CN104684687B - 大直径切削工具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种研磨切削工具，其包括大直径盘的形状的本体，所述大直径盘具有至少约60厘米的外径。所述本体具有至少约10∶1的定义为外径与本体的轴向厚度之间的比例(D∶T)的纵横比。所述本体包括研磨部分，所述研磨部分具有粘结材料和包含于所述粘结材料内的研磨粒子。所述研磨部分也包括第一填料，所述第一填料具有铁和硫，并具有不大于约40微米的平均粒度。所述本体也包括增强构件和至少约30％的热粘合因子(TAF)。

Description

大直径切削工具
本申请要求2012年8月28日提交的美国临时申请No.61/694,142的优先权和权益，所述临时申请以全文引用方式并入本文。
技术领域
本发明通常涉及研磨制品，特别地涉及大直径切削工具。
背景技术
研磨轮通常用于诸如石头、金属、玻璃、塑料以及其他材料的各种材料的切削、研磨和成形。通常，研磨轮可具有包括研磨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，一些研磨轮被制作为使得它们具有特别薄的剖面以用于有效的切削。
然而，考虑到这样的轮的应用，研磨制品经受疲劳和失效。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，工业持续需要能够有改进性能的研磨轮。
附图说明
通过参考附图中说明的实施例，可具有更特定的描述，从而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，因此将不被认为是限制范围，因为可存在其他同样有效的实施例。
图1包括根据一个实施例的研磨工具的图示；
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示；
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示；
图4A和4B分别包括具有常规增强构件和实施例的研磨工具的CT图像，其示出了孔隙；
图5A和5B分别包括具有常规增强构件和实施例的研磨工具中的孔隙的图；
图6A、6B和6C包括样品研磨工具的粘合测量测试的图像；
图7包括研磨工具的一个实施例的烘烤曲线的图；和
图8A和8B分别包括根据本文的实施例配制的不可接受和可接受的产品的照片。
不同图中的相同附图标记的使用表示类似或相同的项目。
具体实施方式
如下涉及用于切削工件的研磨工具，其具有包含于粘结材料内的研磨粒子。本文的某些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，包括钛或不锈钢的金属。然而，本文的实施例的特征可应用于其他研磨技术，包括例如涂布磨料等。
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得。例如，所述混合物可包含最终研磨制品的组分，如研磨粒子、粘结材料、填料和它们的组合。在一个实施例中，所述混合物可包含第一类型的研磨粒子。研磨粒子的类型可由至少组成、机械性质(例如，硬度、脆度等)、粒度、制造方法和它们的组合进行限定。
研磨工具可利用包含于基体材料内的研磨晶粒的研磨部分来进行切削、研磨和精修工件。本文的某些实施例涉及特别适用于切削和/或成形金属的在工具本体内掺入一个或多个增强构件的大直径研磨轮。
图1包括根据一个实施例的研磨工具的图示。特别地，研磨工具100包括本体101，当在两个维度上观察时所述本体101具有总体圆形形状。应了解，在三个维度上，所述工具具有使得本体101具有盘状或圆柱体形状的一定厚度。如所示，本体可具有延伸通过工具中心的外径103，所述外径103可为特别大的，具有至少约45cm的尺寸。在其他应用中，本体101可具有诸如大约至少约60厘米，至少约75厘米，或甚至至少100厘米的外径103。特定的研磨工具使用外径103在45厘米至约200厘米之间，如45cm至约175cm之间，更特别地约45厘米至约150厘米之间的范围内的本体101。
如进一步所示，研磨工具100可包括中心开口105，所述中心开口105由在本体101的中心周围的内圆表面102限定。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过程中研磨工具100的旋转的心轴或其他机器上。
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示。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材料制品。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。研磨工具200可设计为使得可将增强构件205、207和209设置于本体内而使得它们彼此间隔开，并且在本体中，研磨部分204、206、208和210中的每一个彼此分开。即，研磨工具200可形成为使得增强构件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。如可以理解的，在这种设计中，研磨部分206和208可设置于增强构件205、207和209之间。
如进一步所示，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，增强构件205可形成为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可上覆增强构件205、207和209的主表面的设计。例如，研磨部分204可上覆增强构件205的第一主表面215，且研磨部分206上覆增强构件205的第二主表面216。在特定情况中，本体201可形成为使得研磨部分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，研磨本体201可设计为使得增强构件205、207和209可延伸通过本体201的直径103的大部分。在特定情况中，增强构件205、207和209可形成为使得它们延伸通过本体201的直径103的至少约75％，如至少约80％，或甚至整个直径103。
根据一个实施例，本体201形成为使得其可具有在平行于轴向轴线250的方向上测得的平均厚度212，所述轴向轴线250延伸通过中心开口105的中心。本体201的平均厚度212可特别薄，使得其适用于切削金属工件。例如，本体201的平均厚度可不大于约3厘米。在其他实施例中，本体201的平均厚度212可不大于约2.5厘米，如不大于约2厘米，或甚至不大于约1.5厘米。而且，某些实施例可使用在约0.5厘米至约3厘米之间，如约0.5厘米至约2厘米之间的范围内的平均厚度212。
盘可具有定义为本体的外径103与轴向厚度212之间的比例(D:T)的纵横比。比例(D:T)可为至少约10:1，如至少约20:1，至少约50:1，或甚至至少约75:1。某些实施例使用在约10:1至约125:1之间，如约20:1至约125:1之间的范围内的纵横比。
在进一步提及增强构件205、207和209时，这样的构件可由有机材料、无机材料和它们的组合制得。例如，增强构件205、207和209可由无机材料(如陶瓷、玻璃、石英或它们的组合)制得。用作增强构件205、207和209的特别合适的材料可包括引入玻璃材料的纤维的玻璃材料，其可包括基于氧化物的玻璃材料。
用于增强构件205、207和209中的一些合适的有机材料可包括酚醛树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺和它们的组合。例如，在一个特定实施例中，增强构件205、207和209可包括KevlarTM，其为一种特定类型的芳族聚酰胺。
另外，增强构件205、207和209可包括纤维材料，所述纤维材料具有上覆纤维的外表面并直接粘结至纤维的外表面的涂层。所述涂层可为有机材料、无机材料或它们的组合。某些研磨工具可使用增强构件205、207和209，所述增强构件205、207和209利用具有有机材料涂层的纤维，所述有机材料可为天然有机材料或合成有机材料，例如可协助增强构件与研磨部分之间的粘结的聚合物。一些合适的有机涂层材料可包括树脂，所述树脂可为热固性材料、热塑性材料或它们的组合。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、聚氨酯和它们的组合。在一个特定情况中，研磨工具引入包括经酚醛树脂涂布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个纤维。所述纤维可以以多种方式编织或缝合在一起。在某些情况中，增强构件可编织在一起而形成图案，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与第二主表面216之间的距离的平均厚度218。平均厚度218可为至少约0.5mm，至少约1mm，至少约1.5mm，至少约2mm。或者，平均厚度218可不大于约2.5mm，不大于约2mm，或甚至不大于约1.5mm。应了解，增强构件可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的厚度。
以相对百分数计，取决于研磨制品的设计，增强构件可形成为具有一定尺寸，使得它们构成本体的总平均厚度的一定百分比。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。在其他情况中，增强构件205可具有为本体201的总平均厚度212的至少约5％，如至少约8％，或甚至至少约10％的平均厚度218。或者，本体的平均厚度可不大于本体201的总平均厚度212的约18％，不大于本体201的总平均厚度212的约15％，或甚至不大于本体201的总平均厚度212的约12％。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％之间的范围内的平均厚度218。应了解，增强构件可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的厚度。
根据本文的实施例，研磨工具200形成为使得本体201包括研磨部分204、206、208和210。在如下段落中将提及研磨部分204，然而应了解，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可为复合材料，所述复合材料具有包含于基体材料内的研磨晶粒，并进一步包括特定组成和类型的孔隙。
研磨晶粒可包括适用于研磨和材料去除应用的特别硬的材料。例如，研磨晶粒可具有至少约5GPa的维氏硬度。在一些工具中，研磨晶粒的硬度可更大，使得所述研磨晶粒具有至少约10GPa，至少约20GPa，至少约30GPa，或甚至至少约50GPa的维氏硬度。应了解，研磨晶粒可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的硬度。
如图2进一步所示，所述本体可形成为使得其引入在中心开口105周围的邻接研磨部分204和210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可延伸达外径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有利于在如下位置处本体201的增强：研磨工具200旨在在所述位置处固定至心轴或机器。如将了解，增强构件202和203可具有与增强构件205、207和209相同的特征。
在其他实施例中，增强构件可构成本体总体积的不大于约20vol％，不大于约17vol％，不大于约15vol％，至少约5vol％，至少约7vol％，至少约9vol％。应了解，增强构件可构成在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的体积。
在其他实施例中，研磨部分与增强构件的体积比VR为至少约5，其中VR＝(增强构件的体积)/(研磨部分的体积)。在一些形式中，VR为至少约10，至少约15，不大于约20，不大于约15，或甚至不大于约10。应了解，增强构件可包括在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的体积比。
增强构件的实施例可包括开口、多个开口、轴向延伸通过其厚度的至少一部分的开口、完全延伸通过增强构件的厚度的开口、具有周边并限定多边形二维形状的开口。
增强构件可包括在增强构件的主平面内限定至少约10mm2的开放区域的开口；和/或所述开口在增强构件的主平面内限定不大于约20mm2的开放区域。
增强构件的实施例可包括经丝直径小于约17微米，小于约15微米，小于约13微米的纤维束。应了解，增强构件可包括在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的尺寸。
另外，差示扫描量热法(DSC)在受控气氛中测量温度以及与随时间和温度而变化的材料中的转变相关的热流。这些测量提供关于涉及吸热或放热过程的物理和化学变化，或热容变化的定量和定性信息。可在氮气环境中使用大约25g的玻璃纤维样品测量DSC。样品可以以10℃/min的升温而升高至400℃，并保持10分钟。例如，增强构件可包括小于约29J/g，小于约25J/g，小于约21J/g，小于约17J/g的DSC反应焓。应了解，增强构件可包括在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的值。
在其他实施例中，增强构件可包括小于约30J/g，小于约25J/g，小于约20J/g，小于约15J/g，小于约10J/g，小于约5J/g，小于约3J/g的DSC结晶焓。应了解，增强构件可包括在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的值。
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示。所示研磨工具300的所述部分包括根据一个实施例而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之前描述的研磨部分204、206、208和210的本体201。此外，研磨本体201包括如之前描述的设置于研磨部分204、206、208和210之间的增强构件205、207和209。
特别地，本体201形成为使得其具有临近轮的中心并围绕中心开口105的平直区域301，以及在本体201的外边缘处的锥形区域303。如所示，锥形区域303形成为使得其具有在本体201的外径处测得的平均厚度312，所述平均厚度312显著大于在平直区域301内的本体201的平均厚度311。通过研磨部分210的锥形边缘305的延伸而促进锥形区域303的形成，所述锥形边缘305以相对于研磨部分210的平直区域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，所述锥形表面306以相对于研磨部分204的表面310的一定角度延伸。如所示，锥形区域303可在轮的外径周围形成边缘，其中锥形表面305和306分别以从表面308和310轴向向外的一定角度延伸。锥形表面305和306可以以相对于基本上平行于表面308和310的从本体中心延伸的半径的一定角度延伸，此外，锥形表面305和306可以以相对于延伸通过本体201的中心的轴向轴线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的周边的一部分的周围周向延伸。某些设计可利用延伸遍及本体201的整个周围的锥形区域303。尽管在本文中提及引入锥形区域303的研磨制品，但应了解，对于某些研磨制品，锥形区域303可不必存在。
如所示，锥形区域303可从本体201的平直区域301径向延伸。本文的实施例可形成具有长度330的锥形区域303，所述长度330在与从本体201的中心延伸的半径平行的方向上测得，并可为本体201的外径103的尺寸的特定百分比。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。在其他情况中，取决于预期应用，本体201可具有长度330为外径103的尺寸的至少约10％，如至少约15％，至少约20％，至少约30％，或甚至至少约35％的锥形区域303。特定实施例可利用其中长度330在外径103的约5％至约50％之间，特别地约5％至约35％之间，或甚至更特别地约5％至约20％之间的范围内的锥形区域303。
换言之，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，如至少约13厘米，至少约15厘米，或甚至至少约20厘米。而且，本文的特定实施例可利用长度330在约10厘米至约30厘米之间，如约10厘米至约20厘米之间的范围内的锥形区域303。
研磨部分可包括包含于所述研磨部分内的填料。填料可包括含有铁和硫的第一填料。第一填料可包含黄铁矿(FeS2)。或者，第一填料可基本上由黄铁矿组成。
在一个特定实施例中，第一填料可构成研磨部分内的填料的总体积的至少约30vol％。在某些情况中，填料含量可更大，如至少约40vol％，或甚至至少约50vol％。在另一非限制性的实施例中，填料含量可不大于研磨部分内的填料的总体积的约80vol％，如不大于研磨部分内的填料的总体积的约70vol％，或甚至不大于研磨部分内的填料的总体积的约60vol％。研磨部分可具有在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内的第一填料含量。
在一些实施例中，第一填料的平均粒度可不大于约40微米。在一些实例中，第一填料的平均粒度可不大于约30微米，如不大于约20微米，不大于约15微米，不大于约10微米，或甚至不大于约8微米。在其他非限制性的实施例中，第一填料可具有至少约1微米，如至少约2微米，或甚至至少约3微米的平均粒度。第一填料的平均粒度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在其他实施例中，研磨部分可包括第二填料。第二填料可包含钾。第二填料可进一步包含铝、氟化物或它们的组合。例如，第二填料可包含含有钾、铝和氟化物的化合物。在一个特定情况中，第二填料可基本上由KAlF4组成。
在一些实施例中，相比于第二填料的含量(vol％)，研磨部分可包含更大的第一填料的含量(vol％)。研磨部分可包括至少约1的比例(V1/V2)，其中V1表示研磨部分内第一填料的含量(vol％)，V2表示研磨部分内第二填料的含量(vol％)。在其他实例中，比例(V1/V2)可为至少约1.1，或甚至至少约1.2。在其他非限制性的实施例中，比例(V1/V2)可不大于约3，如不大于约2.6，不大于约2.2，或甚至不大于约1.8，或甚至不大于约1.6。比例(V1/V2)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在一个特定实施例中，第二填料可为填料总体积的至少约20vol％。例如，第二填料可为填料总体积的至少约30vol％，如至少约35vol％，或甚至至少约40vol％。在某些非限制性的实施例中，第二填料可不大于填料总体积的约70vol％，如不大于填料总体积的约60vol％，或甚至不大于填料总体积的约50vol％。第二填料含量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在一些情况中，第二填料可包括不大于约75微米的平均粒度。例如，第二填料的平均粒度可不大于约65微米，如不大于约55微米，或甚至不大于约45微米。在其他非限制性的实施例中，第二填料的平均粒度可为至少约5微米，如至少约15微米，或甚至至少约25微米。第二填料平均粒度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在其他实施例中，研磨部分可包括不同于第一填料的第三填料。第三填料可包含钙。第三填料可进一步包含氧，或含有钙和氧的化合物。第三填料可基本上由CaO组成。
第三填料的例子可包括不大于约75微米的平均粒度。在特定情况中，第三填料平均粒度可不大于约65微米，如不大于约55微米。非限制性的实施例可包括平均粒度为至少约15微米，如至少约25微米，或甚至至少约35微米的第三填料。第三填料平均粒度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
相比于第三填料的含量(vol％)，研磨部分也可包括更大的第一填料的含量(vol％)。研磨部分可包括至少约1的比例(V1/V3)，其中V1表示研磨部分内第一填料的含量(vol％)，V3表示研磨部分内第三填料的含量(vol％)。在其他实例中，比例(V1/V3)可为至少约3，如至少约6，至少约10，至少约15，或甚至至少约18。在其他非限制性的实施例中，比例(V1/V3)可不大于约40，如不大于约35，不大于约30，不大于约25，或甚至不大于约23。比例(V1/V3)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
相比于第三填料的含量(vol％)，研磨部分的其他实施例可包含更大的第二填料的含量(vol％)。研磨部分可包括至少约1的比例(V2/V3)，其中V2表示研磨部分内第二填料的含量(vol％)，V3表示研磨部分内第三填料的含量(vol％)。在一些实例中，比例(V2/V3)可为至少约3，至少约6，至少约12，或甚至至少约15。非限制性的实例可包括不大于约40，如不大于约35，不大于约30，不大于约25，或甚至不大于约20的比例(V2/V3)。比例(V2/V3)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在一个特定实施例中，第三填料可为填料总体积的至少约1vol％。在某些情况中，第三填料可更大，如至少约1.5vol％，或甚至至少约2vol％。在另一非限制性的实施例中，第三填料可不大于填料总体积的约5vol％，如不大于填料总体积的约4vol％，不大于填料总体积的约3vol％，或甚至不大于填料总体积的约2vol％。填料可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的第三填料含量。
在其他实施例中，研磨部分可包括第四填料。在其他实例中，第四填料可包含集料，所述集料包括例如水泥，更特别地包括波特兰水泥和/或硅酸钙。第四填料可包含以质量计三分之一的硅酸钙(3Ca)-SiO2和2CaO-SiO2，剩余部分可包含含有铝和铁的熟料相和其他化合物。CaO与SiO2的比例可大于2。氧化镁含量(MgO)可小于5质量％。在一些实例中，粒度的95％可小于45微米，且平均粒度为约15微米。
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，第四填料平均粒度可不大于约30微米，或甚至不大于约20微米。第四填料平均粒度的非限制性的例子可为至少约1微米，如至少约5微米，或甚至至少约10微米。第四填料平均粒度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
相比于第四填料的含量(vol％)，研磨部分的其他实例可包含更大的第一填料的含量(vol％)。研磨部分可具有至少约1的比例(V1/V4)，其中V1表示研磨部分内第一填料的含量(vol％)，V4表示研磨部分内第四填料的含量(vol％)。或者，比例(V1/V4)可为至少约3，如至少约6，至少约10，至少约15，或甚至至少约18。比例(V1/V4)的其他非限制性的实施例可不大于约40，如不大于约35，不大于约30，或甚至不大于约25。比例(V1/V4)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
相比于第四填料的含量(vol％)，研磨部分的实例可包含更大的第二填料的含量(vol％)。研磨部分可包括至少约1的比例(V2/V4)，其中V2表示研磨部分内第二填料的含量(vol％)，V4表示研磨部分内第四填料的含量(vol％)。在一个特定实施例中，比例(V2/V4)可为至少约3，如至少约6。比例(V2/V4)的非限制性的实例可不大于约40，如不大于约35，不大于约30，不大于约25，或甚至不大于约20。比例(V2/V4)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在另一实施例中，相比于第三填料的含量(vol％)，研磨部分可包含更大的第四填料的含量(vol％)。研磨部分可包含基本上相同含量(vol％)的第三填料和第四填料。研磨部分可包括至少约0.2的比例(V3/V4)，其中V3表示研磨部分内第三填料的含量(vol％)，V4表示研磨部分内第四填料的含量(vol％)。比例(V3/V4)的其他例子可为至少约0.4，如至少约0.6，或甚至至少约0.8。比例(V3/V4)的其他非限制性的实施例可不大于约1.8，如不大于约1.5，不大于约1.4，或甚至不大于约1.3。比例(V3/V4)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
研磨部分的实例可包含第四填料(vol％)。例如，第四填料可为填料总体积的至少约1vol％。或者，第四填料可为填料总体积的至少约2vol％，如至少约2.5vol％。第四填料的非限制性的实施例可不大于填料总体积的约5vol％，如不大于填料总体积的约4.5vol％，不大于填料总体积的约4vol％，或甚至不大于填料总体积的约3.5vol％。填料总体积中第四填料的vol％可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在其他实施例中，研磨部分可包含第一填料、第二填料、第三填料和第四填料的组合。例如，研磨部分可包含相对于研磨部分的总体积至少约15vol％的第一填料、第二填料、第三填料和第四填料的总含量。或者，第一填料、第二填料、第三填料和第四填料的总含量可为研磨部分的总体积的至少约18vol％，如至少约20vol％，至少约22vol％，或甚至至少约25vol％。非限制性的实施例可包括不大于研磨部分的总体积的约40vol％，如不大于研磨部分的总体积的约35vol％，或甚至不大于研磨部分的总体积的约32vol％的第一填料、第二填料、第三填料和第四填料的总含量。研磨部分的填料含量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
研磨部分的实施例也可在最终制品中包含润湿液体剩余部分。例如，润湿液体剩余部分可包括脂族链。脂族链可为来自三(十二烷基)醇(TDA)的剩余部分。在另一实施例中，研磨部分可包含润湿液体剩余部分，所述润湿液体剩余部分包括环状有机分子。环状有机分子可为来自高氯化蜡、糠醛或Chloro 40的剩余部分。
研磨部分可包含至少一种润湿液体，如上述那些、水、蓖麻油或它们的组合。在一些实例中，粘结材料可包括粘结材料的至少约5ml/lb，如至少约10ml/lb，或甚至至少约15ml/lb的TDA。在其他非限制性的实例中，粘结材料可包含不大于粘结材料的约25ml/lb，如不大于粘结材料的约20ml/lb，或甚至不大于粘结材料的约18ml/lb的TDA。粘结材料含量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在其他实施例中，粘结材料可包含粘结材料的至少约0.5ml/lb，如至少约1.0ml/lb，或甚至至少约1.5ml/lb的Chloro 40。在其他非限制性的实例中，粘结材料可包含不大于粘结材料的约5ml/lb，如不大于粘结材料的约4ml/lb，或甚至不大于粘结材料的约3ml/lb的Chloro 40。粘结材料含量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
本体也可包括在本体周边的一部分周围周向延伸的锥形区域。锥形区域可延伸通过本体的整个周围。或者，锥形区域可从本体的平直区域径向延伸。另外，本体的锥形区域可包括比本体的平直区域的平均厚度更大的平均厚度。在一个特定实例中，本体可包括延伸通过本体的厚度的中心开口。
研磨切削工具中的粘结材料的一些实施例可为研磨部分的总体积的至少约25vol％。例如，粘结材料可为研磨部分的总体积的至少约30vol％，如至少约35vol％，或甚至至少约40vol％。在非限制性的实施例中，粘结材料可不大于研磨部分的总体积的约70vol％，如不大于研磨部分的总体积的约60vol％，不大于研磨部分的总体积的约55vol％，或甚至不大于研磨部分的总体积的约50vol％。粘结材料含量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
研磨切削工具的本体的实施例可包括增强构件，如第一增强构件。第一增强构件可邻接研磨部分。第一增强构件可设置于研磨部分内。或者，第一增强构件可限定本体的外表面。另外，第一增强构件可内部设置于本体内。
第一增强构件的一些实施例可包含有机材料。在特定实施例中，第一增强构件可包含聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺以及它们的组合。或者，第一增强构件可包含无机材料。例如，无机材料可包括陶瓷材料、玻璃材料、玻璃-陶瓷材料或它们的组合。或者，第一增强构件可包含玻璃纤维，如经酚醛树脂涂布的玻璃纤维。
在其他形式中，第一增强构件可延伸通过本体的整个直径。第一增强构件可包括平坦构件，所述平坦构件包括第一主表面和第二主表面。研磨部分可上覆第一主表面。或者，研磨部分可与第一增强构件的第一主表面直接接触。
研磨切削工具的本体的可选择的实施例可包括第一增强构件和第二增强构件。第一增强构件和第二增强构件可在本体内彼此间隔开。或者，研磨部分的至少一部分可设置于第一增强构件与第二增强构件之间。
在一个特定实施例中，研磨部分可包括研磨晶粒，所述研磨晶粒可为研磨部分的总体积的至少约30vol％。在一些情况中，研磨晶粒可为研磨部分的总体积的至少约36vol％，如至少约40vol％，至少约44vol％，或甚至至少约48vol％。在某些非限制性的实施例中，研磨晶粒可不大于研磨部分的总体积的约65vol％，如不大于研磨部分的总体积的约60vol％，不大于研磨部分的总体积的约58vol％，不大于研磨部分的总体积的约54vol％，或甚至不大于研磨部分的总体积的约50vol％。研磨部分的总体积可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的研磨晶粒含量。
研磨粒子的实施例也可包括涂层。涂层可包括例如陶瓷、金属、过渡金属元素、铁、氧化物、金属氧化物或甚至氧化铁。
在一些实施例中，研磨部分可包括超过一种类型的成形研磨粒子的混合物。例如，研磨部分可包括第一类型的研磨粒子，所述第一类型的研磨粒子包括棕刚玉(BFA)，或者可基本上由BFA组成。例如，第一类型的粒子可包含Treibacher BFA。BFA可包含氧化物，如BaO、CaO、Na2O、P2O5和它们的组合。例如，BFA可包含约1360至约1560PPM的BaO。BFA也可包含约4940至约5140PPM的CaO。BFA也可包含约820至约1020PPM的Na2O。BFA也可包含小于约50PPM的P2O5。
在研磨切削工具的一些实例中，BFA可包含不大于约99vol％的Al2O3。在其他实例中，BFA可包含不大于约98vol％的Al2O3，如不大于约97vol％的Al2O3。在其他非限制性的实例中，BFA可为至少约80vol％的Al2O3，如至少约85vol％的Al2O3，或甚至至少约90vol％的Al2O3。研磨切削工具的BFA可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的Al2O3含量。
在研磨切削工具的一个可选择的实施例中，BFA可包含不大于约20vol％的ZrO2。例如，BFA可不大于约15vol％的ZrO2，如不大于约10vol％的ZrO2，不大于约5vol％的ZrO2，或甚至不大于约1vol％的ZrO2。BFA的其他非限制性的实施例可具有至少约0.01vol％的ZrO2，如至少约0.05vol％的ZrO2，或甚至至少约0.10vol％的ZrO2。研磨切削工具的BFA可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的ZrO2含量。
在另一特定情况中，BFA可具有不大于约20GPa的硬度。例如，BFA可具有不大于约19GPa，如不大于约18GPa，或甚至不大于约17GPa的硬度。可选择的非限制性实施例可包括硬度为至少约15.5GPa，如至少约15.8GPa，或甚至至少约16GPa的BFA。研磨切削工具的BFA可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的硬度。
在硬度测试的一个实例中，将样品晶粒安装于环氧树脂中，然后抛光。一旦将晶粒安装并抛光，就在硬度测试机上选择所需载荷以进行压痕。通常选择的载荷为500g，但取决于晶粒的强度，也可选择1kg的载荷。一旦凹痕完成，就出现金刚石形凹痕，进行测量以测定硬度。
脆度可通过样品相对于标样的相对分解而限定。通常，可通过将晶粒球磨给定时间来测量脆度，所述给定时间为用于球磨标样晶粒的相同时间。在碾磨之后，筛选残余晶粒/粉末，称重已分解的晶粒的量。这些测量与晶粒的起始量进行比较，然后与标样的分解进行比较。这允许晶粒耐久性的相对比较。
例如，可通过将给定量的晶粒置于具有介质(例如碳化钨)的球磨机容器中并碾磨设定时间，测量球磨脆度。通常，时间取决于标样或基线晶粒何时达到约50％分解。这意味着晶粒的起始重量的50％可通过小孔筛。
可基于被测试的晶粒而选择脆度的标样。例如，如果考虑的是极脆的晶粒(即其更容易分解)，则选择具有类似脆度的标样。对于BFA样品，可选择更耐久的氧化铝标样。所选择的标样也取决于应用，以确定标样的相关性。
BFA的实施例也可具有不大于标样的约70％的脆度。例如，BFA可具有不大于约65％，如不大于约60％的脆度。BFA的非限制性的实施例可具有至少约20％，如至少约30％，至少约40％，或甚至至少约50％的脆度。研磨切削工具的BFA可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的脆度。经典刚铝玉晶粒可比蓝色烧制氧化铝(blue firedalumina)更脆70％。
混合物和最终形成的研磨制品的研磨粒子可包括超过一种类型的研磨粒子。例如，混合物可包含与第一类型的研磨粒子不同的第二类型的研磨粒子。第二类型的研磨粒子与第一类型的研磨粒子可区别在于如下中的任一者：组成、机械性质(例如，硬度、脆度等)、粒度、制造方法或它们的组合。
例如，第二类型的研磨粒子可包含氧化铝、氧化锆或氧化铝和氧化锆。第二类型的研磨粒子可基本上包含氧化铝和氧化锆。
第二类型的粒子可包含蓝色烧制氧化铝(BLFA)。例如，第二类型的粒子可包含Treibacher蓝色烧制氧化铝。
在研磨切削工具的一些实例中，BLFA可包含不大于约95.3vol％的Al2O3。在其他实例中，BLFA可包含不大于约95.2vol％的Al2O3，如不大于约95.1vol％的Al2O3。在其他非限制性的实例中，BLFA可为至少约80vol％的Al2O3，如至少约85vol％的Al2O3，或甚至至少约90vol％的Al2O3。研磨切削工具的BLFA可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的Al2O3含量。
在研磨切削工具的一个可选择的实施例中，BLFA可包含不大于约20vol％的ZrO2。例如，BLFA可不大于约15vol％的ZrO2，如不大于约10vol％的ZrO2，不大于约5vol％的ZrO2，或甚至不大于约1vol％的ZrO2。BLFA的其他非限制性的实施例可具有至少约0.16vol％的ZrO2，如至少约0.17vol％的ZrO2，或甚至至少约0.18vol％的ZrO2。研磨切削工具的BLFA可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的ZrO2含量。
BLFA可包括氧化物，如BaO、CaO、Na2O、P2O5和它们的组合。例如，BLFA可包括不大于约1200PPM的BaO，如不大于约800PPM的BaO，不大于约400PPM的BaO，或甚至不大于约200PPM的BaO。
BLFA的实施例也可包括不大于约4000PPM的CaO。例如，BLFA可不大于约3000PPM的CaO，如不大于约2000PPM的CaO。
BLFA的其他实施例也可包括不大于约800PPM的Na2O。例如，BLFA可不大于约400PPM的Na2O，如不大于约200PPM的Na2O。
BLFA的其他实施例可包括大于约50PPM的P2O5。例如，BLFA可大于约100PPM的P2O5，如大于约500PPM的P2O5，或甚至大于约1000PPM的P2O5。
相比于BLFA，BFA的实施例可含有极为不同的量的对于BLFA上述的氧化物。例如，BFA可包括至少约200PPM的BaO，如至少约500PPM的BaO，或甚至至少约1000PPM的BaO。
BFA的实施例也可包括大于约2000PPM的CaO。例如，BFA可大于约3000PPM的CaO，如大于约4000PPM的CaO。
BFA的其他实施例也可包括大于约200PPM的Na2O。例如，BFA可大于约400PPM的Na2O，如大于约800PPM的Na2O。
BFA的其他实施例可包括不大于约50PPM的P2O5。例如，BFA可不大于约40PPM的P2O5，如不大于约30PPM的P2O5，或甚至不大于约20PPM的P2O5。
在其他实施例中，第二类型的研磨粒子可包含不大于约90vol％的Al2O3。例如，第二类型的研磨粒子可不大于约85vol％的Al2O3，如不大于约80vol％的Al2O3。第二类型的研磨粒子的非限制性的实施例可为至少约70vol％的Al2O3，如至少约65vol％的Al2O3，或甚至至少约60vol％的Al2O3。第二类型的研磨粒子可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的Al2O3含量。
在另一实施例中，第二类型的研磨粒子可包含不大于约40vol％的ZrO2。第二类型的研磨粒子的其他实例可不大于约35vol％的ZrO2，如不大于约30vol％的ZrO2，或甚至不大于约25vol％的ZrO2。第二类型的研磨粒子的非限制性的实例可为至少约10vol％的ZrO2，如至少约15vol％的ZrO2，或甚至至少约20vol％的ZrO2。第二类型的研磨粒子可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的ZrO2含量。
第二类型的研磨粒子的其他实施例可具有不大于约20GPa的硬度。例如，第二类型的研磨粒子可具有不大于约18GPa，如不大于约17GPa，或甚至不大于约16GPa的硬度。第二类型的研磨粒子的非限制性的实例可具有至少约14GPa，如至少约14.5GPa，或甚至至少约15GPa的硬度。第二类型的研磨粒子可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的硬度。
在另一实例中，第二类型的研磨粒子可具有不大于约20％的脆度。在一个特定情况中，第二类型的研磨粒子可具有不大于约15％，如不大于约10％的脆度。第二类型的研磨粒子的非限制性的实施例可具有至少约2％，如至少约4％，至少约5％，或甚至至少约6％的硬度。第二类型的研磨粒子可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的脆度。
根据另一实施例，研磨粒子可为成形研磨粒子。成形研磨粒子可具有边缘和侧面的限定明确且规则的设置(即非无规的)，由此限定可确定的形状。例如，当在由长度、宽度和高度中的任意两个维度限定的平面中观察时，成形研磨粒子可具有多边形形状。一些示例性的多边形形状可为三角形、四边形(例如矩形、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，成形研磨粒子可具有由多面体形状限定的三维形状，如棱柱形等。此外，成形研磨粒子可具有弯曲边缘和/或表面，使得成形研磨粒子可具有凸状、凹状、椭圆形状。
成形研磨粒子可为任意字母数字字符的形式，例如1、2、3等，A、B、C等。此外，成形研磨粒子可为选自如下的字符的形式：希腊字母、现代拉丁字母、古拉丁字母、俄罗斯字母、任何其他字母(例如日本汉字字符)和它们的任意组合。
成形研磨粒子可具有限定长度(l)、高度(h)和宽度(w)的本体，其中长度大于或等于高度，高度大于或等于宽度。此外，在一个特定方面，所述本体可包括至少约1:1的由长度:高度的比例限定的主纵横比。所述本体也可包括至少约50％的直立取向机率。
在另一方面，成形研磨粒子可具有本体，所述本体具有长度(l)、宽度(w)和高度(h)，其中长度、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平面。在此方面，所述本体可包括相对于所述三个垂直平面中的任意者的不对称几何形状。
在另一方面，成形研磨粒子可包括本体，所述本体具有在由纵轴、横轴和垂直轴限定的三个垂直平面中包括3重对称性的复杂三维几何形状。此外，本体可包括沿着纵轴、横轴或垂直轴中的一者延伸通过本体的整个内部的开口。
在另一方面，成形研磨粒子可包括本体，所述本体具有由长度(l)、宽度(w)和高度(h)限定的复杂三维几何形状。所述本体也可包括质心和几何中点。所述质心可沿着限定所述高度的本体的垂直轴从所述几何中点偏移至少约0.05(h)的距离(Dh)。
在另一方面，成形研磨粒子可包括本体，所述本体限定长度(l)、宽度(w)和高度(h)。所述本体可包括底表面和上表面。此外，所述底表面包括与所述上表面的横截面形状不同的横截面形状。
在另一方面，成形研磨粒子可包括本体，所述本体具有总体平直的底部和从所述总体平直的底部延伸的圆顶形顶部。
在另一方面，成形研磨粒子可包括本体，所述本体包括长度(l)、宽度(w)和高度(h)。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本体的长度的纵轴的扭转，使得底表面相对于上表面旋转，以设立扭转角。
在另一方面，成形研磨粒子可包括本体，所述本体具有第一端面和第二端面、在所述第一端面与第二端面之间延伸的至少三个相邻的侧面以及在每一对相邻侧面之间设立的边缘结构。
在另一方面，成形研磨粒子可包括本体，所述本体具有中心部分和沿着所述中心部分的整个长度从所述中心部分向外延伸的至少三个径向臂。
研磨切削工具可包括其中粘结材料包含树脂的实施例。树脂可为粘结材料总体积的至少约40vol％。在其他实例中，树脂可为粘结材料总体积的至少约45vol％，如至少约50vol％，或甚至至少约55vol％。在其他非限制性的实施例中，树脂可不大于粘结材料总体积的约90vol％，如不大于粘结材料总体积的约80vol％，或甚至不大于粘结材料总体积的75vol％。树脂含量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在研磨切削工具的其他实施例中，粘结材料包含高温弯曲模量为至少1.05的树脂。在其他实施例中，粘结材料可包含具有增加的高温弯曲模量的树脂。
在一些实施例中，粘结材料中所用的树脂可包含有机树脂。在其他实施例中，树脂可包含酚醛树脂。在其他实施例中，酚醛树脂可用固化剂或交联剂(如六亚甲基四胺)改性。在超过约90℃的温度下，六亚甲基四胺的一些实例可形成交联，以形成协助固化树脂的亚甲基和二亚甲基氨基桥联。六亚甲基四胺可均匀分散于树脂内。更特别地，六亚甲基四胺可作为交联剂均匀分散于树脂区域内。甚至更特别地，酚醛树脂可含有树脂区域，所述树脂区域具有亚微米平均尺寸的交联域。
研磨切削工具的实施例也可包括K2SO4(或CVR)指数比常规研磨切削工具的本体大至少约1％的本体。CVR指数可包括式：
[(CVR1-CVR2)/CVR1]x100％
其中CVR1为本体的CVR表面覆盖率，CVR2为常规研磨切削工具的本体的CVR表面覆盖率。
CVR1和CVR2值可通过CVR测定方法测定。例如，样品研磨制品(例如研磨切削轮的样品)可根据ISO 5660在锥形量热仪实验下暴露于75kW达20分钟。然后用SEM/EDX仪器进行样品的表面测绘，以获得样品表面上CVR或K2SO4的形成。
在一些实例中，本体的CVR指数可比常规研磨切削工具的本体大至少约5％。或者，CVR指数可比常规研磨切削工具的本体大至少约10％，如比常规研磨切削工具的本体大至少约20％，比常规研磨切削工具的本体大至少约30％，比常规研磨切削工具的本体大至少约40％，比常规研磨切削工具的本体大至少约50％，比常规研磨切削工具的本体大至少约60％，比常规研磨切削工具的本体大至少约70％，或甚至比常规研磨切削工具的本体大至少约80％。CVR指数可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在研磨切削工具的其他实例中，本体的CVR指数比常规研磨切削工具的本体大不大于约90％。例如，本体的CVR指数可比常规研磨切削工具的本体大不大于约80％，如比常规研磨切削工具的本体大不大于约70％，比常规研磨切削工具的本体大不大于约60％，比常规研磨切削工具的本体大不大于约50％，比常规研磨切削工具的本体大不大于约40％，比常规研磨切削工具的本体大不大于约30％，比常规研磨切削工具的本体大不大于约20％，或甚至比常规研磨切削工具的本体大不大于约10％。CVR指数可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
在一些实施例中，本体可具有至少约30％的热粘合因子(TAF)。在其他实施例中，本体的TAF为至少约33％，至少约36％，至少约39％，至少约42％，不大于100％，不大于75％，或甚至不大于50％。TAF可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
另外，研磨切削工具的本体可包括至少约550lbf，至少约575lbf，至少约600lbf，至少约625lbf，至少约650lbf，且不大于约800lbf，不大于约750lbf，或甚至不大于约700lbf的基线粘合值(AVb)。AVb可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
此外，研磨切削工具的本体可包括至少约150lbf，至少约175lbf，至少约200lbf，至少约225lbf，至少约250lbf，至少约275lbf，且不大于约400lbf，不大于约350lbf，或甚至不大于约300lbf的热处理粘合值(Avtt)。AVtt可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
实例
制备样品S1和S2，且样品S1和S2就晶粒共混物、级别和结构、根据本文的一个实施例的粘结体系和轮构造而言是相同的。样品S1和S2包含48％的磨料，44％的粘结剂和8％的孔隙。晶粒共混物为15％的ZF晶粒和85％的棕刚玉。
样品S1和S2基于它们的增强构件而彼此不同。样品S1包括IPAC-标准2024增强构件，而样品S2包括可从阿德佛斯公司(Adfors)购得的SGTF-450增强构件。关于样品S1的增强构件的构造细节包括约0.030英寸(0.762mm)的厚度。增强构件构成本体总体积的约15vol％。增强构件可构成本体总体积的约15vol％至25vol％。增强构件包括纤维束，在所述纤维束之间具有开口，且所述开口包括9mm2(即3x3mm)的面积。增强构件包括经丝直径为17微米的纤维束。
差示扫描量热法(DSC)在受控气氛中测量温度以及与随时间和温度而变化的材料中的转变相关的热流。这些测量提供关于涉及吸热或放热过程的物理和化学变化，或热容变化的定量和定性信息。在氮气环境中使用大约25g的玻璃纤维样品测量DSC。样品以10℃/min的升温而升高至400℃，并保持10分钟。对于样品S1，增强构件具有约29J/g的DSC反应焓和30J/g的DSC结晶焓。
关于样品S2的增强构件的构造细节包括约0.762mm(范围：约0.5mm至约2.5mm)的厚度。增强构件构成本体总体积的12vol％(范围为约9vol％至约15vol％)。增强构件包括纤维束，在所述纤维束之间具有开口，且所述开口包括16mm2(即4x4mm)的面积。增强构件包括经丝直径为9或12微米的纤维束。在样品S2上进行相同的上述DSC测试。S2增强构件具有约15J/g的DSC反应焓和2J/g的DSC结晶焓。
图4A和4B分别包括采用样品S1和S2的研磨工具的计算机断层扫描(CT)图像，其示出了孔隙。样品S2的微结构显著优于样品S1的微结构。尽管玻璃纤维层难以区分，但孔隙分布清楚显示。样品S1在玻璃网周围具有明显更多的孔隙。
图5A和5B分别包括研磨工具样品S1和S2中的孔隙率的图。这些图比较了随着样品中的轴向位置或厚度(x轴)而变化的面积分数孔隙率(area fraction porosity)(y轴)。相比于样品S2，在样品S1中在玻璃网周围明显具有更高的孔隙率百分比。在孔隙率积分之后，观察到样品S1具有6vol％至9vol％之间的孔隙率，而样品S2的孔隙率降低至4vol％至5vol％。
因此，本体可包括相对于本体总体积不大于约8vol％，不大于约7vol％，不大于约6vol％，不大于约5vol％，不大于约4.5vol％，至少约0.001vol％，至少约0.01vol％，至少约2vol％的孔隙。
在增强构件与研磨部分之间的界面处，本体具有最大孔隙指数(MPI)，所述最大孔隙指数可通过最小谷值减去峰值，然后所述差除以最小谷值而计算。这些计算基于在特定条件下进行材料的扫描而获得的图。MPI基于与对应于位于两个最大值之间增强构件的位置的最小值的曲线的最大差异，表示在研磨部分与增强构件的界面处的界面孔隙率。
例如，在图5A中，峰值为18％，并与中间增强构件相邻。图5A中的最小谷值为7％。因此，图5A的最大孔隙指数(MPI)为(18-7)/7]x100％＝157％。相比之下，图5B的最大孔隙指数(MPI)与左增强构件相邻，并且为(12-7.5)/7.5]x100％＝60％。
因此，在增强构件与研磨部分之间的界面处，本体可具有小于约150％，小于约125％，小于约100％，小于约90％，小于约80％的最大孔隙指数。
另外，延伸经过图5A和5B的水平虚线描绘了在与增强构件的界面处，各自的平均面积分数孔隙率(average area fraction porosity)分别为约12％和17.5％。因此，在与增强构件的界面处，本体可具有不大于约16％，不大于约15％，不大于约14％，不大于约13％，至少约4％，至少约8％，至少约12％的平均面积分数孔隙率。
图6A、6B和6C包括在样品S1和S2上进行的粘合测量测试(即热粘合因子(TAF))的图像。每个样品如图6B所示刻凹痕。然后如图6A所示将样品置于固定装置中。将力施加至有凹痕的样品，使用分裂样品(图6C)所需的力来比较在玻璃网界面处的粘合。
在热浸之前和之后测试每个样品的粘合。将样品加热至400℃并保持2小时，然后测量粘合。随热浸时间而变化的粘合示于表1中。
表1
表1中所示的数据显示了相对于在室温下获取的基线测量，随在400℃下浸泡时间而变化的粘合变化。为了测定耐热性，将样品置于400℃烘箱中，并使其浸泡达120分钟。在浸泡之后，从烘箱中取出样品，并使其冷却。然后在所有样品上测量粘合，并与基线进行比较。样品S1仅保持基线粘合的26％，而样品S2保持基线粘合的43％。在每个条件下以十次测量的样品量获取数据。相比于样品S1，样品S2显示TAF或耐热降解的改进。
图7包括上述研磨轮的实施例S2的烘烤曲线的图。当其增强构件由标准IPAC玻璃改变成样品S2的玻璃时，常规样品不显示任何烘烤问题。对于在常规样品中测试的所有类型的玻璃纤维网，相同的烘烤循环均良好进行。然而，将新的玻璃替换至样品S2中以及其更高温度的烘烤循环产生样品的显著几何形状问题。
如图7所示，具有常规玻璃纤维网的样品S2的烘烤循环在190℃的最大浸泡温度下最初持续63小时。具有标准玻璃纤维网的样品S2基于几何形状具有大约10％的报废率，新的玻璃纤维复合材料导致几何形状的强烈变化，从而产生90％的报废率。分别参见图8A和8B的比较不可接受的和可接受的产品的照片。
为了解决该问题，将用于含有新的网的样品的烘烤循环减少9小时。另外，所用的夹具重量增加至1.5倍(即1800kg而非1200kg)。对于1560mm直径的轮，这对应于大约0.4kg/cm2。在这些变化下，具有新的网的接着的样品S2的几何形状在公差内100％。总之，存在结合更高温度的烘烤所观察到的标准(IPAC)玻璃纤维和新的玻璃纤维之间的行为的明显差异。因此，由于各个实施例的组成和结构差异，加工变化是必要的。
相比于标准玻璃纤维，新的玻璃纤维显得对温度更敏感，从而在烘烤过程中产生渐进收缩。通过减少烘烤时间，降低了所述影响，并同时保持可接受的固化条件和热机械特性。
该书面说明书使用包括最佳方式的实例来公开实施例，并使得本领域普通技术人员能够进行和使用本发明。专利范围由权利要求书限定，并可包括本领域技术人员想到的其他实例。如果其他实例具有不与权利要求书的文字语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的文字语言具有非实质性差别的等同结构元件，则这种其他实例旨在落入权利要求书的范围内。
应注意，不需要如上在一般性描述或实例中所述的所有活动，可能不需要具体活动的一部分，以及除了所述的那些之外可进行一种或多种另外的活动。此外，活动列出的顺序并不必需是进行活动的顺序。
在前述说明书中，参照具体实施例描述了概念。然而，本领域普通技术人员了解，在不偏离如下权利要求书所述的本发明的范围的情况下可进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应看作说明性的而非限制性的，且所有这些修改旨在被包括于本发明的范围内。
如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其他变体旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列特征的过程、方法、制品或装置不必仅限于那些特征，而是可包括未明确列出的或这些过程、方法、制品或装置所固有的其他特征。此外，除非明确相反指出，“或”指包括性的或，而非排他性的或。例如，条件A或B由如下任一者满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，和A和B均为真(或存在)。
而且，“一种”的使用用于描述本文描述的元件和部件。这仅为了便利，并提供本发明的范围的一般含义。该描述应理解为包括一种或至少一种，且单数也包括复数，除非其明显具有相反含义。
益处、其他优点和问题的解决方法已关于具体实施例如上进行描述。然而，益处、优点、问题的解决方法和可能使任何益处、优点或解决方法出现或变得更明显的任何特征不应被解释为任何权利要求或所有权利要求的关键、所需或必要特征。
在阅读说明书之后，本领域技术人员将了解，为了清楚，在分开的实施例中在本文描述的某些特征也可在单个实施例中结合提供。相反，为了简便，在单个实施例中描述的各种特征也可分开地或以任何亚组合提供。此外，对范围中所述的值的引用包括该范围内的每一个值。

Claims (14)

1.一种研磨切削工具，其包括：
大直径盘的形状的本体，所述大直径盘具有至少60厘米的外径，和至少10:1的定义为所述外径与所述本体的轴向厚度之间的比例(D:T)的纵横比，且所述本体包括研磨部分，所述研磨部分具有：
粘结材料；
包含于所述粘结材料内的研磨粒子；
包含于所述研磨部分内的第一填料，所述第一填料包含铁和硫，并具有不大于40微米的平均粒度；
其中所述本体还包括增强构件；和
至少30％的热粘合因子(TAF)。
2.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述本体的TAF不大于100％。
3.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述本体包括至少550lbf且不大于800lbf的基线粘合值(AVb)。
4.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述本体包括至少150lbf且不大于400lbf的热处理粘合值(AVtt)。
5.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述本体包括相对于所述本体的总体积至少0.001vol％且不大于8vol％的孔隙。
6.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中在所述增强构件与所述研磨部分之间的界面处，所述本体具有小于150％的最大孔隙指数。
7.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中在与所述增强构件的界面处，所述本体具有至少4％且不大于16％的平均面积分数孔隙率。
8.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述增强构件包括在所述增强构件的主平面内限定至少10mm2的开放区域的开口，其中所述开口在所述增强构件的主平面内限定不大于20mm2的开放区域。
9.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述增强构件包括经丝直径小于17微米的纤维束。
10.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述增强构件包括小于29J/g的通过差示扫描量热法测量的反应焓和小于30J/g的通过差示扫描量热法测量的结晶焓。
11.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述第一填料的平均粒度为至少1微米且不大于30微米。
12.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含润湿液体剩余部分，所述润湿液体剩余部分包括脂族链和环状有机分子中的至少一者。
13.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述研磨粒子包括硬度为至少15.5GPa且不大于20GPa，且脆度为至少20％且不大于70％的棕刚玉(BFA)。
14.根据权利要求1所述的研磨切削工具，其中所述粘结材料包含高温弯曲模量为至少1.05的树脂。
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