CN110770190B

CN110770190B - 磨粒

Info

Publication number: CN110770190B
Application number: CN201880039784.5A
Authority: CN
Inventors: 劳拉·M·拉拉·罗德里格斯; 德怀特·D·埃里克森; 查尼卡·江古; 阿梅莉亚·W·柯尼希
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2038-06-12
Also published as: US20200140733A1; CN110770190A; EP3638638A1; WO2018231777A1; US20230332029A1

Abstract

本发明提供了成形陶瓷磨粒，其包含多种陶瓷氧化物。所述颗粒还包含多种第一氧化物、多种第二氧化物或它们的混合物。所述多种第一氧化物包括钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、镝、铒的氧化物、或它们的组合。所述多种第二氧化物包括铁、镁、锌、硅、钴、镍、锆、铪、铬、铈、钛的氧化物、或它们的组合。所述成形陶瓷磨粒还包括多个边，每个边具有独立地在约0.1μm至约5000μm范围内的长度。所述成形陶瓷磨粒还包括由至少两个所述边的交叉点限定的顶端，所述顶端可具有约0.5μm至约80μm范围内的曲率半径。

Description

磨粒

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月13日提交的标题为“ABRASIVE PARTICLES”的美国临时专利申请序列号62/518,878的优先权权益，该专利申请的公开内容以引用方式全文引入本文。

背景技术

磨粒和由磨粒制成的磨料制品可用于在产品制造过程中研磨、整理或磨削多种材料和表面。因此，一直存在对磨粒或磨料制品的成本、性能或寿命进行改善的需求。

发明内容

本公开提供一种成形陶瓷磨粒。

成形陶瓷磨粒包含多种陶瓷氧化物。颗粒还包含多种第一氧化物、多种第二氧化物或它们的混合物。多种第一氧化物包括钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、镝、铒的氧化物、或它们的组合。多种第二氧化物包括铁、镁、锌、硅、钴、镍、锆、铪、铬、铈、钛的氧化物、或它们的组合。成形陶瓷磨粒还包括多个边，每个边具有独立地在约0.1μm至约5000μm范围内的长度。成形陶瓷磨粒还包括由至少两个边的交叉点限定的顶端，该顶端可具有约0.5μm至约80μm范围内的曲率半径。

本公开还提供一种制备成形陶瓷磨粒的方法。成形陶瓷磨粒包含多种陶瓷氧化物。颗粒还包含多种第一氧化物、多种第二氧化物或它们的混合物。多种第一氧化物包括钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、镝、铒的氧化物、或它们的组合。多种第二氧化物包括铁、镁、锌、硅、钴、镍、锆、铪、铬、铈、钛的氧化物、或它们的组合。成形陶瓷磨粒还包括多个边，每个边具有独立地在约0.1μm至约5000μm范围内的长度。成形陶瓷磨粒还包括由至少两个边的交叉点限定的顶端，该顶端可具有约0.5μm至约80μm范围内的曲率半径。该方法包括对分散体进行模塑，所述分散体包含陶瓷颗粒或其前体、多种第一氧化物以及多种第二氧化物中的至少一种。可使经模塑的分散体干燥形成固体，并且煅烧形成颗粒。

本公开还提供一种带涂层磨料制品。带涂层磨料制品包括限定沿x-y方向的表面的背衬。带涂层磨料制品包括经由底胶层附接到背衬的含有成形陶瓷磨粒的磨料层。成形陶瓷磨粒包含多种陶瓷氧化物。颗粒还包含多种第一氧化物、多种第二氧化物或它们的混合物。多种第一氧化物包括钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、镝、铒的氧化物、或它们的组合。多种第二氧化物包括铁、镁、锌、硅、钴、镍、锆、铪、铬、铈、钛的氧化物、或它们的组合。成形陶瓷磨粒还包括多个边，每个边具有独立地在约0.1μm至约5000μm范围内的长度。成形陶瓷磨粒还包括由至少两个边的交叉点限定的顶端，该顶端可具有约0.5μm至约80μm范围内的曲率半径。

本公开还提供一种粘结磨料制品。粘结磨料制品包括第一主表面以及相背的第二主表面，所述主表面各自接触周向侧面。中心轴延伸穿过第一主表面和第二主表面。粘结磨料制品包括含有成形陶瓷磨粒的层。成形陶瓷磨粒分散在粘结剂材料之内。成形陶瓷磨粒包含多种陶瓷氧化物。颗粒还包含多种第一氧化物、多种第二氧化物或它们的混合物。多种第一氧化物包括钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、镝、铒的氧化物、或它们的组合。多种第二氧化物包括铁、镁、锌、硅、钴、镍、锆、铪、铬、铈、钛的氧化物、或它们的组合。成形陶瓷磨粒还包括多个边，每个边具有独立地在约0.1μm至约5000μm范围内的长度。成形陶瓷磨粒还包括由至少两个边的交叉点限定的顶端，该顶端可具有约0.5μm至约80μm范围内的曲率半径。

本公开还提供了一种使用带涂层磨料制品或粘结磨料制品的方法，该带涂层磨料制品或粘结磨料制品各自包含含有多种陶瓷氧化物的成形陶瓷磨粒。成形陶瓷磨粒包含多种陶瓷氧化物。颗粒还包含多种第一氧化物、多种第二氧化物或它们的混合物。多种第一氧化物包括钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、镝、铒的氧化物、或它们的组合。多种第二氧化物包括铁、镁、锌、硅、钴、镍、锆、铪、铬、铈、钛的氧化物、或它们的组合。成形陶瓷磨粒还包括多个边，每个边具有独立地在约0.1μm至约5000μm范围内的长度。成形陶瓷磨粒还包括由至少两个边的交叉点限定的顶端，该顶端可具有约0.5μm至约80μm范围内的曲率半径。

该方法包括使带涂层磨料制品或粘结磨料制品与基材进行接触。使至少一个带涂层磨料制品或粘结磨料制品相对于基材移动，或者使基材相对于带涂层磨料制品或粘结磨料制品移动。

本公开的成形陶瓷磨粒和磨料制品提供了若干有益效果，其中至少一些是意料不到的。例如，根据一些实施方案，相比于不含多种第一氧化物和多种第二氧化物中至少一种的对应的成形磨粒，在工件磨蚀期间，该颗粒的顶端的曲率半径在较多的循环次数内得以保持。根据一些实施方案，磨粒的孔隙率小于不含多种第一氧化物和多种第二氧化物中至少一种的对应的成形磨粒。根据一些实施方案，较低孔隙率可产生较坚韧的成形陶瓷磨粒。在一些实施方案中，陶瓷氧化物的长度小于不含多种第一氧化物和多种第二氧化物中至少一种的对应成形磨粒的陶瓷氧化物的长度。

在一些实施方案中，相比于不含多种第一氧化物和多种第二氧化物中至少一种的对应的成形磨粒，沿着主尺寸具有沿约0.01μm至约200μm或更小的粒度的成形陶瓷磨粒显示出较少的破裂。在一些实施方案中，单独地或处于反应中的多种第一或第二金属氧化物可使α-氧化铝的陶瓷氧化物在烧制期间的生长减缓。根据一些实施方案，这可导致较小的陶瓷氧化物，其可在烧制期间对陶瓷氧化物的特征获得更多的控制。例如，通过使用本文所公开的金属氧化物，使用者可能不需要精确地控制实现特定陶瓷氧化物粒度分布的烧制温度或保温时间。另外，根据本公开的一些实施方案，特定的金属氧化物可在背衬上提供较好的静电涂层活性以及较好的取向(例如，顶端向上)。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记描述多个视图中的基本上相同的组件。具有不同字母后缀的相似附图标记表示基本上相似组件的不同示例。附图通常以举例的方式而非以限制的方式说明本文档中讨论的各种实施方案。

图1A-1D是根据各种实施方案的具有平面三角形形状的成形陶瓷磨粒的示意图。

图2A-2E是根据各种实施方案的具有四面体形状的成形陶瓷磨粒的示意图。

图3是根据各种实施方案的带涂层磨料制品的剖视图。

图4是根据各种实施方案的粘结磨料制品的剖视图。

图5是根据各种实施方案的磨粒SAP1的照片。

图6是根据各种实施方案的磨粒SAP8的照片。

图7是根据各种实施方案的磨粒SAP9的照片。

具体实施方式

现在将详细参照本发明所公开主题的特定实施方案，其示例部分地在附图中说明。虽然本发明所公开的主题将结合所列举的权利要求来描述，但应当理解，示例性主题不旨在将权利要求限制于所公开的主题。

在整个该文档中，以一个范围格式表达的值应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的极限明确列举的数值而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围，如同明确列举了每个数值和子范围一样。例如，范围“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”应当解释为不仅包括约0.1％至约5％，而且还包括在指示范围内的单个值(例如，1％、2％、3％、和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则表述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指明，否则表述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。

在该文档中，除非上下文另外清楚地指明，否则术语“一个”、“一种”或“该/所述”用于包括一个或多于一个。除非另外指明，否则术语“或”用于指非排他性的“或”。表述“A和B中的至少一者”具有与“A、B或者A和B”相同的含义。此外，应当理解，本文所用且未以其它方式定义的措辞或术语仅出于说明的目的而不具有限制性。部分标题的任何使用均旨在辅助文档的阅读且不应当解释为是限制性的；与部分标题相关的信息可在该特定部分内或外出现。

在本文所述的方法中，除了明确列举了时间或操作序列之外，可以任何顺序进行各种行为而不脱离本发明原理。此外，规定的行为可同时进行，除非明确的权利要求语言暗示它们单独地进行。例如，进行X的受权利要求保护的行为和进行Y的受权利要求保护的行为可在单一操作中同时进行，并且所得的过程将落入受权利要求保护的过程的字面范围内。

如本文所用，术语“约”可允许值或范围的一定程度的可变性，例如在所述值或所述范围极限的10％内、5％内或1％内，并且包括确切表述的值或范围。

如本文所用，术语“基本上”是指大部分或大多数，如至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％、或至少约99.999％或更多、或100％。

如本文所用，术语“成形陶瓷磨粒”是指磨粒的至少一部分具有预定形状的磨粒，该预定形状由模具腔复制而得。除了磨料碎片的情形之外，成形陶瓷磨粒通常将具有预定几何形状，该预定几何形状基本上复制了用来形成成形陶瓷磨粒的模具腔。如本文所用，“成形陶瓷磨粒”不包括通过机械粉碎操作获得的磨粒。

就根据本公开的成形陶瓷磨粒的三维形状而言，术语“长度”应当意指最大颗粒尺寸。最长尺寸可以指例如边长或体长。宽度应当指垂直于长度的最大颗粒尺寸。本文所称的厚度通常还垂直于长度和宽度。粒度可为重均粒度或数均粒度。

术语“厚度”在应用于具有随其平面构型而变化的厚度的成形陶瓷磨粒时，应意指最大厚度。如果颗粒具有基本上均匀的厚度，那么厚度的最小值、最大值、平均值以及中值应基本上相等。例如，就三角形而言，如果厚度等于“a”，则三角形最短边的长度可为至少“1.5a”或“2a”。就其中最短面尺寸中的两个或更多个为相等长度的颗粒而言，上述关系仍可保持。在多数情况下，成形陶瓷磨粒是具有至少三条边的多边形，每条边的长度大于颗粒的厚度。在圆形、椭圆形、或边非常短的多边形的特殊情况下，将圆的直径、椭圆的最小直径、或可在边非常短的多边形周围外接的圆的直径视为颗粒的最短面尺寸。

磨粒

为了进一步说明，在四面体成形陶瓷磨粒的情况下，长度将对应于一个三角边的边长，宽度将为一个三角边的顶端和垂直于相对侧边的垂线之间的尺寸，并且厚度将对应于通常所谓的“四面体的高度”，即顶端与垂直于基部(或第一侧面)的垂线之间的尺寸。

本公开的成形陶瓷磨粒各自具有基本上精确成形的三维形状。成形陶瓷磨粒的形状例如是基本上复制了用来形成成形陶瓷磨粒的模具腔的形状。

在一些示例中，成形陶瓷磨粒可表征为薄主体。在本文中使用术语“薄主体”以便区别于细长或丝状颗粒(例如磨棒)，其中一个颗粒尺寸(长度，最长颗粒尺寸)基本上大于其他两个颗粒尺寸(宽度和厚度)中的每者，这与本文所公开的颗粒相反，在本文中三个颗粒尺寸(如本文所定义的长度、宽度和厚度)具有相同的数量级，或两个颗粒尺寸(长度和宽度)基本上大于其余的颗粒尺寸(厚度)。常规的丝状磨粒可通过纵横比表征，即长度(最长的颗粒尺寸)与最大的横截面尺寸(垂直于长度的最大的横截面尺寸)的比率为约1:1至约50:1、约2:1至约50:1、或约5:1至约25:1。此外，此类常规的丝状磨粒通过不沿着长度而变化的横截面形状(垂直于该颗粒的长度或最长尺寸截取的横截面的形状)来表征。相比之下，根据本公开的成形陶瓷磨粒可通过沿着颗粒的长度而变化的横截面形状来表征。变化可基于横截面形状的尺寸或横截面形状的形式。

成形磨粒通常各自至少包括相距厚度t的第一侧面和第二侧面。第一侧面通常包括具有第一几何形状的周边的第一面(其可为平面或非平面)。在一些示例中，厚度t等于或小于颗粒的最短边相关尺寸的长度(颗粒的第一侧面和第二侧面的最短尺寸；颗粒的最短边相关尺寸的长度在本文中也可称为颗粒的最短面尺寸的长度)。

在一些示例中，第二侧面包括与第一侧面相距厚度t的顶端，或第二侧面包括与第一侧面相距厚度t的脊线，或第二侧面包括与第一侧面相距厚度t的第二面。例如，第二侧面可包括顶端和使顶端与第一面的周边连接的至少一个侧壁(示例性例子包括棱锥形颗粒，例如四面体形颗粒)。另选地，第二侧面可包括脊线和使脊线与第一面的周边连接的至少一个侧壁(示例性例子包括屋顶形颗粒)。另选地，第二侧面可包括第二面和使第二面与第一面连接的至少一个侧壁(其可为倾斜侧壁)(示例性例子包括三棱柱或截棱锥)。

厚度t可相同(例如，在第一侧面和第二侧面包括平行平面的实施方案中)或随颗粒的平面构型而变化(例如，在第一侧面和第二侧面中的一者或二者包括非平面的实施方案中，或在第二侧面包括顶端或脊线的实施方案中，如本文随后更详细地讨论)。颗粒的厚度的尺寸无特别限制。例如，厚度可为约5μm至约4mm、10μm至约3mm、约25μm至约1600μm、约30μm至约1200μm、或约200μm至约500μm。

在一些示例中，成形陶瓷磨粒的最短边相关尺寸的长度与成形陶瓷磨粒的厚度的比率可在约1:1至约10:1、约2:1至约8:1、约3:1至约6:1、或小于、等于、或大于约1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、或10:1的范围内。该比率也可称为主纵横比。

成形陶瓷磨粒可被选择成具有0.1μm至5000μm、约1μm至约200μm、或约150μm至约180μm范围内的长度(例如边长)，或者可小于、等于、或大于约0.1μm、0.5μm、1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm、1000μm、1050μm、1100μm、1150μm、1200μm、1250μm、1300μm、1350μm、1400μm、1450μm、1500μm、1550μm、1600μm、1650μm、1700μm、1750μm、1800μm、1850μm、1900μm、1950μm、2000 2050μm、2100μm、2150μm、2200μm、2250μm、2300μm、2350μm、2400μm、2450μm、2500μm、2550μm、2600μm、2650μm、2700μm、2750μm、2800μm、2850μm、2900μm、2950μm、3000μm、3050μm、3100μm、3150μm、3200μm、3250μm、3300μm、3350μm、3400μm、3450μm、3500μm、3550μm、3600μm、3650μm、3700μm、3750μm、3800μm、3850μm、3900μm、3950μm、4000μm、4050μm、4100μm、4150μm、4200μm、4250μm、4300μm、4350μm、4400μm、4450μm、4500μm、4550μm、4600μm、4650μm、4700μm、4750μm、4800μm、4850μm、4900μm、4950μm、或5000μm。在一些实施方案中，长度可被表示为包含磨粒的粘结磨料制品的厚度的一部分。例如，成形陶瓷磨粒可具有大于粘结磨具轮的厚度的一半的长度。在一些实施方案中，长度可大于粘结磨具轮的厚度。成形陶瓷磨粒被选择为具有在0.001mm至26mm、0.1mm至10mm、或0.5mm至5mm范围内的宽度，但是也可以使用其他尺寸。

成形陶瓷磨粒可具有各种体积纵横比。体积纵横比定义为穿过体积形心的最大横截面积除以穿过该形心的最小横截面积的比率。在本公开的各种示例中，成形陶瓷磨粒的体积纵横比的范围可为约1.15至约10.0、约1.20至约5.0、约1.30至约3.0，或小于、等于、或大于约1.15、1.20、1.30、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、或10。

对于某些形状而言，最大或最小横截面可以是相对于该形状的外部几何形状倾斜、成角度或偏斜的平面。例如，球体的体积纵横比将为1.000而立方体的体积纵横比将为1.414。每个侧边等于长度A并且均匀厚度等于A的等边三角形形式的成形陶瓷磨粒的体积纵横比将为1.54，而如果该均匀厚度减至0.25A，则体积纵横比增加至2.64。

磨粒可呈具有各种三维形状的薄三维主体的形状。合适的示例包括呈如下形式的颗粒(例如薄主体)：平三角形和平矩形，它们具有向内成形(例如凹陷或凹形)的至少一个面或两个面。

第一侧面通常包括具有第一几何形状的周边的第一面。例如，第一几何形状可选自具有至少一个顶端、两个或更多个、或三个或更多个、最多个或三个或四个顶端的几何形状。具有至少一个顶端的几何形状的合适的示例包括多边形(包括等边、等角、星形、规则和不规则的多边形)、透镜形状、半月形形状、圆形形状、半圆形形状、椭圆形形状、圆扇形、圆弓形、水滴形状和内摆线(例如超椭圆形)。合适的多边形几何形状的具体示例包括三角形形状和四边形形状(例如正方形、矩形、菱形、长菱形、梯形、风筝形、或超椭圆形)。

合适的四边形形状的顶端可进一步分为与纵向轴线相交的一对相对的主顶端和位于纵向轴线的相对侧上的一对相对的次顶端。包括具有该类型四边形形状的第一侧面的成形陶瓷磨粒的特征可在于沿着纵向轴线的最大长度除以横向于纵向轴线的最大宽度的纵横比为约1.3至约5、约2至约4、或小于、等于、或大于约1.3、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、或5。该纵横比在本文中也称为次纵横比。

在一些示例中，第一几何形状选自三角形形状，诸如等腰三角形形状(诸如等边三角形形状)、直角三角形形状、不等边三角形形状、锐角三角形形状、或钝角三角形形状。在其他示例中，第一几何形状选自四边形形状，诸如正方形、矩形、菱形、长菱形、梯形、风筝形、或超椭圆形，或选自矩形、菱形、长菱形、风筝形或超椭圆形。

出于本公开的目的，几何形状还旨在包括规则或不规则多边形或星形，其中一条或多条边(面的周边部分)可为弓形(朝向内部或朝向外部)。

因此，出于本公开的目的，三角形形状还包括其中一个或多个边(面的周边部分)可为弓形的三边多边形，例如三角形的定义扩大到球面三角形，且四边形的定义扩大到超椭圆形。

第二侧面可包括第二面。第二面可具有第二几何形状的周边。第二几何形状可与第一几何形状相同或不同。在一些示例中，第二几何形状被选择为具有与第一几何形状基本上相同的形状，并且以全等于第一几何形状的方式排列(但几何形状的大小或面积可不同，例如一个面可大于另一个)。

如本文所用，对于基本上相同的第一几何形状和第二几何形状的情况，术语“以全等于第一几何形状的方式排列”旨在包括第一几何形状和第二几何形状彼此相对稍微旋转的情况。度数(或旋转角度)取决于第一面和第二面的具体几何形状以及颗粒的厚度。可接受的旋转角度可在0度至+/-30度、0度至+/-15度、0度至+/-10度、或约0度(例如，0度至+/-5度)的范围内。

第二面的周边的合适几何形状的示例包括本文针对第一几何形状所描述的形状。

在一些示例中，第一几何形状并且同样第二几何形状选自三角形形状，诸如等腰三角形形状或等边三角形形状。

第一面可为基本上平面的，或者第二面(如果存在)可为基本上平面的。另外，两个面均可为基本上平面的。在一些情况下，第一面为平面的(并且与第一侧面相同)。另选地，第一面和第二面(如果存在)中的至少一者可为非平面。另外，两个面均可为非平面。例如，第一面和第二面(如果存在)中的一者或二者可向内成形(例如凹陷或凹形)，或可向外成形(例如凸形)。

例如，第一面(或第二面，如果存在)可向内成形(例如凹陷或凹形)，并且第二面(如果存在，或第一面)可为基本上平面的。另选地，第一面(或第二面，如果存在)可向外成形(例如凸形)并且第二面(如果存在，或第一面)可向内成形(例如凹陷或凹形)，或者，第一面可向内成形(例如凹陷或凹形)并且第二面(如果存在)也可向内成形(例如凹陷或凹形)。

第一面和第二面(如果存在)可基本上彼此平行。另选地，第一面和第二面(如果存在)可不平行，例如使得与每个面相切的假想线相交于点(如其中一个面相对于另一个面倾斜的示例性情况)。

第二面可通过至少一个侧壁连接到第一面的周边，该侧壁可为倾斜侧壁。侧壁可包括一个或多个小面，其可选自四边形小面。具有第二面的成形颗粒的具体示例包括棱柱(例如三棱柱)和截棱锥。

在一些示例中，第二侧面包括第二面和形成侧壁(侧壁和第二面之间的拔模角α等于90度)或者倾斜侧壁(侧壁和第二面之间的拔模角α大于90度)的四个小面。当拔模角α大于90度时，随着具有倾斜侧壁的成形陶瓷磨粒的厚度t变大，该成形陶瓷磨粒类似于截棱锥。

成形陶瓷磨粒可包括至少一个侧壁，其可为倾斜侧壁。第一面和第二面可通过至少一个侧壁彼此连接。在其他示例中，脊线和第一面通过至少一个侧壁彼此连接。在其他示例中，顶端和第一面通过至少一个侧壁彼此连接。

在一些示例中，可存在多于一个(例如两个或三个)倾斜侧壁，并且每个倾斜侧壁的倾斜度或角度可相同或不同。在一些实施方案中，第一面和第二面通过侧壁彼此连接。在其他实施方案中，对于颗粒而言侧壁可最小化，其中面逐渐变细为其交汇的薄边或点，而不是具有侧壁。

侧壁可变化，并且其通常形成第一面和第二面(如果存在)的周边。就倾斜侧壁而言，其形成第一面的周边和第二面(如果存在)的周边。在一个示例中，第一面和第二面的周边被选择为具有一定几何形状，并且第一面和第二面被选择为具有相同的几何形状，但它们的尺寸可以不同，即一个面大于另一个面。

可改变成形陶瓷磨粒的第二面与倾斜侧壁之间的拔模角α，以改变每一个面的相对尺寸。在本公开的各种实施方案中，第一面的面积或尺寸与第二面的面积或尺寸为基本上相等的。在本公开的其他实施方案中，第一面或第二面可比另一个面更小。

在本公开的一个示例中，拔模角α可为约90度，使得两个面的面积为基本上相等的。在本公开的另一个实施方案中，拔模角α可大于90度，使得第一面的面积大于第二面的面积。在本公开的另一个实施方案中，拔模角α可小于90度，使得第一面的面积小于第二面的面积。在本公开的各种示例中，拔模角α可为约95度至约130度、约95度至约125度、约95度至约120度、约95度至约115度、约95度至约110度、约95度至约105度、或约95度至约100度。

第一面和第二面也可通过具有第一拔模角的至少第一倾斜侧壁以及通过具有第二拔模角(选择为与第一拔模角不同的值)的第二倾斜侧壁彼此连接。此外，第一面和第二面还可通过具有第三拔模角(其为与其他两个拔模角中的任一个不同的值)的第三倾斜侧壁连接。在一个实施方案中，第一拔模角、第二拔模角和第三拔模角的值均互不相同。例如，第一拔模角可为120度，第二拔模角可为110度，并且第三拔模角可为100度。

类似于具有一个倾斜侧壁的磨粒的情况，具有倾斜侧壁的成形陶瓷磨粒的第一倾斜侧壁、第二倾斜侧壁和第三倾斜侧壁可变化，并且可通常来自第一面和第二面的周边。

一般来讲，介于成形陶瓷磨粒的第二面和相应的倾斜侧壁之间的第一拔模角、第二拔模角和第三拔模角可变化，其中所述拔模角中的至少两个的值不同，并且有利地所有三个值均不同。在本公开的各种实施方案中，第一拔模角、第二拔模角和第三拔模角可介于约95度至约130度之间、或介于约95度至约125度之间、或介于约95度至约120度之间、或介于约95度至约115度之间、或介于约95度至约110度之间、或介于约95度至约105度之间、或介于约95度至约100度之间。

另外，成形陶瓷磨粒的各种倾斜侧壁可具有相同的拔模角或不同的拔模角。此外，90度的拔模角可用于一个或多个侧壁上。然而，如果具有倾斜侧壁的成形陶瓷磨粒是所需的，则侧壁中的至少一个为具有大于约90度、或95度或更大的拔模角的倾斜侧壁。

侧壁可精确成形，并且可为例如凹形或凸形。另选地，侧壁(顶部表面)可为均匀平面。所谓“均匀平面”是指侧壁不具有从一面向另一面凸出的区域、或从一面凹向另一面的区域。例如，侧壁表面的至少50％、或至少75％、或至少85％或更多可为平面的。均匀的平面侧壁提供更好限定(例如更尖锐)的边缘，侧壁在此处与第一面和第二面相交，并且据信这还可增强磨削性能。侧壁还可包括一个或多个小面，其可选自三角形小面和四边形小面、或三角形小面和四边形小面的组合。第一侧面和侧壁之间的角度β可介于20度至约50度之间、或介于约10度至约60度之间、或介于约5度至约65度之间。

第二侧面可包括脊线。脊线可通过至少一个侧壁连接到第一面的周边，该侧壁可为倾斜侧壁，如本文所讨论。侧壁可包括一个或多个小面，其可选自三角形小面和四边形小面、或三角形小面和四边形小面的组合。

脊线可基本上平行于第一侧面。另选地，脊线可不平行于第一侧面，例如使得与脊线相切的假想线与第一侧面相交于点(如其中脊线相对于第一面倾斜的示例性情况)。脊线可为直线或者可为非直线，如其中脊线包括弓形结构的情况。

小面可为平面或非平面的。例如小面中的至少一个可为非平面的，诸如凹形或凸形。在一些实施方案中，所有小面可为非平面的小面，例如凹形小面。

在一些实施方案中，第一几何形状选自具有四条边和四个顶端的四边形(例如选自包括菱形、长菱形、风筝形或超椭圆形的组)，并且第二侧面可包括脊线和四个形成类似于四坡顶的结构的小面。因此，两个相对小面将具有三角形形状并且两个相对小面将具有梯形形状。

第二侧面可包括顶端以及使顶端与第一面的周边连接的至少一个侧壁。至少一个侧壁可为倾斜侧壁，如上文所讨论。侧壁可包括一个或多个小面，其可选自三角形小面。小面可为平面或非平面的。例如小面中的至少一个可为非平面的，诸如凹形或凸形。在一些实施方案中，所有小面可为非平面的小面，例如凹形小面。

在一些示例中，第二侧面包括顶端和侧壁并且可包括三角形小面，从而形成棱锥。侧壁所构成的小面的数量将取决于第一几何形状中存在的边的数量(限定第一面的周边)。例如，具有通过三边形第一几何形状来表征的第一侧面的棱锥成形陶瓷磨粒将通常具有三个三角形小面，它们交汇于顶端，由此形成棱锥，并且具有通过四边形第一几何形状来表征的第一侧面的棱锥成形陶瓷磨粒将通常具有四个三角形小面，它们交汇于顶端，由此形成棱锥等等。

在一些示例中，第二侧面包括顶端和四个小面，从而形成棱锥。在一些示例中，成形陶瓷磨粒的第一侧面包括具有四个边和四个顶端的四边形第一面，其具有四边形或者选自菱形、长菱形、风筝形、或超椭圆形。第一面的周边的形状(例如第一几何形状)可选自上述组，因为这些形状将产生具有沿着纵向轴线的相对的主顶端的成形陶瓷磨粒，并且产生具有从横向轴线朝向每个相对主顶端逐渐变细的形状。

可通过选择颗粒的具体纵横比来控制锥度，所述纵横比由沿着纵向轴线的最大长度L除以沿着与纵向轴线垂直的横向轴线的最大宽度W定义。对于逐渐变细的成形陶瓷磨粒，该纵横比(在本文中也称为“次纵横比”)应大于1.0，这在一些应用中可为期望的。在本公开的各种实施方案中，次纵横比介于约1.3至约10之间，或介于约1.5至约8之间，或介于约1.7至约5之间。当次纵横比变得太大时，成形陶瓷磨粒可变得太脆弱。

成形陶瓷磨粒可具有第一面和任选地第二面的周边，所述周边包括一个或多个具有尖锐顶端的转角点。在一些示例中，所有由周边构成的转角点具有尖锐顶端。成形陶瓷磨粒还可具有沿着可存在于侧壁中的任何边(例如在两个由侧壁构成的交汇小面之间)的尖锐顶端。

转角点的锐度可通过沿着转角点的曲率半径来表征，其中半径延伸到周边的内侧。在本公开的各种实施方案中，曲率半径(本文也称为平均顶端半径)的范围可为约0.5μm至约80μm、约0.5μm至约60μm、约0.5μm至约20μm、或约1μm至约10μm，或者可小于、等于、或大于约0.5μm、1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、或80μm。不旨在被任何理论束缚，据信更尖锐的边可在使用过程中促进对成形陶瓷磨粒的更有力的切割以及改善的断裂。

较小的曲率半径意指，颗粒更完全地复制用于制备颗粒的模具的边或转角特征(例如颗粒的理想形状)，因此成形陶瓷磨粒更精确地制备。在一些示例中，可通过使用所需形状的模具来制备成形磨料制品(具体地，成形陶瓷磨粒)，其提供比基于用于制备成形陶瓷磨粒的其他方法的方法(诸如基于冲压、穿孔或挤出的方法)更精确制备的颗粒。

作为具有平面三角形形状的成形陶瓷磨粒的一个示例，图1A-1B示出三角形成形陶瓷磨粒10由三角形基部11、三角形顶部12以及多个侧壁13A、13B、13C界定，所述侧壁连接基部11与顶部12。基部11具有顶端14A、14B、14C，它们具有小于50微米的平均曲率半径。图1C-1D示出成形陶瓷磨粒10的一个面，以更好地示出顶端14A的曲率半径。一般来讲，曲率半径越小，则侧壁边缘将越尖锐。在一些情况下，成形陶瓷磨粒的基部和顶部基本上平行，得到棱柱或截棱锥(如图1A-1B所示)形状，但是这不是必须的。如图所示，侧壁13A、13B、13C具有相等的尺寸并与基部11形成约82度的二面角。然而，应当理解，也可使用其他二面角(包括90度)。例如，基部和每个侧壁之间的二面角可独立地在45度至90度，70度至90度，或75度至85度的范围内。

图2A-2E示出具有四面体形状的成形陶瓷磨粒16的示例。如图2A-2E所示，四面体磨粒16成型为正四面体。如图2A所示，四面体磨粒16A具有由终止于四个顶端(40A、42A、44A和46A)的六条边(30A、32A、34A、36A、38A和39A)接合的四个面(20A、22A、24A和26A)。每个面在边处接触其他三个面。尽管图2A中描绘的是正四面体(例如具有六条等边和四个面)，但将认识到，其他形状也是允许的。例如，四面体磨粒16A可成型为不规则(例如，具有不同长度的边)四面体。

现在参见图2B，四面体磨粒16B具有由终止于四个顶端(40B、42B、44B和46B)的六条边(30B、32B、34B、36B、38B和39B)接合的四个面(20B、22B、24B和26B)。每个面均是凹陷的，并且在相应的公共边处接触其他三个面。尽管图2B中描绘的是具有四面体对称性(例如，四条三次对称旋转轴线以及六个对称反射平面)的颗粒，但将认识到，其他形状也是允许的。例如，四面体磨粒16B可具有一个、两个、或三个凹面，其余面为平面。

现在参见图2C，四面体磨粒16C具有由终止于四个顶端(40C、42C、44C和46C)的六条边(30C、32C、34C、36C、38C和39C)接合的四个面(20C、22C、24C和26C)。每个面均是凸出的，并且在相应的公共边处接触其他三个面。尽管图2C中描绘的是具有四面体对称性的颗粒，但将认识到，其他形状也是允许的。例如，四面体磨粒16C可具有一个、两个、或三个凸面，其余面为平面或凹面。

现在参见图2D，四面体磨粒16D具有由终止于四个顶端(40D、42D、44D和46D)的六条边(30D、32D、34D、36D、38D和39D)接合的四个面(20D、22D、24D和26D)。尽管图2D中描绘的是具有四面体对称性的颗粒，但将认识到，其他形状也是允许的。例如，四面体磨粒16D可具有一个、两个、或三个凸面，其余面为平面。

可以存在与图2A-2D中描绘的偏差。此类四面体磨粒16E的一个示例描绘于图2E中，其示出具有由终止于四个顶端(40E、42E、44E和46E)的六条边(30E、32E、34E、36E、38E和39E)接合的四个面(20E、22E、24E和26E)的四面体磨粒10E。每个面在相应的公共边处接触其他三个面。每个面、边和顶端具有不规则形状。

成形陶瓷磨粒(例如10或16A-16E)可包含任何合适的一种或多种组分。合适组分的示例包括陶瓷氧化物以及任选的多种第一和第二氧化物。陶瓷氧化物可包括包含氧化铝材料的那些，诸如熔融氧化铝材料、热处理氧化铝材料、烧结氧化铝材料、碳化硅材料、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝-氧化锆、氧化铈、氧化锆、氧化钛或它们的混合物。多种第一氧化物可包括稀土金属的氧化物。示例包括选自钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、镝、铒的氧化物以及它们的混合物。多种第二氧化物可包括金属(诸如碱土金属或其他合适的金属)的氧化物。例如，多种第二氧化物可包括选自铁、镁、锌、硅、钴、镍、锆、铪、铬、铈、钛的氧化物以及它们的混合物。在成形陶瓷磨粒中，陶瓷氧化物、多种第一氧化物以及多种第二氧化物中的至少一种可均匀遍布于磨粒。

陶瓷氧化物的范围可为成形陶瓷磨粒的约5重量％至约99重量％、20重量％至约80重量％、约95重量％至约99重量％，或小于、等于、或大于5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、或99重量％。多种第一金属氧化物的范围可为磨粒的约0.01重量％至约70重量％、约2重量％至约20重量％，或小于、等于、或大于约0.1重量％、0.5重量％、1重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、或99重量％。多种第二金属氧化物的范围类似地可为磨粒的约0.01重量％至约70重量％、约2重量％至约20重量％、约7重量％至约15重量％，或小于、等于、或大于约0.1重量％、0.5重量％、1重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、或99重量％。

在成形陶瓷磨粒的一些示例中，颗粒可包含陶瓷氧化物、铁氧化物以及镁氧化物的混合物。在成形陶瓷磨粒的其他示例中，颗粒可包含陶瓷氧化物、稀土金属氧化物以及镁氧化物的混合物。在成形陶瓷磨粒的其他示例中，颗粒可包含陶瓷氧化物、稀土金属氧化物以及铁氧化物的混合物。

在包含镁氧化物的成形陶瓷磨粒的示例中，氧化物可为MgO。MgO的范围可为磨粒的约0.1重量％至约10重量％、约0.7重量％至约2重量％，或小于、等于、或大于约0.1重量％、0.5重量％、0.7重量％、1重量％、1.5重量％、1.7重量％、2重量％、2.5重量％、2.7重量％、3重量％、3.5重量％、3.7重量％、4重量％、4.5重量％、4.7重量％、5重量％、5.5重量％、5.7重量％、6重量％、6.5重量％、6.7重量％、7重量％、7.5重量％、7.7重量％、8重量％、8.5重量％、8.7重量％、9重量％、9.5重量％、9.7重量％、或10重量％。

多种第二金属氧化物可包括铁氧化物。作为非限制性示例，铁氧化物可选自FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄或它们的混合物。在一些示例中，铁氧化物排他性地为Fe₂O₃。当存在时，铁氧化物的范围可为磨粒的约0.1重量％至约10重量％、约0.5重量％至约8重量％、约1重量％至约2重量％，或小于、等于、或大于0.1重量％、0.5重量％、1重量％、1.5重量％、2重量％、2.5重量％、3重量％、3.5重量％、4重量％、4.5重量％、5重量％、5.5重量％、6重量％、6.5重量％、7重量％、7.5重量％、8重量％、8.5重量％、9重量％、9.5重量％、或10重量％。

在成形陶瓷磨粒的一些示例中，多种第二金属氧化物包括MgO和Fe₂O₃的混合物。MgO和Fe₂O₃的相对量可以相对于彼此是变化的。在一些示例中，成形陶瓷磨粒可包括相对于Fe₂O₃而言更多的MgO。在其他示例中，成形陶瓷磨粒可包括相对于MgO而言更多的Fe₂O₃。

在包含氧化铝颗粒和MgO的成形陶瓷磨粒的一些示例中，镁和铝可以作为包含铝和镁的细长物存在。成形陶瓷磨粒的孔隙率的范围可为约0.01％至约5％、约0.5％至约2％，或小于、等于、或大于约0.01％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、或5％。在一些示例中，单独的陶瓷氧化物的数均尺寸(颗粒的最大尺寸，例如长度)可独立地在约0.05μm至约1μm、约0.5μm至约0.8μm，或小于、等于、或大于约0.05μm、0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.25μm、0.3μm、0.35μm、0.4μm、0.45μm、0.5μm、0.55μm、0.6μm、0.65μm、0.7μm、0.75μm、0.8μm、0.85μm、0.9μm、0.95μm、或1μm的范围内。

磨料制品

成形陶瓷磨粒可包含在多种不同类型的磨料制品中，诸如带涂层磨料制品或粘结磨料制品中。图3是带涂层磨料制品50的剖视图。带涂层磨料制品50包括限定沿x-y方向的表面的背衬52。背衬52具有第一粘结剂层(下文称为底胶层54)，施加在背衬52的第一表面上。多个成形陶瓷磨粒16附着于或部分地嵌入底胶层54。在其他示例中，成形陶瓷磨粒10可包括在内。第二粘结剂层(下文称为复胶层56)分散在陶瓷磨粒16上。

背衬52可以是柔性的或刚性的。用于形成柔性背衬的合适材料的示例包括聚合物膜、金属箔、织造织物、针织织物、纸材、硫化纤维、短纤维、连续纤维、非织造布、泡沫、筛网、层压物以及它们的组合。背衬52可成形为允许带涂层磨料制品50呈片、盘、带、垫、或卷的形式。在一些实施方案中，背衬52可为足够柔性的以允许带涂层磨料制品50成形为环，以制备可在合适的磨削设备上运行的磨带。

底胶层54使磨粒16固定到背衬52上，并且复胶层56可有助于加固四面体磨粒10。底胶层54和/或复胶层56可包含树脂粘合剂。树脂粘合剂可包括选自以下的一种或多种树脂：酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、丙烯酸酯树脂、氨基塑料树脂、三聚氰胺甲醛树脂、丙烯酸改性环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂以及它们的混合物。

图4是包括成形陶瓷磨粒10的粘结磨料制品60的透视图。在其他示例中，粘结磨料制品60可包含成形陶瓷磨粒16A-16E。如图4所示，粘结磨料制品60包括第一主表面62以及相背的第二主表面64，所述主表面各自接触周向侧面66。中心轴延伸穿过第一主表面62和第二主表面64。

粘结磨料制品60包括磨料层68，该磨料层包含成形陶瓷磨粒10。成形陶瓷磨粒16保留于粘结剂70中。成形陶瓷磨粒16可完全或部分地保留于粘结剂中，并且可按如所示的指定图案布置或者无规分布。粘结剂可为任何合适的粘结剂材料。粘结剂材料的合适示例包括有机粘结材料、陶瓷粘结材料、金属粘结材料或它们的混合物。

带涂层磨料制品50或粘结磨料制品60可成型为任何合适的工具。合适的工具的示例包括切断轮、切割磨削轮、中心下凹磨削轮、中心下凹切断轮、卷盘磨削轮、磨头、工具磨削轮、辊式磨削轮、热压磨削轮、面磨削轮、双盘磨削轮、带、或它们的一部分。

成形陶瓷磨粒10的范围可为带涂层磨料制品或粘结磨料制品的约1重量％至约70重量％、约8重量％至约30重量％，或小于、等于、或大于约1重量％、2重量％、4重量％、6重量％、8重量％、10重量％、12重量％、14重量％、16重量％、18重量％、20重量％、22重量％、24重量％、26重量％、28重量％、30重量％、32重量％、34重量％、36重量％、38重量％、40重量％、42重量％、44重量％、46重量％、48重量％、50重量％、52重量％、54重量％、56重量％、58重量％、60重量％、62重量％、64重量％、66重量％、68重量％、或70重量％。

带涂层磨料制品或粘结磨料制品中任一者可包含除本文所述的成形陶瓷磨粒之外的附加磨粒。附加磨粒的示例包括粉碎磨粒。当存在时，粉碎磨粒的范围可为磨料层的约5重量％至约96重量％、或约15重量％至约50重量％，或者可小于、等于、或大于约5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、或96重量％。合适的粉碎磨粒的示例包括例如以下的粉碎颗粒：熔融氧化铝、经热处理的氧化铝、白色熔融氧化铝、陶瓷氧化铝材料(诸如可以商品名3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN从美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minn.)商购获得的那些)、黑色碳化硅、绿色碳化硅、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、金刚石、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝氧化锆、溶胶-凝胶法制造的磨粒、氧化铁、氧化铬(chromia)、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、硅酸盐、氧化锡、二氧化硅(诸如石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纤维)、硅酸盐(诸如滑石、粘土(例如，蒙脱石)、长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、铝硅酸钠和硅酸钠)、燧石和金刚砂。

磨料层还可包含例如添加剂，诸如填料、助磨剂、润湿剂、表面活性剂、染料、颜料、偶联剂、粘合促进剂以及它们的组合。填料的示例包括碳酸钙、二氧化硅、滑石、粘土、偏硅酸钙、白云石、硫酸铝以及它们的组合。助磨剂的合适示例包括影响研磨的化学过程和物理过程的颗粒物质，由此导致改善的性能。助磨剂涵盖各种各样不同的材料，并且可以为无机物或有机物。助磨剂的化学基团的示例包括蜡、有机卤化物、卤化物盐、金属以及它们的合金。有机卤化物可在研磨过程中分解，并且释放卤酸或气态卤化物。此类材料的示例包括氯化蜡，诸如四氯萘和五氯萘；和聚氯乙烯。卤化物盐的示例包括氯化钠、钾冰晶石、钠冰晶石、铵冰晶石、四氟硼酸钾、四氟硼酸钠、氟化硅、氯化钾和氯化镁。金属的示例包括锡、铅、铋、钴、锑、镉、铁和钛。其它助磨剂包括硫、有机硫化合物、石墨和金属硫化物。使用不同助磨剂的组合也在本公开范围内；在某些情况下，这可产生协同增强效应。在一个实施方案中，助磨剂为冰晶石或四氟硼酸钾。可对此类添加剂的量进行调整，以赋予所需性质。当存在时，添加剂的范围可为磨料层的约5重量％至约95重量％、或磨料层的约20重量％至约70重量％，或者可小于、等于、或大于5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、或95重量％。

使用磨料制品的方法

使用带涂层磨料制品50或粘结磨料制品60的方法可包括使带涂层磨料制品50或粘结磨料制品60与基材进行接触。该方法还可包括使至少一个带涂层磨料制品50或粘结磨料制品60相对于基材侧向或旋转地移动，以及使基材相对于带涂层磨料制品50或粘结磨料制品60移动。基材可为多种不同类型的基材。合适的基材的非限制性示例包括漆、底漆、石材、塑料、或它们的组合。

形成磨粒的方法

在一些示例中，成形陶瓷磨粒(例如，10或16A-16E)可根据多工序方法制备。该方法可以使用任何陶瓷前体分散体材料进行。简而言之，该方法可包括以下操作：制备能够转化为对应陶瓷的有晶种或无晶种的陶瓷前体分散体(例如，能够转化成α氧化铝的勃姆石溶胶-凝胶)，该前体也可为陶瓷颗粒的非胶态浆液分散体；使用陶瓷前体分散体填充具有成形陶瓷磨粒的期望外部形状的一个或多个模具腔；对陶瓷前体分散体进行干燥，以形成成形陶瓷磨粒前体；从模具腔移除成形陶瓷磨粒前体；对成形陶瓷磨粒前体进行煅烧，以形成经煅烧成形陶瓷磨粒前体；随后，对经煅烧成形陶瓷磨粒前体进行烧结，以形成成形陶瓷磨粒。现在，在含α-氧化铝的成形陶瓷磨粒的语境中，将对该方法进行更详细地描述。

该方法可包括提供能够转化为陶瓷的有晶种或无晶种的陶瓷前体分散体的操作。在对陶瓷前体加晶种的示例中，前体可引入晶种铁氧化物(例如Fe₂O₃)。陶瓷前体分散体可包含作为挥发性组分的液体。在一个示例中，该挥发性组分是水。分散体可包含足量的液体，以使分散体的粘度足够低，从而能够填充模具腔并且复制模具表面，但是液体的量不能太多，因为会导致随后将液体从模具腔中移除的成本过高。在一个示例中，陶瓷前体分散体包含2重量％至90重量％的能够转化为陶瓷的颗粒(诸如一水合氧化铝(勃姆石)颗粒)，以及至少10重量％、或50重量％至70重量％、或50重量％至60重量％的挥发性组分(诸如水)。反之，在一些实施方案中，陶瓷前体分散体包含30重量％至50重量％、或40重量％至50重量％的固体。

合适的陶瓷前体分散体的示例包括氧化锆溶胶、氧化钒溶胶、氧化铈溶胶、氧化铝溶胶，以及它们的组合。合适的氧化铝分散体包括例如勃姆石分散体以及其他氧化铝水合物分散体。勃姆石可通过已知的技术来制备或者可商购获得。市售勃姆石的示例包括均购自沙索尔北美有限公司(Sasol North America,Inc.)的商品名为“DISPERAL”和“DISPAL”的产品，或购自BASF公司的商品名为“HIQ-40”的产品。这些一水合氧化铝是相对纯的；即，它们除了一水合物外只包含相对较少的(如果有的话)其他水合物相，并且具有高表面积。另外，在一些实施方案中，合适的磨粒前体材料包括细小磨粒，其在烧结时形成单个磨粒。在一些实施方案中，磨粒前体材料可单独地或另外包括细小α氧化铝颗粒，其在烧结时熔融在一起形成经烧结的α氧化铝陶瓷体，例如，如美国公布专利申请2016/0068729A1(Erickson等人)中所公开。在一些示例中，可包括非胶态浆液分散体。

所得的成形陶瓷磨粒的物理特性一般可取决于陶瓷前体分散体中所用材料的类型。如本文所用，“凝胶”是分散在液体中的固体的三维网络。

陶瓷前体分散体可包含改性添加剂或改性添加剂的前体。改性添加剂可用于增强磨粒的某些所需特性，或者提高后续烧结步骤的效率。改性添加剂或改性添加剂的前体可呈可溶性盐的形式，诸如水溶性盐。它们可包括含金属的化合物，并且可以是镁、锌、铁、硅、钴、镍、锆、铪、铬、钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、铈、镝、铒、钛的氧化物的前体，以及它们的混合物。可存在于陶瓷前体分散体中的这些添加剂的具体浓度可以变化。

引入改性添加剂或改性添加剂前体可导致陶瓷前体分散体胶凝。也可以通过以下方式使陶瓷前体分散体胶凝：在一定时期内进行加热，从而通过蒸发来减少分散体中的液体含量。陶瓷前体分散体还可以包含成核剂。适用于本公开的成核剂可以包括α氧化铝、α氧化铁或其前体、二氧化钛和钛酸盐、氧化铬的细粒，或者使所述转化成核的任何其他物质。如果使用成核剂的话，则其量应当足够多，以对α-氧化铝进行转化。

可以将胶溶剂添加到陶瓷前体分散体中，以产生更稳定的水溶胶或胶态陶瓷前体分散体。合适的胶溶剂为单质子酸或酸性化合物，诸如乙酸、盐酸、甲酸和硝酸。也可使用多质子酸，但是它们可能使陶瓷前体分散体快速胶凝，从而使得难以对其进行处理或难以引入附加组分。某些商业来源的勃姆石包含有助于形成稳定陶瓷前体分散体的酸滴度(例如，所吸收的甲酸或硝酸)。

陶瓷前体分散体可以通过任何合适的过程形成；例如，就溶胶-凝胶氧化铝前体而言，其可通过将氧化铝一水合物与含有胶溶剂的水简单地混合，或者通过形成添加有胶溶剂的氧化铝一水合物浆液而形成。

可添加消泡剂或其他合适的化学品，以降低混合时形成气泡或夹带空气的倾向。如果需要，可添加其他化学品，诸如润湿剂、醇类、或偶联剂。

在陶瓷前体胶凝之后或在陶瓷前体煅烧之后，可将镁的氧化物(例如MgO)浸渍到陶瓷前体中。用镁的氧化物浸渍陶瓷前体可有助于限制陶瓷氧化物生长，并且有助于降低成形磨粒的孔隙率。

进一步操作可包括提供模具，该模具具有至少一个模具腔，或形成于模具的至少一个主表面中的多个腔。在一些示例中，模具被形成为生产工具，其可以是例如带、片材、连续纤维网、轮转凹辊等涂布辊、安装在涂布辊上的套筒、或者模头。在一个示例中，生产工具可包含聚合物材料。合适的聚合物材料的示例包括热塑性塑料，诸如聚酯、聚碳酸酯、聚(醚砜)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯或它们的组合，或热固性材料。在一个示例中，整个模具由聚合物材料或热塑性材料制成。在另一个示例中，在干燥陶瓷前体分散体时与陶瓷前体分散体接触的模具的表面(诸如多个腔的表面)包含聚合物材料或热塑性材料，并且该模具的其他部分可以由其他材料制成。以举例的方式，可将合适的聚合物涂层施加到金属模具以改变其表面张力特性。

聚合物型或热塑性生产工具可以由金属母模工具复制而成。母模工具可具有生产工具所需的反向图案。母模工具可以与生产工具相同的方式制成。在一个示例中，母模工具由金属(例如镍)制成，并且经过金刚石车削。在一个示例中，母模工具至少部分地使用立体光照型技术形成。可将聚合物片状材料连同母模工具一起加热，使得通过将二者压制在一起而在聚合物材料上压印出母模工具图案。也可将聚合物或热塑性材料挤出或浇铸到母模工具上，并且然后对其进行压制。冷却热塑性材料以使其硬化，从而制得生产工具。如果利用热塑性生产工具，则应当注意不要产生过多热量，这些热量可使热塑性生产工具变形，从而限制其寿命。

从模具的顶部表面或底部表面中的开口均可进入腔中。在一些示例中，腔可延伸过模具的整个厚度。另选地，腔可仅延伸至模具的厚度的一部分。在一个示例中，顶部表面基本上平行于模具的底部表面，其中腔具有基本上均匀的深度。模具的至少一个侧面，即在其中形成腔的那一侧面可以在去除挥发性组分的步骤中保持暴露于周围大气环境。

腔具有特定的三维形状，以制造成形陶瓷磨粒。深度尺寸等于从顶部表面到底部表面上最低点的垂直距离。给定腔的深度可为均匀的，或者可沿其长度和/或宽度而发生变化。给定模具的腔可具有相同的形状或不同的形状。

进一步操作涉及使用陶瓷前体分散体填充模具中的腔(例如，通过常规技术进行填充)。在一些示例中，可使用刀辊涂布机或真空槽模涂布机。如果需要，可使用脱模剂以有助于从模具移除颗粒。脱模剂的示例包括油类(诸如花生油或矿物油、鱼油)、有机硅、聚四氟乙烯、硬脂酸锌和石墨。一般来讲，将在液体诸如水或醇中的脱模剂诸如花生油施加到与陶瓷前体分散体接触的生产模具的表面，使得当需要脱模时，每单位面积模具上存在介于约0.1mg/in²(0.6mg/cm²)至约3.0mg/in²(20mg/cm²)，或介于约0.1mg/in²(0.6mg/cm²)至约5.0mg/in²(30mg/cm²)之间的脱模剂。在一些实施方案中，模具的顶部表面涂布有陶瓷前体分散体。陶瓷前体分散体可以被抽吸到该顶部表面上。

在进一步操作中，可以使用刮刀或平整棒将陶瓷前体分散体完全压入模具的腔中。可将未进入腔中的陶瓷前体分散体的其余部分从模具的顶部表面去除，并将其回收利用。在一些示例中，陶瓷前体分散体的一小部分可以保留在顶部表面上，并且在其他示例中，顶部表面基本上不含分散体。刮刀或平整棒施加的压力可小于100psi(0.6MPa)、或小于50psi(0.3MPa)、或甚至小于10psi(60kPa)。在一些示例中，陶瓷前体分散体的暴露表面基本上不会延伸超过顶部表面。

在期望使用腔的暴露表面形成成形陶瓷磨粒的平面的那些示例中，可能需要使腔装填过满(例如，使用微喷嘴阵列)，并且使陶瓷前体分散体缓慢地干燥。

进一步操作涉及去除挥发性组分，以干燥分散体。挥发性组分可以通过快速蒸发速率去除。在一些示例中，通过蒸发去除挥发性组分在高于挥发性组分的沸点的温度下进行。干燥温度的上限通常取决于制成模具的材料。就聚丙烯模具而言，温度应低于该塑料的熔点。在一个示例中，就含约40％至50％固体的水分散体以及聚丙烯模具而言，干燥温度可以介于约90℃至约165℃之间，或介于约105℃至约150℃之间，或介于约105℃至约120℃之间。更高的温度可导致改善的生产速度，但是也可导致聚丙烯模具的降解，从而限制其作为模具的使用寿命。

在干燥期间，陶瓷前体分散体收缩，从而通常导致从腔壁回缩。例如，如果腔具有平坦的壁，则所得的成形陶瓷磨粒就可趋于具有至少三个凹陷的主侧面。目前发现，通过使腔壁凹陷(由此，腔体积增加)，就可能获得具有至少三个基本上平坦的主侧面的成形陶瓷磨粒。凹陷程度一般取决于陶瓷前体分散体的固含量。

进一步操作涉及从模具腔移除所得的成形陶瓷磨粒前体。可通过使用下列方法从腔移除成形陶瓷磨粒前体：在模具上单独使用重力、振动、超声振动、真空或加压空气方法或者使用这些方法的组合从模具腔移除颗粒。

成形陶瓷磨粒前体可以在模具外部进行进一步干燥。如果陶瓷前体分散体在模具中干燥至所需程度，则不需要此额外干燥步骤。然而，在一些情况下，采用此额外干燥步骤来使陶瓷前体分散体停留在模具中的时间最小化可能是经济的。成形陶瓷磨粒前体将在50℃至160℃、或120℃至150℃的温度下干燥10分钟至480分钟、或120分钟至400分钟。

进一步操作涉及对成形陶瓷磨粒前体进行煅烧。在煅烧期间，基本上所有的挥发性物质都被去除，并且存在于陶瓷前体分散体中的各种组分均转化成金属氧化物。通常，将成形陶瓷磨粒前体加热到400℃至800℃的温度，并且将其保持在该温度范围内，直至去除游离水和90重量％以上的任何结合的挥发性物质为止。在任选步骤中，可能期望通过浸渍方法引入改性添加剂。水溶性盐可通过浸渍而引入到经煅烧的成形陶瓷磨粒前体的孔中。然后对成形陶瓷磨粒前体再次进行预烧。

进一步操作可涉及使经煅烧的成形陶瓷磨粒前体进行烧结，以形成陶瓷颗粒。然而，在陶瓷前体包含稀土金属的一些示例中，烧结可能并非必要。在烧结之前，经煅烧的成形陶瓷磨粒前体并未完全致密化，因此缺乏用作成形陶瓷磨粒所需的硬度。通过使经煅烧的成形陶瓷磨粒前体加热至1000℃到1650℃的温度来进行烧结。为了实现此转化程度而可使经煅烧的成形陶瓷磨粒前体暴露于烧结温度的时间长度取决于多种因素，但五秒至48小时是可能的。

无论是否煅烧，可对成形陶瓷磨粒前体(或经煅烧的成形陶瓷磨粒前体)进行烧结。在烧结之前，(任选煅烧的)成形陶瓷磨粒前体并未完全致密化，因此，缺乏用作成形陶瓷磨粒所需的硬度。可通过使(任选煅烧的)成形陶瓷磨粒前体加热至1000℃到1650℃的温度来进行烧结。实现致密化所需的加热时间取决于各种因素，但五秒至48小时的时间是可接受的。关于该方法的附加细节可见于美国公布专利申请2015/0267097(Rosenflanz)。

在另一个实施方案中，烧结步骤的持续时间在一分钟至90分钟的范围内。在烧结之后，成形陶瓷磨粒可具有10GPa(吉帕斯卡)、16GPa、18GPa、20GPa或更大的维氏硬度。

可以使用附加操作来改变所述方法，该操作例如将材料从煅烧温度快速加热至烧结温度，并且对陶瓷前体分散体进行离心处理以移除淤渣和/或废物。此外，如果需要，则可以通过组合这些方法步骤中的两个或更多个来修改该方法。

实施例

通过参考以举例说明的方式提供的以下实施例，可更好地理解本公开的各种实施方案。本公开不限于本文给出的实施例。

材料

除非另外说明，否则所有试剂均得自或购自诸如密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,St.Louis,Missouri)的化学供应商，或者可通过已知的方法合成。除非另外报告，否则所有比率均按干重计。

实施例中使用的材料和试剂的缩写如下：

成形磨粒的形成

SAP1的形成

使用以下配方制备勃姆石溶胶-凝胶样品：通过将含水(1100份)和70％硝酸水溶液(72份)的溶液以及作为铁氧化物源的针铁矿(α-FeOOH)(100份)的悬浮液高剪切混合11分钟，对商品名为“DISPERAL”(北美萨索尔公司(Sasol,North America))的氧化铝一水合物粉末(800份)进行分散。针铁矿悬浮液通过使氢氧化铁分散体在升高的温度和高pH下老化而合成。关于制备铁氧化物的额外信息此前已有公开并且细节可见于EP 0833 803B1。

在涂覆前将所得溶胶-凝胶老化至少1小时。迫使溶胶-凝胶进入具有三角形模具腔的生产模具中，该腔深度为2.67密耳(69微米)，每一边长度都为8密耳(203微米)。模具的侧壁和底部之间的拔模角α为98度。用油灰刀迫使溶胶-凝胶进入腔中，使得生产模具的开口被完全填充。使用脱模剂，0.2％花生油的甲醇溶液，以用刷子涂覆生产模具，以填充生产模具中的开放腔。在室温下使过量的甲醇在通风橱中蒸发。将溶胶-凝胶涂覆的生产模具在室温下风干至少10分钟，得到0.08mg/in²的脱模剂浓度(蒸发甲醇后)和138微米的平均涂层厚度(蒸发甲醇之前)。让前体成形磨粒在超声变幅杆上通过，从而将其从生产模具移除。在管式回转炉中于约650℃煅烧前体成形磨粒。然后，在箱式干燥窑中于约1200℃下烧结颗粒。经焙烧的成形磨粒(其显微照片显示于图5)为约0.12毫米(边长)×0.025毫米厚。成形磨粒的平均曲率半径确定为颗粒的开口面顶端的平均曲率半径。曲率半径被确定为最小圆的半径，当在与包括开口面顶端的成形磨粒的开口面正交的方向上观察时，所述最小圆经过成形磨粒的开口面的两侧中的每一侧上的点，所述点一起在顶端的曲线的起点处聚集形成顶端，其中两个侧面中的每一个从笔直转变为弯曲。取四个颗粒的12个半径的平均值。

SAP2的形成

使用以下配方制备勃姆石溶胶-凝胶样品：通过将包含水(1200份)和70％硝酸水溶液(72份)的溶液高剪切混合11分钟，对商品名为“DISPERAL”(获自德克萨斯州休斯顿市的萨索尔北美公司(Sasol North America Inc.,Houston,Texas))的氧化铝一水合物粉末(800份)进行分散。在涂覆前将所得溶胶-凝胶老化至少1小时。迫使溶胶-凝胶进入具有三角形模具腔的生产模具中，该腔深度为2.67密耳(69微米)，每一边长度都为8密耳(203微米)。模具的侧壁和底部之间的拔模角α为98度。用油灰刀迫使溶胶-凝胶进入腔中，使得生产模具的开口被完全填充。使用脱模剂，0.2％花生油的甲醇溶液，以用刷子涂覆生产模具，以填充生产模具中的开放腔。在室温下使过量的甲醇在通风橱中蒸发。将溶胶-凝胶涂覆的生产模具在室温下风干至少10分钟，得到0.08mg/in²的脱模剂浓度(蒸发甲醇后)和138微米的平均涂层厚度(蒸发甲醇之前)。让前体成形磨粒在超声变幅杆上通过，从而将其从生产模具移除。在约650℃下煅烧成形磨粒前体，然后用以下浓度(记录为氧化物)的混合硝酸盐溶液饱和：各1.8％的MgO、Y₂O₃、Nd₂O₃和La₂O₃。去除过量的硝酸盐溶液，并使饱和的前体成形磨粒得以干燥，之后，再次在650℃下煅烧该颗粒，并且在大约1400℃下烧结。煅烧和烧结均采用管式回转炉。经焙烧的成形磨粒为约0.12毫米(边长)×0.025毫米厚。根据SAP1的形成的实施例中描述的曲率半径的一般测量方法测量，所得成形磨粒的平均曲率半径为2.0微米。

SAP3的形成

对“SAP1的形成”中通常所述的过程进行重复，例外是迫使溶胶-凝胶进入具有三角形模具腔的生产模具中，该腔深度为3.94密耳(100微米)，每一边长度都为8密耳(203微米)。模具的侧壁和底部之间的拔模角α为98度。经焙烧的成形磨粒为约0.12毫米(边长)×0.04毫米厚。根据SAP1的形成的实施例中描述的曲率半径的一般测量方法测量，所得成形磨粒的平均曲率半径为2.0微米。

SAP4的形成

对“SAP2的形成”中通常所述的过程进行重复，例外是迫使溶胶-凝胶进入具有三角形模具腔的生产模具中，该腔深度为3.94密耳(100微米)，每一边长度都为8密耳(203微米)。模具的侧壁和底部之间的拔模角α为98度。经焙烧的成形磨粒为约0.12毫米(边长)×0.04毫米厚。根据SAP1的形成的实施例中描述的曲率半径的一般测量方法测量，所得成形磨粒的平均曲率半径为2.0微米。

SAP5的形成

使用以下配方制备勃姆石溶胶-凝胶样品：通过将含水(1100份)和70％硝酸水溶液(72份)的溶液以及作为铁氧化物源的针铁矿(α-FeOOH)(100份)的悬浮液高剪切混合11分钟，对商品名为“DISPERAL”(获自德克萨斯州休斯顿市的萨索尔北美公司(Sasol NorthAmerica Inc.,Houston,Texas))的氧化铝一水合物粉末(800份)进行分散。针铁矿悬浮液通过使氢氧化铁分散体在升高的温度和高pH下老化而合成。关于制备铁氧化物的额外信息描述于欧洲专利EP 0 833 803 B1中，其内容据此以引用方式并入。

在涂覆前将所得溶胶-凝胶老化至少1小时。迫使溶胶-凝胶进入具有三角形模具腔的生产模具中，该腔深度为2.67密耳(69微米)，每一边长度都为8密耳(203微米)。模具的侧壁和底部之间的拔模角α为98度。用油灰刀迫使溶胶-凝胶进入腔中，使得生产模具的开口被完全填充。使用脱模剂，0.2％花生油的甲醇溶液，以用刷子涂覆生产模具，以填充生产模具中的开放腔。在室温下使过量的甲醇在通风橱中蒸发。将溶胶-凝胶涂覆的生产模具在室温下风干至少10分钟，得到0.08mg/in²的脱模剂浓度(蒸发甲醇后)和138微米的平均涂层厚度(蒸发甲醇之前)。让前体成形磨粒在超声变幅杆上通过，从而将其从生产模具移除。将前体成形磨粒在约650℃下煅烧，然后用以下浓度(以氧化物记录)的混合硝酸盐溶液饱和：1.1％MgO。去除过量的硝酸盐溶液，并使饱和的带开口的前体成形磨粒干燥，然后将该颗粒在管式回转炉中于650℃再次煅烧，并在箱式干燥窑中于约1200℃烧结。经焙烧的成形磨粒为约0.12毫米(边长)×0.025毫米厚。根据SAP1的形成的实施例中描述的曲率半径的一般测量方法测量，所得成形磨粒的平均曲率半径为2.0微米。

SAP6的形成

对“SAP5的形成”中通常所述的过程进行重复，例外是迫使溶胶-凝胶进入具有三角形模具腔的生产模具中，该腔深度为3.94密耳(100微米)，每一边长度都为8密耳(203微米)。模具的侧壁和底部之间的拔模角α为98度。经焙烧的成形磨粒为约0.12毫米(边长)×0.04毫米厚。根据SAP1的形成的实施例中描述的曲率半径的一般测量方法测量，所得成形磨粒的平均曲率半径为2.0微米。

SAP7a-7e的形成

对“SAP5的形成”中通常所述的过程进行重复，例外是对于实施例7a-7e，用于饱和经煅烧的成形磨粒的MgO溶液的浓度如表1所述变化。经焙烧的成形磨粒为约0.12毫米(边长)×0.025毫米厚。根据SAP1的形成的实施例中描述的曲率半径的一般测量方法测量，所得成形磨粒的平均曲率半径为2.0微米。

表1：SAP 7a-7e的MgO含量

成形磨粒	实施例	MgO含量(重量％)
			SAP7a	实施例7a	0％
SAP7b	实施例7b	0.875％
			SAP7c	实施例7c	1.75％
SAP7d	实施例7d	3.5％
			SAP7e	实施例7e	7％

SAP 8的形成

使用以下配方制备氧化铝浆液样品：使用高剪切叶片，将商品名为RG4000(可购自德国路德维希港的安迈铝业(Almatis,Ludwigshafen Germany))的经煅烧氧化铝粉末(3805份)分散到包含水(1086份)、柠檬酸(8份)、柠檬酸镁(6份)和羧甲基纤维素钠(19份)的溶液中20分钟。

所得的浆液依据“SAP1的形成”中通常所述的过程成形，例外是迫使浆液进入具有三角形模具腔的生产模具中，该腔深度为3.33密耳(85微米)，每一边长度都为10密耳(254微米)。模具的侧壁和底部之间的拔模角α为98度。在箱式干燥窑(快速温度加热炉，得自CM公司(Rapid Temp Furnace,CM Inc.))的氧化铝坩埚中，使用3℃/min加热速率，将成形磨粒前体在1515℃的最高温度下焙烧90分钟的保持时间。经焙烧的成形磨粒为约0.2毫米(边长)×0.05毫米厚。根据SAP 1的形成的实施例中描述的曲率半径的一般测量方法测量，平均曲率半径为2.1微米。根据SAP8的磨粒的照片显示于图6中。

SAP 9的形成

对“SAP 8的形成”中通常所述的过程进行重复，例外是迫使浆液进入具有三角形模具腔的生产模具中，该腔深度为2.67密耳(69微米)，每一边长度都为8密耳(203微米)。模具的侧壁和底部之间的拔模角α为98度。经焙烧的成形磨粒为约0.16毫米(边长)×0.04毫米厚。根据SAP 1的形成的实施例中描述的曲率半径的一般测量方法测量，平均曲率半径为2.9微米。根据SAP9的磨粒的照片显示于图7中。

底胶树脂的制备

根据表2中列出的组成制备底胶树脂。通过混合70％EP1和30％ACR制备预混物。向55.40％的该预混物，加入0.60％BYK-W-985、40％Minex 10、3％CPI 6976和1％Irgacure1173。将制剂在室温下搅拌30分钟直至均匀。

表2：底胶树脂组成

底胶预混物	重量％
		EP1	70.00％
ACR	30.00％
			100％
液体底胶树脂
		预混物	55.40％
Byk W985	0.60％
		Minex 10	40.00％
CPI 6976	3.00％
		Irgacure 819	1.00％
	100％

复胶树脂的制备

通过混合70％EP3和30％ACR制备复胶树脂预混物。向55.06％的该预混物，添加0.59％W985、39.95％Minex 10、3％PC1、1％IRG和0.40％PP。将制剂在24℃下搅拌30分钟直至均匀。

顶胶树脂的制备

通过使用高速混合器，使74.7％硬脂酸钙分散体(Devflo 40CM X)、12％苯乙烯-丙烯酸类乳液(JC LMV7051)、0.3％消泡剂(Antifoam HL27)、0.13％DOWICIL Qk-20和0.07％KATHON CG-ICP作为杀生物剂在12.8％水中混合，制备硬脂酸钙基顶胶。将制剂在24℃下搅拌直至均匀。

制备带涂层磨料制品

实施例1

通过静电喷涂(Spellman SL 150)，将磨粒共混物(通过使10％成形磨粒SAP1和90％P400混合而制备)以29g/m²的标称涂布量涂覆到底胶树脂(10g/m²的涂布量)上。将涂层暴露于紫外线固化设备(得自马里兰州盖瑟斯堡的辐深紫外线系统公司(Fusion UVSystems，Gaithersburg，Maryland))，其中一组D灯泡以600瓦/英寸(236瓦/厘米)操作。然后将幅材在140℃的标称幅材温度设定下暴露于热固化约5分钟。然后将复胶树脂以29g/m²的标称干涂布量辊涂到底胶层和磨粒上。将所得的制品暴露于紫外线固化设备(得自马里兰州盖瑟斯堡的辐深紫外线系统公司(Fusion UV Systems，Gaithersburg，Maryland))，其中一组D灯泡以600瓦/英寸(236瓦/厘米)操作。随后，通过具有140℃的目标温度的烘箱将其处理5分钟。然后通过3辊轧机以10g/m²的干涂布量将所得的顶胶组合物施加在固化底胶涂覆磨料树脂上，并且在21℃下干燥过夜，然后在90℃下干燥5分钟。

在干燥之后，使用3M 300LSE转移胶粘剂将膜层压到聚酯基环材料上。将两个粘合剂侧面压在一起，并且使用手动辊来移除气泡。所得的环后衬磨料涂覆的树脂在21℃下干燥过夜，之后将其转化为6英寸(15.24cm)直径的盘(如本领域中所知)。然后将得到的带涂层磨料制品保持在24℃和40-60％相对湿度下直至测试。

实施例2

环后衬磨料涂覆的树脂如实施例1通常所述制备，其中使用SAP2代替SAP1。

实施例3

环后衬磨料涂覆的树脂如实施例1通常所述制备，其中使用SAP3代替SAP1。

实施例4

环后衬磨料涂覆的树脂如实施例1通常所述制备，其中使用SAP4代替SAP1。

实施例5

环后衬磨料涂覆的树脂如实施例1通常所述制备，其中使用SAP5代替SAP1。

实施例6

环后衬磨料涂覆的树脂如实施例1通常所述制备，其中使用SAP6代替SAP1。

环后衬磨料涂覆的树脂如实施例1通常所述制备，其中根据表1使用SAP7a-7e代替SAP1。

实施例8

通过静电喷涂(Spellman SL 150)，将磨粒共混物(通过使10％成形磨粒SAP8和90％P180混合而制备)以70g/m²的标称涂布量涂覆到底胶树脂(15g/m²的涂布量)上。将涂层暴露于紫外线固化设备(得自马里兰州盖瑟斯堡的辐深紫外线系统公司(Fusion UVSystems，Gaithersburg，Maryland))，其中一组D灯泡以600瓦/英寸(236瓦/厘米)操作。然后将幅材在140℃的标称幅材温度设定下暴露于热固化约5分钟。然后将复胶树脂以65g/m²的标称干涂布量辊涂到底胶层和磨粒上。将所得的制品暴露于紫外线固化设备(得自马里兰州盖瑟斯堡的辐深紫外线系统公司(Fusion UV Systems，Gaithersburg，Maryland))，其中一组D灯泡以600瓦/英寸(236瓦/厘米)操作。随后，通过具有140℃的目标温度的烘箱将其处理5分钟。然后通过3辊轧机以13g/m²的干涂布量将所得的顶胶组合物施加在固化底胶涂覆磨料树脂上，并且在21℃下干燥过夜，然后在90℃下干燥5分钟。

在干燥之后，使用以商品名300LSE购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany，St.Paul MN)的转移粘合剂将膜层压到聚酯基环材料上。将两个粘合剂侧面压在一起，并且使用手动辊来移除气泡。所得的环后衬磨料涂覆的树脂在21℃下干燥过夜，之后将其转化为6英寸(15.24cm)直径的盘(如本领域中所知)。然后将得到的带涂层磨料制品保持在24℃和40-60％相对湿度下直至测试。

比较例A

将以商品名“Film Disc 375L P400”购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MCompany,St.Paul,Minnesota)的5英寸环后衬研磨盘用作比较例。

比较例B

将以商品名“P400 334U”购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)的6英寸(15.24cm)环后衬研磨盘用作比较例。盘具有纸质背衬。

比较例C：

将以商品名3M^TM Hookit^TM Purple+ Abrasive Discs Multihole 734U P180购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)的6英寸(15.24cm)商品用作比较例。

CAB砂磨测试(对于实施例1和2)

研磨性能测试在15英寸×21英寸CAB(乙酸丁酸纤维素)面板上进行。结果示于表3中。为了进行测试，将研磨盘附接到5英寸的支撑垫(可以商品名“3M Hookit Low ProfileDisc Pad 20352”从3M公司(3M Company)商购获得)。使用设置在X-Y台上的伺服控制马达的双动作轴执行砂磨，该双动作轴以8,000rpm和3/16英寸轨道操作。在7磅的负载下以2.5度的角度抵靠面板推压磨料制品。将工具设定为在Y方向上沿着面板的长度以3.6英寸/秒的速度横穿，并且在X方向上沿着面板的宽度以3.6英寸/秒的速度横穿。在每个循环中完成十次这种沿着面板长度的行程，总共8个循环。在第一、第七和第八循环前后测量面板的质量，以确定CAB面板的质量损失，以克为单位。总切削量(以克计)被确定为测试结束时的累积质量损失。总切削量(％)被确定为实施例样品相对于比较样品的改进百分比。

表3：CAB砂磨测试

底漆砂磨测试(对于实施例1和2)

研磨性能测试在12英寸×18英寸×0.030英寸ACT底漆试验样板上进行。结果示于表4和表5中。ACT“老化底漆”试验样板描述为“ACT货号59291底漆U28AW032A”。ACT“新底漆”试验样板描述为“ACT货号60025底漆U28AW032B”。为了进行测试，将研磨盘附接到5英寸的支撑垫(可以商品名“3M Hookit Low Profile Disc Pad 20352”从3M公司(3M Company)商购获得)。使用在12,000rpm和3/16英寸轨道下操作的随机轨道磨砂机(可以商品名“3MRandom Orbital Sander 20325”商购自3M公司(3M Company))随意进行砂磨。操作者以30秒的增量使磨料制品平坦地砂磨总共四个循环。在每个循环之前和之后测量面板的质量，以确定每个循环后来自OEM面板的底漆层的质量损失，以克为单位。总切削量(以克计)被确定为测试结束时的累积质量损失。总切削量(％)被确定为实施例样品相对于比较样品的改进百分比。

表4：老化底漆砂磨测试。

表5：新底漆砂磨测试

固体表面砂磨测试(对于实施例1-6)

研磨性能测试在14英寸×14英寸固体表面(也称为Corian)面板上进行。结果示于表6中。为了进行测试，将研磨盘附接到5英寸的支撑垫(可以商品名“3M Hookit LowProfile Disc Pad 20352”从3M公司(3M Company)商购获得)。使用设置在X-Y台上的伺服控制马达的双动作轴执行砂磨，该双动作轴以8000rpm和3/16英寸轨道操作。在7.5磅的负载下以2.5度的角度抵靠面板推压磨料制品。将工具设定为在Y方向上沿着面板的长度以3.6英寸/秒的速度横穿，并且在X方向上沿着面板的宽度以3.6英寸/秒的速度横穿。在每个循环中完成十五次这种沿着面板长度的行程，总共4个循环。在每个循环之前和之后测量面板的质量，以确定来自固体表面面板的质量损失，以克为单位。总切削量(以克计)被确定为测试结束时的累积质量损失。总切削量(％)被确定为实施例样品相对于比较样品的改进百分比。

表6：固体表面砂磨测试。

砂磨测试(对于实施例7a–7e)

研磨性能测试在涂有Axalta底漆的18英寸×24英寸(45.7cm×61cm)上进行。结果示于表7中。为了进行测试，将研磨盘附接到6英寸(15.2cm)的支撑垫(可以商品名“HOOKITBACKUP PAD,PART NO.05865”购自3M公司(3M Company))，该支撑垫具有接口垫。将该工具设置在18英寸(45.7cm)×24英寸(61.0cm)×0.036英寸(0.09cm)尺寸的X-Y台上，固定到X-Y台。使用设置在X-Y台上的伺服控制马达的双动作轴执行砂磨，该双动作轴以4500rpm和3/16英寸(4.76mm)行程操作，并且在12磅(5.44Kg)的负载下以2.5度的角度抵靠面板推压磨料制品。在以2英寸/秒的速率在钢上钝化盘之后，然后将工具设定为在Y方向上沿着面板的长度以3英寸/秒的速度横穿，并且在X方向上沿着面板的宽度以3英寸/秒的速度横穿。在每个循环中完成七次这种沿着面板长度的行程，总共6个循环。在每个循环之前和之后测量面板的质量，以确定每个循环后来自OEM面板的透明涂层的质量损失，以克为单位。总切削量被确定为测试结束时的累积质量损失。通过将所有样品的最后一分钟切削量除以第一分钟切削量的比率，计算切削寿命。

表7：砂磨测试

实施例8的研磨测试方法：

研磨性能测试在18英寸×24英寸(45.7cm×61cm)具有NEXA OEM型透明涂层的黑漆冷轧钢试验样板(购自密歇根州希尔斯代尔的ACT实验室公司(ACT Laboratories,Inc.,Hillsdale,Michigan))上进行。结果示于表8中。为了进行测试，将研磨盘附接到6英寸(15.2cm)的支撑垫(可以商品名“HOOKIT BACKUP PAD,PART NO.05865”购自3M公司(3MCompany))。使用设置在X-Y台上的伺服控制马达的双动作轴执行砂磨，该双动作轴以6,700rpm和3/16英寸(4.76mm)行程操作，并且在15磅(6.80Kg)的负载下以2.5度的角度抵靠面板推压磨料制品。在钢上以2英寸/秒的速度钝化盘之后，然后将工具设定为在Y方向上沿着面板的长度以3.50英寸/分钟(8.9厘米/分钟)的速度横穿，并且在X方向上沿着面板的宽度以5英寸/分钟(8.9厘米/分钟)的速度横穿。在每个循环中完成七次这种沿着面板长度的行程，总共4个循环。在每个循环之前和之后测量面板的质量，以确定每个循环后来自OEM面板的透明涂层的质量损失，以克为单位。总切削量被确定为测试结束时的累积质量损失。

表8：砂磨测试

尽管将已采用的术语和表达用作描述而非限制术语，并且在此类术语和表达的使用过程中无意排除所示和所描述的特征或其部分的任何等同物，但是已经认识到，各种修改可能在本公开实施方案的范围内。因此，应当理解，尽管本公开已通过具体实施方案和任选的特征而具体公开，但是本领域普通技术人员可推出本文所公开的概念的修改和变型，并且此类修改和变型被认为在本公开的实施方案的范围内。

附加实施方案：

本发明提供了以下示例性实施方案，其编号不应当被解释为指定重要程度：

实施方案1提供一种成形陶瓷磨粒，其包括：

多种陶瓷氧化物；

多种第一氧化物以及多种第二氧化物中的至少一种，所述多种第一氧化物选自钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、镝、铒的氧化物以及它们的混合物，并且所述多种第二氧化物选自铁、镁、锌、硅、钴、镍、锆、铪、铬、铈、钛的氧化物以及它们的混合物；

多个边，每个边具有独立地在约0.1μm至约5000μm范围内的长度；以及

由至少两个所述边的交叉点限定的顶端，所述顶端具有约0.5μm至约80μm范围内的曲率半径。

实施方案2提供根据实施方案1所述的成形陶瓷磨粒，其中所述陶瓷氧化物包括熔融氧化铝材料、热处理氧化铝材料、烧结氧化铝材料、碳化硅材料、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝-氧化锆、氧化铈、氧化锆、氧化钛或它们的混合物。

实施方案3提供根据实施方案1所述的成形陶瓷磨粒，其中所述陶瓷氧化物包括α氧化铝。

实施方案4提供根据实施方案1-3中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述陶瓷氧化物在所述磨粒的约5重量％至约99重量％范围内。

实施方案5提供根据实施方案4所述的成形陶瓷磨粒，其中所述陶瓷氧化物在所述磨粒的约95重量％至约99重量％范围内。

实施方案6提供根据实施方案1-5中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第一氧化物在所述磨粒的约0.01重量％至约70重量％范围内。

实施方案7提供根据实施方案1-6中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第一氧化物在所述磨粒的约1重量％至约30重量％范围内。

实施方案8提供根据实施方案1-7中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第二氧化物在所述磨粒的约0.01重量％至约15重量％范围内。

实施方案9提供根据实施方案1-8中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第二氧化物在所述磨粒的约0.5重量％至约3重量％范围内。

实施方案10提供根据实施方案1-9中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第二氧化物包括镁的氧化物。

实施方案11提供根据实施方案10所述的成形陶瓷磨粒，其中所述镁的氧化物是MgO。

实施方案12提供根据实施方案11所述的成形陶瓷磨粒，其中所述MgO在所述磨粒的约0.1重量％至约10重量％范围内。

实施方案13提供根据实施方案11-12中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述MgO在所述磨粒的约0.7重量％至约2重量％范围内。

实施方案14提供根据实施方案1-13中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第二氧化物包括铁的氧化物。

实施方案15提供根据实施方案14所述的成形陶瓷磨粒，其中所述铁的氧化物选自FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe₄O₅以及它们的混合物。

实施方案16提供根据实施方案14或15中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述铁的氧化物是Fe₂O₃。

实施方案17提供根据实施方案14-16中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述铁氧化物在所述磨粒的约0.01重量％至约10重量％范围内。

实施方案18提供根据实施方案1-17中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第二氧化物包括MgO和Fe₂O₃。

实施方案19提供根据实施方案1-18中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述磨粒的孔隙率在约0.01％至约5％的范围内。

实施方案20提供根据实施方案1-19中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述磨粒的孔隙率在约0.01％至约2％的范围内。

实施方案21提供根据实施方案1-20中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中单独的陶瓷氧化物的长度独立地在约0.05μm至约1μm范围内。

实施方案22提供根据实施方案1-21中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述单独的陶瓷氧化物的长度独立地在约0.1μm至约0.7μm范围内。

实施方案23提供根据实施方案1-22中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述陶瓷氧化物、所述多种第一氧化物以及所述多种第二氧化物中的至少一种均匀地遍布于所述磨粒。

实施方案24提供根据实施方案1-23中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述成形陶瓷磨粒的主体呈四面体并且包括由终止于四个顶端的六条边接合的四个面，所述四个面中的每一个面接触所述四个面中的另外三个面。

实施方案25提供根据实施方案24所述的成形陶瓷磨粒，其中所述四个面中的至少一个面为基本上平面的。

实施方案26提供根据实施方案24或25中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述四个面中的至少一个面为凹面。

实施方案27提供根据实施方案24所述的成形陶瓷磨粒，其中所述四个面全部为凹面。

实施方案28提供根据实施方案24所述的成形陶瓷磨粒，其中所述四个面中的至少一个面为凸面。

实施方案29提供根据实施方案24所述的成形陶瓷磨粒，其中所述四个面全部为凸面。

实施方案30提供根据实施方案24-29所述的成形陶瓷磨粒，其中至少一种所述四面体磨粒具有尺寸相等的边。

实施方案31提供根据实施方案24-30所述的成形陶瓷磨粒，其中至少一种所述四面体磨粒具有尺寸不同的边。

实施方案32提供根据实施方案1-31中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述主体包括相距厚度t的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面包括具有三角形周边的第一面并且所述第二侧面包括具有三角形周边的第二面，其中所述厚度t等于或小于所述颗粒的最短边相关尺寸的长度。

实施方案33提供根据实施方案32所述的成形陶瓷磨粒，其还包括使所述第一侧面与所述第二侧面连接的至少一个侧壁。

实施方案34提供根据实施方案33所述的成形陶瓷磨粒，其中所述至少一个侧壁为倾斜侧壁。

实施方案35提供根据实施方案33-34中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述第一面与所述第二面基本上彼此平行。

实施方案36提供根据实施方案33-35中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述第一面与所述第二面基本上彼此不平行。

实施方案37提供根据实施方案33-36中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述第一面和所述第二面中的至少一者为基本上平面的。

实施方案38提供根据实施方案33-37中任一项所述的成形陶瓷磨粒，其中所述第一面和所述第二面中的至少一者为非平面。

实施方案39提供一种制备根据实施方案1-38中任一项所述的成形陶瓷磨粒的方法，所述方法包括：

模塑分散体，所述分散体包含陶瓷颗粒或其前体，所述多种第一氧化物、所述多种第二氧化物中的至少一种，或它们的混合物；

对所述经模塑的分散体进行干燥，以形成固体；以及

对所述固体进行煅烧，以形成颗粒。

实施方案40提供根据实施方案39所述的方法，其还包括向所述分散体引入晶种铁的氧化物。

实施方案41提供根据实施方案39或40中任一项所述的方法，其还包括向所述固体添加镁的氧化物。

实施方案42提供根据实施方案41所述的方法，其中在煅烧所述颗粒之后，向所述固体添加镁的氧化物。

实施方案43提供根据实施方案39-41中任一项所述的方法，其还包括对所述颗粒进行烧结。

实施方案44提供一种带涂层磨料制品，其包括：

限定沿x-y方向的表面的背衬；以及

经由底胶层附接到所述背衬上的磨料层，所述磨料层包含根据实施方案1-38中任一项所述的成形陶瓷磨粒或根据实施方案39-43中任一项所述的方法形成的成形陶瓷磨粒。

实施方案45提供根据实施方案44所述的带涂层磨料制品，其中所述背衬为柔性背衬。

实施方案46提供根据实施方案44或45中任一项所述的带涂层磨料制品，其中所述背衬包括选自以下的至少一种材料：聚合物膜、金属箔、织造织物、针织织物、纸材、硫化纤维、短纤维、连续纤维、非织造布、泡沫、筛网以及层压物。

实施方案47提供根据实施方案44-46中任一项所述的带涂层磨料制品，其中所述底胶层包含树脂粘合剂。

实施方案48提供根据实施方案47所述的带涂层磨料制品，其中所述树脂粘合剂包括一种或多种树脂。

实施方案49提供根据实施方案48所述的带涂层磨料制品，其中所述一种或多种树脂选自酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、丙烯酸酯树脂、氨基塑料树脂、三聚氰胺甲醛树脂、丙烯酸改性环氧树脂、氨基甲酸乙酯树脂以及它们的混合物。

实施方案50提供一种粘结磨料制品，其包括：

第一主表面以及相背的第二主表面，所述主表面各自接触周向侧面；

中心轴，所述中心轴延伸穿过所述第一主表面和所述第二主表面；

包含根据实施方案1-38中任一项所述的成形陶瓷磨粒或根据实施方案39-49中任一项所述的方法形成的成形陶瓷磨粒的层；以及

使所述包含成形陶瓷磨粒的层得以保持的粘结剂材料。

实施方案51提供根据实施方案50所述的粘结磨料制品，其中所述第一主表面和所述第二主表面具有基本上圆形的轮廓。

实施方案52提供根据实施方案50或51中任一项所述的粘结磨料制品，其还包括在所述第一主表面与所述第二主表面之间延伸的中心孔。

实施方案53提供根据实施方案52所述的粘结磨料制品，其中所述中心轴延伸穿过所述孔。

实施方案54提供根据实施方案50-53中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述层的所述成形陶瓷磨粒被所述粘结剂材料包覆。

实施方案55提供根据实施方案50-54中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结剂材料包含有机粘结剂。

实施方案56提供根据实施方案50-55中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结剂材料包含陶瓷粘结剂材料。

实施方案57提供根据实施方案50-56中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结剂材料包含金属粘结剂材料。

实施方案58提供根据实施方案44-49中任一项所述的带涂层磨料制品或根据实施方案50-57中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述磨料制品为以下的至少一种：切断轮、切割磨削轮、中心下凹磨削轮、中心下凹切断轮、卷盘磨削轮、磨头、工具磨削轮、辊式磨削轮、热压磨削轮、面磨削轮、双盘磨削轮、带、或它们的一部分。

实施方案59提供一种磨料制品，其包含根据实施方案1-38中任一项所述的成形陶瓷磨粒或根据实施方案39-43中任一项所述形成的成形陶瓷磨粒。

实施方案60提供根据实施方案59所述的磨料制品，其中所述磨粒选自无纺磨料制品、结构化磨料制品、带涂层磨料制品以及粘结磨料制品。

实施方案61提供一种使用根据实施方案44-49中任一项所述的带涂层磨料制品或根据实施方案50-58中任一项所述的粘结磨料制品、或根据实施方案59或60中任一项所述的磨料制品的方法，所述方法包括：

使所述带涂层磨料制品或所述粘结磨料制品与基材进行接触；以及

使至少一个所述带涂层磨料制品或粘结磨料制品相对于所述基材移动，以及使所述基材相对于所述带涂层磨料制品或粘结磨料制品移动。

实施方案62提供根据实施方案61所述的方法，其中至少一个所述带涂层磨料制品、粘结磨料制品以及基材的所述移动是侧向或旋转的。

实施方案63提供根据实施方案61或62中任一项所述的方法，其中所述基材选自漆、底漆、塑料以及它们的组合。

Claims

1.一种成形陶瓷磨粒，其包括：

多种陶瓷氧化物；

多种第一氧化物、多种第二氧化物或它们的混合物，其中

所述多种第一氧化物包括钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、镝、铒的氧化物、或它们的组合，

所述多种第二氧化物包括铁、镁、锌、硅、钴、镍、锆、铪、铬、铈、钛的氧化物、或它们的组合；以及

多个边，每个边具有独立地在0.1μm至200μm范围内的长度；

其中所述成形陶瓷磨粒的开口面顶端具有0.5μm至5μm范围内的平均曲率半径，

其中在所述成形陶瓷磨粒的前体胶凝之后或被煅烧之后，镁的氧化物被浸渍到所述前体中，从而使得在研磨工件期间，与没有所述镁的氧化物的对应成形磨粒相比，所述成形陶瓷磨粒的所述平均曲率半径能够在更多的循环次数内得以保持。

2.根据权利要求1所述的成形陶瓷磨粒，其中所述陶瓷氧化物独立地包括熔融氧化铝材料、热处理氧化铝材料、烧结氧化铝材料、碳化硅材料、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝-氧化锆、氧化铈、氧化锆、氧化钛或它们的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第一氧化物在所述磨粒的0.01重量％至70重量％范围内。

4.根据权利要求1或2所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第二氧化物在所述磨粒的0.01重量％至15重量％范围内。

5.根据权利要求1或2所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第二氧化物包括镁氧化物。

6.根据权利要求5所述的成形陶瓷磨粒，其中所述镁氧化物在所述磨粒的0.1重量％至10重量％范围内。

7.根据权利要求1或2所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第二氧化物包括铁氧化物。

8.根据权利要求1或2所述的成形陶瓷磨粒，其中所述多种第二氧化物包括MgO和Fe₂O₃。

9.根据权利要求1或2所述的成形陶瓷磨粒，其中单独的陶瓷氧化物的长度独立地在0.05μm至1μm范围内。

10.根据权利要求1或2所述的成形陶瓷磨粒，其中所述成形陶瓷磨粒的主体呈四面体并且包括由终止于四个顶端的六条边接合的四个面，所述四个面中的每一个面接触所述四个面中的另外三个面。

11.一种制备权利要求1-10中任意一项所述的成形陶瓷磨粒的方法，所述方法包括：

模塑陶瓷前体分散体，所述分散体包含所述陶瓷氧化物的前体；

对所述经模塑的分散体进行干燥，以形成固体；以及

对所述固体进行煅烧，以形成颗粒，

其中所述分散体还包含所述第一氧化物或其前体、所述第二氧化物或其前体、或它们的混合物，或者通过浸渍法引入所述第一氧化物、所述第二氧化物、或它们的混合物；并且

其中在所述分散体胶凝之后或所述固体被煅烧之后浸渍镁的氧化物。

12.根据权利要求11所述的方法，其中浸渍包括向所述分散体引入晶种铁的氧化物。

13.根据权利要求11所述的方法，其还包括在浸渍之后对所述颗粒进行烧结。

14.一种磨料制品，所述磨料制品包含权利要求1-10中任意一项所述的成形陶瓷磨粒。

15.根据权利要求14所述的磨料制品，其中所述磨料制品选自无纺磨料制品、结构化磨料制品、带涂层磨料制品以及粘结磨料制品。

16.一种使用根据权利要求14或15所述的磨料制品的方法，所述方法包括：

使所述磨料制品与基材接触；以及

使至少一个所述磨料制品相对于所述基材移动，以及使所述基材相对于所述磨料制品移动。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述磨料制品和所述基材的所述移动是侧向或旋转的。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述基材选自漆、底漆、塑料以及它们的组合。