CN1177311A - 制造涂敷有颗粒的基片的方法和装置,以及所制成的这种基片 - Google Patents

Abstract

一种涂敷有颗粒的基片(具体说是一种通过用磨粒来涂敷一基片而形成的研磨材料),其中一基片均匀涂敷有一层较薄粘结微粒层,一种用来制造所述涂层基片的颗粒喷射器,一种包括所述喷射器的涂层基片制造装置,一种涂敷有颗粒的基片的制造方法(具体说是一种其中基片涂敷有磨粒的研磨材料的制造方法),以及一种研磨片。使搅拌气体通过一位于喷射器内的颗粒存储容器(110)的多孔壁,并使一喷射气体从一喷射器喷嘴(120)被馈送通过所述容器,以通过一与喷气嘴(120)大体同轴的排放管(130)而喷出经流化的颗粒和喷射气体。所述颗粒喷射器能得到统一的粒径分布,而不会使颗粒产生结块、集结或搭接现象。

Description

制造涂敷有颗粒的基片的方法和装置， 以及所制成的这种基片

技术领域

本发明涉及一种涂敷有颗粒的基片(具体地说是一种用诸磨粒涂敷一基片而形成的研磨材料)，其中一基片均匀地涂敷有一层较薄的粘性微粒层，一种用来制造所述涂层基片的颗粒喷射器，一种包括所述喷射器的涂层基片制造装置，一种涂敷有颗粒的基片的制造方法(具体地说，是一种其中基片涂敷有磨粒的研磨材料的制造方法)，以及一研磨片。

本发明的背景

图12中示出了一种用于涂敷装置内的已知传统型颗粒喷射泵，其中，诸颗粒是随着气体从一喷涂枪喷嘴喷出的。更具体地说，在一颗粒馈送容器7的下部，设置有一多孔板2，在所述多孔板2上设置有待涂敷的诸颗粒。所述多孔板2设置有一笔直的颗粒馈送管8，其一端与多孔板2连通，其另一端与一喷射器9相连。在具有这种结构的泵中，诸颗粒被馈送到多孔板2的上侧，起流化作用的空气6通过所述多孔板2被送到颗粒馈给器容器7的下侧并搅拌多孔板2上的诸颗粒。而且，诸颗粒1是藉助颗粒馈送管8、在颗粒馈送容器7内的内压Pa的作用下而馈送到喷射器9中的。在已公开的日本专利No.6-286872和6-304502中，揭示了类似的其他例子。

这种涂敷颗粒的基片的传统型制造装置具有下列问题：即使藉助搅拌诸颗粒1以使多孔板2上的诸颗粒变成一流化状态而可以获得适当的粒径或颗粒大小的分布(在下文中，术语“搅拌”是指用来形成流化状态的搅拌作用)，在颗粒馈送管8内部并且在喷射器9的容器内，诸颗粒1将再次发生结块、集结或搭接现象，从而使颗粒粒径变粗。上述“搭接”是指在某一粒径范围内，供给的诸颗粒相互粘连。上述“结块”是指搭接的诸颗粒相互粘连并集结。因此，即使诸颗粒1因馈给到喷射器9的气流5的作用而受到剪切，诸颗粒1仍会发生集结现象，因此使粒径变粗，并且使粒径分布发生变化。所以，传统的涂敷装置很难喷射其粒径分布为5μm或5μm以下的微粒而不会发生结块现象。而且，即使颗粒1具有较大的粒径，其粒径分布仍会随时间发生变化，从而很难控制粒径。

因此，本发明的目的在于克服上述缺陷，并提供一种能获得统一粒径分布的颗粒喷射器、一种包括所述喷射器在内的涂敷有颗粒的基片的制造装置、一种涂敷有颗粒的基片的制造方法、一种涂敷有颗粒的基片和一种具有均匀粒径分布的涂层研磨片。虽然本发明在喷射5μm或5μm以下的诸颗粒时能较好地克服上述问题，但是，本发明并不限于这种大小的颗粒，它还可以较佳地用于5μm以上的诸颗粒。

本发明的概述

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种用来将待涂敷的诸颗粒喷射到一基片上的喷射器，它包括：

一由多孔材料制成的存储容器，所述容器包括一适于将诸颗粒存储在所述容器内的内部和一外表面；

一从所述容器外延伸至其内部并设置在所述存储容器底部的喷射气体的喷嘴，所述诸颗粒存储在容器的一部分内，所述喷气嘴适于将行将喷射到存储容器外的喷射气体馈给到存储容器内部；

一在所述存储容器底部与所述喷气嘴大体同轴设置并且从所述容器的内部延伸至其外部的排放管，所述排放管适于将所述喷射气体和诸颗粒从所述存储容器内部送到其外部；以及

一搅拌气体入口，它与所述多孔存储容器的外表面呈流体连通，适于将搅拌气体从存储容器外部通过所述多孔容器馈送到存储容器内部以起搅拌作用，以便使至少位于存储容器内的设置有所述喷气嘴和排放管的底部的诸颗粒成流化状态。

采用上述结构，穿过多孔材料到达存储容器内部的搅拌气体至少可以馈送到设置有喷气嘴和排放管的存储容器的底部，由此对存储容器内的诸颗粒进行搅拌。因此，存储容器发挥作用从而能使待存储的诸颗粒不会发生结块、集结或搭接现象，并且可以使诸颗粒的粒径得到统一。

在上述实施例的一种变型中，还设置有一形成气体压力缓冲部分的外部容器，它由所述外部容器和至少是存储容器的设置有喷气嘴和排放管的底部外表面之间的间隙所围成，其特点在于、所述搅拌气体入口是与所述缓冲部分流体连通的。在一较佳实施例中，所述气体压力缓冲部分围绕在所述存储容器的周围。

此外，根据本发明，还提供了一种包括上述喷射器在内的、用来制造涂敷有颗粒的基片的装置，它包括：

一如上所述的喷射器；

一用来将诸颗粒提供到所述喷射器存储容器内部的颗粒馈送器；以及

一与所述喷射器的排放管流体连通、用来将藉助喷射气体从喷射器中馈送出来的诸颗粒涂敷到一基片上的涂敷装置。

采用上述结构，在有着从颗粒馈送器馈送来的诸颗粒的喷射器中，搅拌气体穿过存储容器的内部以将搅拌气体至少送到存储在存储容器至少底部的诸颗粒处，在所述底部，设置有喷气嘴和排放管。其结果是可以搅拌存储容器内的诸颗粒。因此，喷射器发挥作用从而能使诸颗粒不会发生结块、集结或搭接现象，并且可以使诸颗粒的粒径相统一。

此外，根据本发明，还提供了一种用来制造一涂敷有颗粒的基片的方法，它包括以下步骤：

(a)将诸颗粒馈送到一喷射器的存储容器内，所述喷射器包括一由多孔材料制成的存储容器，所述容器包括一适于将诸颗粒存储在所述容器内的内部和一外表面；

(b)利用搅拌气体来搅拌诸颗粒，所述搅拌气体通过一与所述多孔容器的外表面流体连通的搅拌气体入口而提供到所述存储容器的内部而搅拌作用，以便使至少位于存储容器底部的诸颗粒流化；

(c)藉助使喷射气体通过一喷气嘴来使经流化的诸颗粒从所述容器的内部喷射出来，所述喷气嘴从所述容器外部延伸至其内部并设置在所述容器的底部，在该底部，诸颗粒被流化，喷射气体和诸颗粒通过一与所述喷气嘴大体同轴设置的排放管而排出所述存储容器；以及

(d)利用一涂敷装置，用藉助喷射气体从所述排放管中排放出来的诸颗粒来涂敷一基片。

在所述搅拌颗粒的步骤中，搅拌气体藉助喷射器所具有的存储容器内壁而馈送到那些存储在存储容器至少底部的诸颗粒，在该底部设置有喷气嘴和排放管。因此，可以搅拌存储容器内的诸颗粒，从而不会发生结块、集结或搭接现象，因此可以获得统一的粒径分布。

此外，根据本发明，还提供了一种利用上述制造装置或制造方法进行制造的涂层基片。

具体地说，所述涂层基片的特点在于：所述基片藉助一种颗粒喷射方法可以涂敷上5μm或5μm以下的磨粒。

搅拌气体藉助喷射器所具有的存储容器内壁而馈送到那些存储在存储容器至少底部的诸颗粒，在该底部设置有喷气嘴和排放管。因此，可以搅拌存储容器内的诸颗粒，从而不会发生结块、集结或搭接现象，因而可以获得统一的粒径分布。因此，从喷射器喷射出来并涂敷到基片上的诸颗粒可以获得统一的粒径分布。

附图简要说明

图1是本发明喷射器第一实施例的平面图；

图2是图1中喷射器的剖视图，它是沿图1中的线2-2截取的；

图3是本发明喷射器的第二实施例的平面图；

图4是沿图3中线4-4截取的剖视图；

图5是一实验结果的曲线图，它示出了在吸引颗粒负压(particle drawingnegative pressure)P₃、喷射气体的流速V₃和二次吸收气体的流速V₃相对于喷射气体压力P₂的相互关系；

图6是本发明涂层基片制造装置的设置情况的视图；

图7是一曲线图，它示出了从将颗粒馈送至图6所示的制造装置开始一直到将颗粒涂敷到所述基片的过程中颗粒粒径分布的变化情况；

图8是一曲线图，它示出了在传统的涂层基片制造装置内，从将颗粒馈送至传统型制造装置开始一直到将颗粒涂敷到所述基片的过程中颗粒粒径分布的变化情况；

图9是一示出了在由图6所示制造装置所制造的涂层基片内的诸颗粒的状态的视图；

图10是一示出了在由图6所示制造装置所制造的涂层基片内的诸颗粒的另一状态的视图；

图11是一示出了在由传统型制造装置所制造的涂层基片内的诸颗粒的状态的视图；以及

图12是一传统喷射器的剖视图。

本发明的具体描述

下面将结合诸附图，对作为本发明实施例的一种涂敷有颗粒的基片、一种用来制造所述涂层基片的颗粒喷射器、一种包括所述喷射器在内的涂层基片制造装置、一种涂敷有颗粒的基片的制造方法以及一种研磨片进行描述。应予注意的是，所述涂层基片是由包括前述颗粒喷射器在内的所述制造装置进行制造的，并且是藉助所述涂层基片制造方法而进行制造的。

图1至图4均是所述喷射器的视图。所述喷射器行将用来喷射诸颗粒，这些颗粒将被涂敷到一片状基片上，所述片状基片是基片的一种存在形式。在本实施例中，所述涂层基片是一研磨片。图1和图2所示的喷射器100包括一存储容器110、一喷射气嘴120、一排放管130。一外部容器140，以及一气体压力缓冲部分150。

存储容器110的容器内表面呈圆锥形，因此能使诸颗粒轻易地从一将在后文中描述的颗粒馈送器中馈送进容器并从所述容器中喷射出来，所述存储容器110是用来将诸颗粒存储在容器内表面111内。此外，所述存储容器110是由一种多孔材料制成，以便能藉助众多的孔隙将气体从容器的外部馈送到容器内部。存储容器110的壁厚将由因壁厚和材料强度而产生的压力损失来确定，它最终由实验结果来确定，从而使气体从存储容器110的内壁表面115均匀地喷射出来。

多孔材料最好包括具有一定孔径的孔而与其类型无关。所述多孔材料可以例如在诸如陶瓷SiC和Al₂O₃、诸如Teflon(杜邦公司的商标)的塑料、由烧结的不锈钢制成的金属材料。以及橡胶材料之中，根据所使用的条件来加以选择。至于形成在多孔材料内的诸孔的孔径，孔径过小将使气体通过诸孔时阻力过大，从而很难控制气体压力。相反，孔径过大，在使用喷射器100的过程中或之后将可能使诸颗粒粘附在存储容器110的内壁表面115上从而会阻塞诸孔隙，因此，最适宜的孔的孔径是由实验来确定的，并与其它因素有关，例如，气体喷射压力或者存储容器110的形状等。在诸实验中。例如，当采用0.01MPa的气体喷射压力、10μm的颗粒粒径时，最好将多孔材料的孔的孔径设定为20μm至100μm，这样，在通常情况中就不大可能发生前述问题。

喷气嘴120是一用来将喷射气体馈送入存储容器内并将存储在容器内部111内的诸颗粒喷射到存储容器外侧的喷嘴。将喷嘴120从存储容器110的外侧安装得一直到一形成在圆锥形存储容器110底部的凹部112。

设置在凹部112处并与喷嘴120共轴设置的排放管130是一喷嘴，它能将从喷射气嘴120喷射出来的喷射气体以及存储在存储容器110内的诸颗粒排放到存储容器110之外。

外部容器140是一环绕存储容器110并且相对于存储容器110的外侧表面113具有适当间隙的容器。所述间隙形成一气体压力缓冲部分150。所述气体压力缓冲部分150可以任选地设置在存储容器110的底面114和外部容器140之间。喷气嘴120和排放管130被设置成穿过外框架容器140。所述外框架容器140最好由一种金属材料制成，以保证喷射器100具有足够强度，但是，它也可以由任何一种具有适当强度的材料制成，诸如陶瓷材料或其它类似材料。

气体压力缓冲部分150形成一空间，该空间被一旋入外部容器140的顶盖141所封闭。因此，从一设在外部容器140的一个或多个位置的搅拌气体入口142馈送来的气体的压力通常是均匀地作用于存储容器110的整个外壁上，而不是直接作用于存储容器110的某部分上，因此，在存储容器110的内部表面115上可以获得均匀的气体喷射作用。应予注意的是，虽然在本实施例中，气体压力缓冲部分150是诸个彼此相互连通的腔室，但是，人们可以随意地将它们分成互不连通的各部分。如果将气体缓冲部分150分成诸个互不连通的部分，搅拌气体入口142就要形成在外部容器140上与所述诸互不连通部分相对应的位置上。

就象在图3和图4中喷射器170中所示的那样，可以省去气体压力缓冲部分150。在本实施例中，气体是从搅拌气体入口142直接馈送到存储容器110的外侧表面113的。通过存储容器110的诸孔的气体被馈送到存储容器的内部。而且，在没有气体压力缓冲部分150时，最好是设置多个搅拌气体入口142，以便使气体能通过圆锥形内壁115和存储容器110的凹部112而喷射。

顶盖141设置有一开口143，因此可将诸颗粒馈送到存储容器110的容纳内部111。

馈送到喷射气嘴120和搅拌气体入口142的气体可以包括惰性气体，诸如氮气、氩气和其它类似气体，或者是空气。最好能对所述气体的湿度和温度进行控制，并且所述气体最好是一种含有一表面张力为40达因的液体的气体，例如，乙醇蒸汽或全氟化碳。

而且，虽然存储容器110、外部容器140，以及其它类似物都是制成一种矩形形状，如本发明附图所示的那样，但是，它们也可以包括其它所需形状。

下面对上述喷射器100的使用原理进行描述。

当将搅拌气体馈送到诸搅拌气体入口142时，大体均匀的气体压力通过气体压力缓冲部分150而作用在存储容器110外侧表面113上。通过诸孔的搅拌气体被馈送到所述存储容器的内部111，在该处，搅拌气体至少对处于凹部112内的诸颗粒进行搅拌，所述凹部设置在存储容器110底部，在所述底部设置有诸喷气嘴120和排放管130。而且，所述气体还能搅拌存储在存储容器110内部111内的诸颗粒。同时，由喷射气体所搅拌的诸颗粒也是通过排放管130而喷射的，并随喷射气体一起被喷射至喷射器100的外部。

在上述工作过程中，假定馈送至喷气嘴120的喷射气体的压力为P₂，喷射气流的流速为V₃，容器内部111内的吸引颗粒的负压为P₃，并且随存储容器内部111内的诸颗粒一起被吸收和排放的二次吸收气体的流速为V₃，图5示出了一实验结果的例子，它反映了吸收颗粒的负压P₃、喷射气体流速V₂、二次吸收气体流速V₃相对于喷射气体压力P₂的相互互系。V₃和V₃的值的单位是“NI/min”，它表示在换算成标准条件下(1标准大气压，0℃)每分钟的气流量(1)。以下是用来产生图5中所示数据的喷射器的各尺寸：存储容器110具有一方形的形状，其每一侧边约为56毫米，高度约为38毫米。容器内部111具有一圆锥形的形状，其最大直径约为50毫米，凹部112具有一约为15毫米的直径和一约为13毫米的深度。与气体压力缓冲部分150相对应的间隙约为3毫米。在所述附图中，白色或空心的标记表示由本实施例喷射器得出的结果，而黑色或实心的标记表示由图2所示传统型喷射器得出的结果。由图5可以得到以下提示：

1)喷射气体的压力P₂与一例如电晕充电式喷射枪(corona charge type spraygun)之类的涂敷装置的喷射压力之间的关系是线性的，因此应该根据将诸颗粒涂敷到所述基片上所处的环境条件来设定喷射气体压力。

2)同时，为了每次都能将诸颗粒均匀地涂敷到基片上，最好对从颗粒馈送器馈送到喷射器的颗粒的馈送速度进行控制，以便能在恒定的条件下进行工作，并且即使喷射气体压力P₃有所改变，也能保持喷射器孔口处的吸收条件(drawmg condition)、尤其是保持吸收颗粒的负压P₃和二次吸收气体流速V₃为恒定值。

3)如图5所示，如果采用本实施例的喷射器，可以发现颗粒吸收负压P₃和二次吸收气体流速V₃都基本保持恒定，而与喷射气体压力P₂无关，表明这种喷射器的功能是非常优良的。相反，如果采用传统喷射器，可以发现颗粒吸收负压P₃随着增大的喷射气体压力P₂朝着负压方向单调地递增，而二次吸收气体容积V₃也单调递增，从而使孔口处的吸收条件发生较大变化。

下面，对具有本发明的上述喷射器100或喷射器170(下文中以喷射器100为代表)的、涂敷有颗粒的基片的制造装置进行描述。

如图6所示，制造装置200包括如上所述的喷射器100、一设置在喷射器100上游并用来将诸颗粒馈送到存储容器110的颗粒馈送器210，以及一设置在喷射器100的下游并用来使一片状基片250涂敷有诸颗粒的涂敷装置230。

颗粒馈送器210具有一产生振动的气动滑板211。所述产生振动的气动滑板211具有一振动底板212，所述振动底板能使得一将诸颗粒馈送至其上的底板表面发生振动，并能使气体从所述底面表面中喷射出来，从而使诸颗粒得到分散并随后馈送到喷射器100。采用这种方法，颗粒馈送器210能藉助振动所述振底板212以及喷射气体而将经计量后的诸微粒馈送至振动底板212的馈送侧而加以流化。

在一较佳实施例中，将由Shinko Electric Co.，Ltd制造的V-20B用作所述产生振动的气动滑板211的振动源，所述振动底板212由9μm纲目不锈钢制成。馈送至振动底板212的气体的压力是0.01MPa。

所述颗粒馈送器的其它实施例包括往复式馈送器、旋转立轴式馈送器、旋转卧式馈送器、螺旋式馈送器、循环带式馈送器、容量式馈送器，以及流化式馈送器，或者是这些馈送器的组合。

所述涂敷装置230在本实施例中是一电晕充电式喷射枪。在一较佳实施例中，使用的是一种由Ransburg Industry Co.，Ltd.制造的MPSI-F型电晕充电式喷射枪。

在一较佳实施例中，喷射器100的存储容器110的材料是Teflon(杜邦公司的商标)，并且搅拌气体的压力是0.01Mpa。而且，喷射气体的压力P₂是0.3Mpa。

所述涂敷装置的其它实施例包括混合式喷射枪和摩擦生电充电式喷射枪。

此外，也可以通过将产生振动的气动滑板211和喷射器100机械地彼此相连来设置分散装置，使产生振动的气动滑板211的变化也可使喷射器100产生振动。

也可以这样设置：使位于喷射器100和涂敷装置230之间的颗粒传送管产生振动。

采用上述安排的制造装置200是以下述方式进行工作的：将馈送至产生振动的气动滑板211的微粒260馈送至喷射器100的存储容器110并且同时对它进行控制，以避免因振动空气滑板211的振动变化和气体的喷射而发生结块、集结或其它类似现象。在喷射器100的存储容器110内，诸颗粒被搅拌并随后随喷射气体从排放管130中喷射出来，并由此馈送至涂敷装置230。所述涂敷装置230利用一种静电涂敷方法将馈送来的诸颗粒施加于所述作为基片250的片材上。

关于上述制造装置200，现结合图7和图8，对从诸颗粒馈送至振动气动滑板211开始一直到涂敷于基片250为止的过程中诸颗粒260的粒径分布情况进行说明，以上说明是通过将采用本发明喷射器100的情况和采用图12所示的传统型喷射器的情况相比较而给出的。

在研磨之后，对待涂敷于基片250的磨粒进行分类，这样就具有了一特定的粒径分布。然后，将诸颗粒粒化并进行临时存储。在将诸颗粒进行存储的同时，诸颗粒可能会相互粘连在一起。将该过程中所获得的颗粒粒径假设称为“a”。

与此同时，在已开始制造研磨片251的情况下，将预定量的颗粒260馈送至产生振动的气动滑板211，在该处，诸颗粒在气体喷射和从产生振动的气动滑板211的振动底板212传来的振动的作用下被流化。因此，将相互粘连的诸颗粒重新分成一为“b”的粗粒径状态。接着，在粒径分布为“b”的情况下，诸颗粒被送至喷射器100的存储容器110。

如上所述，在本实施例的喷射器100的存储容器110内，诸颗粒被搅拌气体所搅拌，从而被保持在一流化的状态，其粒径分布被维持在微粒状态，因此不会发生在采用传统喷射器时所发生的结块或集结现象。在这种情况下所获得的粒径分布如图7所示由“c”表示。

另一方面，在传统喷射器中，被馈送的诸颗粒是沉积在喷射器内，并且在诸颗粒中会发生结块和集结现象，从而会使颗粒粒径变得粗大。这种最终形成的粒径分布由图8中的“c”予以示出。

当本实施例喷射器100内的诸颗粒在喷射器100的孔口处进入搅拌气体的高速气流时，受到一剪切力的作用，从而使得颗粒被碎化。因此，就得到了如图7中用“e”示出的粒径分布。因此，当使用本实施例的喷射器100时，在喷射器100内部，在诸颗粒中就不会发生结块或集结的现象。所以，涂敷颗粒的粒径分布“e”就变成一种细粒且恒定的分布，并且能很方便地得到一种近似于初始颗粒的粒径分布“a”。

而当使用传统喷射器时，在所述喷射器内就会发生结块和集结现象。因此，如图8所示，涂敷颗粒的“e”粒径分布将是一种劣于初始颗粒的“a”粒径分布的状态。

从以上描述中可以看到，如果采用本发明的喷射器100，在喷射器容器内，诸颗粒将保持一种流化状态。因此，不会发生结块、集结或其它类似现象，从而能很方便地维持一种细粒的粒径分布状态。而且，可以将喷射器孔口处的诸颗粒的吸引保持恒定，而无关于颗粒吸引负P₃，从而可以均匀地涂敷诸颗粒。

使用上述制造装置200能在各种条件下制造研磨片。以下是涂敷有颗粒的基片的制造方法的一较佳实施例。

将牛皮纸用作所述基片250。

所述粘结剂包括以下成份：

环氧树脂    100   按重量计算

硬化剂      3.0   按重量计算

二甲苯      34.3  按重量计算

           137.3  按重量计算

首先，在22℃、110g/m²的条件下，将上述粘结剂涂敷到基片250上。

在以下条件下，在涂敷有粘结剂的基片250的粘结剂上进行颗粒涂敷作业。

将氧化铝#4000用作所述颗粒。将台式馈料器(由Funken Powtechs，Inc.制造，馈送速率为25g/min)用作所述馈送到产生振动的气动滑板滑板211的馈料器。采用产生振动的气动滑板211、喷射器100和涂敷装置230在基片250上进行颗粒喷射涂敷作业。所述颗粒喷射涂敷方法是以以下两种方式进行的，即一种是加以电场，而另一种是不加电场的。

在一通风炉内，在140℃的温度下，对经过颗粒喷射涂敷的那一层先进行为时5分钟的烘干。然后，在相同条件下，将相同的粘结剂进一步涂敷到经烘干的那层上，并在相同的条件下进行烘干。

接下来，将一种由上述制造装置200及制造方法进行制造的涂层基片的一种形式的涂层基片(下文中也称作”砂皮纸“)与藉助传统制造装置进行制造的涂层基片相比较。

当采用传统喷射器来制造研磨片或涂层基片时，其中使诸颗粒与喷射器相接触的接触表面不是由多孔材料制成的，因此，通过使用传统喷射器可以涂敷由粘性较小的颗粒构成的诸颗粒，即涂敷较大的诸颗粒，而粒径较小(例如，5μm或5μm以下)的颗粒由于它们的相互粘连作用而粘附并沉积在传统喷射器的接触表面上。当以此方式沉积的诸颗粒达到一定量时，它们将在重力或类似作用力的作用下被吸入馈送至传统喷射器的喷射气体气流中，并在喷射气体的剪切力的作用下散布开来。但是，吸入喷射器内成相互粘连状态的的诸颗粒不能被完全分散开来，因此相互粘连的诸颗粒会不规则地吸入气流中。因此，从传统喷射器中喷射出来的气体内的诸颗粒不能在喷射气流中维持在一恒定的浓度。

从以上描述可以看到，当采用传统的喷射器时，在片材表面上会出现相互粘连的诸颗粒，并且从喷射器喷射出来的诸颗粒的浓度也不均匀。因此，在这种情况下所制得的产品将会出现诸颗粒的涂敷厚度是有变化的情况。

相反，当采用上述本发明的喷射器时，就不会发生上述问题。因此，可以毫不费力地制造出各种磨粒粒径的、从粒径粗大至微粒范围内的产品。

表1将采用本发明喷射器的情况与采用传统喷射器的情况进行比较，进行比较的是不同磨粒粒径的砂纸的产品合格率即产品的无缺陷率。应予注意的是，颗粒是藉助静电涂敷方法而涂敷到诸片材上的。在表1中的本发明喷射器那一列中，“A”表示其中未设置气体压力缓冲部分150但设置有多个搅拌气体入口142的喷射器170的实施例，“B”和“C”表示其中设置有气体压力缓冲部分150的喷射器100的实施例。此外，在“A”和“B”的实施例中，在所述涂敷方法中利用了电场，而在“C”实施例中，是不使用电场的。

                          表1

砂纸的类型		采用本实施例的喷射器的产品的无缺陷率			采用传统方法制得的产品的无缺陷率
						磨粒粒(μm)	磨料号码(#)	A(％)	B(％)	C(％)
15	1000	100	100	100							100
					9	2000	100	100	100	85
5	3000	100	100	100							0
					3	4000	98	98	97	0不能制造
1	8000	96	95	80							0不能制造
					0.5	-	90	93	70	0不能制造
0.1	-	53	54	51							0

表2示出了将传统方法制造的砂纸的研磨效率和使用本发明喷射器进行制造的砂纸的研磨效率相比较而得到的比较结果，在传统方法浆料法中，磨粒是预先与一种粘结剂相混合后涂敷到基片上的。应予注意的是，使用本发明喷射器制造的砂纸是藉助静电涂敷方法制得的，并且使用了设置有气体压力缓冲部分150的喷射器。而且，所述研磨效率是指：当对4英寸×6英寸见方的样品进行1000次的来回摩擦时，诸样品进行磨擦之前和磨擦之后在重量上的变化，所述研磨效率表示：研磨效率的值越大，所得到的研磨作用将越理想。在表2中，图9所示的砂纸是用于实施例的标号为“1”至“4”的方法中，而图10所示砂纸是用于标号为“5”至“6”的方法中的。

                                       表2

	制造方法	基片		粘结剂	磨粒		研磨效率		备注
											材料	厚度(mil)	材料	粒径(μm)	丙烯板(g)	铜板(g)	电场
		1	实施例		PET	3	聚酯	Al2O3	3	0.35									0.45	有	设置有气体压力缓冲部分
2	实施例			PET							3	环氧树脂	Al2O3	3	0.32	0.48	有
		3	实施例		PET	3	聚酯	Al2O3	3	0.30								0.42	无	设置有气体压力缓冲部分
4	实施例			PET							3	环氧树脂	Al2O3	3	0.31	0.43	无
		5	实施例		PET	3	聚酯	Al2O3	3	0.25								0.26	有		设置有气体压力缓冲部分
6	实施例			PET							3	环氧树脂	Al2O3	3	0.28	0.23	有
		7	传统型		PET	3	聚酯	Al2O3	3	0.09								0.11	-	-
8	传统型			PET							3	环氧树脂	Al2O3	3	0.08	0.07	-				-

将图9的本实施例砂纸和图11的传统砂纸相比较可以看出，本实施例砂纸的研磨效率优于传统砂纸的研磨效率的原因在于基片250上的磨粒252的形式。换句话说，在传统方法中，由于从喷射器中喷射出来的诸颗粒具有强的粘合力，因此不能在干燥状态涂敷诸颗粒。因此，藉助利用一抹刀或其它类似工具将粘结剂与诸颗粒的混合物涂到了所述基片上。所以，如图11所示，磨粒252的边缘部分252a基本上是不与所述基片垂直而是基本上与所述基片相平行的。

与此相反，在本发明中，可以使喷射器内的诸颗粒的粘合力较小，因此只有诸磨粒252可以被涂敷到基片250上。换句话说，可以制造这样一种砂纸，其中诸磨粒被涂敷到基片250表面上的粘结剂上，如图9所示，以及另一种砂纸，其中一第二粘结剂253被涂敷到诸颗粒上，如图10所示。因此，在本发明的砂纸中，诸磨粒252的诸边缘252a相对于基片250是不规则设置的，因此砂纸的表面不是制成一平面，这与传统方法是不同的。这是造成研磨效率是传统方法的近似三倍的原因。但是，如表2所示，由于诸磨粒252在基片250上取向关系(当采用静电涂敷时，诸磨粒的主轴极易与电场方向一致)，并且由于粘结剂的涂敷程度，在各实施例中，研磨效率会有所不同。但是，与传统例子相比，这种差别还是很小的，因此，在每一种情况中，本发明的优点都是显著的。此外，图10所示砂纸的研磨效率优于传统砂纸研磨效率的原因在于：即使粘结剂253已经覆盖在诸磨粒252的整个表面上，在研磨过程中，所述粘结剂253都将受到紧压，从而使诸磨粒252作用在一被研磨的物体上。另一个原因在于：在本发明的研磨片中，与传统例子相比，诸磨粒252的诸边缘252a的方向是朝着所述被研磨物体的被研磨表面的方向的。

当将由Al₂O₃制成的、粒径为3μm的颗粒涂敷至一由尼龙树脂制成的非织造织物上时，在本发明的情况中，所述研磨织物的基片250上所涂敷的诸颗粒比起传统的例子来更细和更为均匀。

如上所述，根据本发明的喷射器，通过存储容器的搅拌气体被馈送至至少存在于所述存储容器底部的颗粒，在该底部，设置有喷射体喷嘴和排放管。因此，存储容器内的诸颗粒受到搅拌而不会不引起结块、集结或搭接现象，从而有可能使喷射器喷射出来的诸颗粒具有统一的粒径分布。

而且，根据本发明的制造装置，在有颗粒从颗粒馈送器馈送到其内的喷射器中，经过存储容器的搅拌气体被馈送到至少存在于存储器的、设有喷气喷嘴和排放管的底部。这样，颗粒在存储器中被搅拌而不会产生结块，集结或搭接现象，从而从喷射器喷射出来的颗粒的粒径分布成为统一粒径一事成为可能。

而且，根据本发明的制造方法，在颗粒搅拌过程中，将搅拌气体通过喷射器的内壁馈送到至少位于存储器底部的诸颗粒，在该处，设置有喷气嘴和排放管。搅拌存储器内的诸颗粒，因此，不会引起结块、集结或搭接现象，从而有可能使从喷射器喷射出来的诸颗粒具有统一的粒径分布。

而且，藉助以下设置：即将搅拌气体藉助喷射器所包含的存储容器的内壁，馈送到至少位于存储器底部的诸颗粒，在该处，设置有喷气嘴和排放管，存储器内的诸颗粒受到搅拌不会引起结块、集结或搭接现象，从而有可能使从喷射器喷射出来的诸颗粒具有统一的粒径分布。因此，可以将本发明的涂层基片制造成这样一种涂敷有颗粒的基片，即其中涂敷至基片上的诸颗粒具有统一的粒径分布。

至此已结合本发明的几个实施例对本发明作了描述。以上的具体描述和例子仅仅是为了便于理解而给出的。对于本技术领域的熟练人员来说，对所述的诸实施例完全有可能作出种种不背离本发明保护范围的变化。因此，本发明的保护范围不应该受到本文所述的具体描述和结构的限制，而是应该由权利要求书所描述的结构以及这些结构的等效物来限定其保护范围。

Claims (7)

1.一种用来将待涂敷的诸颗粒喷射到一基片上的喷射器，它包括：

一由多孔材料制成的存储容器，所述容器包括一适于将诸颗粒存储在所述容器内的内部和一外表面；

一从所述容器外延伸至其内部并设置在所述存储容器底部的喷气嘴，所述诸颗粒存储在容器的一部分内，所述喷气嘴适于将行将喷射到存储容器外的喷射气体馈送到存储容器内部；

一在所述存储容器底部与所述喷气嘴大体同轴设置并且从所述容器的内部延伸至其外部的排放管，所述排放管适于将所述喷射气体和诸颗粒从所述存储容器内部馈送到其外部；以及

一搅拌气体入口，它与所述多孔存储容器的外表面呈流体连通，适于将搅拌气体从存储容器外部通过所述多孔容器馈送到存储容器内部以起搅拌作用，以便使至少位于存储容器的设置有所述喷气嘴和排放管的底部的诸颗粒成流化状态。

2.如权利要求1所述的喷射器，它还包括：一形成气体压力缓冲部分的外部容器，它由所述外部容器和至少是存储容器的、设置有喷气嘴和排放管的底部外表面之间的间隙所围成，其特征在于，所述搅拌气体入口是与所述缓冲部分流体连通的。

3.如权利要求2所述的喷射器，其特征在于，所述气体压力缓冲部分围绕在所述存储容器的周围。

4.一种包括如权利要求1所述的喷射器、用来制造涂敷有颗粒的基片的装置，它包括：

一如权利要求1所述的喷射器；

一用来将诸颗粒提供到所述喷射器存储容器内部的颗粒馈送器；以及

一与所述喷射器的排放管流体连通、用来将藉助喷射气体从喷射器中馈送出来的诸颗粒涂敷到一基片上的涂敷装置。

5.一种用来制造一涂敷有颗粒的基片的方法，它包括以下步骤：

(a)将诸颗粒馈送到一喷射器的存储容器内，所述喷射器包括一由多孔材料制成的存储容器，所述容器包括一适于将诸颗粒存储在所述容器内的内部和一外表面；

(b)用搅拌气体搅拌诸颗粒，所述搅拌气体是通过一与所述多孔容器的外表面相连通的搅拌气体入口经过所述多孔容器提供到所述存储容器的内部而起搅拌作用的，搅拌使至少位于存储容器底部的诸颗粒流化；

(c)将喷射气体通过一喷气嘴使经流化的诸颗粒从所述容器的内部喷射出来，所述喷气嘴从所述容器外部延伸至其内部并设置在所述容器的底部，在该底部，诸颗粒被流化，喷射气体和诸颗粒通过一与所述喷气嘴大体同轴设置的排放管而排出所述存储容器；以及

(d)利用一涂敷装置，用藉助喷射气体从所述排放管中排放出来的诸颗粒来涂敷一基片。

6.一种利用如权利要求5所述的制造方法进行制造的涂层基片。

7.如权利要求6所述的涂层基片，其特征在于，所述基片是一种片材，并且涂敷到所述片材上的诸颗粒是粒径在0.1至5μm范围内的磨粒。

Images