CN108348962A - 形状分选粉碎磨料颗粒的方法 - Google Patents

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Abstract

一种形状分选磨料颗粒的方法涉及在振荡的情况下抵靠工具的表面设置初始粉碎磨料颗粒，该表面限定具有至少1.2的平均长宽比的多个成型空腔，从而使初始粉碎磨料颗粒的第一部分变为保留在成型空腔中的至少一些空腔内，并且使初始粉碎磨料颗粒的第二部分保持在表面上作为松散颗粒。基本上所有的成型空腔都包含至多一个磨料颗粒。使初始粉碎磨料颗粒的第二部分与工具分离。然后使初始粉碎磨料颗粒的第一部分与工具分离，并且将该第一部分分离为松散的分选出的粉碎磨料颗粒。松散的分选出的粉碎磨料颗粒的平均长宽比比初始粉碎磨料颗粒的平均长宽比大。

Description

形状分选粉碎磨料颗粒的方法
技术领域
本公开大体上涉及形状分选磨料颗粒的方法。
背景技术
通过机械地粉碎磨料矿物形成粉碎磨料颗粒。由于粉碎操作的随机性质，所得的颗粒的形状和大小通常是随机的。普通初始制备的粉碎磨料颗粒按大小进行分选，用于随后在各种磨料产品和应用中使用。
在粉碎磨料颗粒的给定分布内将存在各种大小和形状。例如，通常通过筛分(即，使用标准目尺寸)和/或风力分级方法实行大小分选。
形状分选(通常用于分离大长宽比磨料颗粒)更复杂，并且诸如形状分选台和夹钳的已知的方法对于大量的情况是不切实际的，并且通常仅用于昂贵的磨料颗粒，例如金刚石(其不是粉碎磨料颗粒)。一般来讲，与块状形状相比，高长宽比颗粒(尤其是如果取向的话)表现出优异的研磨性能。
期望具有形状分选磨料颗粒以提高它们的平均长宽比的方法，该方法可针对大量的磨料颗粒优选地以连续方式廉价地实行。
发明内容
本公开通过提供适用于大量连续工艺的简单方法来克服磨料领域的这种尚未满足的需求。
因此，在一个方面，本公开提供形状分选磨料颗粒的方法，该方法包括：
提供具有表面(优选地主表面)的工具，该表面限定具有至少1.2的平均长宽比的多个成型空腔；
提供具有第一平均长宽比的初始粉碎磨料颗粒；
在振荡的情况下推压初始粉碎磨料颗粒抵靠工具的表面，从而使初始粉碎磨料颗粒的第一部分变为保留在成型空腔中的至少一些空腔内，并且使初始粉碎磨料颗粒的第二部分保持在工具的表面上作为松散颗粒，其中基本上所有的成型空腔都包含至多一个粉碎磨料颗粒；
使初始粉碎磨料颗粒的第二部分与工具分离；以及
使基本上所有的初始粉碎磨料颗粒的第一部分与工具分离，并且将该第一部分分离为具有比第一平均长宽比大的第二平均长宽比的松散的分选出的粉碎磨料颗粒。
如本文所用，术语“相同成型空腔”是指在典型的制造公差内，相对于工具(例如，环形带或片材)的单个主表面具有相同的尺寸和取向的空腔。
如本文所用，关于工具中的空腔的术语“精确成型”是指具有由表面相对平滑的侧面限定的三维形状的空腔，该侧面由清楚限定的锐利边缘来界定和连接，该锐利边缘具有明确的边缘长度并且具有由各侧面的交点限定的明确的端点。
在考虑详细描述以及所附权利要求书时，将进一步理解本公开的特征和优点。
附图说明
图1是示出实践本公开的示例性方法100的示意性透视图。
图2是适用于实践本公开的示例性工具210的示意性透视图。
图3A是图2中示出的空腔220的放大示意性俯视图。
图3B是沿平面3B-3B截取的图3A的剖视图。
图3C是沿平面3C-3C截取的图3A的剖视图。
图4A适用于实践本公开的示例性工具410的示意性透视图。
图4B是图4A中示出的空腔420的放大透视图。
应当理解，本领域的技术人员可设计出许多落入本公开原理的范围和精神内的其它修改形式和实施方案。附图可以不按比例绘制。
具体实施方式
图1中示出用于形状分选粉碎磨料颗粒的示例性方法100。现在参见图1，工具110(示出为环形带)具有设置在表面112上的多个成型空腔120。初始粉碎磨料颗粒130具有第一平均长宽比。使粉碎磨料颗粒130从分配器125分配(即，由重力推压)到工具110的表面112上，以足够的能量使该工具机械地振动，使得粉碎磨料颗粒130以有利于较高长宽比的粉碎磨料颗粒134保留在空腔中的优先方式沉降到空腔120中。相反地，较低长宽比(例如，块状)的粉碎磨料颗粒136不是那样高度保留在空腔中并且由刷子150清除。最后，从空腔120移除较高长宽比磨料颗粒134并且将其作为松散的分选出的粉碎磨料颗粒收集在容器160中。
虽然图1中所示的这种方法是连续的，但是应当认识到还可以将该方法作为分批工艺实行。
有利地，可在相对大等级的粉碎磨料颗粒的情况下容易地实施该工艺。例如，粉碎磨料颗粒可具有至少0.05毫米、0.06毫米、0.07毫米、0.08毫米、0.09毫米、0.1毫米、0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米、0.8毫米或0.9毫米或更大的平均粒径D50。然而，如果需要可使用较小的磨料颗粒。
工具可以具有任何合适的形式。示例包括鼓、环形带、圆盘和片材。工具可以是刚性的或柔性的，但是优选地是足够柔性的以允许使用普通幅材处理装置，诸如滚筒。用于制造工具的合适的材料包括，例如热塑性塑料(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PET)、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)和聚甲醛塑料(POM，乙缩醛)、聚(醚砜)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚氨酯、聚氯乙烯及其组合)、金属以及天然橡胶、EPDM和/或硅橡胶。可商购获得的合适的材料包括适合与3D打印机一起使用的那些材料，例如以商品名“VISIJET SL”和“ACCURA”由南卡罗来纳州罗克希尔的三维系统公司(3D Systems,Rock Hill,South Carolina)销售的那些材料(例如，Accura 60塑料)。
现在参见图2A，示例性工具210具有主表面212，该主表面212限定设置在表面212上的多个相同的精确成型的空腔220。虽然图2A示出空腔的开口是矩形的，但是这不是必需的，并且它们可以具有任何形状。载体构件中空腔的长度、宽度和深度通常将至少部分地由待与其一起使用的粉碎磨料颗粒的形状和大小来确定。
例如，对于具有足以容纳粉碎磨料颗粒的深度的竖直取向(即，垂直于工具的表面)的空腔(如图2所示)，空腔开口的长度和宽度的尺寸应足够大使其可容纳单个粉碎磨料颗粒，并且优选地比粉碎磨料颗粒的平均粒径小(例如，小至少10％、20％、30％、40％或甚至50％)或与粉碎磨料颗粒的平均粒径相等。
现在参见图3A至图3C，空腔320被成型为三角形空腔，该空腔在每一侧面上向内渐缩以在空腔的线和底部处相交(例如，如WO 2015/100220A1(Culler等人)中所示。
另一方面，如果空腔相对浅并且水平取向(即，平行于工具的表面)，则空腔开口的长度应当比粉碎磨料颗粒的平均粒径大(例如，大至少10％、20％、30％、40％或甚至50％)，而空腔的深度和宽度优选地小于粉碎磨料颗粒的平均粒径。
图4A和图4B中示出此类工具。现在参见图4A，示例性工具410具有主表面412，该主表面412限定设置在表面412上的多个相同的精确成型的空腔420。如图4B所示，空腔420被成型为具有向内从平面顶部460到平面底部450渐缩的侧壁488a、488b、488c的截顶等边三角形棱锥。上述构形将趋于使具有较大长宽比的粉碎磨料颗粒优先保留在空腔中。
工具可呈例如环形带、片材、连续片材或幅材、涂布辊、安装于涂布辊上的套筒或模具的形式。如果工具呈带、片材、幅材或套筒的形式，则其将具有接触表面和非接触表面。生产工具的接触表面的图案一般特征在于多个空腔或凹陷部。这些空腔的开口可具有任何规则或不规则的形状，例如矩形、半圆形、圆形、三角形、正方形、六边形或八边形。空腔的壁可为竖直的或渐缩的。由空腔形成的图案可根据规定的规划布置或可随机布置。虽然可以以规则阵列布置空腔以最大化表面覆盖范围，但是它们也可以随机地取向，因为一旦从空腔移除粉碎磨料颗粒，其就失去与各个其它粉碎磨料颗粒的所有空间取向关系。
可用的工具可以具有任何形状和/或大小的空腔。合适的空腔形状的示例包括：长方形空腔，诸如矩形棱柱和棱锥、三棱柱和三棱锥(例如，具有等腰三角形和钝角三角形底面)；以及等边三角形和四边形棱柱和棱锥；圆锥形空腔、扁长空腔；和卵形空腔。上述棱锥形形状和圆锥形形状也可为截顶的。可以使空腔例如平行于或垂直于工具的表面取向。
有关用于制造可用于实践本公开的工具的方法的另外细节描述于PCT国际公布No.WO 2012/100018 A1(Culler等人)和美国专利申请公布2013/0344786A1(Keipert)中。
现在参见图3A至图3C，空腔320具有长度301和宽度302(参见图3A)以及深度303(参见图3B)。空腔320包括四个侧壁311a、311b、313a、313b。侧壁311a、311b随深度的增加以锥角β向内渐缩直到它们在线318处相交(参见图3C)。同样，侧壁313a、313b随深度的增加以锥角γ向内渐缩直到它们接触线318(参见图3A、图3B和图3C)。
锥角β和锥角γ将通常取决于为与生产工具一起使用而选择的特定磨料颗粒，优选地对应于磨料颗粒的形状。在该实施方案中，锥角β可以具有大于0度并且小于90度的任何角度。在一些实施方案中，锥角β的值在40度至80度的范围内，优选地在50度至70度的范围内，并且更优选地在55度至65度的范围内。同样，锥角γ将通常取决于待选择的特定磨料颗粒。在该实施方案中，锥角γ可以具有在0度至30度范围内的任何角度。在一些实施方案中，锥角γ的值在5度至20度的范围内，优选地在5度至15度的范围内，并且更优选地在8度至12度的范围内。
在每一个空腔的底部处，空腔可以具有延伸到与限定空腔的表面相反的第二表面的第二开口，该第二开口可以与减压源(例如真空泵)流体连通。在此类情况下，第二开口优选地小于第一开口，由此使得磨料颗粒不完全穿过两个开口(即，第二开口足够小以防止磨料颗粒通过载体构件)。在优选的实施方案中，每一个空腔具有单个开口。
代替竖直取向的空腔，该工具可以具有水平取向的空腔。例如，在一些实施方案中，图4A中例示的工具410具有由表面412限定的空腔420。主表面412具有形成于其中的多个相同的精确成型(呈截顶的三棱锥形式)空腔420。空腔420相对浅(它们的深度小于长度和宽度两者)并且经布置平行于表面412。每一个空腔420在其底面450处具有任选的孔440，通过该孔440可施加真空(参见图4B)。
空腔侧壁优选地是平滑的，但是这不是必需的。例如，侧壁可以是平面的、曲面的(例如，凹面或凸面)、圆锥形或截头圆锥形。例如，空腔可以具有分立的底部表面(例如，平行于工具表面的平面底部)，或侧壁可以在点或线处相交。例如，空腔的侧壁可以是竖直的(即，垂直于工具的表面)或向内渐缩。
在一些实施方案中，空腔中的至少一些包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁。在此类实施方案中，第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁可以是连续并且邻接的。
空腔的纵向轴线的平均长宽比(即，长度与宽度的比率)为至少1.2。优选地，平均长宽比为至少1.2、至少1.25、至少1.3、至少1.35或至少1.4或更大。
合适的空腔形状的示例包括：长方形空腔，诸如矩形棱柱和棱锥、三棱柱和三棱锥(例如，具有等腰三角形和钝角三角形底面)；以及等边三角形和四边形棱柱和棱锥；圆锥形空腔、扁长空腔；和卵形空腔。上述棱锥形形状和圆锥形形状也可为截顶的。
由于机械粉碎的性质，粉碎磨料颗粒的形状通常是随机的。磨料颗粒通常由具有至少4、5、6、7或甚至至少8的莫氏硬度的矿物形成。合适的矿物的示例包括熔融氧化铝(其包括棕色氧化铝、经热处理的氧化铝和白色氧化铝)、共熔融氧化铝-氧化锆、陶瓷氧化铝、绿色碳化硅、黑色碳化硅、氧化铬、氧化锆、燧石、立方氮化硼、碳化硼、石榴石、烧结的α-氧化铝基陶瓷及其组合。烧结的α-氧化铝基陶瓷磨料粒料由例如美国专利No.4,314,827(Leitheiser等人)和在美国专利No.4,770,671和No.4,881,951(均授予Monroe等人)中描述。还可以用成核材料(诸如氧化铁或α-氧化铝颗粒)对α-氧化铝基陶瓷磨料加晶种(在有或没有改性剂的情况下)，如由Schwabel美国专利No.4,744,802(Schwabel)所公开。如本文所用的术语“α-氧化铝基陶瓷磨料粒料”旨在包括未改性、改性、加晶种和未改性，以及加晶种和改性的陶瓷粒料。
在使用前，通常将粉碎磨料颗粒分级到给定的粒度分布。此类分布通常具有从粗颗粒到细颗粒的一定范围的粒度。在磨料领域中，该范围有时被称为“粗”、“对照”和“细”级分。根据磨料行业公认的分级标准分级的磨料颗粒将每一个标称等级的粒度分布规定在数值界限内。此类行业公认的分级标准(即，磨料行业规定标称等级)包括如下标准，它们被称为：美国国家标准协会(ANSI)的标准、欧洲研磨产品制造商联合会(FEPA)的标准和日本工业标准(JIS)的标准。
ANSI等级标号(即，规定标称等级)包括：ANSI 4、ANSI 6、ANSI 8、ANSI 16、ANSI24、ANSI 36、ANSI 40、ANSI 50、ANSI 60、ANSI 80、ANSI 100、ANSI 120、ANSI 150、ANSI180、ANSI 220、ANSI 240、ANSI 280、ANSI 320、ANSI 360、ANSI 400和ANSI 600。FEPA等级标号包括P8、P12、P16、P24、P36、P40、P50、P60、P80、P100、P120、P150、P180、P220、P320、P400、P500、P600、P800、P1000和P1200。JIS等级标号包括JIS 8、JIS 12、JIS 16、JIS 24、JIS 36、JIS 46、JIS 54、JIS 60、JIS 80、JIS 100、JIS 150、JIS 180、JIS 220、JIS 240、JIS 280、JIS 320、JIS 360、JIS 400、JIS 600、JIS 800、JIS 1000、JIS 1500、JIS 2500、JIS 4000、JIS 6000、JIS8000和JIS 10000。
另选地，粉碎磨料颗粒可使用符合ASTM E-11“针对测试目的的筛布和筛的标准规范(Standard Specification forWire Cloth and Sieves for Testing Purposes)”的美国标准测试筛被分级为标称筛选等级。ASTME-11规定了测试筛的设计和构造需求，所述测试筛使用安装在框架中的织造筛布为介质根据指定的粒度对材料进行分类。典型标号可以表示为-18+20，其意指磨料颗粒通过符合18号筛的ASTM E-11规范的测试筛，并且保留在符合20号筛的ASTM E-11规范的测试筛上。在一个实施方案中，粉碎磨料颗粒具有这样的粒度：使得大部分颗粒通过18目测试筛并且可保留在20目、25目、30目、35目、40目、45目或50目测试筛上。在本公开的各种实施方案中，粉碎磨料颗粒可具有的标称筛选等级包括：
-18+20、-20+25、-25+30、-30+35、-35+40、-40+45、-45+50、-50+60、-60+70、-70+80、-80+100、-100+120、-120+140、-140+170、-170+200、-200+230、-230+270、-270+325、-325+400、-400+450、-450+500或-500+635。
根据本公开的方法提供了实用的手段，以便以及时的方式对大量的磨料颗粒(尤其是处于较大等级)进行形状分选，产生磨料颗粒，该磨料颗粒具有比在形状分选之前存在于粉碎磨料颗粒中的平均长宽比高的平均长宽比(长度比宽度)。提高程度可以根据例如工具中的空腔的形状和它们与粉碎磨料颗粒的大小和形状的关系而不同。例如，在一个或多个尺寸上太小的空腔将不能使磨料颗粒保留在空腔内(尤其在振荡的情况下)。同样，相对于被分选的磨料颗粒过大的空腔可以导致关于形状分选的有效性降低。将颗粒适当分选到空腔中所需的振荡程度也可以根据空腔和磨料颗粒的大小和/或形状而改变。因此，这些参数通常将随所选择的粉碎磨料颗粒和工具而改变。对两种此类参数的选择在本领域的技术人员的能力内。
磨料颗粒的平均长宽比可通过熟知的方法来确定。例如，它们可根据ISO 9276-6来确定。可商购获得的动态图像分析仪能够易于执行此类测量。一种此类动态图像分析仪是得自德国哈恩的莱驰科技(Retsch Technology,Haan,Germany)的CAMSIZER XT颗粒形状分析仪。另一种合适的动态图像分析仪是得自魁北克隆格伊的Clemex技术公司(ClemexTechnologies,Longueuil,Quebec)的CLEMEX PSA颗粒形状分析仪。
一旦将粉碎磨料颗粒设置到工具的表面上，则它们就会被振荡，并且颗粒中的一些逐渐沉降到工具的表面上的空腔中，而其它颗粒在工具的表面上保持松散。应当认识到，由于振荡，颗粒可以交替地驻留在空腔中和空腔之外，但是平均来说，粉碎磨料颗粒将倾向于平衡状态，在该平衡状态中具有与空腔互补的大小和形状的粉碎磨料颗粒将优先保留在空腔中。
在与工具接触的同时粉碎磨料颗粒的振荡可以通过任何合适的手段来实现。示例包括工具的机械振荡(例如，使用振动马达)和/或吹送空气。
一旦粉碎磨料颗粒已至少部分地(优选完全地)在沉降到工具的表面上的空腔中这个方面达到平衡，则使保持在工具表面上的多余的松散的粉碎磨料颗粒与工具分离(并且因此也使驻留在其空腔中的磨料颗粒与工具分离)。这可以通过任何合适的手段来实现。示例包括使工具的表面倾斜由此使得重力推压松散颗粒远离工具、用刷子擦拭和吹送空气。
在已移除工具上多余的松散的粉碎磨料颗粒之后，通过将空腔倒置使得重力引起磨料颗粒掉落来使磨料颗粒与工具分离。在其中使用真空辅助来帮助将磨料颗粒保留在空腔中的情况中，优选地停止真空辅助以辅助颗粒与工具的分离。
将所得松散的分选出的粉碎磨料颗粒分离为松散颗粒。有利地，通过遵循本文公开的方法，松散的分选出的粉碎磨料颗粒的平均长宽比(即，第二平均长宽比)相对于初始粉碎磨料颗粒(即，第一平均长宽比)被提高。例如，第二平均长宽比可以比第一平均长宽比大至少5％、至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％或至少90％或甚至更大。
本公开的精选实施方案
在第一实施方案中，本公开提供形状分选磨料颗粒的方法，该方法包括：
提供具有表面的工具，该表面限定具有至少1.2的平均长宽比的多个成型空腔；
提供具有第一平均长宽比的初始粉碎磨料颗粒；
在振荡的情况下推压初始粉碎磨料颗粒抵靠工具的表面，从而使初始粉碎磨料颗粒的第一部分变为保留在成型空腔中的至少一些空腔内，并且使初始粉碎磨料颗粒的第二部分保持在工具的表面上作为松散颗粒，其中基本上所有的成型空腔都包含至多一个粉碎磨料颗粒；
使初始粉碎磨料颗粒的第二部分与工具分离；以及
使基本上所有的初始粉碎磨料颗粒的第一部分与工具分离，并且将该第一部分分离为具有比第一平均长宽比大的第二平均长宽比的松散的分选出的粉碎磨料颗粒。
在第二实施方案中，本公开提供根据第一实施方案的方法，其中成型空腔是精确成型的。
在第三实施方案中，本公开提供根据第一实施方案或第二实施方案的方法，其中所述使松散颗粒与工具分离包括使松散颗粒振动离开工具。
在第四实施方案中，本公开提供根据第一实施方案或第二实施方案的方法，其中所述使松散颗粒与工具分离包括将松散颗粒吹动离开工具。
在第五实施方案中，本公开提供根据第一实施方案至第四实施方案中任一项的方法，其中在将初始粉碎磨料颗粒设置在工具的表面上之前，初始粉碎磨料颗粒符合磨料行业规定标称等级。
在第六实施方案中，本公开提供根据第五实施方案的方法，其中磨料行业规定标称等级选自由以下等级标号构成的群组：ANSI等级标号ANSI 4、ANSI 6、ANSI 8、ANSI 16、ANSI 24、ANSI 36、ANSI 40、ANSI 50、ANSI 60、ANSI 80、ANSI 100、ANSI 120、ANSI 150、ANSI 180、ANSI 220、ANSI 240、ANSI 280、ANSI 320、ANSI 360、ANSI 400和ANSI 600；FEPA等级标号P8、P12、P16、P24、P36、P40、P50、P60、P80、P100、P120、P150、P180、P220、P320、P400、P500、P600、P800、P1000和P1200；和JIS等级标号JIS 8、JIS 12、JIS 16、JIS 24、JIS36、JIS 46、JIS 54、JIS 60、JIS 80、JIS 100、JIS 150、JIS 180、JIS 220、JIS 240、JIS280、JIS 320、JIS 360、JIS 400、JIS 600、JIS 800、JIS 1000、JIS 1500、JIS 2500、JIS4000、JIS 6000、JIS8000和JIS 10000。
在第七实施方案中，本公开提供根据第一实施方案至第六实施方案中任一项的方法，其中粉碎磨料颗粒包括熔融氧化铝、共熔融氧化铝-氧化锆、陶瓷氧化铝、绿色碳化硅、黑色碳化硅、氧化铬、氧化锆、燧石、立方氮化硼、碳化硼、石榴石、烧结的α-氧化铝基陶瓷及其组合中的至少一者。
在第八实施方案中，本公开提供根据第一实施方案至第七实施方案中任一项的方法，其中该方法是连续的。
在第九实施方案中，本公开提供根据第八实施方案的方法，其中工具包括环形带。
在第十实施方案中，本公开提供根据第一实施方案至第九实施方案中任一项的方法，其中通过使工具振动来提供振荡。
在第十一实施方案中，本公开提供根据第一实施方案至第十实施方案中任一项的方法，其中第二平均长宽比比第一平均长宽比大至少20％。
在第十二实施方案中，本公开提供根据第一实施方案至第十一实施方案中任一项的方法，其中初始粉碎磨料颗粒具有至少0.1毫米的平均粒径D50。
通过以下非限制性实施例，进一步说明了本公开的目的和优点，但是这些实施例中引用的具体材料及其量以及其它条件和细节不应当被理解为对本公开的不当限制。
实施例
除非另有说明，否则实施例和本说明书的其余部分中的所有份数、百分比、比率等均按重量计。
下面的表1列出了实施例中使用的各种材料。
表1
实施例1
莱驰科技有限公司(Retsch Technology GmbH)的CamsizerXT用于确定初始AP1样品的长宽比，b/l(宽度除以长度)。如以下计算长宽比：
其中xc,min是所测量的颗粒投影的一组最大弦中的最短弦，并且xFe,max是所测量的一组弗雷特(Feret)直径xFe中最长的弗雷特直径。
然后，通过轻击辅助，用AP1颗粒(AP1)填充如图4A所示的丙烯酸类工具410，该丙烯酸类工具410具有以径向阵列布置(所有顶点指向周边)的精确间隔和取向的等边三角形凹槽，其中长度为1.73毫米/边，相对于每一个空腔的底部的侧壁角度为98度，并且模具空腔深度为0.0138英寸(0.35mm)。通过摇动和轻击移除容纳到工具的空腔中的那些粉碎磨料颗粒之外多余的粉碎磨料颗粒。
Camsizer XT用于确定由定位工具100选择的AP1样品的长宽比，b/l比率。该样品被称为AP1-分选出的。
如从制造商颗粒获得的初始AP1颗粒的平均长宽比为1.50，并且在分选后，AP1-分选出的粉碎磨料颗粒的平均长宽比为1.93。
结果示出收集在凹槽中的矿物具有比总样品高29％的长度vs.宽度(l/b，如上文确定的b/l的倒数)长宽比。l/b值越高，颗粒被认为越锐利。
实施例2
重复实施例1，不同的是分选出的和分析的磨料细粒是AP2。分选出的样品被称为AP2-分选出的-A。
实施例3
重复实施例1，不同的是分选出的和分析的磨料细粒是AP2。用于分选的工具类似于如在图4A中所示并且在实施例1中使用的丙烯酸类工具410，不同的是以径向阵列布置(所有顶点指向周边)的精确间隔和取向的等边三角形凹槽具有的长度为1.14毫米/边，其中相对于每一个空腔的底部的侧壁角度为94度，并且模具空腔深度为0.0159英寸(0.404mm)。样品被称为AP2-分选出的-B。
实施例4
重复实施例1，不同的是分选出的和分析的磨料细粒是AP3。分选出的样品被称为AP3-分选出的。
实施例5
重复实施例1，不同的是分选出的和分析的磨料细粒是AP4。分选出的样品被称为AP4-分选出的-A。
实施例6
重复实施例3，不同的是分选出的和分析的磨料细粒是AP4。分选出的样品被称为AP4-分选出的-B。
实施例7
重复实施例1，不同的是分选出的和分析的磨料细粒是AP5。分选出的样品被称为AP5-分选出的。
实施例8
重复实施例1，不同的是分选出的和分析的磨料细粒是AP6。分选出的样品被称为AP6-分选出的。
下表2报告实施例1至实施例8的长宽比(1/b，长度/宽度)。
表2
结果示出收集在凹槽中的大多数矿物(AP-分选出的)具有比总样品更高的长度vs.宽度(l/b)长宽比。l/b值越高，颗粒被认为越锐利。这个的一个例外是AP4-分选出的-A。然而，AP4-分选出的-B确实具有比总样品更高的长度vs.宽度(l/b)长宽比，这指示关于粒度的凹槽尺寸是重要的。例如，利用更大的凹槽尺寸可更好地分选AP4。相比之下，使用具有较小凹槽尺寸的工具可更好地分选AP2。
用于专利证书的以上申请中所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式通过全文引用并入本文中。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述描述中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的本公开而给出的前述描述不应被理解为是对本公开范围的限制，本公开的范围由权利要求书及其所有等同形式限定。

Claims (12)

1.一种形状分选磨料颗粒的方法，所述方法包括：
提供具有表面的工具，所述表面限定具有至少1.2的平均长宽比的多个成型空腔；
提供具有第一平均长宽比的初始粉碎磨料颗粒；
在振荡的情况下推压所述初始粉碎磨料颗粒抵靠所述工具的所述表面，从而使所述初始粉碎磨料颗粒的第一部分变为保留在所述成型空腔中的至少一些空腔内，并且使所述初始粉碎磨料颗粒的第二部分保持在所述工具的所述表面上作为松散颗粒，其中基本上所有的所述成型空腔都包含至多一个粉碎磨料颗粒；
使所述初始粉碎磨料颗粒的所述第二部分与所述工具分离；以及
使基本上所有的所述初始粉碎磨料颗粒的所述第一部分与所述工具分离，并且将所述第一部分分离为具有比所述第一平均长宽比大的第二平均长宽比的松散的分选出的粉碎磨料颗粒。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述成型空腔是精确成型的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述使所述松散颗粒与所述工具分离包括使所述松散颗粒振动离开所述工具。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述使所述松散颗粒与所述工具分离包括将所述松散颗粒吹动离开所述工具。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述初始粉碎磨料颗粒设置在所述工具的所述表面上之前，所述初始粉碎磨料颗粒符合磨料行业规定标称等级。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述磨料行业规定标称等级选自由以下等级标号构成的群组：ANSI等级标号ANSI 4、ANSI 6、ANSI 8、ANSI 16、ANSI 24、ANSI 36、ANSI 40、ANSI 50、ANSI 60、ANSI 80、ANSI 100、ANSI 120、ANSI 150、ANSI 180、ANSI 220、ANSI240、ANSI 280、ANSI 320、ANSI 360、ANSI 400和ANSI 600；FEPA等级标号P8、P12、P16、P24、P36、P40、P50、P60、P80、P100、P120、P150、P180、P220、P320、P400、P500、P600、P800、P1000和P1200；和JIS等级标号JIS 8、JIS 12、JIS 16、JIS 24、JIS 36、JIS 46、JIS 54、JIS 60、JIS80、JIS 100、JIS 150、JIS 180、JIS 220、JIS 240、JIS 280、JIS 320、JIS 360、JIS 400、JIS 600、JIS 800、JIS 1000、JIS 1500、JIS 2500、JIS 4000、JIS 6000、JIS8000和JIS10000。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述粉碎磨料颗粒包括熔融氧化铝、共熔融氧化铝-氧化锆、陶瓷氧化铝、绿色碳化硅、黑色碳化硅、氧化铬、氧化锆、燧石、立方氮化硼、碳化硼、石榴石、烧结的α-氧化铝基陶瓷及其组合中的至少一者。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法是连续的。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述工具包括环形带。
10.根据权利要求1所述的方法，其中通过使所述工具振动来提供所述振荡。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二平均长宽比比所述第一平均长宽比大至少20％。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始粉碎磨料颗粒具有至少0.1毫米的平均粒径D50。
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