CN111936595B - 包括涂层的粘结磨料制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种粘结磨料制品，所述粘结磨料制品可包括本体，所述本体包括粘结材料、包含在所述粘结材料内的磨料颗粒以及包含在所述本体内的孔。所述本体的所述孔的至少一部分可包括涂层。在一个方面，所述涂层可为经由气相沉积施涂的聚(对二甲苯)聚合物。所述经涂覆的磨料本体可在涂覆之后保持高的渗透性和孔体积，并且所述涂层可增大所述磨料制品的弯曲强度和耐腐蚀性，从而大大提高所述磨料制品的使用寿命。

Description

包括涂层的粘结磨料制品
技术领域
以下涉及磨料制品，并且具体地涉及包括涂层的粘结磨料制品。
背景技术
粘结磨料制品诸如研磨轮可用于对各种材料进行切割、研磨或成形。本行业持续要求磨损低、边缘稳定性高且使用寿命延长的改善的粘结磨料制品。
附图简要说明
通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且让本公开的众多特征和优点对于本领域的技术人员显而易见。
图1包括根据某个实施例的磨料制品的本体的横截面的图示。
图2包括根据实施例的包含在涂层中的聚合物材料的化学结构式。
图3A包括使用不包含涂层的粘结磨料制品进行的材料去除操作的图示。
图3B包括根据一个实施例的使用粘结磨料制品进行的材料去除操作的图示。
图4包括根据一个实施例的粘结磨料本体的横截面的显微图像。
图5包括示出了常规粘结磨料制品和根据本文的实施例的粘结磨料制品的总孔隙率和开口孔隙率的图表。
图6包括示出了常规粘结磨料制品和根据本文的一个实施例的粘结磨料制品的工作性能的曲线图。
图7包括示出了常规粘结磨料制品和根据本文的一个实施例的粘结磨料制品的每次敷料时抛光的零件数量的曲线图。
图8包括示出了常规粘结磨料制品和根据本文的实施例的粘结磨料制品的渗透性的曲线图。
图9包括示出了常规粘结磨料制品和根据本文的实施例的粘结磨料制品的研磨性能的曲线图。
图10包括示出了常规粘结磨料制品和根据本文的实施例的粘结磨料制品在腐蚀处理前后的弯曲强度的曲线图。
图11包括示出了常规粘结磨料制品和根据本文的实施例的粘结磨料制品的研磨操作期间的研磨比功率的曲线图。
具体实施方式
提供结合附图的以下描述以帮助理解本文所提供的教导内容。以下公开内容将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供该重点是为了帮助描述教导内容，并且不应该被解释为是对本教导内容的范围或适用性的限制。然而，在本申请中当然可以使用其他教导内容。
如本文所用，术语“包括/包含(comprises/comprising/includes/including)”、“具有(has/having)”或其任何其他变型都旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。此外，除非有明确的相反的说明，否则“或”是指包括性或而非排他性或。例如，以下任何一项均可满足条件A或B：A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的)，以及A和B两者都为真(或存在的)。
而且，使用“一个”或“一种”来描述本文所述的要素和组分。这么做只是为了方便起见和提供对本发明范围的一般认识。除非很明显地另指他意，否则这种描述应被理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，或反之亦然。例如，当在本文描述单个项时，可使用多于一个项来代替单个项。类似地，在本文描述了多于一个项的情况下，单个项可以取代多于一个项。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科技术语都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是示例性的而非限制性的。关于未描述的有关特定材料和加工行为的某些详细信息的方面，此类详细信息可包括常规方法，其可在制造领域的教科书及其他来源中找到。
本文所公开的实施例涉及磨料制品，该磨料制品包括本体，该本体包括粘结材料和包含在粘结材料内的磨料颗粒。该本体可进一步包含孔和涂层。该涂层可包括聚合物材料并且可覆盖孔的至少一部分。该涂层可提供当暴露于冷却剂流体，特别是水基冷却剂时，提高粘结材料的强度并保护粘结材料免于腐蚀和劣化的优点。
本文的实施例中所描述的粘结磨料制品可适用于各种研磨操作，包括例如：对诸如凸轮和曲柄轴的硬化钢零件的精加工；对内燃机、轴承、燃料喷射器部件中使用的液压部件的精加工；以及对硬质合金切割工具的制备。
该本体可具有由磨料颗粒和粘结材料形成的多个互连的孔。图1示出了根据本公开的某个实施例的磨料制品的本体(101)，该本体包括与粘结材料(103)保持在一起的磨料颗粒(102)，其中磨料颗粒与粘结材料之间的空隙限定本体内的孔(104)。本体(101)可进一步包含涂层(105)，该涂层可覆盖本体的外表面的至少一部分。如本文所用，术语“本体的外表面”涉及本体的完整表面结构，包括由粘结材料和磨料颗粒形成的空隙(孔)的表面。所施涂的涂层(105)可适合于改善粘结磨料的性能，包括但不限于提供对粘结材料(103)的适当保护，使其免受冷却剂的破坏性影响。
本公开进一步涉及一种制造粘结磨料制品的方法。在一个实施例中，可提供一种包括本体的粘结磨料，并且可通过在真空下进行气相沉积工艺来涂覆该粘结磨料。
与传统的浸渗工艺，其试图经由浸渗剂来闭合本体内的孔隙不同，本文的粘结磨料制品可与涂层保持一定的渗透性，这可改善粘结磨料的性能。在一个实施例中，本公开的本体可具有如根据ASTM D4404-10通过压汞法所测量的至少1000mD，诸如至少100mD、或至少200mD、或至少400mD、或至少600mD、或至少800mD、或至少1000mD、或至少1200mD、或至少1400mD、或至少1600mD、或至少1800mD、或至少2000mD、或至少2200mD、或至少2400mD、或至少2600mD、或至少2800mD、或至少3000mD、或至少3200mD、或至少3400mD、或至少3800mD、或至少4200mD、或至少4600mD、或至少5000mD、或至少5400mD、或至少5800mD、或至少6200mD、或至少6600mD、或至少7000mD、或至少7400mD、或至少7800mD、或至少8200mD、或至少9200mD、或至少9600mD、或至少9800mD的渗透性。在另一个实施例中，本体的渗透性可为不大于10,000mD、或不大于9800mD、或不大于9600mD、或不大于9200mD、或不大于8800mD、或不大于8400mD、或不大于8000mD、或不大于7600mD、或不大于7200mD、或不大于6800mD、或不大于6400mD、或不大于6000mD、或不大于5600mD、或不大于5200mD、或不大于4800mD、或不大于4400mD、或不大于4000mD、或不大于3600mD、或不大于3200mD、或不大于2800mD、或不大于2400mD、或不大于2000mD、或不大于2600mD、或不大于2200mD、或不大于1800mD、或不大于1600mD、或不大于1200mD。本体的渗透性可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如在包括至少1000mD至不大于10,000mD、或至少1200mD至不大于7000mD、或至少1500mD至不大于5000mD的范围内的值。在特定实施例中，渗透性可为至少3000mD至不大于5000mD。
在又一个实施例中，本公开的磨料制品的本体可具有占本体的总体积的至少1体积％、或至少2体积％、或至少5体积％、或至少8体积％、或至少10体积％、或至少15体积％、或至少20体积％、或至少25体积％、或至少30体积％、或至少35体积％、或至少40体积％、或至少45体积％、或至少50体积％、或至少55体积％、或至少60体积％、或至少65体积％、或至少70体积％、或至少75体积％的总孔隙率。在另一个实施例中，本体的总孔隙率可为占本体的总体积的不大于90体积％、或不大于85体积％、或不大于80体积％、或不大于75体积％、或不大于70体积％、或不大于65体积％、或不大于60体积％、或不大于55体积％、或不大于50体积％、或不大于45体积％、或不大于40体积％、或不大于35体积％、或不大于30体积％、或不大于25体积％、或不大于20体积％、或不大于15体积％、或不大于10体积％、或不大于5体积％、或不大于3体积％。本体的总孔隙率可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如在包括至少1体积％至不大于85体积％、或至少5体积％至不大于70体积％、或至少15体积％至不大于45体积％、或至少20体积％至不大于40体积％的范围内的值。
在又一个实施例中，本体可具有至少5微米、或至少10微米、或至少15微米、或至少20微米、或至少30微米、或至少40微米、或至少50微米、或至少60微米、或至少80微米、或至少90微米、或至少100微米、或至少120微米、或至少140微米、或至少160微米、或至少180微米、或至少200微米、或至少220微米、或至少240微米、或至少260微米、或至少280微米的平均孔径(D50)。在另一个实施例中，本体的平均孔径(D50)可为不大于300微米、或不大于290微米、或不大于280微米、或不大于270微米、或不大于250微米、或不大于230微米、或不大于210微米、或不大于190微米、或不大于170微米、或不大于150微米、或不大于130微米、或不大于110微米、或不大于90微米、或不大于70微米、或不大于50微米、或不大于30微米、或不大于20微米。平均孔径(D50)可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如在包括至少5微米至不大于300微米、至少20微米至不大于150微米、或至少30微米至不大于100微米的范围内的值。
在另一个实施例中，本体可具有孔径分布，其中孔径的第10百分位值(D10)与平均孔径(D50)之间的距离可在至少3微米至不大于50微米的范围内。
在又一个实施例中，本体可具有孔径分布，其中孔径的第90百分位值(D90)与平均孔径(D50)之间的距离可在至少5微米至不大于80微米的范围内。
本公开的涂层可覆盖本体的孔的至少一部分的表面，并且可不完全填充孔或不闭合孔开口，从而至少部分地保持本体的互连的开口孔结构。在特定方面，涂层可限定延伸穿过孔的至少一部分孔的毛细管空隙空间。
在一个实施例中，本体可包括一定含量的开口孔隙率，该开口孔隙率可限定遍及本体延伸的孔的互连网络并且可不同于闭合孔隙率，该闭合孔隙率被限定为完全包含在本体内的离散和隔离的孔。在实施例中，本体可包括占本体的总体积的至少5体积％的开口孔隙率，诸如占粘结材料内的孔隙的总体积的至少10体积％、或至少15体积％、或至少20体积％、或至少25体积％、或至少30体积％、或至少35体积％、或至少40体积％、或至少45体积％、或至少50体积％、或至少55体积％、或至少60体积％、或至少65体积％、或至少70体积％、或至少75体积％、或至少80体积％、或至少85体积％的开口孔隙率。在另一个实施例中，本体的开口孔隙率可占本体的总体积的不大于90体积％、或不大于85体积％、或不大于75体积％、或不大于70体积％、或不大于65体积％、或不大于60体积％、或不大于55体积％、或不大于50体积％、或不大于45体积％、或不大于40体积％、或不大于35体积％、或不大于30体积％、或不大于25体积％、或不大于20体积％、或不大于15体积％或不大于10体积％。开口孔隙率可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如在包括占本体的总体积的至少5体积％至不大于90体积％、或至少10体积％至不大于80体积％、或至少15体积％至不大于45体积％、或至少20体积％至不大于40体积％的范围内的值。
在某个实施例中，本体的总孔隙率与开口孔隙率的比率可为不大于1:0.5，诸如不大于1:0.55、或不大于1:0.6、或不大于1:0.65、或不大于1:0.7、或不大于1:0.75、或不大于1:0.8、或不大于1:0.85、或不大于1:0.9、或不大于1:0.99。
在另一个实施例中，涂层可覆盖在本体的包括包含在本体内的孔的外表面的至少50％上，或本体的外表面的至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％、或至少95％上。在特定实施例中，涂层可直接粘结到粘结磨料制品的本体的包括在本体内延伸的孔的基本上所有的外表面。在再一个实施例中，涂层可仅位于包含在本体的内部体积内的孔的表面上。例如，可在加工期间从本体的外表面选择性地去除涂层，使得涂层仅覆盖在包含在本体内的孔的至少一部分上。
在一个实施例中，涂层的平均厚度可为至少0.1微米、或至少0.3微米、或至少0.5微米、或至少1微米、或至少2微米、或至少3微米、或至少5微米、或至少7微米、或至少10微米。在另一个实施例中，涂层的平均厚度可为不大于500微米、或不大于300微米、或不大于200微米、或不大于100微米、或不大于75微米、或不大于50微米、或不大于25微米、或不大于10微米、或不大于7微米、或不大于5微米。涂层的厚度可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如在包括至少0.1微米至不大于500微米、至少1微米至不大于100微米、或至少2微米至不大于20微米、或至少3微米至不大于10微米的范围内的值。
在又一个实施例中，本公开的本体的涂层的平均厚度可小于孔的平均孔径的50％，或小于45％、或不大于40％、或不大于35％、或不大于30％、或不大于25％、或不大于20％、或不大于15％、或不大于10％、或不大于8％、或不大于5％、或不大于2％。在另一个实施例中，涂层的平均厚度可为孔的平均孔径的至少0.1％，或至少0.5％、或至少1％、或至少2％、或至少3％、或至少5％、或至少8％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％。相对于包含在本体内的孔的平均孔径，涂层的平均厚度可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如在包括至少0.1％至不大于49％、或至少1％至不大于30％、或至少2％至不大于25％、或至少5％至不大于20％的范围内的值。
本公开的涂层可包括取代的或未取代的聚(对二甲苯)聚合物，在下文中也称为聚对二甲苯。在各方面，聚(对二甲苯)聚合物可被卤化并且可包括氟、氯、溴或它们的任意组合。在其他方面，聚(对二甲苯)聚合物可包括烷基或烷氧基。在再其他方面，聚(对二甲苯)聚合物可为线型聚合物、交联聚合物或共聚物。在特定实施例中，涂层可包括氟化聚(对二甲苯)。
在具体实施例中，氟化聚(对二甲苯)可具有如图2所示的结构，称为聚对二甲苯HT。在其他具体实施例中，也如图2所示，聚(对二甲苯)聚合物可被氯化并且可具有针对聚对二甲苯C或聚对二甲苯D所示的结构。在另一个特定实施例中，未取代的聚(对二甲苯)可用于涂层，如图2中针对结构聚对二甲苯N所示。在特定实施例中，涂层可基本上由聚对二甲苯HT组成。在另一个特定实施例中，除不可避免的杂质外，涂层只能包含聚对二甲苯HT。不可避免的杂质应理解为是占涂层的总体积的量不大于0.1体积％的杂质。
在另一个实施例中，本公开的涂层可具有至少250℃，诸如至少270℃、或至少290℃、或至少310℃、或至少330℃、或至少350℃、或至少380℃、或至少400℃、或至少420℃、或至少440℃、或至少460℃、或至少480℃、或至少500℃的熔融温度。在另一个实施例中，涂层可具有不大于600℃、或不大于580℃、或不大于550℃、或不大于530℃、或不大于510℃、或不大于500℃、或不大于460℃、或不大于420℃、或不大于390℃的熔点。涂层的熔融温度可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如250℃至600℃、或290℃至530℃、或350℃至510℃、或380℃至500℃。
本公开的磨料制品的粘结材料可具有特定的粘结化学特性，所述粘结化学特性可有利于改善本公开的磨料制品的生产和性能。粘结材料可为无机材料、有机材料或它们的组合。
在一个实施例中，粘结材料可为无机材料，诸如玻璃、陶瓷、金属陶瓷、金属、金属合金或它们的任意组合。此外，无机材料可为非晶材料、多晶材料、单晶材料或它们的任意组合。在特定实施例中，粘结材料可包括氧化物、硼化物、氮化物、碳化物或它们的任意组合。在某个特定实施例中，粘结材料可基本上由基于氧化物的玻璃质材料组成。在又一个特定实施例中，粘结材料可包括包含至少一种过渡金属元素的金属或金属合金。粘结材料中包含的金属可为镍、铅、银、铜、锌、锡、钛、钼、铬、铁、锰、钴、铌、钽、钨、钯、铂、金、钌或它们的任意组合。在特定实施例中，粘结材料可为基于玻璃(玻璃质)的系统、玻璃陶瓷材料或金属合金，例如Cu-Sn-Ti合金。
在另一个实施例中，粘结材料可为有机材料诸如天然材料、合成材料、聚合物、树脂、环氧树脂、热固性材料、热塑性塑料、弹性体或它们的任意组合。在某个实施例中，有机材料可包括酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、芳族聚酰胺、改性酚醛树脂(诸如：环氧改性和橡胶改性树脂或与增塑剂共混的酚醛树脂)或它们的任意组合。在特定实施例中，包含在粘结材料中的有机材料可包括酚醛树脂。示例性酚醛树脂可为甲阶酚醛树脂或酚醛清漆树脂。
在一个实施例中，包含在本体中的粘结材料的含量可占本体的总体积的至少0.5体积％，诸如至少1体积％、或至少5体积％、或至少10体积％、或至少15体积％、或至少20体积％、或至少25体积％、或至少30体积％、或至少35体积％、或至少40体积％、或至少45体积％、或至少50体积％、或至少55体积％。在另一个实施例中，粘结材料可占本体的总体积的不大于90体积％，诸如不大于85体积％、或不大于80体积％、或不大于75体积％、或不大于70体积％、或不大于65体积％、或不大于60体积％、或不大于55体积％、或不大于50体积％、或不大于40体积％、或不大于35体积％、或不大于30体积％、或不大于25体积％、或不大于20体积％。包含在本体中的粘结材料的含量可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如在包括占本体的总体积的至少0.5体积％至不大于90体积％、或至少10体积％至不大于70体积％、或至少20体积％至不大于60体积％、或至少25体积％至不大于75体积％、或至少30体积％至不大于55体积％的范围内的值。在特定实施例中，粘结材料可占本体的总体积的至少10体积％且不大于20体积％。
包含在本体中的磨料颗粒的材料可为氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、氮氧化物、氧硼化物、金刚石或它们的任意组合的材料。在某个方面，粘结材料可包括超硬磨料材料，例如金刚石或立方氮化硼。在特定实施例中，磨料颗粒可基本上由维氏硬度至少约为10GPa的金刚石组成。
在一个实施例中，磨料颗粒的平均粒度(D50)可为至少0.1微米、或至少0.5微米、或至少1微米、或至少2微米、或至少5微米、或至少8微米。在另一个实施例中，磨料颗粒的平均粒度可为不大于500微米、或不大于300微米、或不大于200微米、或不大于150微米、或不大于100微米。磨料颗粒的平均粒度可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如在包括至少0.1微米至不大于500微米、或至少10微米至不大于400微米、或至少30微米至不大于190微米的范围内的值。
在又一个实施例中，本体中的磨料颗粒的含量可为占本体的总体积的至少10体积％、或至少15体积％、或至少20体积％、或至少25体积％、或至少30体积％、或至少35体积％、或至少40体积％、或至少45体积％、或至少50体积％、或至少55体积％、或至少60体积％、或至少65体积％。在另一个实施例中，本体中的磨料颗粒的含量可占本体的总体积的不大于80体积％，诸如不大于75体积％、或不大于70体积％、不大于65体积％、或不大于60体积％、或不大于55体积％、或不大于50体积％、或不大于45体积％、或不大于40体积％、或不大于35体积％、或不大于30体积％、或不大于25体积％、或不大于20体积％。本体中的磨料颗粒的含量可为介于上文提到的任何最小值和最大值之间的值，诸如在包括至少10体积％至不大于80体积％、或至少20体积％至不大于60体积％、或至少30体积％至不大于55体积％的范围内的值。在特定实施例中，磨料颗粒的含量可占本体的总体积的至少40体积％且不大于50体积％。
应当理解，本体可具有本领域已知的任何合适的尺寸和形状，并且可结合到各种类型的磨料制品中以形成粘结磨料制品。例如，可将本体附接到基板诸如研磨轮的轮毂，以有利于形成粘结磨料研磨轮。
本公开的包括涂层的本体可具有本体的总孔隙率以及其开口孔隙率可维持大含量的优点。在一个实施例中，涂覆后的本体的总孔隙率基于涂覆前的本体的总孔隙率的百分比降低可为0.5％，或不大于1％、或不大于2％、或不大于3％、或不大于5％、或不大于8％、或不大于10％、或不大于15％、或不大于20％、或不大于25％、或不大于30％、或不大于40％、或不大于50％。在某个实施例中，本体的总孔隙率的基于涂覆前的本体的总孔隙率的百分比降低可为不大于20体积％。
在另一个实施例中，涂覆后的本体的开口孔隙率基于涂覆前的本体的开口孔隙率的百分比降低为不大于5％，或不大于10％、或不大于15％、或不大于20％、或不大于25％、或不大于30％、或不大于35％、或不大于40％、或不大于45％、或不大于50％、或不大于55％、或不大于60％。在特定实施例中，开口孔隙率基于涂覆前的本体的开口孔隙率的百分比降低可为不大于40％。
本公开的本体的涂层可提供对粘结材料的良好保护，以防腐蚀和机械破坏。图3A和图3B提供了本公开的涂层如何能够保护粘结材料的图示。这两幅图均示出了对具有粘结磨料制品的工件(308)的抛光，该粘结磨料制品包括本体，该本体包括粘结材料(303)、磨料颗粒(302)和孔(304)。图3A中的粘结磨料制品不包含可保护粘结材料的涂层，而图3B的粘结磨料制品包括保护性涂层(305)。在图3A中，粘结材料(303)在研磨期间可自由地暴露于冷却流体(307)，这可导致粘结材料的应力、腐蚀和开裂增强，并可能导致粘结失败。如图3B所示，粘结材料(303)的表面(其在很大程度上对应于磨料本体的互连孔结构(304)的表面)上包含的涂层(305)可保护粘结材料免受冷却剂(307)的腐蚀作用。
如也在实例中更详细地描述的，本公开的本体的涂层可将磨料制品的使用寿命延长多达300％，并且可大大增加已处理工件的数量，直到需要更换敷料为止。涂层可进一步增加本公开的磨料制品的弯曲强度，并且可提供良好的抗腐蚀保护。
在一个方面，磨料制品的本体的弯曲强度可具有至少35MPa，诸如至少40MPa、至少43MPa、至少45MPa、至少47MPa、或至少50MPa的弯曲强度。
在另一个方面，腐蚀处理后的本体的弯曲强度的损耗可为不大于10％，诸如不大于8％、不大于6％、不大于4％、不大于3％、或不大于2％。进行腐蚀处理在本文应被理解为在99℃水浴中对本体进行24小时的处理。
许多不同的方面和实施例都是可能的。本文描述了这些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。各实施例可以根据下面列出的任何一个或多个实施例。
实施例：
实施例1.一种粘结磨料制品，包括：
本体，所述本体包括：
粘结材料；
磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；以及
孔，所述孔包含在所述本体内，其中所述孔的至少一部分具有包括聚合物的涂层，其中所述聚合物包括与所述粘结材料的组成不同的组成；并且
其中所述本体包括至少100mD的渗透性。
实施例2.一种粘结磨料制品，包括：
本体，所述本体包括：
粘结材料；
磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；以及
孔，所述孔包含在所述本体内，其中所述孔的一部分包括涂层，所述涂层包括聚合物，所述孔的部分限定经涂覆的通道，并且其中所述涂层设置在所述粘结材料的表面与所述孔的部分内的空隙空间之间。
实施例3.一种粘结磨料制品，包括：
本体，所述本体包括：
粘结材料；
磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；以及
孔，所述孔包含在所述本体内，其中所述孔的一部分包括涂层，所述涂层包括聚合物，其中所述涂层的平均厚度小于包含在所述粘结材料内的所述孔的平均孔径的50％。
实施例4.一种粘结磨料制品，包括：
本体，所述本体包括：
粘结材料；
磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述本体内；以及
涂层，所述涂层至少覆盖在所述粘结材料的表面上，其中所述涂层包括聚(对二甲苯)聚合物或聚(对二甲苯)共聚物。
实施例5.根据实施例2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括至少100mD的渗透性。
实施例6.根据实施例1或5所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括至少200mD、或至少400mD、或至少600mD、或至少800mD、或至少1000mD、或至少1200mD、或至少1400mD、或至少1600mD、或至少1800mD、或至少2000mD、或至少2200mD、或至少2400mD、或至少2600mD、或至少2800mD、或至少3000mD、或至少3200mD、或至少3400mD、或至少3800mD、或至少4200mD、或至少4600mD、或至少5000mD、或至少5400mD、或至少5800mD、或至少6200mD、或至少6600mD、或至少7000mD、或至少7400mD、或至少7800mD、或至少8200mD、或至少9200mD、或至少9600mD、或至少9800mD的渗透性。
实施例7.根据实施例1或5所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括不大于15,000mD、或不大于12,000mD、或不大于10,000mD、或不大于9800mD、或不大于9600mD、不大于9200mD、不大于8800mD、不大于8400mD、不大于8000mD、不大于7600mD、不大于7200mD、不大于6800mD、不大于6400mD、不大于6000mD、不大于5600mD、不大于5200mD、不大于4800mD、不大于4400mD、不大于4000mD、不大于3600mD、不大于3200mD、不大于2800mD、不大于2400mD、不大于2000mD、不大于2600mD、不大于2200mD、不大于1800mD、不大于1600mD、或不大于1200mD的渗透性。
实施例8.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括占所述本体的所述总体积的至少1体积％，或至少2体积％、或至少5体积％、或至少8体积％、或至少10体积％、或至少15体积％、或至少20体积％、或至少25体积％、或至少30体积％、或至少35体积％、或至少40体积％、或至少45体积％、或至少50体积％、或至少55体积％、或至少60体积％、或至少65体积％、或至少70体积％、或至少75体积％的孔隙率。
实施例9.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括占所述本体的所述总体积的不大于85体积％，或不大于80体积％、或不大于75体积％、或不大于70体积％、或不大于65体积％、或不大于60体积％、或不大于55体积％、或不大于50体积％、或不大于45体积％、或不大于40体积％、或不大于35体积％、或不大于30体积％、或不大于25体积％、或不大于20体积％、或不大于15体积％、或不大于10体积％、或不大于5体积％、或不大于2体积％的孔隙率。
实施例10.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括至少5微米、或至少10微米、或至少15微米、或至少20微米、或至少30微米、或至少40微米、或至少50微米、或至少60微米、或至少80微米、或至少90微米、或至少100微米、或至少120微米、或至少140微米、或至少160微米、或至少180微米、或至少200微米、或至少220微米、或至少240微米、或至少260微米、或至少280微米的平均孔径(D50)。
实施例11.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括不大于300微米、或不大于290微米、或不大于280微米、或不大于270微米、或不大于250微米、或不大于230微米、或不大于210微米、或不大于190微米、或不大于170微米、或不大于150微米、或不大于130微米、或不大于110微米、或不大于90微米、或不大于70微米、或不大于50微米、或不大于30微米、或不大于20微米、或不大于15微米的平均孔径(D50)。
实施例12.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括限定孔径分布的孔隙率，并且所述孔径的第10百分位值(D10)与平均孔径(D50)之间的距离在至少3微米至不大于50微米的范围内。
实施例13.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括限定孔径分布的孔隙率，并且所述孔径的第90百分位值(D90)与平均孔径(D50)之间的距离在至少5微米至不大于80微米的范围内。
实施例14.根据实施例1、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述孔的部分限定带涂覆的通道并且所述涂层被设置在所述粘结材料的表面与所述孔的部分内的空隙空间之间。
实施例15.根据实施例2和14中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层限定延伸穿过所述孔的所述至少部分的毛细管空隙空间。
实施例16.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述孔包括限定延伸穿过所述本体的空隙的互连网络的开口孔隙率。
实施例17.根据实施例16所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括占所述本体的总体积的至少5体积％的开口孔隙率，或占所述本体内的孔隙的所述总体积的至少10体积％、或至少15体积％、或至少20体积％、或至少25体积％、或至少30体积％、或至少35体积％、或至少40体积％、或至少45体积％、或至少50体积％、或至少55体积％、或至少60体积％、或至少65体积％、或至少70体积％、或至少75体积％、或至少80体积％、或至少85体积％、或至少90体积％、或至少95体积％、或至少98体积％的开口孔隙率。
实施例18.根据实施例16所述的粘结磨料制品，其中所述本体内的所有所述孔都是互连的并且限定包括完全开口孔隙率的本体。
实施例19.根据实施例16所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括占所述本体的总体积的不大于90体积％的开口孔隙率，或占所述本体的总体积的不大于85体积％、或不大于75体积％、或不大于70体积％、或不大于65体积％、或不大于60体积％、或不大于55体积％、或不大于50体积％、或不大于45体积％、或不大于40体积％、或不大于35体积％、或不大于30体积％、或不大于25体积％、或不大于20体积％、或不大于15体积％、或不大于10体积％、或不大于5体积％、或不大于2体积％的开口孔隙率。
实施例20.根据实施例1至19中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体的总孔隙率与开口孔隙率的比率为不大于1:0.5、或1:0.55、1:0.6、或1:0.65、或1:0.7、或1:0.75、或1:0.8、或1:0.85、或1:0.9。
实施例21.根据实施例1、2和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层具有包含在所述本体内的所述孔的平均孔径的至少50％的平均厚度。
实施例22.根据实施例3和21中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层的平均厚度小于包含在所述本体内的所述孔的平均孔径的45％，或不大于40％、或不大于35％、或不大于30％、或不大于25％、或不大于20％、或不大于15％、或不大于10％、或不大于8％、或不大于5％、或不大于2％。
实施例23.根据实施例3和21中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层的平均厚度为所述孔的平均孔径的至少0.1％，或至少0.5％、或至少1％、或至少2％、或至少3％、或至少5％、或至少8％、或至少10％、或至少15％、或至少20％、或至少25％、或至少30％。
实施例24.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层的平均厚度为至少0.1微米、或至少0.3微米、或至少0.5微米、或至少1微米、或至少2微米、或至少3微米、或至少5微米、或至少10微米。
实施例25.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层的平均厚度为不大于500微米、或不大于300微米、或不大于200微米、或不大于100微米、或不大于75微米、或不大于50微米、或不大于25微米、或不大于10微米、或不大于5微米。
实施例26.根据实施例1、2和3中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层包括聚(对二甲苯)聚合物或聚(对二甲苯)共聚物。
实施例27.根据实施例4或26所述的粘结磨料制品，其中所述聚(对二甲苯)聚合物或所述聚(对二甲苯)共聚物包括氟、氯、溴或它们的任意组合。
实施例28.根据实施例4、26和27中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述聚(对二甲苯)聚合物或聚(对二甲苯)共聚物包括烷基或烷氧基。
实施例29.根据实施例4和26至28中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述聚(对二甲苯)聚合物或所述聚(对二甲苯)共聚物为线型聚合物或交联聚合物。
实施例30.根据实施例4和26至29中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层包括聚(对二甲苯)聚合物，所述聚(对二甲苯)聚合物包括氟。
实施例31.根据实施例30所述的粘结磨料制品，其中所述聚(对二甲苯)聚合物包括聚(对二甲苯)HT。
实施例32.根据实施例4和26至31中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层的熔点为至少350℃、至少380℃、至少400℃、至少420℃、至少440℃、至少460℃、至少480℃或至少500℃。
实施例33.根据实施例4和26至32中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层的熔点为不大于600℃，诸如不大于580℃、不大于550℃、不大于530℃、不大于510℃、不大于500℃、不大于460℃、或不大于420℃。
实施例34.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层覆盖在所述本体的包括包含在所述本体内的所述孔的外表面的至少50％上，或所述本体的所述外表面的至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％、或至少95％上。
实施例35.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述涂层覆盖在所述粘结磨料的所述本体的包括在所述本体内延伸的外部孔壁和内部孔壁的基本上所有所述外表面上并且直接粘结到所述外表面。
实施例36.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述磨料颗粒包括选自由以下材料组成的组的材料：氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、氮氧化物、硼氧化物、金刚石或它们的任意组合的材料。
实施例37.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述磨料颗粒包括超硬磨料，其中所述磨料颗粒包括金刚石，其中所述磨料颗粒基本上由金刚石组成，其中所述磨料颗粒包括维氏硬度为至少约10GPa的材料。
实施例38.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述磨料颗粒包括第一类型的磨料颗粒和所述第二类型的磨料颗粒，并且其中所述第一类型的磨料颗粒和第二类型的磨料颗粒基于选自由以下项组成的组中的至少一种颗粒特性而彼此不同：硬度、脆碎度、韧性、颗粒形状、晶体结构、平均粒度、组成、颗粒涂层、砂砾尺寸分布或它们的任意组合。
实施例39.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述磨料颗粒包括不大于约500微米、或不大于约300微米、或不大于约200微米、或不大于约150微米或不大于约100微米的平均粒度。
实施例40.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述磨料颗粒包括至少约0.1微米、或至少约0.5微米、或至少约1微米、或至少约2微米、或至少约5微米或至少约8微米的平均粒度。
实施例41.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括有机材料或无机材料。
实施例42.根据实施例41所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括选自由以下项组成的组的无机材料：玻璃、陶瓷、金属陶瓷、金属、金属合金、非晶材料、多晶材料、单晶材料或它们的任意组合。
实施例43.根据实施例42所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括选自由以下项组成的组中的材料：氧化物、硼化物、氮化物、碳化物或它们的任意组合。
实施例44.根据实施例43所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料基本上由基于氧化物的玻璃质材料组成。
实施例45.根据实施例44所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括包含至少一种过渡金属元素的金属或金属合金。
实施例46.根据实施例45所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括选自由以下金属组成的组中的金属：镍、铅、银、铜、锌、锡、钛、钼、铬、铁、锰、钴、铌、钽、钨、钯、铂、金、钌或它们的任意组合。
实施例47.根据实施例1、2、3和4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括选自由以下项组成的组的有机材料：天然材料、合成材料、聚合物、树脂、环氧树脂、热固性材料、热塑性塑料、弹性体或它们的任意组合。
实施例48.根据实施例47所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括酚醛树脂。
实施例49.一种形成粘结磨料本体的方法，所述方法包括：
利用包括聚合物的涂层涂覆本体的至少一部分，其中所述本体包括粘结材料和包含在所述粘结材料内的磨料颗粒，并且其中所述聚合物包括聚(对二甲苯)聚合物或含聚(对二甲苯)共聚物。
实施例50.一种形成粘结磨料本体的方法，所述方法包括：
提供具有本体的粘结磨料，所述本体包括：
粘结材料；
磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；以及
孔，所述孔包含在所述本体内；以及
利用包括聚合物的涂层涂覆所述孔的表面的至少一部分，其中在涂覆之后，所述粘结磨料本体包括至少为1000mD的渗透率。
实施例51.一种形成粘结磨料本体的方法，所述方法包括：
提供具有本体的粘结磨料，所述本体包括：
粘结材料；
磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；
孔，所述孔包含在所述本体内；以及
通过使用气相沉积工艺，利用包括聚合物的涂层涂覆所述本体的至少一部分。
实施例52.根据实施例49、50或51中任一项所述的方法，其中涂覆后的所述本体的平均总孔隙率基于涂覆前的所述本体的总孔隙率的百分比降低为0.5％，或不大于1％、或不大于2％、或不大于3％、或不大于5％、或不大于8％、或不大于10％、或不大于15％、或不大于20％、或不大于25％、或不大于30％、或不大于40％、或不大于50％。
实施例53.根据实施例49至52中任一项所述的方法，涂覆后的所述本体的开口孔隙率基于涂覆前的所述本体的开口孔隙率的百分比降低为不大于5％，或不大于10％、或不大于15％、或不大于20％、或不大于25％、或不大于30％、或不大于35％、或不大于40％、或不大于45％、或不大于50％、或不大于55％、或不大于60％。
实施例54.根据实施例49至53中任一项所述的方法，其中所述涂层包括被氟、氯或溴取代的聚(对二甲苯)聚合物。
实施例55.根据实施例49至54中任一项所述的方法，其中所述涂层包括聚(对二甲苯)HT。
实施例56.根据实施例49至55中任一项所述的方法，涂覆后的所述本体的弯曲强度与涂覆前的所述本体的弯曲强度相比的增大为至少2％，诸如至少3％、至少5％、至少8％、或至少10％。
实施例57.根据实施例1至48中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体的腐蚀处理后的弯曲强度的损耗为不大于10％，诸如不大于8％、不大于6％、不大于4％、不大于3％、或不大于2％，所述腐蚀处理是将所述本体在温度为99℃的水浴中暴露24小时。
实施例58.根据实施例1至48中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括至少35MPa，诸如至少40MPa、至少43MPa、至少45MPa、至少47MPa、或至少50MPa的弯曲强度。
实例
实例1
制备涂覆有聚对二甲苯HT的研磨轮。
通过将立方氮化硼(Iljin-950，D50尺寸126微米)、烧结N7玻璃(D50尺寸12微米)、有机粘合剂(Zusoplast WE8)、蜡和水以如表1所示的量混合在一起，形成三种类型的研磨轮(S1、S2和S3)。S1和S2之间的差异在于所用蜡的类型。虽然所有样品中所包含的S1、S2和S3所用的蜡都是聚乙烯蜡和石蜡型蜡的混合物，但S1和S3所用的蜡的粒度为约150至300微米，而S2所用的蜡具有约40至50微米的较小粒径。
表1
Figure GDA0003226893750000251
混合后，将混合物干燥、筛分、压制成期望的轮形，并在约600℃的温度下焙烧以除去水、有机粘合剂和蜡。之后，将轮在氮气下在1000℃下烧结。
对经焙烧的轮进行气相沉积以在真空下施涂薄的聚对二甲苯HT涂层。聚对二甲苯HT气相沉积工艺包括：将二聚体化合物1,1,2,2,9,9,10,10-八氟[2.2]二聚对二甲苯蒸发；将二聚体热解为单体；以及在沉积期间形成聚对二甲苯HT聚合物。在25℃的温度下在沉积室中沉积期间的真空度为0.1托。
图4示出了经聚对二甲苯HT涂覆的研磨轮的横截面(401)的SEM图像。可以看出，薄涂层(405)覆盖孔(404)的外表面(406)，孔是粘结材料(403)与磨料颗粒(402)之间的空隙。图4所示的聚对二甲苯HT涂层的平均涂层厚度介于5和7微米之间。图4还清楚地表明，在涂覆之后，在磨料本体中仍然存在大的互连孔结构(407)，并且涂层没有闭合孔开口或将孔开口填满。
涂覆5至7微米厚的聚对二甲苯HT涂层之前和之后的研磨轮S1和S2的孔隙率测试的测试结果可见于表2中。孔隙率测量是根据ASTM D4404-10通过压汞法进行的。所测量的孔隙率数据在表2中被描述为开口隙率，其中不包括小于约3nm的孔径或汞柱无法到达的本体内的较大孤立孔隙，而总孔隙率是基于理论密度(所计算的针对零孔隙率的密度)和体密度(样品的质量/体积(包括开口孔和闭合孔)计算出的。两者之间的差值对应于总孔隙率。
表2
Figure GDA0003226893750000261
孔隙率比较表明，具有聚对二甲苯HT的涂层在很大程度上保持了研磨轮的多孔结构。虽然在未涂覆样品中的总孔隙率和开口孔隙率之间只有很小的差异，但具有聚对二甲苯HT的涂层将开口孔隙率降低了约30％，而总孔隙率仅改变了约5％至15％。表2中所示的数据在图5中进一步示出。
在样品S1中，开口孔隙率与总孔隙率的比率在施涂聚对二甲苯HT涂层之前为0.96，并且在涂覆之后降低至0.76。在样品S2中，在施涂聚对二甲苯HT涂层之前，所有孔隙率均为开口孔隙率，这意味着开口孔隙率与总孔隙率的比率为1。在S2上进行涂覆后，该比率降低到0.68，这意味着在施涂聚对二甲苯HT涂层之后，总孔隙率的约三分之二仍为开口孔隙率。因此，数据表明，在施涂聚对二甲苯HT涂层之后，可保持大部分原始开口孔隙率。
不受理论的约束，假设本体的开口孔结构内的聚对二甲苯HT涂层可稳定磨料本体，从而使本体在研磨操作期间具有更强的抗破损性。
表3中示出了整个未涂覆的和涂覆的研磨轮样品的孔径分布的进一步比较(D10、D50和D90值)。可以看出，与对应的未涂覆轮体相比，经聚对二甲苯HT涂覆的样品的所有孔隙率值D10、D50和D90都有较小的降低，并且看起来孔径的减小会影响经涂覆的轮体内的所有类型的孔。
表3
Figure GDA0003226893750000271
实例2
磨轮性能测试
将对经聚对二甲苯HT涂覆的研磨轮S1和未经聚对二甲苯HT涂覆的研磨轮S3的研磨性能进行比较，如图9所示。可以看出，经聚对二甲苯HT涂覆的研磨轮的研磨性能比对应的未涂覆的研磨轮好得多。
此外，将具有金属粘结系统作为粘结材料的经聚对二甲苯HT涂覆的研磨轮的性能与相应的未涂覆的研磨轮的性能进行了比较。就水溶性油中直到轮不再可用之前可以研磨的零件数量而言测试了性能，参见图6。
图6表明，与未经聚对二甲苯HT涂覆的轮相比，当轮包含聚对二甲苯HT涂层时，每个轮可研磨的零件数量显著增加。经聚对二甲苯HT涂覆的研磨轮的工作性能比不受这种涂层保护的相同类型的研磨轮的工作性能提高了约三倍(研磨零件多出约300％)。
进一步观察到，当使用经聚对二甲苯HT涂覆的研磨轮时，与未经涂覆的研磨轮相比，每次敷料可使用的零件数量(直到需要更新敷料为止)显著增加了33％，参见图7。
实例3
测试并比较了未经涂覆的和经聚对二甲苯HT涂覆的研磨轮S1、S2和S3的渗透性(参见表1)，如图8所示。
可以看出，聚对二甲苯HT涂层在所有样品中的渗透性降低了约三分之一，但在涂覆后所有样品的剩余渗透性仍然是可观的。如实例2所示，渗透率的减小与所测量的孔隙率的降低相一致。
使用Micromeritics AutoPore IV压汞仪，通过压汞法测量渗透率，该压汞仪包括用于计算渗透率的AutoPore软件。
与本公开的磨料制品的孔结构有关的所有其他测试参数诸如孔径分布和开口孔隙率也是利用Micromeritics AutoPore IV压汞仪测量的。
实例4
使用与实例1中所述相同的成分和程序制备了四种类型的研磨轮，只是改变了粘结量(N-7玻璃料)、蜡、磨料(立方氮化硼)和孔隙率。通过“挤压体积”来调整孔隙率，这意味着基于粘结剂和磨料的体积以及期望孔隙的体积，计算了总样品的体积并将成分挤压至该体积。与实例1类似，在烧掉有机粘合剂之后，通过气相沉积在轮样品S4、S5、S6和S7上全部涂覆5至7微米厚的聚对二甲苯HT层。
比较经涂覆的和对应的未经涂覆的轮的弯曲强度。此外，对经涂覆的和对应的未经涂覆的轮进行腐蚀处理，并且测量腐蚀处理后的弯曲强度的损耗。腐蚀处理需要将轮在水温为99℃的水浴中放置24小时。
所测量的弯曲强度数据的总结可见于表4和图10中。
表4
Figure GDA0003226893750000291
可以看出，经涂覆的样品始终具有比对应的未经涂覆的样品更高的弯曲强度。实验进一步表明，虽然腐蚀处理仅导致经聚对二甲苯HT涂覆的样品的弯曲强度的较小损耗(约-6％至-13％)，但在腐蚀处理前后，未经涂覆的样品之间的弯曲强度损耗要高得多(约-27％至-32％)。结果表明，所施涂的聚对二甲苯HT涂层提高了研磨轮的弯曲强度，并且提供了很好的抗腐蚀保护。
弯曲强度的测量：
根据修改的ASTM C1161来测量弯曲强度。通过使用不同的样本大小(诸如具有以下尺寸的矩形梁)修改了ASTM测试：0.25英寸x 0.25英寸x 2.625英寸。
实例5
还就存在敷料的情况下以2立方英寸/分钟的去除率研磨5英寸直径的1070硬化钢盘(硬化至洛氏硬度在58-62之间)所需的平均研磨比功率来测试实例4中所述的研磨轮样品S4和S6。研磨测试为外径切入研磨测试，其中轮的芯是直径为6英寸、厚度为1/2英寸的钢轮毂。在钢轮毂的外径上粘有1/2厚的磨料部分待测，使得测试轮的总直径为7英寸。
如图11和表5所示，含有聚对二甲苯HT涂层的研磨轮样品S4和S6需要比未涂覆有聚对二甲苯HT的对应测试样品更低的平均研磨比功率。
表5
Figure GDA0003226893750000301
前述实施例涉及粘结磨料产品，尤其是研磨轮，这代表了与现有技术的不同。
上面已经参考具体实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案及可使任何益处、优点或解决方案被想到或变得更加显著的任何特征都不被认为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。本文中提及的包含一种或多种组分的材料可理解为包括至少一个实施例，在该实施例中所述材料基本上由所指定的一种或多种组分构成。术语“基本上由…构成”应理解为包含组合物，该组合物包含所指定的那些材料，并排除除不显著改变材料特性的少数含量(例如，杂质含量)材料之外的所有其他材料。此外或另选地，在某些非限制性实施例中，本文所指定的组合物中的任一者可基本上不含未明确公开的材料。本文的实施例包括材料内某些组分的含量范围，应当理解，给定材料内组分的含量总计为100％。
本文所述的实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用了本文所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式来提供，并且相反地，为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供，或以任何子组合的方式来提供。此外，对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值。只有在阅读本说明书之后，许多其他实施例对于技术人员才是显而易见的。通过本公开内容可以利用和得到其他实施例，使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或其他改变。因此，本公开应被视为例示性的而非限制性的。

Claims (14)

1.一种粘结磨料制品，包括：
本体，所述本体包括：
粘结材料；
磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；以及
孔，所述孔包含在所述本体内，其中所述孔的至少一部分具有包括聚合物的涂层，其中所述聚合物包括聚(对二甲苯)聚合物，所述聚(对二甲苯)聚合物包含氟；并且
其中所述本体包括至少100mD的渗透性，并且所述本体包括至少5微米且不大于300微米的平均孔径D50。
2.根据权利要求1所述的粘结磨料制品，其中所述涂层的所述聚合物包括以下结构：
Figure FDA0003226893740000011
3.根据权利要求1或2所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括至少800mD且不大于15,000mD的渗透性。
4.根据权利要求1或2所述的粘结磨料制品，其中所述孔包括开口孔隙率，所述开口孔隙率限定延伸穿过所述本体的空隙的互连网络，并且其中所述开口孔隙率占所述本体的总体积的至少5体积％且不大于90体积％。
5.根据权利要求4所述的粘结磨料制品，其中所述总孔隙率与所述本体的所述开口孔隙率的比率为不大于1:0.5。
6.根据权利要求1或2所述的粘结磨料制品，其中所述涂层包括至少0.5微米且不大于10微米的平均厚度。
7.根据权利要求1所述的粘结磨料制品，其中所述涂层具有至少350℃且不大于600℃的熔点。
8.根据权利要求1或2所述的粘结磨料制品，其中所述磨料颗粒包括选自氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、金刚石或它们的任意组合的材料。
9.根据权利要求1或2所述的粘结磨料制品，其中所述本体包括至少35MPa的弯曲强度。
10.根据权利要求1或2所述的粘结磨料制品，其中腐蚀处理后的所述本体的弯曲强度的损耗为不大于10％，所述腐蚀处理是将所述本体在温度为99℃的水浴中暴露24小时。
11.一种形成粘结磨料本体的方法，所述方法包括：
提供具有本体的粘结磨料，所述本体包括：
粘结材料；
磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；
孔，所述孔包含在所述本体内；以及
通过进行气相沉积工艺，利用包含聚(对二甲苯)聚合物的涂层涂覆所述本体的至少一部分，所述聚(对二甲苯)聚合物包含氟，并且所述本体包括至少5微米且不大于300微米的平均孔径D50，
其中涂覆后的所述本体的渗透性为至少100mD。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述涂层的所述聚合物包括以下结构：
Figure FDA0003226893740000021
13.根据权利要求11所述的方法，其中涂覆后的所述本体的弯曲强度与涂覆前的所述本体的弯曲强度相比增大至少5％。
14.根据权利要求8所述的粘结磨料制品，其中所述粘结磨料颗粒包括选自硼氧化物或氮氧化物的材料。
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