JP2002079138A - 研磨材粉体の整粒法 - Google Patents
研磨材粉体の整粒法Info
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- JP2002079138A JP2002079138A JP2000274523A JP2000274523A JP2002079138A JP 2002079138 A JP2002079138 A JP 2002079138A JP 2000274523 A JP2000274523 A JP 2000274523A JP 2000274523 A JP2000274523 A JP 2000274523A JP 2002079138 A JP2002079138 A JP 2002079138A
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- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、粗大粒子の混入がなく、かつ粒度
分布の幅の狭い、分級精度の高い研磨材粉体の製法を提
供することを目的とする。 【構成】 液体媒体中に分散けん濁させた研磨材微粒子
を系内に導入し、所定の線流速で系内を上昇させ、この
際に、系内に配置した篩目を下方から通過させることに
より、扁平度の高い成分を篩の非開口部分との接触によ
り失速・沈降させ、流速との関連において篩目通過前及
び後に沈降するより粗大な粒子成分と共に、篩目を通過
しかつ媒体に保持される扁平度の低い粒子及びより微細
な粒子から分離して捕集することを特徴とする、微細研
磨材粉体の分離法。
分布の幅の狭い、分級精度の高い研磨材粉体の製法を提
供することを目的とする。 【構成】 液体媒体中に分散けん濁させた研磨材微粒子
を系内に導入し、所定の線流速で系内を上昇させ、この
際に、系内に配置した篩目を下方から通過させることに
より、扁平度の高い成分を篩の非開口部分との接触によ
り失速・沈降させ、流速との関連において篩目通過前及
び後に沈降するより粗大な粒子成分と共に、篩目を通過
しかつ媒体に保持される扁平度の低い粒子及びより微細
な粒子から分離して捕集することを特徴とする、微細研
磨材粉体の分離法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 この発明は、分級・整粒工
程を同時に行うことにより、形状及び分級精度の向上し
た研磨材微細粉体、特に各種の精密研磨・研削加工に適
したダイヤモンド、c-BN等の超砥粒の粉体の製法に関す
る。
程を同時に行うことにより、形状及び分級精度の向上し
た研磨材微細粉体、特に各種の精密研磨・研削加工に適
したダイヤモンド、c-BN等の超砥粒の粉体の製法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】 電子機器、その他の部材の精密研磨加
工において、ダイヤモンドや立方晶窒化硼素等の超砥粒
が多用されている。精密研磨材の使用粒度は次第に微細
な方向に移行し、また粒度分布幅は小さくなる傾向にあ
る。このような用途においては、許容範囲を著しく超え
る粗大粒子の混入を絶対に防止することは勿論、許容範
囲内であっても代表粒度値から隔たった粒子の含有量が
少ないことが望まれる。
工において、ダイヤモンドや立方晶窒化硼素等の超砥粒
が多用されている。精密研磨材の使用粒度は次第に微細
な方向に移行し、また粒度分布幅は小さくなる傾向にあ
る。このような用途においては、許容範囲を著しく超え
る粗大粒子の混入を絶対に防止することは勿論、許容範
囲内であっても代表粒度値から隔たった粒子の含有量が
少ないことが望まれる。
【０００３】ミクロンサイズダイヤモンドは、精密仕上
げ用として用いられるので、狭い粒度範囲に分級されて
いると同時に、加工物を傷つけることになるサイズのか
け離れて大きな粒子(粗大粒子と称する)の混入は絶対許
容されない。これについてはメーカーごとに、粒度範囲
と許容される最大粒子とがそれぞれ定められている。
げ用として用いられるので、狭い粒度範囲に分級されて
いると同時に、加工物を傷つけることになるサイズのか
け離れて大きな粒子(粗大粒子と称する)の混入は絶対許
容されない。これについてはメーカーごとに、粒度範囲
と許容される最大粒子とがそれぞれ定められている。
【０００４】超砥粒はグラファイトやh-ＢＮの様な常圧
安定相を、静的または衝撃的高圧・高温下に供すること
により工業的に製造されているが、いわゆるミクロンサ
イズ(粒度約50μm以下)は、前者の手法によることが多
い。この場合高圧工程反応物から、物理的・化学的手法
で超砥粒のみを単離し、さらに形状・物性を最適化した
粒子を、分級して商品とする。分級法としては、大別し
て、液体(水)を媒体として用いる湿式法と、このような
媒体に依らずに風力を利用する乾式法とが知られてい
る。前者は、水中での沈降速度の差を利用したものが多
い。
安定相を、静的または衝撃的高圧・高温下に供すること
により工業的に製造されているが、いわゆるミクロンサ
イズ(粒度約50μm以下)は、前者の手法によることが多
い。この場合高圧工程反応物から、物理的・化学的手法
で超砥粒のみを単離し、さらに形状・物性を最適化した
粒子を、分級して商品とする。分級法としては、大別し
て、液体(水)を媒体として用いる湿式法と、このような
媒体に依らずに風力を利用する乾式法とが知られてい
る。前者は、水中での沈降速度の差を利用したものが多
い。
【０００５】湿式分級法は、液体中での粒子径と粒子沈
降速度とを関係づけたストークスの法則に基づいてい
る。この法則によると、媒体中を沈降する粒子の速度Ｖ
は次式で表される。
降速度とを関係づけたストークスの法則に基づいてい
る。この法則によると、媒体中を沈降する粒子の速度Ｖ
は次式で表される。
【０００６】
【数１】
【０００７】ここでｇは重力の加速度、ｒは粒子の直
径、ηは媒体(水)の粘度、ｄ1は粒子の比重、ｄ２は媒
体の比重である。したがって、他の条件が一定であれ
ば、粒子の沈降速度はそのサイズによって変わるので、
媒体に被分級粉体をけん濁させ、系内の媒体の流速を部
分的に変化させた時に、流速と沈降速度が均衡する、即
ち見かけ上一定の水位に停留している粒子を捕集するこ
とによって、分級された粉体を得ることができる。
径、ηは媒体(水)の粘度、ｄ1は粒子の比重、ｄ２は媒
体の比重である。したがって、他の条件が一定であれ
ば、粒子の沈降速度はそのサイズによって変わるので、
媒体に被分級粉体をけん濁させ、系内の媒体の流速を部
分的に変化させた時に、流速と沈降速度が均衡する、即
ち見かけ上一定の水位に停留している粒子を捕集するこ
とによって、分級された粉体を得ることができる。
【０００８】しかしこの方法においては、扁平乃至不規
則な形状の粒子は、塊状の粒子に比べて見掛けの浮力が
大きく、上記の式からのずれを示すので、しばしば粗大
粒子混入の問題を引き起こす。
則な形状の粒子は、塊状の粒子に比べて見掛けの浮力が
大きく、上記の式からのずれを示すので、しばしば粗大
粒子混入の問題を引き起こす。
【０００９】一方、ミクロンサイズの超砥粒粉体の分級
において篩を用いることは、従来公知である。この際周
知のように、篩い分け工程では重力の支配下で行われる
ので、より細かい粒子は開口を通過して下方の受け皿に
捕集され、より粗い粒子は篩の上に留まる。
において篩を用いることは、従来公知である。この際周
知のように、篩い分け工程では重力の支配下で行われる
ので、より細かい粒子は開口を通過して下方の受け皿に
捕集され、より粗い粒子は篩の上に留まる。
【００１０】このようにして得られる粉体には、ある範
囲の粒度の粒子が分布している。これらは粒度分布曲線
上において、ピークを呈する粒度の両側、即ち細粒と粗
粒側に、漸減する形で、より微細な粒子と粗い粒子が分
布している。このような幅を持つ粒子のサイズはメジア
ン値やモード値等の代表値で表されるが、できる限り粒
度分布幅の狭い粉体、特に粗粒側における粒度分布幅の
狭い粉体が、高精度分級品として精密加工に適してい
る。しかし従来の分級法によるかかる粉末は粗粒側粒子
の含有率が高く、次第に厳しくなっていく市場の要請を
必ずしも満たすものではない。
囲の粒度の粒子が分布している。これらは粒度分布曲線
上において、ピークを呈する粒度の両側、即ち細粒と粗
粒側に、漸減する形で、より微細な粒子と粗い粒子が分
布している。このような幅を持つ粒子のサイズはメジア
ン値やモード値等の代表値で表されるが、できる限り粒
度分布幅の狭い粉体、特に粗粒側における粒度分布幅の
狭い粉体が、高精度分級品として精密加工に適してい
る。しかし従来の分級法によるかかる粉末は粗粒側粒子
の含有率が高く、次第に厳しくなっていく市場の要請を
必ずしも満たすものではない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】 本発明はこのような
問題を考慮し、粗大粒子の混入がなく、かつ粒度分布の
幅の狭い、分級精度の高い研磨材粉体の製法を提供する
ことを目的とする。
問題を考慮し、粗大粒子の混入がなく、かつ粒度分布の
幅の狭い、分級精度の高い研磨材粉体の製法を提供する
ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】 本発明者の知見によれ
ば、水中にけん濁したダイヤモンドのように、媒体より
比重の大きな物質の粒子が媒体に運ばれて上昇するとき
には、抵抗を受けやすい姿勢で、即ち最大の断面が媒体
の運動方向に垂直になるような姿勢を採ることが多い。
したがって媒体の上昇流の中に所定の開口を持つ篩を配
置し、篩目の下方から、液体の上昇流に粒子を担持させ
て通すことにより、粗粒を篩の非開口部分に接触・失速
させて媒体中を沈降させ、より正確に篩目で阻止するこ
とができる。
ば、水中にけん濁したダイヤモンドのように、媒体より
比重の大きな物質の粒子が媒体に運ばれて上昇するとき
には、抵抗を受けやすい姿勢で、即ち最大の断面が媒体
の運動方向に垂直になるような姿勢を採ることが多い。
したがって媒体の上昇流の中に所定の開口を持つ篩を配
置し、篩目の下方から、液体の上昇流に粒子を担持させ
て通すことにより、粗粒を篩の非開口部分に接触・失速
させて媒体中を沈降させ、より正確に篩目で阻止するこ
とができる。
【００１３】したがって本発明は、微細研磨材粉体から
特に粗大粒子を除くために、液体媒体中に分散けん濁さ
せた研磨材微粒子を系内に導入し、所定の線流速で系内
を上昇させ、この際に、系内に配置した篩目を下方から
通過させることにより、扁平度の高い成分を篩の非開口
部分との接触により失速・沈降させ、流速との関連にお
いて篩目通過前及び後に沈降するより粗大な粒子成分と
共に、篩目を通過しかつ媒体に保持される扁平度の低い
粒子及びより微細な粒子から分離して捕集することを特
徴とする。
特に粗大粒子を除くために、液体媒体中に分散けん濁さ
せた研磨材微粒子を系内に導入し、所定の線流速で系内
を上昇させ、この際に、系内に配置した篩目を下方から
通過させることにより、扁平度の高い成分を篩の非開口
部分との接触により失速・沈降させ、流速との関連にお
いて篩目通過前及び後に沈降するより粗大な粒子成分と
共に、篩目を通過しかつ媒体に保持される扁平度の低い
粒子及びより微細な粒子から分離して捕集することを特
徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】 本発明の方法においては、上記
のように、媒体中に分散けん濁させたダイヤモンド微粒
子は、系内に配置した、所定の開口を持つ篩目を下方か
ら通過させるものである。篩は水平方向に配置するの
が、最も高精度を達成することができるが、水平に対し
て45°以内の傾斜を持たせることも有効である。
のように、媒体中に分散けん濁させたダイヤモンド微粒
子は、系内に配置した、所定の開口を持つ篩目を下方か
ら通過させるものである。篩は水平方向に配置するの
が、最も高精度を達成することができるが、水平に対し
て45°以内の傾斜を持たせることも有効である。
【００１５】篩目を通過し粗粒を除かれた粒子は、その
まま回収することもできるが、研磨加工への寄与の小さ
な微細粒子を除くために、さらに、より小さな開口を持
つ第二段の篩目で微細な粒子を通過させて除去すること
により、より粒径幅の小さな粒子として回収することが
できる。
まま回収することもできるが、研磨加工への寄与の小さ
な微細粒子を除くために、さらに、より小さな開口を持
つ第二段の篩目で微細な粒子を通過させて除去すること
により、より粒径幅の小さな粒子として回収することが
できる。
【００１６】この際、一段の篩目を２個以上の、同一公
称値の目開きをもつ篩で構成し、即ち同一目開きをもつ
篩を媒体の流れの方向に沿って直列に隣接配置すること
により、粗粒の除去をより確実にし、分級精度をさらに
高めることができる。
称値の目開きをもつ篩で構成し、即ち同一目開きをもつ
篩を媒体の流れの方向に沿って直列に隣接配置すること
により、粗粒の除去をより確実にし、分級精度をさらに
高めることができる。
【００１７】本発明による分級法は、ストークスの法則
に基づいた分離工程に、湿式篩い分けの操作が付加され
たものと言える。このため本発明の工程ではスラリー
状、乃至従来に比して高濃度の粒子懸濁液を処理するこ
とができる。
に基づいた分離工程に、湿式篩い分けの操作が付加され
たものと言える。このため本発明の工程ではスラリー
状、乃至従来に比して高濃度の粒子懸濁液を処理するこ
とができる。
【００１８】本発明の分級は、通常の工程のように、円
錐または角錐形の槽内で実施することができる。分級さ
れる粉体はスラリーとして連続的に槽底部へ供給され、
あるいは回分的に投入される。
錐または角錐形の槽内で実施することができる。分級さ
れる粉体はスラリーとして連続的に槽底部へ供給され、
あるいは回分的に投入される。
【００１９】媒体として用いる純水は槽の底部へ供給さ
れる。この際供給水量を精密に制御して、所望の粒度に
対応する線流速(上昇流)を与え、槽内の粉体粒子を懸濁
させる。流速に均衡した粒子は一定水位に止まり、それ
よりも小さな粒子は水流とともに上昇し、それよりも大
きな粒子は、沈降する。後者は槽底部に蓄積され、ある
いは底部から回収される。
れる。この際供給水量を精密に制御して、所望の粒度に
対応する線流速(上昇流)を与え、槽内の粉体粒子を懸濁
させる。流速に均衡した粒子は一定水位に止まり、それ
よりも小さな粒子は水流とともに上昇し、それよりも大
きな粒子は、沈降する。後者は槽底部に蓄積され、ある
いは底部から回収される。
【００２０】上昇する粒子は、槽内に水平に、あるいは
いくらか水平に対して角度を付けて配置された篩に到達
し、篩い分けされる。この際、粗大粒子と共に、扁平な
粒子も、最大断面がほぼ水平なままで篩に達するので篩
の非開口部分と接触しやすく、これによって失速し、媒
体中を沈降する。
いくらか水平に対して角度を付けて配置された篩に到達
し、篩い分けされる。この際、粗大粒子と共に、扁平な
粒子も、最大断面がほぼ水平なままで篩に達するので篩
の非開口部分と接触しやすく、これによって失速し、媒
体中を沈降する。
【００２１】篩目ないし開口に比べて十分に小さい粒子
は篩目を通過する。この際、特にニッケルなどの金属板
に円筒形貫通孔を設けたエレクトロフォーム篩では、篩
目の直径と奥行きとが同一程度であり、孔を抜ける水流
の流速が増すので、公称値よりもやや大きな粒子が通り
やすくなるが、このような粒子でも篩目通過後には上昇
流から脱離するので、粗大粒子として回収される。
は篩目を通過する。この際、特にニッケルなどの金属板
に円筒形貫通孔を設けたエレクトロフォーム篩では、篩
目の直径と奥行きとが同一程度であり、孔を抜ける水流
の流速が増すので、公称値よりもやや大きな粒子が通り
やすくなるが、このような粒子でも篩目通過後には上昇
流から脱離するので、粗大粒子として回収される。
【００２２】上昇流に担持された粒子は槽の頂部から収
集槽に集められ、遠心分離などで粒子が回収される。あ
るいはさらなる同様の操作に供される。
集槽に集められ、遠心分離などで粒子が回収される。あ
るいはさらなる同様の操作に供される。
【００２３】本発明の操作は、従来のように常温で行う
ことができるが、温水などを用いてより高温で行うこと
も可能で、これによって粒度ごとの分離率の向上をはか
ることができる。
ことができるが、温水などを用いてより高温で行うこと
も可能で、これによって粒度ごとの分離率の向上をはか
ることができる。
【００２４】
【発明の効果】 本発明方法によれば、粗大粒子の混入
がなく、かつ粒度分布の幅の狭い、分級精度の高い研磨
材粉体が得られる。
がなく、かつ粒度分布の幅の狭い、分級精度の高い研磨
材粉体が得られる。
Claims (4)
- 【請求項１】 液体媒体中に分散けん濁させた研磨材微
粒子を系内に導入し、所定の線流速で系内を上昇させ、
この際に、系内に配置した篩目を下方から通過させるこ
とにより、扁平度の高い成分を篩の非開口部分との接触
により失速・沈降させ、流速との関連において篩目通過
前及び後に沈降するより粗大な粒子成分と共に、篩目を
通過しかつ媒体に保持される扁平度の低い粒子及びより
微細な粒子から分離して捕集することを特徴とする、微
細研磨材粉体の分離法。 - 【請求項２】 媒体中に分散けん濁させた粒径50μm以
下の研磨材微粒子を系内に導入して所定の線流速で系内
を上昇させ、この系内に、媒体の流れの中に配置した、
より大きな開口を持つ第１段の篩目と、媒体の流れ中に
おいて第１段の篩目よりも下流に配置したより小さな開
口を持つ第２段の篩目とをそれぞれ下方から通過させ、
この際、それぞれの開口に比して粗大な粒度成分を篩の
非開口部分との接触により失速・沈降させ、篩目を通過
しけん濁されているより微細な粒子と、通過しなかった
粒子とを別々に捕集することを特徴とする、微細研磨材
粉体の分離法。 - 【請求項３】 一段の篩目が、媒体の流れの方向に沿っ
て配置された複数個の同一公称目開きを有する篩で構成
される、請求項１または２に記載された、微細研磨材粉
体の分離法。 - 【請求項４】 上記研磨材がダイヤモンド、c-BN、アル
ミナ及び炭化ケイ素から選ばれる一つである、請求項１
または２に記載された、微細研磨材粉体の分離法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000274523A JP2002079138A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 研磨材粉体の整粒法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000274523A JP2002079138A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 研磨材粉体の整粒法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002079138A true JP2002079138A (ja) | 2002-03-19 |
Family
ID=18760272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000274523A Pending JP2002079138A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 研磨材粉体の整粒法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002079138A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007030110A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Honda Motor Co Ltd | ビトリファイド砥石及びその製造方法と、それを用いた鋳鉄製ワーク研削方法 |
| JP2019026520A (ja) * | 2017-08-01 | 2019-02-21 | 株式会社ダイセル | ナノダイヤモンド粒子分級方法およびナノダイヤモンド粒子製造方法 |
-
2000
- 2000-09-11 JP JP2000274523A patent/JP2002079138A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007030110A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Honda Motor Co Ltd | ビトリファイド砥石及びその製造方法と、それを用いた鋳鉄製ワーク研削方法 |
| JP4562609B2 (ja) * | 2005-07-28 | 2010-10-13 | 本田技研工業株式会社 | ビトリファイド砥石及びその製造方法と、それを用いた鋳鉄製ワーク研削方法 |
| JP2019026520A (ja) * | 2017-08-01 | 2019-02-21 | 株式会社ダイセル | ナノダイヤモンド粒子分級方法およびナノダイヤモンド粒子製造方法 |
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