CN114434345A - 磨料制品及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磨料制品，所述磨料制品可包括含有粘结材料的本体、包含在所述粘结材料内的磨料颗粒，以及抗冲改性剂。在实施例中，所述抗冲改性剂的含量可为所述本体的总体积的至少1vol％且至多10vol％。在另一实施例中，所述抗冲改性剂可包括颗粒，所述颗粒具有至少10微米的平均粒度(D₅₀)、至少2微米的粒度D₁₀、至多1mm的粒度D₉₀或它们的任意组合。

Description

磨料制品及其形成方法

技术领域

以下内容涉及磨料制品及其形成方法，并且具体地，涉及包括抗冲改性剂的磨料制品及其形成方法。

相关技术说明

磨料制品用于材料去除操作中，诸如对各种材料进行切割、研磨或成形。固结磨料制品包括保持在粘结材料中的磨料颗粒。粘结材料可包括有机材料和/或无机材料。本行业持续要求改善的磨料制品。

发明内容

本申请提供了一种磨料制品，其包含：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；以及抗冲改性剂，所述抗冲改性剂包括包含在所述粘结材料中的多个颗粒，其中所述多个颗粒包含：至少10微米的平均粒度(D₅₀)；至少2微米的粒度D₁₀；至多1mm的粒度D₉₀；或它们的任意组合。

本申请还提供了一种磨料制品，其包含：粘结本体，所述粘结本体包括：粘结材料；磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；以及抗冲改性剂，所述抗冲改性剂包含在所述粘结材料内，其中所述抗冲改性剂的含量为所述本体的总体积的至少1vol％且至多10vol％。

本申请还提供了一种磨料制品，其包含：粘结本体，所述粘结本体包括：粘结材料；磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；抗冲改性剂，所述抗冲改性剂包含在所述粘结材料内；以及大于5.7的MOR与EMOD之比。

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包括根据一个实施例的示出磨料制品形成工艺的流程图。

图2包括根据实施例的示例性本体的横截面的共焦拉曼显微镜图像。

本领域的技术人员应当理解，为简单和清楚起见，图中示出的各元件并不一定按比例绘制。例如，图中一些元件的尺寸可以相对于其他元件进行放大，以帮助增进对本发明实施例的理解。

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“包含”、“由...组成”、“包括”、“含有”、“具有”、“有”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性的包括之意。例如，包含特征列表的方法、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。另外，除非另有明确说明，否则“或”是指包括性的“或”而非排他性的“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”来描述本文所述的元件和组分。这样做仅是为了方便并且给出本发明范围的一般性意义。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，可以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、方法和实例仅是说明性的而非限制性的。关于未描述的有关特定材料和加工方法的某些详细信息的方面，此类详细信息可以包括常规方法，其可以在制造领域的参考书及其他来源中找到。

实施例涉及磨料制品，该磨料制品包括本体，该本体包括抗冲改性剂。磨料制品可具有改善的性质和/或性能。例如，磨料制品可具有改善的柔性和抗冲强度。在另一个实例中，改善的性质可包括改善的杨氏模量和理想的最大挠曲应力。在本公开中，杨氏模量和最大挠曲应力通过使用以下参数在

通用测试机上执行的3点弯曲测试测定。测试速度为1.27mm/min，支撑跨度为50.8mm，且称重传感器为10kN。测试可在磨料制品的代表性条形样品上执行。条形样品的尺寸可为10×1×0.5英寸。至少测试了三个样品以获得磨料制品的杨氏模量和最大挠曲应力。在本公开中，杨氏模量也称为弹性模量(EMOD)，并且最大挠曲应力也称为断裂模量(MOR)。在其他实例中，磨料制品可具有改善的MOR与EMOD之比，这有助于改善工件的表面精加工和磨削操作。

在一个实施例中，磨料制品可包括固结磨料制品，诸如粘结磨料和涂覆磨料。粘结磨料本体可以与其他磨料制品不同，因为该本体基本上不含基材。磨料制品的一个特定实例可包括研磨轮、截止轮、超薄轮、组合轮、切割轮、斩切锯或它们的任意组合。另一个实例可包括皮带、圆盘等或它们的任意组合。

图1包括示出根据一个实施例形成磨料制品的工艺的流程图。如图所示，在步骤101处，可通过形成包括将成为最终成形的磨料制品本体的一部分的组分或前体组分的混合物来开始工艺。在一个实施例中，混合物可包括抗冲改性剂。抗冲改性剂可帮助修改磨料制品的模量。在一方面，抗冲改性剂的模量可小于粘结材料或粘结前体材料的模量。在一个特定实例中，抗冲改性剂的模量可比粘结材料或粘结前体材料小至少一个数量级。例如，抗冲改性剂的模量可比酚醛树脂小至少一个数量级。在一方面，抗冲改性剂可呈包括颗粒的粉末形式。抗冲改性剂颗粒可与其他组分或前体组分混合，包括磨料颗粒和粘结材料或粘结前体材料，且可选地与填料、添加剂、增强材料等混合。

在另一方面，混合物可包括特定含量的抗冲改性剂，这有助于改善磨料制品的性质和/或性能。例如，混合物可包括占混合物的总重量的至少0.05wt％的抗冲改性剂，诸如占混合物的总重量的至少0.06wt％、或至少0.07wt％、或至少0.08wt％、或至少0.09wt％、或至少0.1wt％、或至少0.12wt％、或至少0.13wt％、或至少0.15wt％、或至少0.17wt％、或至少0.18wt％、或至少0.19wt％、或至少0.2wt％、或至少0.21wt％、或至少0.22wt％、或至少0.23wt％。在另一个实例中，混合物可包括占混合物的总重量的至多1wt％的抗冲改性剂，诸如占混合物的总重量的至多0.9wt％、至多0.8wt％、至多0.7wt％、至多0.6wt％、至多0.5wt％、至多0.4wt％、至多0.3wt％、至多0.28wt％、至多0.26wt％、至多0.25wt％、至多0.24wt％、或至多0.23wt％。在一个特定实例中，混合物可包括含量为本文提到的任何最小百分比和最大百分比的抗冲改性剂。例如，抗冲改性剂占混合物的总重量可介于包括至少0.05wt％至至多1wt％的范围内，或介于包括至少0.08wt％至至多0.8wt％的范围内、或介于包括至少0.1wt％至至多0.5wt％的范围内、或介于包括0.1wt％至至多0.3wt％的范围内。

在一个实施例中，抗冲改性剂可包括特定粒度分布，包括颗粒的D₁₀、D₅₀、D₉₀或它们的任意组合。D₁₀、D₅₀、D₉₀可通过使用Malvern Panalytical的Mastersizer 2000激光衍射粒度分析仪测量抗冲改性剂的干分散体中的至少10000个颗粒测定。在一方面，抗冲改性剂可包括具有特定平均粒度D₅₀的颗粒，这有助于改善磨料制品的性质和性能。例如，抗冲改性剂可包括至少10微米、至少40微米、至少60微米、至少90微米、至少100微米、至少120微米、至少140微米、至少160微米、至少180微米、或至少200微米的平均粒度。在另一个实例中，抗冲改性剂可包括至多900微米、至多800微米、至多700微米、至多600微米、至多500微米、至多450微米、至多400微米、至多350微米、或至多300微米的平均粒度。在一个特定实例中，抗冲改性剂可包括介于本文提到的任何最小值和最大值的范围内的颗粒的平均粒度，诸如介于至少10微米且至多900微米的范围内、或介于至少120微米且至多600微米的范围内。

在一方面，抗冲改性剂可包括具有特定D₁₀的颗粒，这有助于改善磨料制品的性质和性能。D₁₀旨在定义分布的最小10％中的颗粒的最大粒度(即，在分布的第10个百分位数中的抗冲改性剂颗粒的粒度)。例如，抗冲改性剂可包括至少2微米、至少4微米、至少5微米、至少8微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米、至少25微米、至少30微米、至少35微米、至少40微米、至少45微米、至少50微米、至少55微米、至少60微米、至少65微米、至少70微米、至少75微米、至少80微米、至少85微米、至少90微米、至少95微米、或至少100微米的D10。在另一个实例中，抗冲改性剂可包括至多180微米、至多160微米、至多150微米、至多140微米、至多130微米、至多120微米、或至多110微米的D₁₀。在一个特定实例中，抗冲改性剂可包括介于本文提到的任何最小值和最大值的范围内的颗粒的D₁₀。

在一方面，抗冲改性剂可包括具有特定D₉₀的颗粒，这有助于改善磨料制品的性质和性能。D₉₀旨在定义分布的最大10％中的颗粒的最小粒度(即，分布的第90个百分位数中的抗冲改性剂颗粒的粒度)。例如，抗冲改性剂可包括至少210微米、至少230微米、至少250微米、至少270微米、至少290微米、至少300微米、至少320微米、至少330微米、至少340微米、至少350微米、至少360微米、至少370微米、或至少380微米的D₉₀。在另一个实例中，抗冲改性剂可包括至多1000微米、至多950微米、至多900微米、至多850微米、至多800微米、至多750微米、至多720微米、至多700微米、至多680微米、至多650微米、至多620微米、至多600微米、至多550微米、至多520微米、至多500微米、至多480微米、至多460微米、至多450微米、至多430微米、至多410微米、或至多400微米的D₉₀。在一个特定实例中，抗冲改性剂可包括介于本文提到的任何最小值和最大值的范围内的颗粒的D₉₀。

在一个实施例中，抗冲改性剂可包括高性能抗冲改性剂。在一方面，抗冲改性剂可改善粘结材料的弹性并有助于保持粘结材料的刚度。例如，与具有不含抗冲改性剂的类似EMOD的磨料制品相比，抗冲改性剂可改善磨料制品的EMOD并有助于改善MOR。在另一个示例中，抗冲改性剂可以具有优于橡胶颗粒的改善的性能。在又一个示例中，与具有不含抗冲改性剂的橡胶改性粘结材料的类似磨料制品相比，包括抗冲改性剂的磨料制品可具有改善的EMOD和MOR。

在一个特定实施例中，抗冲改性剂可包括具有核-壳结构的颗粒。在一方面，核和壳可包括不同的模量。例如，与壳相比，核可具有更高的柔性，诸如相对较高的EMOD。在另一个实例中，与核相比，壳可以具有更高的刚度或硬度，诸如挠曲模量。在另一个实例中，核可具有特定的EMOD、挠曲模量或它们的组合，这有助于改善磨料制品的性能和/或性质。在又一个实例中，壳可具有特定的弹性模量、挠曲模量或它们的组合，这有助于改善磨料制品的性能和/或性质。

在一方面，核可包括有机材料。例如，核可包括聚合物，该聚合物包括橡胶型聚合物，诸如丁二烯橡胶、丁二烯苯乙烯橡胶、丁二烯-丙烯腈橡胶或它们的任意组合。在另一方面，壳可包括有机材料。例如，壳可包括聚合物，该聚合物包括丙烯酸类聚合物、苯乙烯聚合物或它们的任意组合。在另一方面，抗冲改性剂可包括颗粒，该颗粒包括核与壳之间的化学键。在另一特定方面，抗冲改性剂可包括嵌段共聚物。在一更特定方面，抗冲改性剂可包括聚合物，该聚合物包括至少3个嵌段。在一特定方面，抗冲改性剂可包括颗粒，该颗粒包括聚合物，该聚合物包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物或它们的任意组合。

在又一个实施例中，抗冲改性剂可包括非团聚颗粒、团聚颗粒或它们的组合。在一方面，抗冲改性剂可包括团聚颗粒。在一特定方面，抗冲改性剂可包括相对于抗冲改性剂颗粒的总体积的至少50vol％的团聚颗粒，诸如占抗冲改性剂颗粒的总体积的至少60vol％、至少70vol％、至少80vol％、至少90vol％、至少95vol％、或至少99vol％的团聚颗粒。在另一方面，抗冲改性剂可包括占抗冲改性剂颗粒的总体积的至多95vol％的团聚颗粒，诸如占抗冲改性剂颗粒的总体积的至多90vol％、至多80vol％、至多70vol％、至多60vol％、至多50vol％、至多40vol％、至多30vol％、至多20vol％、至多10vol％、或至多5vol％的团聚颗粒。在又一个实例中，抗冲改性剂可包括介于本文提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内的团聚颗粒。在一更特定方面，抗冲改性剂可由团聚颗粒组成。应当理解，如本文实施例中提到的，团聚抗冲改性剂颗粒可具有包括D₁₀、D₅₀和D₉₀中的任一个或它们的任意组合的粒度。

在又一方面，可以通过范德华力、化学键或它们的任意组合来保持包含在团聚抗冲改性剂颗粒中的颗粒。在另一方面，团聚抗冲改性剂颗粒可包括包含在团聚抗冲改性剂颗粒中的颗粒的平均粒度。在一个实例中，包含在团聚抗冲改性剂颗粒中的颗粒可具有至少1nm，诸如至少2nm、至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少20nm、至少25nm、至少30nm、至少35nm、至少40nm、至少50nm、至少60nm、至少70nm、至少80nm、至少90nm、至少100nm、至少200nm、至少300nm、至少400nm、至少500nm、至少600nm、至少700nm、至少800nm、至少900nm、至少1微米、至少2微米、至少5微米、至少10微米、或至少20微米的平均粒度。在另一方面，包含在团聚颗粒中的颗粒可包括至多100微米、至多90微米、至多80微米、至多70微米、至多60微米、至多50微米、至多40微米、至多30微米、至多20微米、至多10微米、至多9微米、至多8微米、至多7微米、至多6微米、至多4微米、至多3微米、至多1微米、至多800nm、至多700nm、至多600nm、至多500nm、至多400nm、至多300nm、至多200nm、或至多100nm的平均粒度。在一特定方面，包含在团聚颗粒中的颗粒可具有介于本文提到的任何最小值和最大值的范围内的平均粒度。

在又一方面，包含在团聚颗粒中的颗粒的至少50vol％可具有介于1nm至2微米的范围内的粒度，包含在团聚颗粒中的颗粒的至少60vol％、至少70vol％、至少80vol％、或至少90vol％可具有介于1nm至2微米的范围内的粒度。在又一方面，包含在团聚颗粒中的基本上所有颗粒可具有介于1nm至2微米的范围内的粒度。

在另一方面，抗冲改性剂可包括非团聚颗粒。例如，抗冲改性剂可包括相对于抗冲改性剂颗粒的总体积的至少1vol％的非团聚颗粒，诸如占抗冲改性剂颗粒的总体积的至少2vol％、至少5vol％、至少10vol％、至少20vol％、至少30vol％、至少50vol％、至少60vol％、至少70vol％、至少80vol％、至少90vol％、至少95vol％、或至少99vol％的非团聚颗粒。在一个特定实例中，抗冲改性剂可由非团聚颗粒组成。在另一个实例中，抗冲改性剂可包括占抗冲改性剂颗粒的总体积的至多90vol％的非团聚颗粒，诸如占抗冲改性剂颗粒的总体积的至多80vol％、至多70vol％、至多60vol％、至多50vol％、至多40vol％、至多30vol％、至多20vol％、至多10vol％、或至多5vol％的非团聚颗粒。在又一个实例中，抗冲改性剂可包括介于本文提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内的非团聚颗粒。应当理解，如本文实施例中提到的，非团聚抗冲改性剂颗粒可具有包括D₁₀、D₅₀和D₉₀中的任一个或它们的任意组合的粒度。

在一个实施例中，混合物可包括磨料颗粒。在一方面，磨料颗粒可包括非团聚颗粒、团聚体、聚集体或它们的任意组合。在另一方面，磨料颗粒可包括微晶材料、纳米晶材料、玻璃质材料、无定形材料或它们的任意组合。在一特定方面，磨料颗粒可包括材料，该材料包括氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、碳基材料(例如，金刚石)、碳氧化物、氮氧化物、硼氧化物、超硬磨料材料或它们的组合。在一个特定实例中，磨料颗粒可包括选自由以下项组成的组的材料：二氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、燧石、石榴石、金刚砂、稀土氧化物、含稀土材料、氧化铈、溶胶-凝胶法制备的颗粒、石膏、氧化铁、含玻璃的颗粒及它们的组合。在另一个示例中，磨料颗粒还可以包括碳化硅(例如，Green 39C和Black 37C)、棕色熔融氧化铝(57A)、加晶种的凝胶磨料、含添加剂的烧结氧化铝、成形和烧结氧化铝、粉色氧化铝、红宝石氧化铝(例如，25A和86A)、电熔单晶氧化铝32A、MA88、氧化铝-氧化锆磨料(例如，来自Saint-Gobain公司的NZ、NV和ZF品牌)、挤压铝土矿、烧结铝土矿、立方氮化硼、金刚石、氮氧化铝、烧结氧化铝(例如，Treibacher的CCCSK)、挤出氧化铝(例如，可从Saint-Gobain公司获得的SR1、TG和TGII)或它们的任意组合。在一个特定实施方式中，磨料颗粒可基本上由碳化硅、氧化铝或它们的任意组合组成。在又一方面，磨料颗粒可具有至少7，诸如至少8、或甚至至少9的莫氏硬度。

磨料颗粒可以具有其他特定特征。例如，磨料颗粒可以具有细长形状。在特定示例中，磨料颗粒可以具有至少约1:1的定义为长度:宽度比的纵横比，其中长度为颗粒的最长尺寸并且宽度为颗粒的第二长尺寸(或直径)，其垂直于长度的尺寸。在其他实施例中，磨料颗粒的纵横比可为至少约2:1，诸如至少约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。在一个非限制性实施例中，磨料颗粒可以具有不大于约5000:1的纵横比。

根据至少一个实施例，磨料颗粒的至少一部分可以包括例如在US 20150291865、US 20150291866和US 20150291867中公开的成形磨料颗粒。成形磨料颗粒形成为使得对于具有相同的二维形状和三维形状的成形磨料颗粒，每个颗粒都具有相对于彼此基本上相同的表面和边缘布置。因此，相对于具有相同的二维形状和三维形状的组的其他成形磨料颗粒，成形磨料颗粒在表面和边缘布置中可具有高的形状保真度和稳定性。相反，非成形磨料颗粒可通过不同的工艺形成并且具有不同的形状属性。例如，通常通过粉碎工艺形成非成形磨料颗粒，其中形成大量材料，然后破碎并筛分以获得一定尺寸的磨料颗粒。然而，非成形磨料颗粒将具有表面和边缘的一般无规布置，并且通常在围绕本体的表面和边缘布置中缺乏任何可识别的二维形状或三维形状。此外，相同组或相同批次的非成形磨料颗粒通常相对于彼此缺乏一致的形状，使得当彼此相比时，表面和边缘是无规布置的。因此，与成形磨料颗粒相比，非成形晶粒或破碎晶粒具有显著更低的形状保真度。

在一个实施例中，磨料颗粒可包括成形磨料颗粒，该成形磨料颗粒包括选自由以下项组成的组的二维形状：规则多边形、不规则多边形、不规则形状、三角形、部分凹入的三角形、四边形、矩形、梯形、五边形、六边形、七边形、八边形、椭圆形、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄文字母字符、三角形二维形状、部分凹入的三角形二维形状及它们的组合。

在另一个实施例中，磨料颗粒可包括成形磨料颗粒，该成形磨料颗粒包括选自由以下项组成的组的三维形状：多面体、锥体、椭圆体、球体、棱柱、圆柱体、圆锥体、四面体、立方体、长方体、菱面体、截头锥体、截头椭圆体、截头球体、截头圆锥体、五面体、六面体、七面体、八面体、九面体、十面体、希腊字母、拉丁字母字符、俄文字母字符、汉字字符、复杂多边形形状、不规则形状轮廓、火山形状、单稳态形状及它们的组合。如本文所用，单稳态形状为具有单个稳定的静止位置的形状。

在又一个实施例中，磨料颗粒可包括成形磨料颗粒，该成形磨料颗粒包括本体，该本体具有本体长度(Lb)、本体宽度(Wb)和本体厚度(Tb)，并且其中Lb>Wb、Lb>Tb且Wb>Tb。在一方面，本体可包括至少约1:1、或至少约2:1、或至少约3:1、或至少约5:1、或至少约10:1且不大于约1000:1的一级纵横比(Lb:Wb)。在另一方面，本体可包括至少约1:1、或至少约2:1、或至少约3:1、或至少约5:1、或至少约10:1且不大于约1000:1的二级纵横比(Lb:Tb)。在又一方面，本体可包括至少约1:1、或至少约2:1、或至少约3:1、或至少约5:1、或至少约10:1且不大于约1000:1的三级纵横比(Wb:Tb)。在另一方面，本体长度(Lb)、本体宽度(Wb)和本体厚度(Tb)中的至少一个可具有至少约0.1微米、或至少约1微米、或至少约10微米、或至少约50微米、或至少约100微米、或至少约150微米、或至少约200微米、或至少约400微米、或至少约600微米、或至少约800微米、或至少约1mm且不大于约20mm、或不大于约18mm、或不大于约16mm、或不大于约14mm、或不大于约12mm、或不大于约10mm、或不大于约8mm、或不大于约6mm、或不大于约4mm的平均尺寸。

在又一个实施例中，混合物和所得磨料制品可包括磨料颗粒的共混物。磨料颗粒的共混物可包括第一类型的磨料颗粒和第二类型的磨料颗粒，该第二类型的磨料颗粒在至少一个方面不同于第一类型的磨料颗粒，诸如粒度、晶粒尺寸、成分、形状、硬度、脆弱性、韧性等。例如，在一个实施例中，第一类型的磨料颗粒可包括优质磨料颗粒(例如，熔融氧化铝、氧化铝-氧化锆、加晶种的溶胶凝胶氧化铝、成形磨料颗粒等)，而第二类型的磨料颗粒可包括稀释剂磨料颗粒。

磨料颗粒的共混物可包括以第一含量(C1)存在的第一类型的磨料颗粒，该第一含量可以表示为第一类型的磨料颗粒与共混物的总颗粒含量相比的百分比(例如，重量百分比)。此外，磨料颗粒的共混物可以包括第二含量(C2)的第二类型的磨料颗粒，该第二含量表示为第二类型的磨料颗粒相对于共混物的总重量的百分比(例如，重量百分比)。第一含量可与第二含量相同或不同。例如，在某些示例中，共混物可形成为使得第一含量(C1)可不大于共混物的总含量的90％。在另一个实施例中，第一含量可以小于，诸如不大于85％、不大于80％、不大于75％、不大于70％、不大于65％、不大于60％、不大于55％、不大于50％、不大于45％、不大于40％、不大于35％、不大于30％、不大于25％、不大于20％、不大于15％、不大于10％、或甚至不大于5％。另外，在一个非限制性实施例中，第一类型的磨料颗粒的第一含量可以以共混物的磨料颗粒的总含量的至少1％存在。在其他示例中，第一含量(C1)可以为至少5％，诸如至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、或甚至至少95％。应当理解，第一含量(C1)可以在上文提到的任何最小百分比和最大百分比之间的范围内。

磨料颗粒的共混物可以包括特定含量的第二类型的磨料颗粒。例如，第二含量(C2)可以不大于共混物的总含量的98％。在其他实施例中，第二含量可以不大于95％，诸如不大于90％、不大于85％、不大于80％、不大于75％、不大于70％、不大于65％、不大于60％、不大于55％、不大于50％、不大于45％、不大于40％、不大于35％、不大于30％、不大于25％、不大于20％、不大于15％、不大于10％、或甚至不大于5％。然而，在一个非限制性实施例中，第二含量(C2)可以以共混物的总含量的至少约1％的量存在。例如，第二含量可以为至少5％，诸如至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、或甚至至少95％。应当理解，第二含量(C2)可在上文提到的任何最小百分比和最大百分比之间的范围内。

根据另一个实施例，磨料颗粒的共混物可具有可以定义第一含量(C1)与第二含量(C2)之间的比的混合率(C1/C2)。例如，在一个实施例中，混合率(C1/C2)可以不大于10。在另一个实施例中，混合率(C1/C2)可以不大于8，诸如不大于6、不大于5、不大于4、不大于3、不大于2、不大于1.8、不大于1.5、不大于1.2、不大于1、不大于0.9、不大于0.8、不大于0.7、不大于0.6、不大于0.5、不大于0.4、不大于0.3、或甚至不大于0.2。另外，在另一个非限制性实施例中，混合率(C1/C2)可以为至少0.1，诸如至少0.15、至少0.2、至少0.22、至少0.25、至少0.28、至少0.3、至少0.32、至少0.3、至少0.4、至少0.45、至少0.5、至少0.55、至少0.6、至少0.65、至少0.7、至少0.75、至少0.8、至少0.9、至少0.95、至少1、至少1.5、至少2、至少3、至少4、或甚至至少5。应当理解，混合率(C1/C2)可以在上文提到的任何最小值和最大值之间的范围内。

在其他非限制性实施例中，共混物可以包括其他类型的磨料颗粒。例如，共混物可以包括第三类型的磨料颗粒，该第三类型的磨料颗粒可以包括常规磨料颗粒或成形磨料颗粒。第三类型的磨料颗粒可以包括具有不规则形状的稀释剂类型的磨料颗粒，这可以通过常规的破碎和粉碎技术来实现。

磨料颗粒可以具有特定平均粒度。例如，磨料颗粒可以具有不大于3mm，诸如不大于2mm、或不大于1mm、或不大于900微米、或不大于800微米、或不大于700微米、或甚至不大于600微米的平均粒度。根据一个非限制性实施例，磨料颗粒的平均粒度可为至少100微米，诸如至少200微米、或至少300微米、或至少400微米、或至少500微米、或至少600微米、或至少700微米、或至少800微米、或至少900微米、或至少1mm、或至少1.2mm、或至少1.5mm、或至少2mm。应当理解，磨料颗粒的平均粒度可在包括上文提到的任何最小值和最大值的范围内。

如本文描述，除了磨料颗粒以外，混合物还可以包括其他组分或前体以促进磨料制品的形成。例如，混合物可以包括粘结材料或粘结材料的前体。根据另一个实施例，混合物可以包括有机材料或有机材料的前体，其适合于在进一步加工期间形成有机粘结材料。这种有机材料可以包括一种或多种天然有机材料、合成有机材料及它们的组合。在特定示例中，有机材料可由树脂制成，该树脂可以包括热固性塑料、热塑性塑料及它们的组合。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、聚氨酯、聚苯并恶嗪、聚双马来酰亚胺、聚酰亚胺、橡胶及它们的组合。在一个特定实施例中，混合物包括未固化的树脂材料，该未固化的树脂材料被配置为通过进一步加工形成酚醛树脂粘结材料。

酚醛树脂可以用固化剂或交联剂，诸如六亚甲基四胺改性。在超过约90℃的温度下，六亚甲基四胺的一些实例可以形成交联以形成有助于固化树脂的亚甲基和二亚甲基氨基桥。六亚甲基四胺可以均匀地分散在树脂内。更具体地，六亚甲基四胺可以均匀地分散在树脂区域内作为交联剂。甚至更具体地，酚醛树脂可以包含具有亚微米平均尺寸的交联域的树脂区域。

混合物中可包括其他材料，诸如填料。填料可以存在于或可以不存在于最终成形的磨料制品中。填料可以包括选自由粉末、晶粒、球体、纤维及它们的组合组成的组的材料。此外，在特定示例中，填料可包括无机材料、有机材料、纤维、织造材料、非织造材料、颗粒、矿物、坚果、壳、氧化物、氧化铝、碳化物、氮化物、硼化物、聚合物材料、天然存在的材料和它们的组合。在某一个实施例中，填料可包括材料，诸如砂、氧化铝空心球、铬铁矿、菱镁矿、白云石、莫来石空心球、硼化物、二氧化钛、碳产品(例如，炭黑、焦炭或石墨)、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、硅灰石、莫来石、钢、铁、铜、黄铜、青铜、锡、铝、蓝晶石、红柱石、石榴石、石英、氟化物、云母、霞石正长岩、硫酸盐(例如，硫酸钡)、碳酸盐(例如，碳酸钙)、钛酸盐(例如，钛酸钾纤维)、岩石棉、粘土、海泡石、硫化铁(例如，Fe₂S₃、FeS₂或它们的组合)、氟硼酸钾(KBF₄)、硼酸锌、硼砂、硼酸、细刚玉粉、P15A、软木、玻璃球、硅胶微球(Z-光)、银、Saran^TM树脂、对二氯苯、草酸、碱卤化物、有机卤化物、凹凸棒石或它们的任意组合。在其中填料为颗粒材料的特定示例中，填料可以与磨料颗粒不同，其平均粒度明显小于磨料颗粒。在另一个特定示例中，填料可包括平均粒度不大于约40微米的铁和硫。

在至少一个实施例中，其他添加剂可以包括在混合物中。例如，混合物可包括抗静电剂、润滑剂、孔隙率诱导剂、润湿剂、着色剂或它们的任意组合，以促进磨料制品的混合和/或形成。

在形成混合物之后，工艺可以继续至框102，以使混合物形成包含磨料颗粒的生坯，该磨料颗粒包含在粘结材料中。生坯为未加工的本体，可以在形成最终成形的磨料制品之前进行进一步加工。生坯的形成可包括以下技术，诸如压制、模制、铸造、印刷、喷涂，和它们的组合。在一个特定实施例中，生坯的形成可包括将混合物压制成特定形状，包括例如进行压制操作以形成呈研磨轮形式的生坯。

还应当理解，一种或多种增强材料可以包括在混合物内，或在混合物的各部分之间，以形成复合体，该复合体包括一个或多个磨料部分(即，包含在粘结材料内的磨料颗粒以及孔隙率、填料等)和由增强材料制成的增强部分。增强材料的一些合适实例包括织造材料、非织造材料、玻璃纤维、纤维、天然材料、合成材料、无机材料、有机材料，或它们的任意组合。如本文所用，术语诸如“增强的”或“增强”等指增强材料的离散层或部分，这些离散层或部分与用于制造磨料部分的粘结材料和磨料不同。术语诸如“内部增强”或“内部增强的”等表示这些组分在磨料制品的本体内或嵌入磨料制品的本体。在切割轮中，内部增强组分可为例如具有中间开口以容纳轮的心轴孔的圆盘形状。在一些轮中，增强材料从心轴孔延伸至本体的外围。在其他情况下，增强材料可从本体的外围延伸至刚好位于用于固定本体的凸缘下面的一点。一些磨料制品可以为“区域增强的”，其中(内部)纤维增强组分在本体的心轴孔和凸缘区域周围(本体直径的大约50％)。

在使用所需组分形成混合物并将混合物施加在所需加工装置中之后，工艺可以继续至图1所示的框103，方法为处理混合物，以形成最终成形的磨料制品。处理的一些合适实例可包括固化、加热、压制，或它们的组合。在一个实例中，工艺可以包括粘结剂配料，混合磨料颗粒与粘结剂或粘结前体材料，填充模具，压制并加热或固化混合物。

在完成处理工艺之后，可形成磨料制品，该磨料制品包括磨料本体，该磨料本体包括磨料颗粒，且可选地，该磨料本体包括任何其他添加剂，该任何其他添加剂包含在粘结基质内。在一个特定实施例中，磨料本体可为粘结本体。在一方面，粘结本体可包括磨料颗粒和在三个维度上延伸穿过粘结本体的体积的至少一部分的粘结材料。在另一方面，粘结本体可包括磨料颗粒，该磨料颗粒包含在三维粘结基质中。在另一个实施例中，磨料本体可具有形状，包括轮、珩磨头、圆锥、杯、带凸缘轮、锥形杯、圆盘、段、磨头，或它们的组合。

在一个实施例中，抗冲改性剂颗粒可均匀地分散在粘结材料中。在一个实施例中，磨料本体可包括特定含量的抗冲改性剂，这有助于改善磨料制品的性质和性能。在一方面，本体可包括占本体的总体积的至少1vol％的抗冲改性剂颗粒，或占本体的总体积的至少2vol％、或至少3vol％、或至少4vol％。在另一方面，本体可包括占本体的总体积的至多10vol％的抗冲改性剂颗粒，占本体的总体积的至多9vol％、至多8vol％、至多7vol％、至多6vol％、至多5vol％、或至多4vol％的抗冲改性剂颗粒。在一特定方面，抗冲改性剂颗粒的含量可包括本文提到的任何最小百分比和最大百分比。例如，本体可包括含量介于本体的总体积的至少1vol％且至多10vol％的范围内或含量介于本体的总体积的至少1vol％且至多5vol％的范围内的抗冲改性剂颗粒。

在又一个实施例中，磨料本体可包括特定含量的粘结材料。在一方面，本体可包括占本体的总体积的至多98vol％的粘结材料，或占本体的总体积的至多95vol％、或至多90vol％、或至多85vol％、或至多80vol％、或至多75vol％、或至多70vol％、或至多65vol％、或至多60vol％、或至多55vol％、或至多50vol％、或至多45vol％、或至多40vol％、或至多35vol％、或至多30vol％、或至多25vol％。在另一方面，本体包含占本体的总体积的至少1vol％的粘结材料，或占本体的总体积的至少2vol％、或至少5vol％、或至少10vol％、或至少20vol％、或至少30vol％、或至少35vol％、或至少40vol％、或至少45vol％。在又一方面，本体可包括介于本文提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内的粘结材料的含量。

在又一个实施例中，磨料本体可包括特定含量的磨料颗粒。在一方面，本体可包括占本体的总体积的至少1vol％的磨料颗粒，或占本体的总体积的至少2vol％、或至少约4vol％、或至少6vol％、或至少8vol％、或至少10vol％、或至少12vol％、或至少14vol％、或至少16vol％、或至少18vol％、或至少20vol％、或至少25vol％、或至少30vol％、或至少35vol％。在另一方面，本体可包括占本体的总体积的至多65vol％的磨料颗粒，或占本体的总体积的至多64vol％、或至多62vol％、或至多60vol％、或至多58vol％、或至多56vol％、或至多54vol％、或至多52vol％、或至多50vol％、或至多48vol％、或至多46vol％、或至多44vol％、或至多42vol％、或至多40vol％、或至多38vol％、或至多36vol％、或至多34vol％、或至多32vol％、或至多30vol％、或至多28vol％、或至多26vol％、或至多24vol％、或至多22vol％、或至多20vol％。在又一方面，本体可包括介于本文提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内的磨料颗粒的含量。

在一个实施例中，本体可包括特定含量的孔隙率。在一方面，本体可包括选自由以下项组成的组的孔隙率类型：闭合孔隙率、开口孔隙率，和它们的组合。在示例性应用中，本体可包括孔隙率，其中大部分孔隙率可为闭合孔隙率。在特定应用中，孔隙率可基本上由闭合孔隙率组成。在另一个实例中，大部分孔隙率可为开口孔隙率。在一个特定实例中，本体可包括孔隙率，其中基本上所有孔隙率可为开口孔隙率。

在另一方面，本体可包括特定含量的孔隙率。例如，本体可包括占本体的总体积的至少1vol％的孔隙率，或至少2vol％、或至少4vol％、或至少6vol％、或至少8vol％、或至少10vol％、或至少12vol％、或至少14vol％、或至少16vol％、或至少18vol％、或至少20vol％、或至少25vol％、或至少30vol％、或至少40vol％、或至少45vol％、或至少50vol％、或至少55vol％。在另一个实例中，本体可包括占本体的总体积的至多80vol％的孔隙率，或至多75vol％、或至多70vol％、或至多65vol％、或至多60vol％、或至多55vol％、或至多50vol％、或至多45vol％、或至多40vol％、或至多35vol％、或至多30vol％、或至多25vol％、或至多20vol％、或至多15vol％、或至多10vol％、或至多5vol％、或至多2vol％。在又一个实例中，本体可包括介于本文提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内的孔隙率的含量。

值得注意的是，磨料制品可具有改善的性质和/或性能。在一方面，磨料制品可具有改善的EMOD和改善的MOR与EMOD之比。例如，磨料制品可包括大于5.7，诸如至少5.9、至少6.2、至少6.4、或至少6.5的MOR与EMOD之比。在另一个实例中，磨料制品可包括至多8.0、至多7.7、至多7.5、至多7.3、至多7.0、至多6.8、或至多6.5的MOR与EMOD之比。此外，MOR与EMOD之比可介于包括本文提到的任何最小值和最大值的范围内。

在又一实施例中，本体可包括具有本文实施例中所描述的任何粒度的抗冲改性剂颗粒，诸如D₁₀、D₅₀、D₉₀或它们的任意组合。磨料制品的本体中的抗冲改性剂的粒度可使用具有Renishaw Centrus 0RNQ39的共焦拉曼显微镜光谱仪来测定。可绘制抗冲改性剂颗粒的分布图，并且可以使用最终成形的本体(例如，粘结磨料本体)横截面上的785nm长通边缘滤光片、1200I/mm(633/780)光栅和50倍物镜来测量粒度。拉曼映射可对于抗冲改性剂颗粒在1700cm^-1与1654cm^-1之间的区域中执行，且可对于粘结材料在747cm^-1与803cm^-1之间的区域中执行。可测量统计学上大量(例如，至少50个)抗冲改性剂颗粒，以获得诸如D₁₀、D₅₀、D₉₀等粒度。可使用以下拉曼光谱仪参数。

在一个特定实施例中，磨料制品可特别适合于高精度材料去除操作。例如，磨料制品可包括研磨轮，且具体地可包括高精度研磨轮。磨料制品可具有改善的磨削表面质量，诸如降低的粗糙度、减少的划痕数、螺旋或颤动或它们的任意组合。

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。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1.一种磨料制品，其包含：

本体，该本体包括：

粘结材料；

磨料颗粒，该磨料颗粒包含在粘结材料内；以及

抗冲改性剂，该抗冲改性剂包括包含在粘结材料中的多个颗粒，

其中该多个颗粒包含：

至少10微米的平均粒度(D50)；

至少2微米的粒度D10；

至多1mm的粒度D90；或

它们的任意组合。

实施例2.一种磨料制品，其包含：

粘结本体，该粘结本体包括：

粘结材料；

磨料颗粒，该磨料颗粒包含在粘结材料内；以及

抗冲改性剂，该抗冲改性剂包含在粘结材料内，其中该抗冲改性剂的含量为本体的总体积的至少1vol％且至多10vol％。

实施例3.一种磨料制品，其包含：

粘结本体，该粘结本体包括：

粘结材料；

磨料颗粒，该磨料颗粒包含在粘结材料内；

抗冲改性剂，该抗冲改性剂包含在粘结材料内；以及

大于5.7的MOR与EMOD之比。

实施例4.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂包含多个颗粒，该多个颗粒具有至少10微米、至少40微米、至少60微米、至少90微米、至少100微米、至少120微米、至少140微米、至少160微米、至少180微米或至少200微米的平均粒度。

实施例5.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂包含多个颗粒，该多个颗粒具有至多900微米、至多800微米、至多700微米、至多600微米、至多500微米、至多450微米、至多400微米、至多350微米、或至多300微米的平均粒度。

实施例6.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂的含量为本体的总体积的至少1vol％，或本体的总体积的至少2vol％、或至少3vol％、或至少4vol％。

实施例7.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂的含量为本体的总体积的至多10vol％、至多9vol％、至多8vol％、至多7vol％、至多6vol％、至多5vol％、或至多4vol％。

实施例8.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂包含多个颗粒，其中抗冲改性剂的含量为本体的总体积的至少1vol％且至多5vol％。

实施例9.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂包含多个颗粒，该多个颗粒包含至少2微米、至少4微米、至少5微米、至少8微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米、至少25微米、至少30微米、至少35微米、至少40微米、至少45微米、至少50微米、至少55微米、至少60微米、至少65微米、至少70微米、至少75微米、至少80微米、至少85微米、至少90微米、至少95微米、或至少100微米的粒度D₁₀。

实施例10.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂包含多个颗粒，该多个颗粒包含至多1000微米、至多950微米、至多900微米、至多850微米、至多800微米、至多750微米、至多720微米、至多700微米、至多680微米、至多650微米、至多620微米、至多600微米、至多550微米、至多520微米、至多500微米、至多480微米、至多460微米、至多450微米、至多430微米、至多410微米、或至多400微米的粒度D₉₀。

实施例11.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂包含团聚颗粒、非团聚颗粒或它们的组合。

实施例12.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂包含具有核-壳结构的多个颗粒。

实施例13.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂包含具有核-壳结构的多个非团聚颗粒。

实施例14.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中抗冲改性剂包含具有核-壳结构的多个团聚颗粒。

实施例15.根据实施例14所述的磨料制品，其中包含在团聚颗粒中的颗粒包含至少1nm、至少2nm、至少5nm、至少10nm、至少15nm、至少20nm、至少25nm、至少30nm、至少35nm、至少40nm、至少50nm、至少60nm、至少70nm、至少80nm、至少90nm、至少100nm、至少200nm、至少300nm、至少400nm、至少500nm、至少600nm、至少700nm、至少800nm、至少900nm、至少1微米、至少2微米、至少5微米、至少10微米、或至少20微米的平均粒度。

实施例16.根据实施例14所述的磨料制品，其中包含在团聚颗粒中的颗粒包含至多100微米、至多90微米、至多80微米、至多70微米、至多60微米、至多50微米、至多40微米、至多30微米、至多20微米、至多10微米、至多9微米、至多8微米、至多7微米、至多6微米、至多4微米、至多3微米、至多1微米、至多800nm、至多700nm、至多600nm、至多500nm、至多400nm、至多300nm、至多200nm、或至多100nm的平均粒度。

实施例17.根据实施例14所述的磨料制品，其中包含在团聚颗粒中的颗粒的至少50vol％具有介于1nm至2微米的范围内的大小，包含在团聚颗粒中的颗粒的至少60vol％、至少70vol％、至少80vol％、或至少90vol％具有介于1nm至2微米的范围内的大小。

实施例18.根据实施例12所述的磨料制品，其中核、壳或两者均包括有机材料。

实施例19.根据实施例12所述的磨料制品，其中核的模量不同于壳的模量。

实施例20.根据实施例12所述的磨料制品，其中核包含聚合物，该聚合物包含橡胶型聚合物，该橡胶型聚合物包括丁二烯橡胶、丁二烯苯乙烯橡胶、丁二烯-丙烯腈橡胶、或它们的任意组合。

实施例21.根据实施例12所述的磨料制品，其中壳包含聚合物，该聚合物包含丙烯酸类聚合物、苯乙烯聚合物、或它们的任意组合。

实施例22.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中多种抗冲改性剂包含聚合物，该聚合物包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、或它们的组合。

实施例23.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中所述本体还包含大于5.7、至少5.9、至少6.2、至少6.4、或至少6.5的MOR与EMOD之比。

实施例24.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中所述本体还包含至多8.0、至多7.7、至多7.5、至多7.3、至多7.0、至多6.8、或至多6.5的MOR与EMOD之比。

实施例25.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含固结磨料制品。

实施例26.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含占本体的总体积的至少1vol％的磨料颗粒，或占本体的总体积的至少2vol％、或至少约4vol％、或至少6vol％、或至少8vol％、或至少10vol％、或至少12vol％、或至少14vol％、或至少16vol％、或至少18vol％、或至少20vol％、或至少25vol％、或至少30vol％、或至少35vol％。

实施例27.根据实施例26所述的磨料制品，其中本体包含占本体的总体积的至多65vol％的磨料颗粒，或占本体的总体积的至多64vol％、或至多62vol％、或至多60vol％、或至多58vol％、或至多56vol％、或至多54vol％、或至多52vol％、或至多50vol％、或至多48vol％、或至多46vol％、或至多44vol％、或至多42vol％、或至多40vol％、或至多38vol％、或至多36vol％、或至多34vol％、或至多32vol％、或至多30vol％、或至多28vol％、或至多26vol％、或至多24vol％、或至多22vol％、或至多20vol％。

实施例28.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中磨料颗粒包含选自由以下项组成的组的磨料颗粒：氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、碳氧化物、氧氮化物、超硬磨料、碳基材料、团聚体、聚集体、成形磨料颗粒、微晶材料、纳米晶材料及它们的组合。

实施例29.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中磨料颗粒包含成形磨料颗粒，该成形磨料颗粒包含选自由以下项组成的组的二维形状：规则多边形、不规则多边形、不规则形状、三角形、部分凹入的三角形、四边形、矩形、梯形、五边形、六边形、七边形、八边形、椭圆形、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄文字母字符、三角形二维形状、部分凹入的三角形二维形状及它们的组合。

实施例30.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中磨料颗粒包含成形磨料颗粒，该成形磨料颗粒包含选自由以下项组成的组的三维形状：多面体、锥体、椭圆体、球体、棱柱、圆柱体、圆锥体、四面体、立方体、长方体、菱面体、截头锥体、截头椭圆体、截头球体、截头圆锥体、五面体、六面体、七面体、八面体、九面体、十面体、希腊字母、拉丁字母字符、俄文字母字符、汉字字符、复杂多边形形状、不规则形状轮廓、火山形状、单稳态形状及它们的组合。

实施例31.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中磨料颗粒包含成形磨料颗粒，该成形磨料颗粒包括本体，该本体具有本体长度(Lb)、本体宽度(Wb)和本体厚度(Tb)，并且其中Lb>Wb、Lb>Tb且Wb>Tb。

实施例32.根据实施例30所述的磨料制品，其中本体包含至少约1:1、或至少约2:1、或至少约3:1、或至少约5:1、或至少约10:1、且至多约1000:1的一级纵横比(Lb:Wb)。

实施例33.根据实施例32所述的磨料制品，其中本体包含至少约1:1、或至少约2:1、或至少约3:1、或至少约5:1、或至少约10:1、且至多约1000:1的二级纵横比(Lb:Tb)。

实施例34.根据实施例33所述的磨料制品，其中本体包含至少约1:1、或至少约2:1、或至少约3:1、或至少约5:1、或至少约10:1、且至多1000:1的三级纵横比(Wb:Tb)。

实施例35.根据实施例31所述的磨料制品，其中本体长度(Lb)、本体宽度(Wb)和本体厚度(Tb)中的至少一个具有至少约0.1微米、或至少约1微米、或至少约10微米、或至少约50微米、或至少约100微米、或至少约150微米、或至少约200微米、或至少约400微米、或至少约600微米、或至少约800微米、或至少约1mm且至多约20mm、或至多约18mm、或至多约16mm、或至多约14mm、或至多约12mm、或至多约10mm、或至多约8mm、或至多约6mm、或至多约4mm的平均尺寸。

实施例36.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含占本体的总体积的至多98vol％的粘结材料，或占本体的总体积的至多95vol％、或至多90vol％、或至多85vol％、或至多80vol％、或至多75vol％、或至多70vol％、或至多65vol％、或至多60vol％、或至多55vol％、或至多50vol％、或至多45vol％、或至多40vol％、或至多35vol％、或至多30vol％、或至多25vol％。

实施例37.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含占本体的总体积的至少1vol％的粘结材料，或占本体的总体积的至少2vol％、或至少5vol％、或至少10vol％、或至少20vol％、或至少30vol％、或至少35vol％、或至少40vol％、或至少45vol％。

实施例38.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中粘结材料包含一种或多种天然有机材料、合成有机材料或它们的组合。

实施例39.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中粘结材料基本上由有机材料组成。

实施例40.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中粘结材料包含材料，该材料包含酚醛树脂、具有亚微米平均尺寸的交联域的酚醛树脂、经固化或交联剂(包括六亚甲基四胺)改性的酚醛树脂、环氧树脂、聚酯、氰酸酯、虫胶、聚氨酯、橡胶及它们的组合。

实施例41.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含占本体的总体积的至少1vol％的孔隙率，或至少2vol％、或至少4vol％、或至少6vol％、或至少8vol％、或至少10vol％、或至少12vol％、或至少14vol％、或至少16vol％、或至少18vol％、或至少20vol％、或至少25vol％、或至少30vol％、或至少40vol％、或至少45vol％、或至少50vol％、或至少55vol％。

实施例42.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含占本体的总体积的至多80vol％的孔隙率，或至多75vol％、或至多70vol％、或至多65vol％、或至多60vol％、或至多55vol％、或至多50vol％、或至多45vol％、或至多40vol％、或至多35vol％、或至多30vol％、或至多25vol％、或至多20vol％、或至多15vol％、或至多10vol％、或至多5vol％、或至多2vol％。

实施例43.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含孔隙率，该孔隙率包含选自由闭合孔隙率、开口孔隙率及它们的组合组成的组的孔隙率类型。

实施例44.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含孔隙率，并且其中大部分孔隙率为闭合孔隙率，其中孔隙率基本上由闭合孔隙率组成。

实施例45.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含孔隙率，并且其中大部分孔隙率为开口孔隙率，其中孔隙率基本上由开口孔隙率组成。

实施例46.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含填料，该填料选自由粉末、晶粒、球体、纤维、短切纤维(CSF)、空心颗粒、聚合物空心球或它们的组合组成的组。

实施例47.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含填料，该填料包含选自由以下项组成的组的材料：砂、氧化铝空心球、铬铁矿、磁铁矿、白云石、莫来石空心球、硼化物、二氧化钛、碳产品、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、玄武岩纤维、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、矿棉、MnCl₂、KCl、白云石、或它们的组合。

实施例48.根据实施例1至47中任一项所述的磨料制品，其中本体包含填料，该填料包括材料，该材料包含抗静电剂、润滑剂、孔隙率诱导剂、着色剂及它们的组合。

实施例49.根据实施例1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体包含填料，该填料包含具有平均粒度至多约40微米的的铁和硫。

实施例50.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中本体具有选自由轮、珩磨头、圆锥、杯、带凸缘轮、锥形杯、圆盘、段、磨头及它们的组合组成的组的形状。

实例

实例1

根据本文实施例形成研磨轮样品S1。混合表1中所包括的组分，并且使混合物形成研磨轮的本体。即使提供了范围，也应当理解，所有组分的含量总和为100wt％。

表1

研磨轮样品C2形成具有与S1相似的组分，不同之处在于C2样品不具有抗冲改性剂。在相同条件下测试所有样品的M2高速钢轧辊研磨。表4包括去除0.03mm之后的工件的表面评估结果。

表2

	CS2	S1
			粗糙度Ra(0.18至0.24微米)	OK	OK
颤动	OK	OK
			螺旋	OK	OK
划痕	NOK	OK
			视觉图案	NOK	OK

参见图2，包括S1样品的横截面的拉曼显微镜图像。抗冲改性剂颗粒205分散在粘结材料202中。大小分布(包括D₅₀、D₁₀、D₉₀)可通过测量至少100个抗冲改性剂颗粒测定。抗冲改性剂颗粒包括203.4微米的D₅₀、100.98微米的D₁₀和385.4微米的D₉₀。

实例2

根据本文实施例形成其他研磨轮样品。混合表3中所包括的组分，并且使混合物形成研磨轮的本体。即使为每个组分提供了范围，也应当理解，所有组分的含量总和为100wt％。

表3

实例3

根据本文实施例，使用具有表4中所包括的组分的混合物形成研磨轮样品S3。抗冲改性剂具有与实例1中所述相同的粒度分布。与不包括抗冲改性剂的类似常规样品相比，样品在研磨测试中有望具有改善的表面质量、磨损寿命、研磨效率或它们的任意组合。

表4

组分	典型值(wt％)
		碳化硅磨料颗粒(150#)	89.59％
粉末酚醛树脂	8.47％
		液态酚醛树脂	1.44％
润湿剂	0.33％
		抗冲改性剂	0.16％

根据本文实施例，使用具有表5中所包括的组分的混合物形成研磨轮样品S4。抗冲改性剂具有与实例1中所述相同的粒度分布。与不包括抗冲改性剂的常规样品相比，样品在研磨测试中有望具有改善的表面质量、磨损寿命、研磨效率或它们的任意组合。

表5

组分	典型值(wt％)
		铝磨料颗粒60#	84.39％
粉末酚醛树脂	12.76％
		液态酚醛树脂	2.11％
润湿剂	0.52％
		抗冲改性剂	0.23％

实例4

对MBS抗冲改性剂在精密研磨轮中的作用进行测试。对G级和D级至F级的商品名称为38A80-FB37的研磨轮(可从Saint-Gobain Abrasives获得)进行了MOR和EMOD测试。将MBS抗冲改性剂添加至G级38A80-FB37轮的成分中，以形成代表性轮样品。每组包括12个轮样品。轮样品包括相同的粘结材料，包括橡胶改性的酚醛树脂。

如表6中提到的，使用常规G级38A80-FB37轮(第1组和第5组)作为参考，从F级至E级(第6组至第8组)，轮样品的MOR和EMOR降低。将第2组与第6组进行比较，第2组中的轮具有类似的MOR和EMOD。将第3组与第7组进行比较，第3组中的轮具有改善的MOR和类似的EMOD。进一步比较第4组与第8组，第8组比第8组具有改善的MOR和类似的EMOD。

表6

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以使任何益处、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。本文中提及的包括一种或多种组分的材料可以解释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组成。术语“基本上由...组成”应解释为包括成分，该成分包括所指定的那些材料，并排除除不显著改变材料性质的少数含量(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，本文所指定的成分中的任一者可以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。单独的实施例也可以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以单独地提供，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本领域的技术人员才是显而易见的。通过本公开可以使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，本公开应被视为说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种磨料制品，其包含：

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

抗冲改性剂，所述抗冲改性剂包括包含在所述粘结材料中的多个颗粒，其中所述多个颗粒包含：

至少10微米的平均粒度(D₅₀)；

至少2微米的粒度D₁₀；

至多1mm的粒度D₉₀；或

它们的任意组合。

2.一种磨料制品，其包含：

粘结本体，所述粘结本体包括：

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

抗冲改性剂，所述抗冲改性剂包含在所述粘结材料内，其中所述抗冲改性剂的含量为所述本体的总体积的至少1vol％且至多10vol％。

3.一种磨料制品，其包含：

粘结本体，所述粘结本体包括：

粘结材料；

磨料颗粒，所述磨料颗粒包含在所述粘结材料内；

抗冲改性剂，所述抗冲改性剂包含在所述粘结材料内；以及

大于5.7的MOR与EMOD之比。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中所述抗冲改性剂包含多个颗粒，所述多个颗粒具有至少10微米且至多900微米的平均粒度。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中所述抗冲改性剂的含量为所述本体的总体积的至少1vol％且至多10vol％。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中所述抗冲改性剂包含多个颗粒，所述多个颗粒包含至少2微米的粒度D₁₀、至多1000微米的粒度D₉₀，或它们的组合。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中所述抗冲改性剂包含具有核-壳结构的多个颗粒。

8.根据权利要求7所述的磨料制品，其中所述核包含聚合物，所述聚合物包含橡胶型聚合物，所述橡胶型聚合物包括丁二烯橡胶、丁二烯苯乙烯橡胶、丁二烯-丙烯腈橡胶或它们的任意组合，其中所述壳包含聚合物，所述聚合物包含丙烯酸类聚合物、苯乙烯聚合物或它们的任意组合。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中所述多种抗冲改性剂包含聚合物，所述聚合物包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯、丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物或它们的组合。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的磨料制品，其中所述本体还包含大于5.7且至多为8.0的MOR与EMOD之比。

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