CN104781047A - 包括复合材料组合物的研磨粒子的研磨制品 - Google Patents

包括复合材料组合物的研磨粒子的研磨制品 Download PDF

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CN104781047A CN201380058304.7A CN201380058304A CN104781047A CN 104781047 A CN104781047 A CN 104781047A CN 201380058304 A CN201380058304 A CN 201380058304A CN 104781047 A CN104781047 A CN 104781047A
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L·李
M·吉瓦纳撒姆
A·M·邦纳
D·S·迈特苏莫托
P·米扎克
A·科林
A·J·曼特孔·托雷斯
S·弗兰克维格
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Saint Gobain Abrasives Inc
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
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    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • 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

Abstract

本发明提供了一种研磨制品，其具有包括研磨部分的本体，所述研磨部分具有粘结材料、包含于所述粘结材料中的研磨粒子和包括于所述本体中的增强构件。所述研磨部分可具有至少约5kJ/m2的断裂扩展韧性WOF。所述增强构件可在增强构件的主平面内具有开放面积不大于约100mm2的开口。

Description

包括复合材料组合物的研磨粒子的研磨制品
技术领域
如下涉及研磨制品，特别地涉及包括研磨粒子的粘结研磨制品，所述研磨粒子包含复合材料组合物。
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，对于涉及工件的研磨的应用，一些研磨轮被制作为使得它们具有相对较厚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破坏。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，行业持续需要能够有改进性能的研磨轮。
发明内容
一种研磨制品的实施例可包括具有研磨部分的本体，所述研磨部分具有粘结材料、包含于所述粘结材料中的研磨粒子和包括于所述本体中的增强构件。所述研磨部分可具有至少约5kJ/m2的断裂扩展韧性WOF。所述增强构件可在增强构件的主平面内具有开放面积不大于约100mm2的开口。
在一些实施例中，一种研磨制品可包括具有研磨部分的本体，所述研磨部分具有粘结材料、包含于所述粘结材料中的研磨粒子和包括于所述本体中的增强构件。所述本体可具有至少约1700lbf的粘附力和不大于约10％的粘附力方差因子(AVF)。
在其他实施例中，一种研磨制品可包括具有研磨部分的本体，所述研磨部分具有粘结材料、包含于所述粘结材料中的研磨粒子、包含于所述研磨部分内的第一填料和包括于所述本体中的增强构件，所述第一填料包含铁和硫，并具有不大于约40微米的平均粒度。所述增强构件可包括不大于约950g/m2的坯布(greige)重量(或未涂布重量)；和/或不大于约2mm的厚度；和/或其间具有开口的纤维束，且一个纤维束和一个开口具有不大于约15mm的定义为单胞(unit cell)(UC)的组合尺寸；和/或开放面积不大于约100mm2的开口。
附图说明
通过参照附图，本公开可更好地得以理解，且本公开的许多特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。
图1包括根据一个实施例的研磨工具的示意性侧视图。
图2包括根据一个实施例的研磨工具的一部分的示意性截面径向视图。
图3包括根据另一实施例的研磨工具的一部分的示意性截面径向视图。
图4A和4B包括增强构件的实施例的平面图，图4C包括常规增强构件和增强构件的实施例的各个尺寸的表。
图5包括根据一个实施例的研磨制品和各种常规研磨制品的粘附力性能的图。
具体实施方式
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用于磨削、研磨和精修工件。本文的某些实施例涉及特别适用于磨削和/或成形金属的在工具本体内掺入一个或多个增强构件的研磨轮。研磨制品可构造为在至少约10,000sfpm，至少约11,000sfpm或甚至至少约12,000sfpm的速度下操作。
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20cm的尺寸。在其他应用中，本体101可具有外径103，所述外径103例如为大约至少约30cm，至少约40cm，至少约50cm，至少约60cm，至少约70cm，至少约80cm或甚至至少约90cm。外径103的实施例可不大于约120cm，如不大于约110cm，不大于约100cm，不大于约90cm或甚至不大于约80cm。特定的研磨工具使用外径103在如上最小值和最大值中的任意者的范围内的本体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，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。
如图3的实施例所示，增强构件303、305的长度和位置可在整个研磨本体301中变化。例如，研磨本体301可包括一个或多个相对较短的增强构件303(例如，所示的6个)，以及一个或多个相对较长的增强构件305(例如，所示的4个)。构件303的实施例可仅延伸通过研磨本体301的外截面311，但不延伸通过内截面313。构件305的实施例可延伸通过研磨本体301的整个直径，如外截面311和内截面313。这些增强构件303、305也可以以多种方式相对于中心轴线350轴向设置。例如，如图3所示，两个构件303可位于相邻构件305之间。金属增强环355也可设置于内截面313中。
如本文所述，增强构件的数量可取决于应用而变化。例如，在一些实施例中，研磨本体可具有1至15个增强构件。在其他实施例中，研磨本体可具有至少2个增强构件，如至少4个增强构件，至少6个增强构件，至少8个增强构件或甚至至少10个增强构件。在其他实例中，研磨本体可具有不多于14个增强构件，如不多于12个增强构件，不多于10个增强构件或甚至不多于8个增强构件。增强构件的数量可在上述值中的任意者之间的范围内。
根据图2的实施例，本体201可形成为使得其可具有在平行于轴线250的方向上测得的平均厚度212，所述轴线250延伸通过中心开口105的中心。本体201的平均厚度212可为至少约3cm，如至少约5cm，至少约7cm，至少约9cm或甚至至少约11cm。在其他实施例中，平均厚度212可不大于约18cm，如不大于约16cm，不大于约14cm，不大于约12cm或甚至不大于约10cm。而且，某些实施例可使用在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的平均厚度212。
盘也可具有至少约2，如至少约5，至少约7，至少约10或甚至至少约20的定义为外径OD/轴向厚度AT(OD∶AT)的纵横比。在其他实施例中，纵横比可不大于约40，如不大于约30，不大于约20，不大于约15或甚至不大于约10。某些实施例可使用在上述最小值和最大值中的任意者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、无机材料及其组合制得。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、芳族聚酰胺以及它们的组合。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。此外，增强构件的实施例可包含酚醛树脂基粘结剂。
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之间的距离的最大厚度218。每个增强构件的最大厚度218可为至少约1mm，如至少约1.1mm，至少约1.2mm或甚至至少约1.3mm。在其他实施例中，最大厚度218可不大于约2mm，如不大于约1.8mm，不大于约1.5mm或甚至不大于约1.4mm。某些实施例可使用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，增强构件可为本体201的总体积的至少约3vol％。在其他情况中，增强构件205可为本体201的总体积的至少约5vol％，如至少约7vol％或甚至至少约9vol％。在其他实施例中，增强构件可不大于本体总体积的约17vol％，如不大于本体总体积的约15vol％。研磨制品的某些实施例可具有在上述最小值与最大值之间的范围内的增强构件。
在一些实施例中，研磨部分与增强构件的体积比为至少约5，如至少约10或甚至至少约15。其他实施例具有不大于约20，如不大于约15或甚至不大于约10的体积比。研磨制品的某些实施例可具有在上述最小值与最大值之间的范围内的增强构件。
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。
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可延伸达到外径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。
研磨制品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。
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。
研磨制品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。
在研磨制品的一个特定实施例中，第一增强构件可为本体的平均厚度的至少约0.5％。例如，第一增强构件可为本体的平均厚度的至少约1％，如为本体的平均厚度的至少约1.1％或甚至为本体的平均厚度的至少约1.2％。在其他非限制性的实施例中，第一增强构件可不大于本体的平均厚度的约5％，如不大于本体的平均厚度的约2％或甚至不大于本体的平均厚度的约1.5％。本体的平均厚度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一增强构件含量。
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形成。在一个实施例中，混合物可包含研磨粒子。在一个特定情况中，研磨粒子可具有包含氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、氧化钛(TiO2)等的复合材料组合物。在某些情况中，复合材料组合物可包含主要含量的氧化铝。例如，以复合材料组合物内的化合物(或元素)的总含量计，复合材料组合物可具有至少约82％的氧化铝。在其他情况中，氧化铝的含量可更大，如至少约83％，至少约84％，至少约85％，至少约86％或甚至至少约87％，至少约88％。而且，在至少一个非限制性的实施例中，复合材料组合物可含有不大于约95％的氧化铝，如不大于约92％的氧化铝，不大于约91％的氧化铝，不大于约90％的氧化铝或甚至不大于约89％的氧化铝。应了解，复合材料组合物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氧化铝含量。
根据一个实施例，复合材料组合物可具有少数含量的二氧化硅。例如，在一种情况中，相比于氧化铝的含量，复合材料组合物可具有更少含量的二氧化硅。在一个特定实施例中，复合材料组合物可具有不大于约6.6％的二氧化硅，如不大于约6.5％的二氧化硅，不大于约6％的二氧化硅，不大于约5％的二氧化硅，不大于约4％的二氧化硅或甚至不大于约3％的二氧化硅。而且，在至少一个非限制性的实施例中，复合材料组合物可具有至少约1％的二氧化硅，如至少约2％的二氧化硅或甚至至少约3％的二氧化硅。应了解，复合材料组合物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二氧化硅含量。
根据另一实施例，复合材料组合物可包含少数含量的氧化铁。例如，相比于氧化铝的含量，复合材料组合物可包含更少含量的氧化铁。此外，在其他情况中，相比于二氧化硅的含量，复合材料组合物可具有更少含量的氧化铁。而且，在另一可选择的实施例中，相比于二氧化硅的含量，复合材料组合物可具有更大含量的氧化铁。对于一个特定的实施例，研磨粒子的复合材料组合物可具有不大于约7％的氧化铁，如不大于约6％的氧化铁，不大于约5％的氧化铁，不大于约4.5％的氧化铁或甚至不大于约4％的氧化铁。而且，在其他非限制性的例子中，复合材料组合物可具有至少约1％的氧化铁，如至少约2％的氧化铁或甚至至少约3％的氧化铁。应了解，复合材料组合物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二氧化硅含量。
研磨粒子的某些示例性复合材料组合物还可包含一定量的二氧化钛(TiO2)。例如，一种复合材料组合物可包含少数含量的二氧化钛。在其他特定情况中，相比于氧化铝的含量，复合材料组合物可具有更少含量的二氧化钛。在另一实施例中，相比于二氧化硅的含量，复合材料组合物可具有更少含量的二氧化钛。在另一实施例中，相比于氧化铁的含量，复合材料组合物可具有更少含量的二氧化钛。对于至少一个非限制性的实施例，复合材料组合物可具有不大于约5％的二氧化钛，如不大于约4％的二氧化钛。而且，对于一个非限制性的实施例，复合材料组合物可包含至少约3.8％的二氧化钛，如至少约3.9％的二氧化钛。应了解，复合材料组合物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二氧化钛含量。
在某些情况中，复合材料组合物可包含氧化钙(CaO)含量。例如，复合材料组合物可包含少数含量的氧化钙。更具体地，在一个特定实施例中，相比于氧化铝的含量，复合材料组合物可具有更少含量的氧化钙。此外，相比于二氧化硅的含量，某些复合材料组合物可具有更少含量的氧化钙。在另一实施例中，相比于氧化铁的含量，复合材料组合物可包含更少含量的氧化钙。对于一种特定复合材料组合物，氧化钙的含量可小于二氧化钛的含量。根据一个特定实施例，复合材料组合物可具有不大于约5％的氧化钙，如不大于约4％的氧化钙，不大于约3％的氧化钙，不大于约2％的氧化钙或甚至不大于约1％的氧化钙。在至少一个非限制性的实施例中，复合材料组合物可具有至少约0.3％的氧化钙，如至少约0.4％的氧化钙，至少约0.5％的氧化钙，至少约0.6％的氧化钙或甚至至少约0.7％的氧化钙，至少约0.8％的氧化钙。应了解，复合材料组合物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氧化钙含量。
研磨粒子的某些复合材料组合物也可包含一定含量的氧化镁(MgO)。根据一个实施例，复合材料组合物可包含少数含量的氧化镁。在特定情况中，相比于氧化铝的含量，复合材料组合物可具有更少含量的氧化镁。对于另一实施例，相比于二氧化硅的含量，复合材料组合物可具有更少含量的氧化镁。根据另一实施例，相比于氧化铁的含量，复合材料组合物可具有更少含量的氧化镁。在某些其他情况中，相比于二氧化钛的含量，复合材料组合物可具有更少含量的氧化镁。此外，相比于氧化钙的含量，复合材料组合物可具有更少含量的氧化镁。而且，在至少一个非限制性的实施例中，相比于氧化钙的含量，复合材料组合物可具有更大含量的氧化镁。根据一个特定实施例，复合材料组合物可具有不大于约40％的氧化镁，如不大于约30％的氧化镁，不大于约20％的氧化镁，不大于约15％的氧化镁，不大于约10％的氧化镁，不大于约8％的氧化镁，不大于约5％的氧化镁或甚至不大于约2％的氧化镁。而且，在至少一个非限制性的实施例中，复合材料组合物可包含至少约0.05％的氧化镁，如至少约0.1％的氧化镁。应了解，复合材料组合物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氧化镁含量。
根据一个实施例，复合材料组合物可包含氧化铝、二氧化硅、氧化铁、氧化镁、氧化钙和二氧化钛的组合。在一方面，组合物可为已经开采并通常未精炼的矿石。根据一个实施例，研磨粒子可由结晶材料制得，更特别地，可基本上由结晶材料组成。在一个特定实施例中，复合材料组合物可为铝土矿，更特别地，研磨粒子可基本上由铝土矿组成。
研磨粒子可具有其他特定特征。例如，研磨粒子可具有细长形状。在特定情况中，研磨粒子可具有至少约1∶1的定义为长度∶宽度的比例的纵横比，其中长度为粒子的最长维度，宽度为垂直于长度维度的粒子的第二长的维度(或直径)。在其他实施例中，研磨粒子的纵横比可为至少约2∶1，如至少约2.5∶1，至少约3∶1，至少约4∶1，至少约5∶1或甚至至少约10∶1。在一个非限制性的实施例中，研磨粒子可具有不大于约5000∶1的纵横比。
在至少一个实施例中，可挤出研磨粒子，从而挤出并分割复合材料组合物以制得具有所需尺寸和形状的研磨粒子。研磨粒子可被烧结，并可以以特定的方式烧结以确保本文的实施例中描述的某些性质和组成。根据一个实施例，研磨粒子可形成为具有椭圆横截面形状。椭圆形状可包括圆形、椭圆形，和任何其他曲线形状。或者，在其他情况中，研磨粒子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例子包括三角形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形等。
研磨粒子的实施例可根据晶粒韧性(K1C)和硬度表征。例如，研磨粒子的硬度可小于约12GPa。在一些实施例中，研磨粒子的硬度可小于约11.5GPa，如小于约11GPa，小于约10.5GPa，小于约10GPa或甚至小于约9.5GPa。在其他实施例中，研磨粒子的硬度可为至少约8.75GPa，如至少约9GPa，至少约9.5GPa，至少约10GPa，至少约10.5GPa或甚至至少约11GPa。应了解，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。
研磨粒子的实施例也可具有至少约4.6MPa-m0.5的韧性。例如，研磨粒子可具有至少约4.7MPa-m0.5，如至少约4.8MPa-m0.5，至少约4.9MPa-m0.5或甚至至少约5MPa-m0.5的韧性。在其他形式中，研磨粒子可具有不大于约5.4MPa-m0.5，如不大于约5.3MPa-m0.5，不大于约5.2MPa-m0.5，不大于约5.1MPa-m0.5或甚至不大于约5MPa-m0.5的韧性。应了解，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韧性。
对于单晶粒压碎强度的绝对值，可根据在经受破裂力时晶粒破裂的百分比提供破坏晶粒所需的力(以牛顿计)。例如，在一个实施例中，可需要约500N至约800N来破坏一种或多种类型的研磨粒子的50％。在一个实施例中，为了破坏研磨粒子的50％，需要至少约500N，如至少约600N或甚至至少约700N。在另一非限制性的实施例中，需要不大于约1000N，如不大于约900N或甚至不大于约800N来破坏研磨粒子。应了解，每一类型的研磨粒子可具有在上述最小值和最大值之间的范围内的绝对压碎强度。
在另一实施例中，为了破坏每一类型的研磨粒子的90％，可需要约850N至约1350N的力。在一个实施例中，为了破坏研磨粒子的50％，需要至少约800N，如至少约850N或甚至至少约900N。在另一非限制性的实施例中，需要不大于约1500N，如不大于约1400N或甚至不大于约1300N来破坏研磨粒子。应了解，每一类型的研磨粒子可具有在上述最小值和最大值之间的范围内的绝对压碎强度。
根据一个特定实施例，研磨粒子可具有至少约20微米，如至少约50微米，至少约80微米，至少约100微米，至少约150微米，至少约200微米，至少约300微米，至少约400微米，至少约500微米，至少约600微米，至少约800微米，至少约1000微米，至少约1200微米，至少约1500微米，至少约1600微米，至少约1700微米或甚至至少约1800微米的平均粒度。而且，在另一非限制性的实施例中，研磨粒子可具有不大于约10mm，如不大于约5mm，不大于约4mm，不大于约3mm，不大于约2mm或甚至不大于约1mm的平均粒度。应了解，平均粒度可通过测量粒子的最长维度(即长度)并取平均值而确定。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平均粒度。
根据一个实施例，研磨粒子可具有可促进改进的性能的特定孔隙率。例如，以研磨粒子的总体积计，研磨粒子的平均孔隙率可为至少约0vol％。在一个实施例中，研磨粒子的平均孔隙率可为至少约2vol％，如至少约2.5vol％，至少约3vol％，至少约3.5vol％，至少约4vol％，至少约5vol％，至少约7vol％，至少约9vol％，至少约11vol％或甚至至少约13vol％。而且，在一个非限制性的实施例中，以研磨粒子的总体积计，研磨粒子的平均孔隙率可不大于约15vol％，如不大于约14vol％，不大于约12vol％，不大于约10vol％，不大于约8vol％，不大于约6vol％，不大于约4vol％，不大于约2vol％或甚至不大于约1vol％。应了解，研磨粒子的平均孔隙率可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。
此外，研磨粒子可具有特定的平均孔隙尺寸。例如，研磨粒子的平均孔隙尺寸可不大于约6微米，如不大于约5微米，不大于约4微米，不大于约3微米，不大于约2微米或甚至不大于约1.5微米。根据另一非限制性的实施例，研磨粒子的平均孔隙尺寸可为至少约0.01微米，如至少约0.1微米。应了解，研磨粒子的平均孔隙尺寸可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。
研磨粒子可由结晶晶粒制得。在特定情况中，研磨粒子可包括中值晶粒尺寸不大于约1.2微米的结晶晶粒。在其他情况中，中值晶粒尺寸可不大于约1微米，如不大于约0.9微米，不大于约0.8微米或甚至不大于约0.7微米。根据一个非限制性的实施例，研磨粒子的中值晶粒尺寸可为至少约0.01微米，如至少约0.05微米，至少约0.1微米，至少约0.2微米或甚至至少约0.4微米。应了解，研磨粒子的中值晶粒尺寸可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。
结晶晶粒尺寸由SEM显微照片测量。晶粒嵌入环氧树脂块中，然后抛光以获得平直横截面。然后由HF酸蚀刻横截面2分钟，以显露细的微结构，并测量中值晶粒尺寸。
如本文所述，除了研磨粒子之外，混合物也可包含其他组分或前体以促进研磨制品的形成。例如，混合物可包含研磨粒子和粘结材料。根据一个实施例，粘结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、天然材料和它们的组合。在特定情况中，粘结材料可包括金属或金属合金(如粉末金属材料)或适用于在进一步加工过程中形成金属粘结基体材料的金属材料的前体。
根据另一实施例，混合物可包含玻璃状材料或适用于在进一步加工过程中形成玻璃状粘结材料的玻璃状材料的前体。例如，混合物可包含粉末形式的玻璃状材料，包括例如含氧材料、氧化物化合物或络合物、玻璃料和它们的任意组合。
在另一实施例中，混合物可包含陶瓷材料或适用于在进一步加工过程中形成陶瓷粘结材料的陶瓷材料的前体。例如，混合物可包含粉末形式的陶瓷材料，包括例如含氧材料、氧化物化合物或络合物和它们的任意组合。
根据另一实施例，混合物可包含有机材料或适用于在进一步加工过程中形成有机粘结材料的有机材料的前体。这种有机材料可包括一种或多种天然有机材料、合成有机材料和它们的组合。在特定情况中，有机材料可由树脂制得，所述树脂可包括热固性塑料、热塑性塑料和它们的组合。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、聚氯酯、橡胶以及它们的组合。在一个特定实施例中，混合物包含构造为通过进一步加工而形成酚醛树脂粘结材料的未经固化的树脂材料。
在一些实施例中，树脂可具有至少1.05的高温弯曲模量。或者，树脂可具有增加的高温弯曲模量。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90C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。
诸如填料的其他材料可包含于混合物中。填料可存在于或不存在于最终形成的研磨制品中。填料可包括选自粉末、颗粒、球、纤维、短切纤维(CSF)和它们的组合的材料，其中填料包括选自无机材料、有机材料和它们的组合的材料，其中填料包括选自砂子、空心氧化铝球、铬铁矿、菱镁矿、白云石、泡沫莫来石、硼化物、二氧化钛、碳素产品、碳化硅、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)、钾冰晶石(K3AlF6)、黄铁矿、ZnS、硫化铜、矿物油、氟化物、碳酸盐、碳酸钙、莎纶(saran)、苯氧基树脂、CaO、K2SO4、矿物棉、MnCl2、KCl和它们的组合的材料，其中填料包括选自抗静电剂、润滑剂、孔隙诱导剂(porosity inducer)、着色剂和它们的组合的材料。填料可包含铁和硫，并具有不大于约40微米的平均粒度。填料可包含黄铁矿(FeS2)或基本上由黄铁矿组成。填料可包括选自抗静电剂、润滑剂、孔隙诱导剂、着色剂和它们的组合的材料。在特定情况中，填料可为颗粒材料，其可不同于研磨粒子，平均粒度显著小于研磨粒子。
在形成混合物之后，形成研磨制品的过程还可包括形成包含研磨粒子的生坯，所述研磨粒子包含于粘结材料中。生坯为未经精修的本体，并可在形成最终形成的研磨制品之前进行进一步加工。例如，生坯的形成可包括诸如压制、热压、模制、浇铸、印刷、喷雾和它们的组合的技术。在一个特定实施例中，生坯的成型可包括将混合物压制成特定形状。
在形成生坯之后，可通过处理生坯而继续过程，以形成包括本体的最终形成的研磨制品。处理的一些合适的例子可包括固化、加热、烧结、结晶、聚合、压制和它们的组合。在一个实例中，过程可包括粘结剂配料(bondbatching)、混合粘合剂和粘结剂、填充模具、压制、轮烘烤或固化、精修、检查、速度测试和包装与运输。
在处理之后，研磨制品形成为具有包含特定含量的粘结材料的本体。例如，以本体的总体积计，本体可具有至少约30vol％的粘结材料。在其他情况中，本体中的粘结材料的含量可更大，如至少约35vol％，至少约40vol％，至少约45vol％，至少约50vol％，至少约55vol％，至少约60vol％或甚至至少约65vol％。而且，在至少一个非限制性的实施例中，本体中的粘结材料的含量可不大于约70vol％，如不大于约65vol％，不大于约60vol％，不大于约55vol％，不大于约50vol％，不大于约45vol％，不大于约40vol％或甚至不大于约35vol％。应了解，本体中的粘结材料的含量可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。
根据一个特定实施例，本体可具有特定含量的孔隙率。例如，以本体的总体积计，本体可具有不大于约40vol％的孔隙率。在特定情况中，以本体的总体积计，本体可具有不大于约35vol％，如不大于约30vol％，不大于约25vol％，不大于约20vol％，不大于约15vol％，不大于约10vol％，不大于约5vol％，不大于约4vol％，不大于约3vol％，不大于约2vol％，不大于约1.5vol％，不大于约1vol％，不大于约0.8vol％，不大于约0.5vol％，不大于约0.3vol％或甚至不大于约0.1vol％的孔隙率。本体也可具有至少约0.001vol％的孔隙率，如至少约0.01vol％的孔隙率。应了解，本体的孔隙率可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。
对于本文的实施例的某些研磨制品，本体可具有特定含量的研磨粒子。例如，在一个实施例中，以本体的总体积计，本体可包括至少约30vol％的研磨粒子。在另一实施例中，本体可具有至少约35vol％，至少约40vol％，至少约45vol％，至少约50vol％，至少约55vol％，至少约60vol％或甚至至少约65vol％的研磨粒子。在至少一个非限制性的实施例中，本体可具有不大于约70vol％，如不大于约65vol％，不大于约60vol％，不大于约55vol％，不大于约50vol％，不大于约45vol％，不大于约40vol％或甚至不大于约35vol％的研磨粒子含量。应了解，本体中的研磨粒子的含量可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。
本文的实施例的研磨制品可具有本体，所述本体可为粘结磨料的形式，所述粘结磨料具有诸如磨刀石、圆锥体、杯、凸缘形状、圆柱体、轮、环和它们的组合的形状。在一个特定实施例中，本体可为粘结研磨粗砂轮。
根据一个实施例，研磨制品可特别适于磨削和整修工件。某些合适的工件可包括无机材料，更特别地，工件由金属或金属合金制得。根据一个实施例，研磨制品可特别适于磨削诸如不锈钢或钛的材料。
研磨部分的实施例可具有至少约5kJ/m2的断裂扩展韧性或断裂功(WOF)。断裂扩展韧性WOF也可为至少约6kJ/m2，至少约7kJ/m2，至少约8kJ/m2，至少约9kJ/m2或甚至至少约10kJ/m2。在其他形式中，断裂扩展韧性WOF可不大于约13kJ/m2，不大于约12kJ/m2，不大于约11kJ/m2或甚至不大于约10kJ/m2。应了解，研磨部分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断裂扩展韧性WOF。
增强构件的实施例可在增强构件的主平面内具有开放面积不大于约100mm2的开口。在其他实施例中，在增强构件的主平面内的开放面积可不大于约80mm2，不大于约60mm2，不大于约40mm2，不大于约35mm2或甚至不大于约30mm2。开放面积也可为至少约5mm2，至少约8mm2，至少约10mm2或甚至至少约12mm2。应了解，开放面积可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
开口的实施例可轴向延伸通过增强构件的厚度的至少一部分。开口可延伸通过增强构件的整个厚度。开口也可具有周边，并限定多边形二维形状。
增强构件的其他实施例可具有不大于约950g/m2的坯布重量(或未经涂布的重量)。例如，坯布重量可不大于约800g/m2，不大于约600g/m2或甚至不大于约500g/m2。或者，坯布重量可不小于约400g/m2，不小于约450g/m2或甚至不小于约490g/m2。坯布重量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
另外，如图4A和4B所示，增强构件可包括其间具有开口的纤维束。增强构件的各个尺寸(图4C)取决于许多因素，如纱、涂层厚度和编织风格。例如，增强构件的一些实施例可具有每设定距离的所选数量的丝线。在经向和纬向方向上，丝线的所选数量可为约10至约15个丝线/100mm，在一些实施例中，在经向和纬向方向中的任一者或两者方向上。在一些实施例中，丝线中心之间的理论距离或“s”(在经向和纬向两个方向上)可为约5mm至约17mm。网格尺寸或“h”(即两个丝线之间的距离)的例子可为约2mm至约9mm。网格尺寸也可不大于约8mm，如不大于约6mm或甚至不大于约5mm。网格尺寸也可为至少约2mm，至少约2.5mm或甚至至少约3mm。构造参数中的每一个可在上述大致的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，丝线的厚度“y”在纬向方向上可为约2mm至约4mm，在经向方向上可为约1mm至约3mm。丝线厚度也可不大于约6mm，如不大于约5mm或甚至不大于约4mm。再次，构造参数中的每一个可在上述大致的最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
丝线的一些实施例可具有不小于约1mm，如不小于约1.2mm，不小于约1.4mm，不小于约1.6mm，不小于约1.8mm，不小于约2mm，不小于约2.2mm，不小于约2.4mm，不小于约2.6mm或甚至不小于约2.8mm的宽度“y”。在其他实施例中，纤维束的宽度可不大于约4.5mm，如不大于约4mm，不大于约3.5mm，不大于约3mm，不大于约2.5mm或甚至不大于约2mm。构造也可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
增强构件的实施例可包括至少约2mm，如至少约2.5mm，至少约3mm，至少约3.5mm，至少约4mm，至少约4.2mm，至少约4.4mm或甚至至少约4.4mm的由一个纤维束至相邻纤维束的网格距离“h”。在其他实施例中，纤维束之间的距离不大于约10mm，如不大于约8mm，不大于约6mm或甚至不大于约5mm。纤维束之间的距离也可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
参照图5，本体的实施例可具有至少约1700lbf的例如对于1英寸的棒的粘附力。本体的粘附力的实施例可为至少约1800lbf，如至少约1900lbf。在其他实施例中，粘附力可不大于至少约2200lbf，如不大于约2100lbf或甚至不大于约2000lbf。粘附力也可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
图5也表示包括具有粘附力方差因子(AVF)的本体的研磨切削工具。AVF可定义为每个样品的数据点的相对‘散布’(图5中竖直)。本文公开的实施例可具有不大于约10％，如不大于约8％，不大于约6％或甚至不大于约4％的AVF。其他实施例具有至少1％，如至少2％的AVF。AVF也可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
增强构件的实施例可具有至少约3.3kJ/m2，如至少约3.4kJ/m2，至少约3.6kJ/m2，至少约3.8kJ/m2，至少约4kJ/m2或甚至至少约4.2kJ/m2的断裂起始韧性(G1C)。其他实施例可具有不大于约5kJ/m2，如不大于约4.8kJ/m2或甚至不大于约4.6kJ/m2的G1C。G1C也可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。
实例
对于三个常规样品和根据本文的一个实施例的样品，进行断裂起始韧性(G1C)和断裂扩展韧性WOF的比较。G1C和WOF测试分别测量裂纹萌生能和裂纹扩展稳定性。通过测量裂纹在具有已有缺陷的样品中起始之处的点而确定G1C值。通过测量将裂纹扩展通过整个样品所消耗的总能量而计算WOF。如果裂纹稳定增长，则G1C等于WOF。当存在不稳定的断裂时，则初始裂纹比稳定增长扩展更远。因此，不稳定WOF小于G1C。在诸如纤维增强的复合材料的材料的情况下，随着裂纹增长而变得更难以扩展裂纹，因此WOF大于G1C。
G1C和WOF均可由单个样品(如矩形棒)确定。测试使用单边缺口(SEM)几何形状。样品的宽度(例如0.5至1.5英寸)取决于幅材的数量和间距。使用0.005”厚的金刚石轮在棒的边缘上切削0.14英寸的缺口。试样厚度为0.5英寸，从而留下0.36英寸未裂化的韧带。将缺口样品置于具有2英寸载荷跨度的3点弯曲夹具中。以0.02in/min施加载荷。在裂纹萌生的点处，使用由JG Williams开发的技术(《聚合物的断裂力学》(Fracture Mechanics ofPolymers)，Ellis Horwood Ltd，第4章(1984))计算G1C。在起始之后，持续加载直至整个棒断裂。总积分能量除以原始未裂化韧带的面积为WOF。另外，WOF也随着幅材间距(例如幅材之间约0.2至约1英寸)而改变，所述幅材间距转而由样品宽度决定。
常规样品CS11、CS12和CS13分别使用各自可购得的IPAC玻璃纤维幅材103、24和717形成。样品S11由可购自阿德佛斯公司(Adfors)的幅材T700LL形成。样品S11包括锁定纱罗组织，其为标准纱罗组织加上在经向方向上的另外的纱，所述另外的纱用以锁定纱罗交织，并提供甚至更大的织物稳定性。样品的每个其他变量为相同的。该实例的结果示于表1中。
表1
G1C(kJ/m2) WOF(kJ/m2)
CS11 3+/-0.8 10+/-4.6
CS12 3.2+/-1 4.9+/-1
CS13 2.6+/-0.4 4+/-0.5
S11 3.5+/-0.9 9+/-2
另外，如图4A和4B所示，测量样品S11、CS11和CS12的各个参数，如丝线宽度和开口宽度。样品S11、CS11和CS12的各个尺寸显示于图4C的表中。包括来自样品S11的理论尺寸和实际测量。
再次参照图5，可计算各个样品的粘附力方差因子(AVF)。AVF定义为每个样品的数据点的相对“散布”(图5中竖直)。样品CS11、CS12、CS13和S11与本文之前描述相同。样品CS14为可作为T350L型购自阿德佛斯公司(Adfors)的常规样品。对于该测试，将1英寸宽的试样刻缺口。缺口的根部在玻璃幅材的边缘处。将楔子驱动至缺口中，试样分裂。这是称为“楔子驱动的剥离测试”的一类剥离测试。
S11的全部粘附力(lbf)数据点在约1835与1950lbf之间，平均为约1892lbf。因此，对于总共约6％，S11的AVF在上端为(1950-1892)/1892＝3％，在下端为(1892-1835)/1892＝3％。
相比之下，CS11的在上端和下端的AVF分别为(1981-1900)/1900＝4％和(1900-1613)/1900＝15％或CS11的总AVF为19％。
CS12的在上端和下端的AVF分别为(2037-1875)/1875＝9％和(1875-1346)/1875＝28％或CS12的总AVF为37％。
CS13的在上端和下端的AVF分别为(2035-1625)/1625＝25％和(1625-817)/1625＝50％或CS13的总AVF为75％。
CS14的在上端和下端的AVF分别为(1749-1450)/1450＝21％和(1450-1028)/1450＝29％或CS14的总AVF为50％。
因此，相比于常规样品，本文公开的实施例的AVF更一致。
其他实施例可包括如下项目：
项目1.一种研磨制品，其包括：
包括研磨部分的本体，所述研磨部分具有：
粘结材料；
包含于所述粘结材料中的研磨粒子；
包括于所述本体中的增强构件；其中
所述研磨部分具有至少约5kJ/m2的断裂扩展韧性WOF，且所述增强构件在增强构件的主平面内具有开放面积不大于约100mm2的开口。
项目2.根据项目1所述的研磨制品，其中所述断裂扩展韧性WOF为至少约6kJ/m2，至少约7kJ/m2，至少约8kJ/m2，至少约9kJ/m2，至少约10kJ/m2，不大于约13kJ/m2，不大于约12kJ/m2，不大于约11kJ/m2，不大于约10kJ/m2。
项目3.根据项目1所述的研磨制品，其中所述增强构件包括不大于约950g/m2，不大于约800g/m2，不大于约600g/m2，不大于约500g/m2，且不小于约400g/m2，不小于约450g/m2，不小于490g/m2的坯布重量。
项目4.根据项目1所述的研磨切削工具，其中所述增强构件包括至少约1mm，如至少约1.1mm，至少约1.2mm，至少约1.3mm，不大于约2mm，不大于约1.8mm，不大于约1.5mm，不大于约1.4mm的最大厚度。
项目5.根据项目1所述的研磨制品，其中所述增强构件包括其间具有开口的丝线，且所述丝线具有不小于约1mm，不小于约1.2mm，不小于约1.4mm，不小于约1.6mm，且不大于约4mm，不大于约3.5mm，不大于约3mm的宽度。
项目6.根据项目1所述的研磨切削工具，其中在所述增强构件的主平面内的所述开放面积不大于约80mm2，不大于约60mm2，不大于约40mm2，不大于约35mm2，不大于约30mm2，其中所述开放面积为至少约5mm2，至少约8mm2，至少约10mm2，至少约12mm2。
项目7.根据项目1所述的研磨制品，其中所述增强构件包括其间具有开口的纤维束，且一个纤维束与相邻纤维束之间的距离为至少约2mm，至少约3mm，至少约3.5mm，且不大于约10mm，不大于约8mm，不大于约6mm。
项目8.根据项目1所述的研磨切削工具，其中开口轴向延伸通过所述增强构件的厚度的至少一部分，所述开口延伸通过所述增强构件的整个厚度，其中所述开口具有周边，并限定多边形二维形状。
项目9.根据项目1所述的研磨切削工具，其中所述增强构件占所述本体的平均厚度的不大于约0.5％，至少约1％，至少约1.1％，至少约1.2％，不大于约5％，不大于约2％，不大于约1.5％。
项目10.根据项目1所述的研磨切削工具，其中所述研磨部分与所述增强构件的体积比为至少约5，至少约10，至少约15，不大于约20，不大于约15，不大于约10。
项目11.根据项目1所述的研磨切削工具，其中所述本体具有至少约1700lbf的粘附力。
项目12.根据项目11所述的研磨制品，其中所述本体的粘附力为至少约1800lbf，至少约1900lbf，且不大于至少约2200lbf，不大于约2100lbf，不大于约2000lbf。
项目13.根据项目1所述的研磨切削工具，其中所述本体具有不大于约10％的粘附力方差因子(AVF)。
项目14.根据项目13所述的研磨制品，其中所述本体的AVF不大于约8％，不大于约6％，不大于约4％，至少1％，至少2％。
项目15.根据项目1所述的研磨制品，其中所述增强构件具有至少约3.3kJ/m2，至少约3.4kJ/m2，至少约3.6kJ/m2，至少约3.8kJ/m2，至少约4kJ/m2，至少约4.2kJ/m2，不大于约5kJ/m2，不大于约4.8kJ/m2，不大于约4.6kJ/m2的断裂起始韧性(G1C)。
项目16.根据项目1所述的研磨制品，其中所述研磨制品具有至少约50cm，至少约60cm，至少约70cm，至少约80cm，至少约90cm，且不大于约120cm，不大于约110cm，不大于约100cm，不大于约90cm，不大于约80cm的外径。
项目17.根据项目1所述的研磨制品，其中所述研磨制品具有至少约3cm，至少约5cm，至少约7cm，至少约9cm，至少约11cm，且不大于约18cm，不大于约16cm，不大于约14cm，不大于约12cm，不大于约10cm的轴向厚度。
项目18.根据项目1所述的研磨制品，其中所述研磨制品具有至少约2，至少约5，至少约7，至少约10，至少约20，且不大于约40，不大于约30，不大于约20，不大于约15，不大于约10的外径OD与轴向厚度AT的纵横比(OD∶AT)。
项目19.根据项目1所述的研磨制品，其中以所述本体的总体积计，所述本体包括不大于约10vol％，不大于约5vol％，不大于约4vol％，不大于约3vol％，不大于约2vol％，不大于约1.5vol％，不大于约1vol％，不大于约0.8vol％，不大于约0.5vol％，不大于约0.3vol％，不大于约0.1vol％，至少约0.001vol％，至少约0.01vol％的孔隙率。
项目20.根据项目1所述的研磨制品，其中所述研磨制品构造为以至少约10,000sfpm，至少约11,000sfpm，至少约12,000sfpm的速度操作。
项目21.根据项目1所述的研磨制品，其中所述研磨制品被热压。
项目22.根据项目1所述的研磨制品，其中所述增强构件包括第一增强构件，其中所述第一增强构件邻接所述研磨部分，其中所述第一增强构件设置于所述研磨部分内，其中所述第一增强构件限定所述本体的外表面，其中所述第一增强构件内部设置于所述本体内。
项目23.根据项目22所述的研磨制品，其中所述第一增强构件延伸通过所述本体的整个直径，其中所述第一增强构件为包括第一主表面和第二主表面的平坦构件，且其中所述研磨部分上覆所述第一主表面，其中所述研磨部分与所述第一增强构件的第一主表面直接接触。
项目24.根据项目22所述的研磨制品，其还包括第二增强构件，其中所述第一增强构件和所述第二增强构件在所述本体内彼此分隔开，其中所述研磨部分的至少一部分设置于所述第一增强构件与所述第二增强构件之间。
项目25.根据项目22所述的研磨制品，其中所述第一增强构件为所述本体的平均厚度的至少约0.5％，至少约1％，至少约1.1％，至少约1.2％，不大于约5％，不大于约2％，不大于约1.5％。
项目26.根据项目1所述的研磨制品，其中所述粘结材料包括选自有机材料、无机材料和它们的组合的材料，其中所述粘结材料包括选自金属、玻璃状材料、陶瓷、树脂和它们的组合的材料，其中所述粘结材料包括酚醛树脂。
项目27.根据项目1所述的研磨制品，其中所述本体还包括填料，其中所述粘结材料还包括填料，其中所述填料包括选自粉末、颗粒、球、纤维、短切纤维(CSF)和它们的组合的材料，其中所述填料包括选自无机材料、有机材料和它们的组合的材料，其中所述填料包括选自砂子、空心氧化铝球、铬铁矿、菱镁矿、白云石、泡沫莫来石、硼化物、二氧化钛、碳素产品、碳化硅、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)、钾冰晶石(K3AlF6)、黄铁矿、ZnS、硫化铜、矿物油、氟化物、碳酸盐、碳酸钙、莎纶、苯氧基树脂、CaO、K2SO4、矿物棉、MnCl2、KCl和它们的组合的材料，其中所述填料包括选自抗静电剂、润滑剂、孔隙诱导剂、着色剂和它们的组合的材料。
项目28.根据项目1所述的研磨制品，其还包括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，并具有不大于约40微米的平均粒度，其中所述第一填料包括黄铁矿(FeS2)，其中所述第一填料基本上由黄铁矿组成。
项目29.根据项目1所述的研磨制品，其中以所述本体的总体积计，所述本体包括至少约30vol％，至少约35vol％，至少约40vol％，至少约45vol％，至少约50vol％，至少约55vol％，至少约60vol％，至少约65vol％，且不大于约70vol％，不大于约65vol％，不大于约60vol％，不大于约55vol％，不大于约50vol％，不大于约45vol％，不大于约40vol％，不大于约35vol％的粘结材料。
项目30.根据项目1所述的研磨制品，其中以所述本体的总体积计，所述本体包括至少约30vol％，至少约35vol％，至少约40vol％，至少约45vol％，至少约50vol％，至少约55vol％，至少约60vol％，至少约65vol％，且不大于约70vol％，不大于约65vol％，不大于约60vol％，不大于约55vol％，不大于约50vol％，不大于约45vol％，不大于约40vol％，不大于约35vol％的研磨粒子。
项目31.根据项目1所述的研磨制品，其中所述本体为粘结研磨本体的形式，所述粘结研磨本体具有选自磨刀石、圆锥体、杯、凸缘形状、圆柱体、轮、环和它们的组合的形状，其中所述本体为粘结研磨粗砂轮。
项目32.根据项目1所述的研磨制品，其中所述增强构件包括有机材料、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺或它们的组合。
项目33.根据项目1所述的研磨制品，其中所述增强构件包括无机材料、陶瓷、玻璃、玻璃-陶瓷或它们的组合，其中所述增强构件包括酚醛树脂基粘结剂。
项目34.一种研磨制品，其包括：
包括研磨部分的本体，所述研磨部分具有：
粘结材料；
包含于所述粘结材料中的研磨粒子；
包括于所述本体中的增强构件；其中
所述本体具有至少约1700lbf的粘附力和不大于约10％的粘附力方差因子(AVF)。
项目35.根据项目34所述的研磨制品，其中所述本体的粘附力为至少约1800lbf，至少约1900lbf，且不大于至少约2200lbf，不大于约2100lbf，不大于约2000lbf。
项目36.根据项目34所述的研磨制品，其中所述本体的粘附力方差因子(AVF)不大于约8％，不大于约6％，不大于约4％，至少1％，至少2％。
项目37.一种研磨制品，其包括：
包括研磨部分的本体，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，并具有不大于约40微米的平均粒度；和
包括于所述本体中的增强构件，所述增强构件包括：
(a)不大于约950g/m2的坯布重量；或
(b)不大于约2mm的厚度；或
(c)其间具有开口的纤维束，且一个纤维束和一个开口具有不大于约15mm的组合尺寸；或
(d)开放面积不大于约100mm2的开口。
项目38.根据项目1所述的研磨制品，其中所述增强构件包括锁定纱罗组织。
本文公开的过程和研磨制品表示了对现有技术的偏离。本文的研磨制品可使用特征的组合，如具有某些特征(包括但不限于组成、平均孔隙尺寸、平均孔隙率、平均晶体尺寸、晶体形状和它们的组合)的研磨粒子。此外，研磨制品可利用另外的特征，如粘结材料、粘结材料的含量、研磨粒子的含量、填料等。尽管未完全理解，但特征的组合有利于形成显示出乎意料的显著改进的性能的研磨制品。
如上公开的主题被认为是说明性的而非限制性的，所附权利要求书旨在涵盖落入本发明的真实范围内的所有这种修改、增强和其他实施例。因此，在法律允许的最大程度内，本发明的范围将由如下权利要求和它们的等同形式的最广允许解释确定，不应由如上具体实施方式限制或限定。
提供摘要以符合专利法，在了解说明书摘要不用于解释或限定权利要求的范围或含义的情况下提交说明书摘要。另外，在如上具体实施方式中，为了简化本公开，各个特征可在单个实施例中组合在一起或进行描述。本公开不解释为反映如下意图：所要求保护的实施例需要除了在每个权利要求中明确记载之外的更多的特征。相反，如如下权利要求所反映，本发明的主题可涉及比所公开的实施例中的任意者的全部特征更少的特征。因此，如下权利要求引入具体实施方式，每个权利要求本身分别限定所要求保护的主题。

Claims (15)

1.一种研磨制品，其包括：
包括研磨部分的本体，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；
包括于所述本体中的增强构件；其中
所述研磨部分具有至少约5kJ/m2的断裂扩展韧性，且所述增强构件在所述增强构件的主平面内具有开放面积不大于约100mm2的开口。
2.一种研磨制品，其包括：
包括研磨部分的本体，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；
包括于所述本体中的具有开口的增强构件；其中
所述本体具有至少约1700lbf的粘附力和不大于约10％的粘附力方差因子(AVF)。
3.根据权利要求1或2所述的研磨制品，其中断裂扩展韧性WOF为至少约6kJ/m2，且不大于约13kJ/m2。
4.根据前述权利要求中任一项所述的研磨制品，其中所述增强构件包括不大于约950g/m2且不小于约400g/m2的坯布重量。
5.根据前述权利要求中任一项所述的研磨切削工具，其中所述增强构件包括至少约1mm且不大于约2mm的最大厚度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的研磨制品，其中所述增强构件包括其间具有所述开口的丝线，且所述丝线具有不小于约1mm且不大于约4mm的宽度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的研磨切削工具，其中在所述增强构件的主平面内的所述开放面积不大于约80mm2且至少约5mm2。
8.根据前述权利要求中任一项所述的研磨制品，其中所述增强构件包括其间具有所述开口的纤维束，且一个纤维束与相邻纤维束之间的距离为至少约2mm且不大于约10mm。
9.根据前述权利要求中任一项所述的研磨切削工具，其中所述研磨部分与所述增强构件的体积比为至少约5且不大于约20。
10.根据前述权利要求中任一项所述的研磨制品，其中所述增强构件具有至少约3.3kJ/m2且不大于约5kJ/m2的断裂起始韧性(G1C)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的研磨制品，其中以所述本体的总体积计，所述本体包括不大于约10vol％且至少约0.001vol％的孔隙率。
12.根据前述权利要求中任一项所述的研磨制品，其还包括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，并具有不大于约40微米的平均粒度，且所述第一填料包括黄铁矿(FeS2)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的研磨制品，其中所述本体的粘附力为至少约1800lbf且不大于至少约2200lbf。
14.根据前述权利要求中任一项所述的研磨制品，其中所述本体的粘附力方差因子(AVF)不大于约8％且至少约1％。
15.根据前述权利要求中任一项所述的研磨制品，其中所述增强构件包括锁定纱罗组织。
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