O3。所述研磨切削工具的所述BLFA可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的Al2O3含量。
在所述研磨切削工具的替代性实施例中，所述BLFA可包括不大于约20体积％ZrO2。例如，所述BLFA可为不大于约15体积％ZrO2，例如不大于约10体积％ZrO2，不大于约5体积％ZrO2，或甚至不大于约1体积％ZrO2。所述BLFA的其它非限制性实施例可具有至少约0.16体积％ZrO2，例如至少约0.17体积％ZrO2，或甚至至少约0.18体积％ZrO2。所述研磨切削工具的所述BLFA可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的ZrO2含量。
BLFA可包括氧化物，例如BaO、CaO、Na2O、P2O5、及其组合。例如，BLFA可包括不大于约1200PPM BaO，例如不大于约800PPM BaO，不大于约400PPM BaO，或甚至不大于约200PPMBaO。
BLFA的实施例还可包括不大于约4000PPM CaO。例如，BLFA可为不大于约3000PPMCaO，例如不大于约2000PPM CaO。
BLFA的其它实施例还可包括不大于约800PPM Na2O。例如，BLFA可为不大于约400PPM Na2O，例如不大于约200PPM Na2O。
BLFA的还其它的实施例可包括大于约50PPM P2O5。例如，BLFA可为大于约100PPMP2O5，例如大于约500PPM P2O5，或甚至大于约1000PPM P2O5。
与BLFA相反，BFA的实施例可包含以上对于BLFA描述的非常不同量的氧化物。例如，BFA可包括至少约200PPM BaO，例如至少约500PPM BaO，或甚至至少约1000PPM BaO。
BFA的实施例还可包括大于约2000PPM CaO。例如，BFA可为大于约3000PPM CaO，例如大于约4000PPM CaO。
BFA的其它实施例还可包括大于约200PPM Na2O。例如，BFA可为大于约400PPMNa2O，例如大于约800PPM Na2O。
BFA的还其它的实施例可包括不大于约50PPM P2O5。例如，BFA可为不大于约40PPMP2O5，例如不大于约30PPM P2O5，或甚至不大于约20PPM P2O5。
在其它实施例中，所述第二类型的磨料颗粒可包括不大于约90体积％Al2O3。例如，所述第二类型的磨料颗粒可为不大于约85体积％Al2O3，例如不大于约80体积％Al2O3。所述第二类型的磨料颗粒的非限制性实施例可为至少约70体积％Al2O3，例如至少约65体积％Al2O3，或甚至至少约60体积％Al2O3。所述第二类型的磨料颗粒可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的Al2O3含量。
在另一实施例中，所述第二类型的磨料颗粒可包括不大于约40体积％ZrO2。所述第二类型的磨料颗粒的其它实例可包括不大于约35体积％ZrO2，例如不大于约30体积％ZrO2，或甚至不大于约25体积％ZrO2。所述第二类型的磨料颗粒的非限制性实例可为至少约10体积％ZrO2，例如至少约15体积％ZrO2，或甚至至少约20体积％ZrO2。所述第二类型的磨料颗粒可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的ZrO2含量。
所述第二类型的磨料颗粒的其它实施例可具有不大于约20GPa的硬度。例如，所述第二类型的磨料颗粒可具有不大于约18GPa、例如不大于约17GPa、或甚至不大于约16GPa的硬度。所述第二类型的磨料颗粒的非限制性实例可具有至少约14GPa、例如至少约14.5GPa、或甚至至少约15GPa的硬度。所述第二类型的磨料颗粒可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的硬度。
在另一实施例中，所述第二类型的磨料颗粒可具有标准物的不大于约20％的脆度。在一种具体情况中，所述第二类型的磨料颗粒可具有不大于约15％、例如不大于约10％的脆度。所述第二类型的磨料颗粒的非限制性实施例可具有至少约2％、例如至少约4％、至少约5％、或甚至至少约6％的硬度。所述第二类型的磨料颗粒可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的脆度。
所述研磨切削工具可在所述本体中进一步包括增强构件。所述增强构件可为所述本体的总体积的至少约1体积％。在一个实施例中，所述增强构件可为所述本体的总体积的至少约2体积％，例如至少约3体积％，至少约4体积％，至少约5体积％，或甚至至少约6体积％。所述研磨切削工具的非限制性实施例可包括为所述本体的总体积的不大于约15体积％、例如不大于约14体积％、不大于约13体积％、或甚至不大于约12体积％的所述增强构件。所述本体可包括在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的增强构件含量。
所述研磨切削工具的所述本体的实施例可包括第一增强构件。所述第一增强构件可邻接所述研磨部分。所述第一增强构件可设置在所述研磨部分内。所述第一增强构件可限定所述本体的外表面。替代地，所述第一增强构件可在内地设置在所述本体内。
所述第一增强构件的实例可包括有机材料。例如，所述第一增强构件还可包括聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺、及其组合。所述第一增强构件的其它实施例可包括无机材料。所述第一增强构件可包括无机材料例如陶瓷材料、玻璃材料、玻璃-陶瓷材料、或其组合。所述第一增强构件可包括玻璃纤维，例如酚醛树脂包覆的玻璃纤维。
在还其它的实施例中，所述第一增强构件可延伸通过所述本体的整个直径。所述第一增强构件可包括具有第一主表面和第二主表面的平坦构件。所述研磨部分可覆盖在所述第一主表面上面。所述研磨部分可与所述第一增强构件的所述第一主表面直接接触。
在一个具体实施例中，所述本体可包括第一增强构件和第二增强构件。所述第一增强构件和所述第二增强构件可在所述本体内彼此间隔开。所述研磨部分的至少一部分可设置在所述第一增强构件和所述第二增强构件之间。
在一些实施例中，所述第一增强构件可为所述本体的平均厚度的至少约3％。在其它实例中，所述第一增强构件可为所述本体的平均厚度的至少约5％，例如至少约8％，或甚至至少约10％。所述第一增强构件的非限制性实施例可为所述本体的平均厚度的不大于约18％，例如不大于约15％，或甚至不大于约12％。
所述第一增强构件可具有在以上提到的任意最小和最大值之间的范围内的所述本体的平均厚度。
任意类型的磨料颗粒可具有细长的形状。在一种具体情况中，所述磨料颗粒可具有至少约2:1的定义为长度:宽度之比的纵横比，其中所述长度为所述颗粒的最长尺寸且所述宽度为当在两个维度上观察时与所述长度的维度垂直的所述颗粒的第二长的尺寸(或直径)。在其它实施例中，所述磨料颗粒的纵横比可为至少约2.5:1，例如至少约3:1，至少约4:1，至少约5:1，或甚至至少约10:1。在一个非限制性实施例中，所述磨料颗粒可具有不大于约5000:1的纵横比。还有，将理解，在其它实施例中，任意类型的磨料颗粒可通常等轴为具有基本上1:1的纵横比。在又一实施例中，任意类型的磨料颗粒可具有不规则的形状。
在至少一个实施例中，当在两个维度上观察时，(任意类型的)磨料颗粒可具有特别的横截面形状。例如，所述磨料颗粒可具有椭圆形横截面形状。椭圆形形状可包括圆、椭圆、和任何其它曲线的形状。替代地，在其它情况中，所述磨料颗粒可具有多边形横截面形状。多边形横截面形状的一些合适的非限制性的实例包括三角形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形等。
如本文中所描述的，除所述磨料颗粒之外，所述混合物还可包括用于促进所述研磨制品的形成的其它组分或前体。例如，所述混合物可包括粘结剂材料。根据一个实施例，所述粘结剂材料可包括选自如下的材料：有机材料、有机前体材料、无机材料、无机前体材料、天然材料、及其组合。
根据另一实施例，所述混合物可包括适合用于在进一步的加工期间的有机粘结剂材料的形成的有机材料、或有机材料的前体。这样的有机材料可包括一种或多种天然有机材料、合成有机材料、及其组合。在具体情况中，所述有机材料可由树脂制成，所述树脂可包括热固性材料、热塑性材料、及其组合。例如，一些合适的树脂可包括酚醛树脂、环氧树脂、聚酯、氰酸酯、虫胶、聚氨酯、橡胶、及其组合。在一个具体实施例中，所述混合物包括配置为通过进一步的加工形成酚醛树脂粘结剂材料的未固化的树脂材料。
所述本体的实施例可包括所述本体的总体积的至少约5体积％的粘结剂材料。在其它实施例中，所述本体可包括所述本体的总体积的至少约10体积％，所述本体的总体积的至少约15体积％，至少约20体积％，至少约25体积％，至少约30体积％，至少约35体积％，至少约40体积％，至少约45体积％，至少约50体积％，或甚至至少约55体积％。在其它实例中，所述本体可包括所述本体的总体积的不大于约90体积％。所述本体的还其它的实例可包括所述本体的总体积的不大于约85体积％，所述本体的总体积的不大于约80体积％，不大于约75体积％，不大于约70体积％，不大于约65体积％，不大于约60体积％，不大于约55体积％，不大于约50体积％，不大于约45体积％，或甚至不大于约40体积％。将理解，所述本体可具有在任意以上提到的最小和最大值之间的范围内的粘结剂材料。
所述本体的实施例可包括所述本体的总体积的不大于约10体积％的孔隙。在其它实例中，所述本体可包括所述本体的总体积的不大于约5体积％的孔隙，所述本体的总体积的不大于约3体积％，不大于约2.5体积％，不大于约2体积％，不大于约1.5体积％，不大于约1体积％，不大于约0.8体积％，不大于约0.5体积％，不大于约0.4体积％，或甚至不大于约0.3体积％的孔隙。在还其它的实施例中，所述本体可包括所述本体的总体积的至少约0.01体积％的孔隙，或所述本体的总体积的甚至至少约0.05体积％的孔隙。将理解，所述本体可具有在任意以上提到的最小和最大值之间的范围内的孔隙。
实施例
制备两个样品并测试其热浸泡模量和研磨性能。所述样品是相同的，除了用于形成其研磨粘结剂的树脂之外。第一样品是具有由住友北美(Durez-North America)供应的标准树脂29-722的常规研磨制品。第二样品是包括同样由住友北美(Durez-NorthAmerica)供应的HAP树脂(34-279)的如本文中所描述的一个实施例。各样品是矩形的，具有4×1×0.235英寸的尺寸，并包含两个内部的对称设置的称为#57玻璃并由IPAC供应的纤维玻璃网。各样品具有46体积％磨料即具有氧化铁包覆层的标准棕色熔凝刚铝石、40体积％粘结剂、30体积％树脂、4.9体积％黄铁矿、3.5体积％氟化铝钾、1.1体积％石灰、0.5体积％聚合物微球、和14体积％孔。
将样品在400℃下加热30分钟，冷却至室温，然后使其在三点弯曲试验中以2英寸跨度断裂(根据ASTM D790)以研究由于暴露于400℃所致的强度和模量的有效劣化。如图4中所示，将常规样品的热浸泡模量归一化为1.0。HAP样品的热浸泡模量为1.13。因此，关于热浸泡模量，HAP样品的性能比常规样品好13％，这意味着HAP样品具有1.13的归一化热浸泡模量。类似地，关于研磨性能，HAP样品的性能比常规样品好9％。
根据一个实施例，所述研磨制品可特别适合用于切削工件。某些合适的工件可包括无机材料，和更特别地由金属或金属合金制成的工件。根据一个实施例，所述研磨制品可特别适合于切削材料例如金属合金或钛。
根据另一实施例，所述磨料颗粒可为成型的磨料颗粒。成型的磨料颗粒可具有边缘和侧面的良好限定的和规则的排列(即，非随意的)，由此限定可鉴别的形状。例如，当在由长度、宽度和高度中的任意两个尺寸所限定的平面中观察时，成型的磨料颗粒可具有多边形形状。一些示例性的多边形形状可为三角形、四角形(例如，矩形、正方形、梯形、平行四边形)、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形等。另外，所述成型的磨料颗粒可具有由多面体形状、例如棱柱形状等限定的三维形状。此外，所述成型的磨料颗粒可具有弯曲的边缘和/或表面，使得所述成型的磨料颗粒可具有凹入、凸起、椭圆体形状。另外，可提供棒和圆柱体形状的磨料颗粒、以及波纹形状的晶粒，例如具有盐状凸起的棒状椒盐卷饼形状。
所述成型的磨料颗粒可为任何字母数字字符的形式，例如，1、2、3等，A、B、C等。此外，所述成型的磨料颗粒可为选自希腊字母表、现代拉丁字母表、古代拉丁字母表、俄语字母表、任何其它字母表(例如，日本汉字字符)、及其任意组合的字符的形式。
所述成型的磨料颗粒可具有限定长度(l)、高度(h)和宽度(w)的本体，其中长度大于或等于高度，且高度大于或等于宽度。此外，在一个具体方面中，所述本体可包括至少约1:1的由长度:高度之比所定义的主要纵横比。所述本体还可包括至少约50％的垂直定向可能性。
在另一方面中，所述成型的磨料颗粒可具有拥有长度(l)、宽度(w)和高度(h)的本体，其中所述长度、宽度和高度可分别对应于纵轴、横轴和垂直轴，且所述纵轴、横轴和垂直轴可限定三个垂直的平面。在该方面中，所述本体可包括关于三个垂直的平面中的任意的非对称几何结构。
在又一方面中，所述成型的磨料颗粒可包括具有复杂三维几何结构的本体，所述复杂三维几何结构包括在由纵轴、横轴和垂直轴所限定的三个垂直平面中的三重对称性。此外，所述本体可包括沿着所述纵轴、横轴或垂直轴之一延伸通过所述本体的整个内部的开口。
在还一方面中，所述成型的磨料颗粒可包括具有由长度(l)、宽度(w)和高度(h)限定的复杂三维几何结构的本体。所述本体还可包括质心和几何中点。所述质心可沿着所述本体的限定高度的垂直轴从所述几何中点移置至少约0.05(h)的距离(Dh)。
在另一方面中，所述成型的磨料颗粒可包括限定长度(l)、宽度(w)和高度(h)的本体。所述本体可包括基础表面和上表面。此外，所述基础表面包括与所述上表面的横截面形状不同的横截面形状。
在还一方面中，所述成型的磨料颗粒可包括具有通常平坦的底部和从所述通常平坦的底部延伸的圆顶形状的顶部的本体。
在另一方面中，所述成型的磨料颗粒可包括具有长度(l)、宽度(w)和高度(h)的本体。所述长度、宽度和高度可分别对应于纵轴、横轴和垂直轴。此外，所述本体可包括沿着限定所述本体的长度的纵轴的扭曲，使得基础表面相对于上表面旋转以建立扭曲角。
在又一方面中，所述成型的磨料颗粒可包括具有第一端面和第二端面、在所述第一端面和所述第二端面之间延伸的至少三个相邻的侧面、以及在各对相邻的侧面之间建立的边缘结构的本体。
在另一方面中，所述成型的磨料颗粒可包括具有中心部分和从所述中心部分沿着所述中心部分的整个长度向外延伸的至少三个径向的臂的本体。
本文中公开的研磨制品和方法代表从现有技术的改变。本文中的研磨制品可利用特征的组合，例如具有某些特征的磨料颗粒，包括但不限于，组成、平均孔隙、平均晶粒尺寸、晶粒比率、及其组合。此外，所述研磨制品可利用另外的特征例如粘结剂材料、粘结剂材料的含量、磨料颗粒的含量、填料等。尽管未全部理解，但特征的组合促进具有所展示的出乎预料的和显著改善的性能的研磨制品的形成。
该书面描述使用实例来公开包括最佳模式的实施例，而且来使本领域普通技术人员能够进行和使用本发明。可取得专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。这样的其它实例意图在权利要求的范围内，如果它们具有与权利要求的字面语言无不同的结构要素的话，或者如果它们包括具有与权利要求的字面语言的非实质性差异的等同结构要素的话。
注意，并非以上在总体描述或实例中描述的行为中的全部都是需要的，一部分具体行为可能是不需要的，且除所描述的那些之外，可进行一种或多种另外的行为。另外还有，行为被列出的顺序不一定是它们被执行的顺序。
在前述说明书中，已参照具体实施例描述了构思。然而，本领域普通技术人员理解，在不背离如以下权利要求书中所阐明的本发明的范围的情况下，可进行各种修饰和变化。因此，说明书和附图将以说明性的意义而非限制性的意义考虑，且所有这样的修饰意图包括在本发明的范围内。
如本文中所使用的，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“includes(包括)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”或其任何其它变型意图覆盖非排他性包含物。例如，包括一系列特征的过程、方法、制品或装置没必要仅局限于那些特征，而是可以包括未明确列出的其它特征或这种过程、方法、制品或装置所固有的其它特征。此外，除非相反地明确声明，否则“或”是指包括性的或，而不是指排他性的或。例如，下列中的任何一种满足条件A或B：A是真的(或存在)且B是假的(或不存在)，A是假的(或不存在)且B是真的(或存在)，以及A和B两者都是真的(或存在)。
而且，“一个”或“一种”的使用被用于描述本文中所描述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便起见并且给出本发明范围的大体意义。本说明书应被阅读成包括一个(种)或至少一个(种)并且单数也包括复数，除非明显其有另外的意思。
以上已关于具体实施例描述了益处、其它优点和问题的解决方案。然而，所述益处、优点、问题的解决方案和任何可导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更显著的特征将不解释为任何或所有权利要求的关键性的、必需的或本质的特征。
在阅读说明书之后，技术人员将理解，为清楚起见，某些特征是在单独的实施例的背景中在本文中描述的，也可在单个实施例中以组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的背景中描述的各个特征也可单独提供或以任意子组合提供。此外，对范围中陈述的数值的提及包括在那个范围内的每个值。
提供本公开内容的摘要以符合专利法且其在如下理解的情况下被提交：其将不被用于解释或限制权利要求的范围或意思。另外，在前述详细描述中，各种特征可集合在一起或者在单一的实施例中描述以用于简化本公开内容的目的。本公开内容将不被解释为反映如下意图：所要求保护的实施例需要比在各权利要求中明确阐述的多的特征。相反，如下列权利要求所反映的，发明主题可涉及得比任何所公开的实施例的所有特征少。因此，将下列权利要求引入详细描述中，其中各权利要求在独立地限定所要求保护的主题时是独立的。

Claims (12)

1.一种研磨切削工具，包括：
小直径圆盘形状的本体，所述本体具有：
不大于100厘米的外径，
至少10:1的定义为所述外径与所述本体的轴向厚度之比(D:T)的纵横比，
研磨部分，所述研磨部分具有：
包括树脂的粘结剂材料；
包含在所述粘结剂材料内的磨料颗粒，其中所述磨料颗粒包括第一类型的磨料颗粒和不同于所述第一类型的第二类型的磨料颗粒，所述第一类型的磨料颗粒包括棕色熔凝氧化铝(BFA)，且所述磨料颗粒包括包含氧化铁的包覆层；
包含钾、铝和氟化物的第一填料；
包含黄铁矿(iron pyrite)的第二填料；
包含石灰的第三填料；和
包含在所述粘结剂材料基体内的润湿液体残余物，其中所述润湿液体残余物包含高度氯化的蜡。
2.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述第二填料包括黄铁矿(FeS2)。
3.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述第一填料包括KAlF4。
4.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述研磨部分包括填料，所述填料包括CaO。
5.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述研磨部分包括填料，所述填料包括硅酸钙。
6.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述研磨部分包括填料，所述填料包括Na3AlF6。
7.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述研磨部分包括填料的组合，所述填料的总含量为所述研磨部分的总体积的至少10体积％，和所述研磨部分的总体积的不大于60体积％。
8.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述第二类型的磨料颗粒包括氧化铝和氧化锆。
9.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述研磨部分包括所述研磨部分的总体积的至少30体积％且不大于65体积％的磨料颗粒。
10.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述BFA包括不大于99体积％的Al2O3，和至少80体积％的Al2O3。
11.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述BFA包括不大于20体积％的ZrO2，和至少0.01体积％的ZrO2。
12.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述第二类型的磨料颗粒包括不大于90体积％的Al2O3，至少60体积％的Al2O3，不大于40体积％的ZrO2和至少10体积％的ZrO2。
CN201380029539.3A 2012-06-06 2013-06-06 小直径切削工具 Expired - Fee Related CN104364053B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261656444P 2012-06-06 2012-06-06
US61/656444 2012-06-06
PCT/US2013/044439 WO2013184873A1 (en) 2012-06-06 2013-06-06 Small diameter cutting tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104364053A CN104364053A (zh) 2015-02-18
CN104364053B true CN104364053B (zh) 2017-10-13

Family

ID=49712617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380029539.3A Expired - Fee Related CN104364053B (zh) 2012-06-06 2013-06-06 小直径切削工具

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20130337729A1 (zh)
EP (1) EP2858788A4 (zh)
JP (1) JP5947981B2 (zh)
CN (1) CN104364053B (zh)
AR (1) AR091282A1 (zh)
BR (1) BR112014029932A2 (zh)
MX (1) MX2014014573A (zh)
RU (1) RU2014152694A (zh)
TW (1) TWI541098B (zh)
WO (1) WO2013184873A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI590917B (zh) * 2013-06-25 2017-07-11 聖高拜磨料有限公司 研磨製品及其製造方法
CN106272116A (zh) * 2015-06-29 2017-01-04 圣戈班磨料磨具有限公司 磨具
CN106914831A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 圣戈班磨料磨具有限公司 磨轮以及其制造和使用方法
AT518913B1 (de) * 2016-08-04 2019-04-15 Tyrolit Schleifmittelwerke Swarovski Kg Trennscheibe
CN109129218A (zh) * 2017-06-27 2019-01-04 圣戈班磨料磨具有限公司 研磨工具和形成的方法
BR202017027239Y1 (pt) * 2017-12-18 2021-07-06 Leandro Jose Da Silva Disposição construtiva aplicada em disco de corte para pedras em geral

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101368012A (zh) * 2008-09-24 2009-02-18 上海大学 氧化铝/氧化铁复合磨粒及其制备方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2806772A (en) * 1954-09-15 1957-09-17 Electro Refractories & Abrasiv Abrasive bodies
US4007020A (en) * 1970-02-02 1977-02-22 Kaman Sciences Corporation Refractory abrasive body containing chromium oxide and method of producing it
US3676092A (en) * 1970-12-21 1972-07-11 Carborundum Co Oversized abrasive coated products
BE790734A (fr) * 1971-11-02 1973-02-15 Dynamit Nobel Ag Procede pour ameliorer la force d'adherence des couches de recouvrementcellulosiques aux mousses phenoliques
US5143522B1 (en) * 1979-11-09 1998-01-06 Washington Mills Electro Miner Abrasive products containing fused alumina zirconia and reduced titania
US4892670A (en) * 1985-01-29 1990-01-09 Union Oil Company Of California Lubricating compositions
JPH0671703B2 (ja) * 1986-09-22 1994-09-14 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 可撓性を備えたＰＶＡｃ砥石の製造方法
US4910924A (en) * 1986-12-22 1990-03-27 Norton Company Composite grinding wheel
US5061295A (en) * 1990-10-22 1991-10-29 Norton Company Grinding wheel abrasive composition
US5203122A (en) * 1992-06-05 1993-04-20 United Technologies Corporation Method of grinding titanium
HUT72724A (en) * 1993-05-12 1996-05-28 Minnesota Mining & Mfg Surface treating articles and compounds
AU4992096A (en) * 1995-03-21 1996-10-08 Norton Company Improved grinding wheel for flat glass beveling
US6475253B2 (en) * 1996-09-11 2002-11-05 3M Innovative Properties Company Abrasive article and method of making
JPH1128669A (ja) * 1997-07-04 1999-02-02 Mitsubishi Materials Corp 精密切断用超砥粒メタルボンド砥石およびその製造方法
US5876470A (en) * 1997-08-01 1999-03-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive articles comprising a blend of abrasive particles
US6080216A (en) * 1998-04-22 2000-06-27 3M Innovative Properties Company Layered alumina-based abrasive grit, abrasive products, and methods
CA2402279C (en) * 2000-03-23 2006-01-31 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Vitrified bonded abrasive tools
JP4843759B2 (ja) * 2001-03-27 2011-12-21 宮城県 超砥粒カッタ用基板とその製造方法及びその基板を用いた超砥粒カッタ
CA2455902A1 (en) * 2001-08-02 2003-12-18 Anatoly Z. Rosenflanz Alumina-yttria-zirconium oxide/hafnium oxide materials, and methods of making and using the same
JP2003191170A (ja) * 2001-12-26 2003-07-08 Fuji Grinding Wheel Co Ltd 切断砥石とその製造方法
WO2006083688A1 (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles and methods for making same
US7399330B2 (en) * 2005-10-18 2008-07-15 3M Innovative Properties Company Agglomerate abrasive grains and methods of making the same
US20120100784A1 (en) * 2006-09-15 2012-04-26 Saint-Gobain Abrasifs Microfiber Reinforcement for Abrasive Tools
US8808412B2 (en) * 2006-09-15 2014-08-19 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Microfiber reinforcement for abrasive tools
JP2009061554A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Alps Electric Co Ltd ビトリファイドボンド砥石
US20100011672A1 (en) * 2008-07-16 2010-01-21 Kincaid Don H Coated abrasive article and method of making and using the same
EP2177318B1 (en) * 2009-04-30 2014-03-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article with improved grain retention and performance
CN102497959B (zh) * 2009-08-03 2015-07-15 圣戈班磨料磨具有限公司 具有受控的孔隙率分布的研磨工具
BR112012002456A2 (pt) * 2009-08-03 2016-03-08 Saint Gobain Abrasifs Sa ferramenta abrasiva que tem uma variação de porosidade particular
US8348723B2 (en) * 2009-09-16 2013-01-08 3M Innovative Properties Company Structured abrasive article and method of using the same
KR20150127747A (ko) * 2009-12-31 2015-11-17 생-고뱅 어브레이시브즈, 인코포레이티드 포장된 연마물품 및 그 제조방법
CN102114618A (zh) * 2009-12-31 2011-07-06 圣戈班研发（上海）有限公司 大直径打磨砂轮片

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101368012A (zh) * 2008-09-24 2009-02-18 上海大学 氧化铝/氧化铁复合磨粒及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI541098B (zh) 2016-07-11
RU2014152694A (ru) 2016-07-20
EP2858788A4 (en) 2016-05-18
CN104364053A (zh) 2015-02-18
AR091282A1 (es) 2015-01-21
JP2015522434A (ja) 2015-08-06
EP2858788A1 (en) 2015-04-15
US20130337729A1 (en) 2013-12-19
BR112014029932A2 (pt) 2017-06-27
TW201350259A (zh) 2013-12-16
JP5947981B2 (ja) 2016-07-06
WO2013184873A1 (en) 2013-12-12
MX2014014573A (es) 2015-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104364053B (zh) 小直径切削工具
JP6865180B2 (ja) ある範囲内のランダムな回転配向を有する研磨粒子付き研磨物品
ES2427359T3 (es) Herramienta abrasiva reforzada con fibras cortas
US20140137482A1 (en) Abrasive Article Comprising Abrasive Particles of a Composite Composition
BRPI0616780B1 (pt) ferramenta abrasiva ligada e método de produção da referida ferramenta
JP5734522B2 (ja) 研磨具用マイクロファイバー補強材
TW201402280A (zh) 增強的粘結的磨料工具
CN107107313A (zh) 包括具有碳化硅的附聚物和无机粘结材料的研磨制品
CN102497959B (zh) 具有受控的孔隙率分布的研磨工具
TWI604036B (zh) 研磨製品
RU2501645C2 (ru) Абразивный инструмент (варианты)
US20130337730A1 (en) Large diameter cutting tool
CN103442850B (zh) 用于高速磨削操作的磨料物品
US9138869B2 (en) Large diameter cutting tool
CN104640675A (zh) 用于低速磨削操作的研磨制品
EP2890522B1 (en) Large diameter cutting tool
US8167962B2 (en) Pulpstone for long fiber pulp production
CN107350980A (zh) 研磨制品和形成其的方法
US20180178349A1 (en) Abrasive articles and methods for forming same
CN107234549A (zh) 包括包装的研磨制品
CN114434345A (zh) 磨料制品及其形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171013

Termination date: 20190606