JP2002283244A - Finishing grinding wheel and method of manufacture - Google Patents

Finishing grinding wheel and method of manufacture

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JP2002283244A
JP2002283244A JP2001089977A JP2001089977A JP2002283244A JP 2002283244 A JP2002283244 A JP 2002283244A JP 2001089977 A JP2001089977 A JP 2001089977A JP 2001089977 A JP2001089977 A JP 2001089977A JP 2002283244 A JP2002283244 A JP 2002283244A
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JP
Japan
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less
finishing
average particle
temperature
weight
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Application number
JP2001089977A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidehiro Todaka
栄弘 戸高
Hisanori Yokoyama
久範 横山
Nobuhisa Katou
布久 加藤
Hideo Yoshida
英穂 吉田
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GIFU PREFECTURE KENKYU KAIHATS
Gifu Prefecture
Gifu Prefecture Kenkyu Kaihatsu Zaidan
Original Assignee
GIFU PREFECTURE KENKYU KAIHATS
Gifu Prefecture
Gifu Prefecture Kenkyu Kaihatsu Zaidan
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a homogeneous and inexpensive finishing grinding wheel causing no crack, and a manufacturing method therefor. SOLUTION: This finishing grinding wheel is composed of a sintered body of a silica abrasive grain. This finishing grinding wheel has a water absorption rate of 2% or less, porosity of 4% or less, and scratch hardness of 0.1 to 0.15 N (10 to 15 gf). Here, the scratch hardness expresses a load required for forming a scratch streak having a width of 0.01 mm on the surface. This finishing grinding wheel is manufactured by being quenched up to a temperature of 100 deg.C or less within 5 hours after performing a baking process by holding a mold within 30 min at a baking temperature of 1,000 to 1,500 deg.C after being molded into a prescribed shape by adding superfine amorphous silica powder having the average particle size of 0.02 to 0.1 μm to the silica abrasive grain having the average particle size of 2 to 10 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、金型、
工作機械定盤、医療用メス、バイト等の研削、研磨され
た後の加工金属面の最終仕上げ段階で使用される仕上げ
用砥石及びその製造方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to, for example, a mold,
The present invention relates to a finishing whetstone used in a final finishing stage of a machined metal surface after grinding and polishing of a machine tool surface plate, a medical knife, a cutting tool, and the like, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】金型、工作機械定盤、医療用メス、バイ
ト等の研削、研磨された後の加工金属面には、いわゆる
「かえり」と呼ばれる刃部の僅かな乱れが生じている。
この「かえり」を取り除くために、従来より天然砥石に
よる最終仕上げ研磨工程が行われている。前記天然砥石
としては、アメリカのアルカンサス地方で採掘される通
称アルカン砥石が使用されており、それ以外の産地で採
掘される天然砥石では充分に満足できる最終仕上げ工程
を行うのが極めて困難である。前記アルカン砥石は、約
5μmのα石英(酸化ケイ素)の多結晶体により構成さ
れている。
2. Description of the Related Art A slight turbulence of a so-called "burr" is generated on a machined metal surface of a die, a machine tool surface plate, a medical knife, a cutting tool or the like after grinding and polishing.
In order to remove this "burr", a final finish polishing step using a natural grindstone has conventionally been performed. As the natural whetstone, a so-called alkane whetstone mined in the Alkansas region of the United States is used, and it is extremely difficult to perform a sufficiently satisfactory final finishing process with a natural whetstone mined in other production areas. . The alkane grindstone is composed of a polycrystal of α-quartz (silicon oxide) of about 5 μm.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記アルカ
ン砥石は、現時点で既に良質なものが枯渇化しつつあ
り、ひび割れを含む原石から切り出されることが多くな
ってきている。そのため、内部にひびの入った状態のま
ま販売され、落下による破損や熱湯による崩壊等が問題
となっている。さらに、大きな塊のアルカン砥石(例え
ば200×50×25mmの直方体状の塊)を割れるこ
となく適切に切り出すのは極めて困難であるうえ、最終
仕上げ用の砥石としてはアルカン砥石が最も適している
ことより、需要と供給とのバランスから極めて高価格で
販売されている。
However, at the present time, the alkane whetstones are already being depleted of good quality, and the alkane whetstones are often cut out from rough ore containing cracks. Therefore, it is sold with a crack inside, and there is a problem that it is damaged by falling or collapsed by boiling water. Furthermore, it is extremely difficult to cut out a large chunk of alkane grinding stone (for example, a rectangular solid mass of 200 × 50 × 25 mm) without cracking, and the alkane grinding stone is most suitable as a grinding stone for final finishing. Furthermore, it is sold at extremely high prices due to the balance between supply and demand.

【0004】この発明は、上記のような従来技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、ひび割れのない均質かつ安価な仕上げ用
砥石及びその製造方法を提供することにある。
[0004] The present invention has been made by focusing on the problems existing in the prior art as described above. An object of the present invention is to provide a uniform and inexpensive finishing whetstone free of cracks and a method of manufacturing the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明の仕上げ用砥石は、シリカ
砥粒の焼結体により構成され、金属表面の仕上げに用い
られることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a finishing whetstone according to the first aspect of the present invention is formed of a sintered body of silica abrasive grains and used for finishing a metal surface. It is characterized by the following.

【0006】請求項2に記載の発明の仕上げ用砥石は、
請求項1に記載の発明において、吸水率が2%以下、気
孔率が4%以下及び引掻硬さが0.1〜0.15Nであ
ることを特徴とするものである。但し、前記引掻硬さ
は、その表面に0.01mm幅の引掻条痕を形成させる
ために必要な荷重を表す。
The finishing whetstone according to the second aspect of the present invention
The invention according to claim 1, wherein the water absorption is 2% or less, the porosity is 4% or less, and the scratch hardness is 0.1 to 0.15N. However, the scratch hardness represents a load required to form a scratch with a width of 0.01 mm on the surface.

【0007】請求項3に記載の発明の仕上げ用砥石は、
請求項1又は請求項2に記載の発明において、シリカ砥
粒に超微細非晶質シリカ粉末を加えて所定形状に成形し
た後、1000〜1500℃の焼成温度で30分間以内
保持して焼成処理を行った後、5時間以内に100℃以
下の温度まで急冷することにより得られることを特徴と
するものである。
The finishing whetstone according to the third aspect of the present invention is
3. The sintering treatment according to claim 1 or 2, wherein the ultrafine amorphous silica powder is added to the silica abrasive grains to form a predetermined shape, and then held at a sintering temperature of 1000 to 1500 ° C. for 30 minutes or less. And then rapidly cooling to a temperature of 100 ° C. or less within 5 hours.

【0008】請求項4に記載の発明の仕上げ用砥石の製
造方法は、平均粒子径が2〜10μmのシリカ砥粒に平
均粒子径が0.02〜0.1μmの超微細非晶質シリカ
粉末を加えて所定形状に成形した後、1000〜150
0℃の焼成温度で30分間以内保持して焼成処理を行っ
た後、5時間以内に100℃以下の温度まで急冷するこ
とを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a finishing whetstone, comprising: an ultrafine amorphous silica powder having an average particle diameter of 0.02 to 0.1 μm and a silica abrasive having an average particle diameter of 2 to 10 μm. To form a predetermined shape, and then 1000 to 150
After the sintering treatment is performed while maintaining the sintering temperature at 0 ° C. for 30 minutes or less, the quenching is performed to a temperature of 100 ° C. or less within 5 hours.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
形態について詳細に説明する。実施形態の仕上げ用砥石
は、シリカ砥粒の焼結体のみにより構成されている。こ
の仕上げ用砥石の物性値としては、吸水率が2%以下、
気孔率が4%以下及び引掻硬さが0.1〜0.15N
(10〜15gf)の範囲内であるのが好ましい。な
お、前記引掻硬さは、ダイヤモンドポイントでその表面
を引掻いたとき、0.01mm幅の引掻条痕を形成させ
るために必要な荷重を表している。そして、前記物性値
は、金属表面の仕上げに最適とされるアルカン砥石と極
めて近似した値であることから、金型、工作機械定盤、
医療用メス、バイト等の金属表面の最終仕上げ研磨用に
最適である。また、実際に金属表面の最終仕上げ研磨に
おいても、アルカン砥石と同様に極めて良好な結果が得
られる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. The finishing whetstone of the embodiment is constituted only by a sintered body of silica abrasive grains. As a physical property value of this finishing whetstone, the water absorption rate is 2% or less,
Porosity of 4% or less and scratch hardness of 0.1 to 0.15N
(10 to 15 gf). The scratch hardness represents a load required to form a scratch with a width of 0.01 mm when the surface is scratched at a diamond point. And since the physical property value is a value very similar to the alkane whetstone which is optimal for metal surface finishing, a mold, a machine tool surface plate,
Ideal for final polishing of metal surfaces such as medical scalpels and cutting tools. In addition, in the final finishing polishing of the metal surface, very good results can be obtained similarly to the case of the alkane grindstone.

【0010】さらに、前記吸水率としては、より好まし
くは0.1〜2%、さらに好ましくは0.5〜1%であ
る。この吸水率が0.1%未満の場合には、焼結体が硬
くなりすぎて被研磨材と滑ってしまい仕上げ用砥石とし
ての機能を果たさない。逆に2%を越える場合には、仕
上げ用砥石の緻密さが不足していることから、最終仕上
げ用研磨に適さない。また、前記気孔率としては、より
好ましくは0.5〜4%、さらに好ましくは0.5〜2
%である。この気孔率が0.5%未満の場合には、焼結
体が硬くなりすぎて被研磨材と滑ってしまい仕上げ用砥
石としての機能を果たさない。逆に4%を越える場合に
は、内部の気孔により、研磨時に被研磨材(金属)の表
面にスクラッチが形成されてしまうおそれがある。
Further, the water absorption is more preferably 0.1 to 2%, further preferably 0.5 to 1%. If the water absorption is less than 0.1%, the sintered body becomes too hard and slips with the material to be polished, and does not function as a finishing whetstone. Conversely, if it exceeds 2%, it is not suitable for final finishing polishing because the density of the finishing whetstone is insufficient. Further, the porosity is more preferably 0.5 to 4%, further preferably 0.5 to 2%.
%. If the porosity is less than 0.5%, the sintered body becomes too hard and slips with the material to be polished, and does not function as a finishing whetstone. On the other hand, if it exceeds 4%, scratches may be formed on the surface of the material to be polished (metal) during polishing due to internal pores.

【0011】一方、前記引掻硬さが0.1N(10g
f)未満の場合には、研磨時に被研磨材の表面にスクラ
ッチが形成されやすくなる。逆に0.15N(15g
f)を越える場合には、砥石の表面に凹凸が少なく高硬
さのものとなるため、研磨時に滑ってしまい砥石として
利用することができない。また、ビッカース硬さとして
は、前記引掻硬さの場合と同様な理由で150〜350
Hvの範囲内であるのが好ましい。
On the other hand, the scratch hardness is 0.1 N (10 g
If the value is less than f), scratches are likely to be formed on the surface of the workpiece during polishing. Conversely, 0.15N (15g
When the value exceeds f), the surface of the grindstone has a small amount of irregularities and has a high hardness, so that it slips during polishing and cannot be used as a grindstone. The Vickers hardness is 150 to 350 for the same reason as the scratch hardness.
It is preferably within the range of Hv.

【0012】また、この仕上げ用砥石の収縮率は、好ま
しくは7%以上、より好ましくは7〜9%である。ま
た、この仕上げ用砥石のかさ密度は、好ましくは2.1
0g/cm3以上、より好ましくは2.1〜2.7g/
cm3である。前記収縮率が7%より小さい場合及びか
さ密度が2.1g/cm3より小さい場合、吸水率が2
%又は気孔率が4%を越えてしまう。
The shrinkage of the finishing whetstone is preferably at least 7%, more preferably 7 to 9%. Further, the bulk density of the finishing whetstone is preferably 2.1.
0 g / cm 3 or more, more preferably 2.1 to 2.7 g / cm 3
cm 3 . When the shrinkage is less than 7% and when the bulk density is less than 2.1 g / cm 3 , the water absorption is 2
% Or porosity exceeds 4%.

【0013】この仕上げ用砥石を製造する際には、ま
ず、シリカ砥粒(粉末)と超微細非晶質シリカ粉末とを
混合した混合粉末を調製した後、泥しょう鋳込成形又は
加圧成形により所定形状に成形して乾燥させた成形体を
作製する。なお、前記成形方法としては、複雑な形状の
成形体を容易に成形することができることから、泥しょ
う鋳込成形法を用いるのがより好ましい。また、この泥
しょう鋳込成形法は、少量生産における生産性にも優れ
ている。次に、前記成形体を1000〜1500℃の焼
成温度で30分間以内保持して焼成処理を行った後、5
時間以内に100℃以下の温度まで急冷する急冷処理を
行うことにより得られる。
In producing this finishing whetstone, first, a mixed powder obtained by mixing silica abrasive grains (powder) and ultrafine amorphous silica powder is prepared, and then a slurry cast molding or a pressure molding is performed. To produce a molded body which is formed into a predetermined shape and dried. In addition, as the molding method, it is more preferable to use a slip casting method because a molded article having a complicated shape can be easily molded. Further, the slurry casting method is also excellent in productivity in small-quantity production. Next, after performing the baking treatment while holding the molded body at a baking temperature of 1000 to 1500 ° C. for 30 minutes or less,
It is obtained by performing a quenching treatment of rapidly cooling to a temperature of 100 ° C. or less within an hour.

【0014】前記シリカ砥粒は、仕上げ用砥石を構成す
る主要成分であり、石英粉末、溶融シリカ粉末又は石英
ガラス粉末が好適に使用される。このシリカ砥粒の平均
粒子径としては、好ましくは2〜10μm、より好まし
くは3〜8μmである。このシリカ砥粒の平均粒子径が
2μm未満の場合には、粒子が小さいため仕上げ用砥粒
として機能することができない。逆に10μmを超える
場合には、緻密な焼結体を得ることができないうえ、ひ
び割れが生じやすくなる。また、シリカ砥粒として石英
粉末を使用する場合には、前記混合粉末に対する石英粉
末の含有量を0〜50重量%にするのが好ましい。この
石英粉末の含有量が50重量%を越える場合には、焼結
時の緻密化が容易に進行しないうえ、相転移による熱膨
張率の違いからひび割れが生じやすくなる。
The silica abrasive is a main component constituting a finishing whetstone, and quartz powder, fused silica powder or quartz glass powder is preferably used. The average particle size of the silica abrasive grains is preferably 2 to 10 μm, and more preferably 3 to 8 μm. When the average particle diameter of the silica abrasive grains is less than 2 μm, the particles cannot function as finishing abrasive grains because the particles are small. Conversely, if it exceeds 10 μm, a dense sintered body cannot be obtained, and cracks are likely to occur. When quartz powder is used as the silica abrasive, the content of the quartz powder in the mixed powder is preferably set to 0 to 50% by weight. If the content of the quartz powder exceeds 50% by weight, densification during sintering does not easily proceed, and cracks tend to occur due to a difference in coefficient of thermal expansion due to phase transition.

【0015】前記超微細非晶質シリカ粉末は、仕上げ用
砥石の密度及び焼結性を高めるために配合される。この
超微細非晶質シリカ粉末としては、シリカゲル粉末が好
適に使用される。この超微細非晶質シリカ粉末の平均粒
子径としては、好ましくは0.02〜0.1μmであ
る。この超微細非晶質シリカ粉末の平均粒子径が0.0
2μm未満の場合には、極めて微細なため粉末を製造す
ることが困難であるため価格が高くなる。逆に0.1μ
mを越える場合には、成形体及び仕上げ用砥石の密度を
充分に高めることができない。また、前記混合粉末に対
する超微細非晶質シリカ粉末の含有量は、好ましくは1
0〜50重量%、より好ましくは10〜30重量%であ
る。この超微細非晶質シリカ粉末の含有量が10重量%
未満の場合には成形時に高い成形性が得られない。逆に
50重量%を越える場合には、緻密な焼結体を製造する
ことができない。またこのとき、成形性が低いうえ焼結
時にひび割れが生じる可能性も高い。
The ultrafine amorphous silica powder is blended in order to increase the density and sinterability of the finishing whetstone. As the ultrafine amorphous silica powder, a silica gel powder is preferably used. The average particle diameter of the ultrafine amorphous silica powder is preferably 0.02 to 0.1 μm. The average particle diameter of the ultrafine amorphous silica powder is 0.0
When it is less than 2 μm, it is extremely fine and it is difficult to produce a powder, so that the price is high. Conversely, 0.1μ
If it exceeds m, the densities of the compact and the finishing whetstone cannot be sufficiently increased. The content of the ultrafine amorphous silica powder in the mixed powder is preferably 1
0 to 50% by weight, more preferably 10 to 30% by weight. The content of this ultrafine amorphous silica powder is 10% by weight.
If it is less than 3, high moldability cannot be obtained during molding. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, a dense sintered body cannot be produced. At this time, the moldability is low and the possibility of cracking during sintering is also high.

【0016】泥しょう鋳込成形は、前記混合粉末に適量
の水を加えてスラリー(泥しょう)を調製した後、その
スラリーを石膏型や樹脂型等の多孔質型内に流し込んで
固化させる方法である。前記多孔質型としては、コスト
を容易に抑えることができるうえ、多品種少量生産にお
ける生産性に優れていることから、石膏型を使用するの
がより好ましい。さらに、前記スラリーを多孔質型内に
流し込んだ後、多孔質型に振動を与えたり、多孔質型内
の圧力を高めたりして、成形体の密度を向上させるよう
に構成するのがより好ましい。特に、多孔質型内の圧力
を高めることによって、厚みを有する成形体を容易に成
形することが可能となる。
In the slurry casting, a slurry (slurry) is prepared by adding an appropriate amount of water to the mixed powder, and then the slurry is poured into a porous mold such as a gypsum mold or a resin mold to be solidified. It is. As the porous mold, it is more preferable to use a gypsum mold because the cost can be easily suppressed and the productivity in multi-product small-quantity production is excellent. Furthermore, after pouring the slurry into the porous mold, it is more preferable to apply vibration to the porous mold or increase the pressure in the porous mold to improve the density of the molded body. . In particular, by increasing the pressure in the porous mold, it is possible to easily mold a molded article having a thickness.

【0017】さらに、この泥しょう鋳込成形において、
前記混合粉末をスラリー中に均一に分散させるために、
1000〜1500℃の焼成温度で消失する分散剤を添
加することが可能である。この分散剤としては、ポリカ
ルボン酸塩やポリアクリル酸塩等の高分子分散剤、アミ
ン類、水ガラス等が好適に用いられる。前記混合粉末に
対する分散剤の添加量としては、好ましくは1重量%以
下、より好ましくは0.5重量%以下である。この分散
剤の添加量が1重量%を越える場合には、混合粉末に対
する分散剤過多による分散性の低下が引き起こされるお
それがある。
Furthermore, in this slurry casting,
In order to uniformly disperse the mixed powder in the slurry,
It is possible to add a dispersant that disappears at a firing temperature of 1000-1500C. As the dispersant, polymer dispersants such as polycarboxylates and polyacrylates, amines, water glass and the like are suitably used. The amount of the dispersant added to the mixed powder is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less. If the amount of the dispersant exceeds 1% by weight, the dispersibility may be reduced due to the excessive amount of the dispersant in the mixed powder.

【0018】また、この泥しょう鋳込成形において、成
形後の保形性及び生加工性を向上させるために、100
0〜1500℃の焼成温度で消失する有機バインダーを
添加することも可能である。この有機バインダーとして
は、アクリル系バインダーが好適に用いられる。前記混
合粉末に対する有機バインダーの添加量としては、好ま
しくは7重量%以下、より好ましくは5重量%以下であ
る。この有機バインダーの添加量が7重量%を越える場
合には、バインダーからの水分量が多くなり、多孔質型
内での着肉が遅くなるとともに、厚みを有する成形体を
成形するのが困難になるおそれがある。
Further, in this slurry cast molding, in order to improve shape retention and raw workability after molding, 100
It is also possible to add an organic binder which disappears at a firing temperature of 0 to 1500 ° C. An acrylic binder is preferably used as the organic binder. The amount of the organic binder added to the mixed powder is preferably 7% by weight or less, more preferably 5% by weight or less. When the addition amount of the organic binder exceeds 7% by weight, the amount of water from the binder increases, so that the inlay in the porous mold is delayed, and it is difficult to form a thick molded body. Could be.

【0019】加圧成形は、前記泥しょう鋳込成形におい
て調製されたスラリーに有機バインダー及び溶媒(水
等)を添加した後、スプレードライヤーで乾燥すること
によって調製された加圧成形用の顆粒を、一軸プレス成
形、静水圧プレス(CIP)成形又はホットプレス(H
P)成形を用いて成形する方法である。前記有機バイン
ダーとしては、ポリビニルアルコール又はセルロースが
好適に用いられる。
In the pressure molding, after adding an organic binder and a solvent (such as water) to the slurry prepared in the above-mentioned slurry casting, the granules for pressure molding prepared by drying with a spray drier are used. , Uniaxial press forming, isostatic pressing (CIP) forming or hot pressing (H
P) This is a method of molding using molding. As the organic binder, polyvinyl alcohol or cellulose is preferably used.

【0020】焼成処理は、上記泥しょう鋳込成形又は加
圧成形により所定形状に形成された成形体を、1000
〜1500℃の焼成温度、好ましくは1200〜140
0℃の焼成温度で焼成する処理である。前記焼成温度が
1000℃未満の場合には、成形体を焼結して充分に緻
密化させることができない。逆に1500℃を越える場
合には、成形体の内部が発泡してしまうおそれがあるこ
とから、仕上げ用砥石の密度を充分に高めることができ
なくなる。
In the firing treatment, the molded body formed into a predetermined shape by the above-mentioned slurry casting or pressure molding is subjected to 1000
Sintering temperature of ~ 1500C, preferably 1200-140
This is a process of firing at a firing temperature of 0 ° C. When the firing temperature is lower than 1000 ° C., the compact cannot be sintered and sufficiently densified. On the other hand, when the temperature exceeds 1500 ° C., the density of the finishing whetstone cannot be sufficiently increased because the inside of the molded body may foam.

【0021】さらに、前記焼成温度(1000〜150
0℃)は、30分間以内保持するように構成される。こ
の保持時間が30分を越える場合には、非晶質シリカが
結晶化することによって内部にクリストバライトが成長
し、非晶質部分と結晶部分との熱膨張率の差から、焼結
体の内部にひずみが発生し、ひび割れしやすくなる。な
お、前記成形体を焼成処理するための焼成炉内の温度が
1000℃に達した直後に焼成炉内の温度を低下する急
冷処理を行うように構成しても構わない。
Further, the firing temperature (1000 to 150)
0 ° C.) is configured to be maintained within 30 minutes. If the holding time exceeds 30 minutes, cristobalite grows inside due to crystallization of the amorphous silica, and the difference in the coefficient of thermal expansion between the amorphous portion and the crystalline portion indicates that the inside of the sintered body has Strain occurs and cracks easily occur. The quenching process for lowering the temperature in the firing furnace may be performed immediately after the temperature in the firing furnace for firing the formed body reaches 1000 ° C.

【0022】急冷処理は、前記焼成処理において、10
00〜1500℃の焼成温度に保持された成形体を、5
時間以内、好ましくは3時間以内に100℃以下の温度
(ほぼ常温)まで急冷する処理である。前記焼成温度か
ら100℃以下に冷却するまでの時間が5時間を超える
場合には、非晶質シリカが結晶化して内部にクリストバ
ライトが成長し、非晶質部分と結晶部分との熱膨張率の
差から、焼結体の内部にひずみが発生し、ひび割れしや
すくなる。
The quenching treatment is performed in the above-mentioned baking treatment.
A molded body held at a firing temperature of 00 to 1500 ° C.
This is a process of rapidly cooling to a temperature of 100 ° C. or less (almost at room temperature) within an hour, preferably within 3 hours. When the time required for cooling from the firing temperature to 100 ° C. or less exceeds 5 hours, amorphous silica is crystallized and cristobalite grows inside, and the coefficient of thermal expansion between the amorphous portion and the crystalline portion is reduced. Due to the difference, a strain is generated inside the sintered body and cracks easily occur.

【0023】この急冷処理において前記焼成温度から1
00℃以下に確実に急冷するために、前記焼成処理は、
雰囲気焼成法、真空焼成法、プラズマ焼成法、マイクロ
波焼成法、焼き付け焼成法、ホットプレス焼成法等によ
り実行されるのが好ましいが、雰囲気焼成法を用いるの
が最適である。なお、このときの焼成炉内の雰囲気とし
ては酸化雰囲気であるのが好ましいが、焼成炉材の酸化
を防止するために真空又はアルゴン雰囲気であってもよ
い。
In this quenching treatment, the firing temperature is reduced by 1%.
In order to ensure rapid quenching below 00 ° C.,
The firing is preferably performed by an atmosphere firing method, a vacuum firing method, a plasma firing method, a microwave firing method, a baking firing method, a hot press firing method, or the like, but the atmosphere firing method is optimal. The atmosphere in the firing furnace at this time is preferably an oxidizing atmosphere, but may be a vacuum or argon atmosphere in order to prevent oxidation of the firing furnace material.

【0024】上記実施形態によって発揮される効果につ
いて、以下に記載する。 ・ 実施形態の仕上げ用砥石は、シリカ砥粒の焼結体の
みによって構成されている。この仕上げ用砥石は、従来
より金属表面の最終仕上げ研磨に最適とされているアル
カン砥石の枯渇化を主原因とする最終仕上げ用砥石の需
要過多及び高価格化を解消することを目的とした本発明
者らの鋭意研究の結果開発されたものである。この仕上
げ用砥石は、前記アルカン砥石とほぼ同等の研磨性能を
有するとともに、原料を大量かつ安価に入手することが
容易であることから、枯渇化等の心配もなく継続して安
価に市場に提供することが可能である。さらに、天然の
アルカン砥石と比較して、ひび割れが形成されないよう
に均質に製造することが極めて容易であることから、高
品質な最終仕上げ用砥石を提供することが可能である。
The effects exerted by the above embodiment will be described below. -The finishing whetstone of the embodiment is constituted only by a sintered body of silica abrasive grains. This finishing whetstone is intended to eliminate the excessive demand and high price of final finishing whetstones mainly due to the depletion of alkane whetstones, which has been conventionally optimized for the final finish polishing of metal surfaces. It was developed as a result of the inventors' earnest research. This finishing whetstone has almost the same polishing performance as the alkane whetstone, and since it is easy to obtain a large amount of raw materials at low cost, it is continuously provided at low cost without fear of depletion. It is possible to Furthermore, compared to a natural alkane grindstone, it is extremely easy to manufacture homogeneously so that cracks are not formed, so that it is possible to provide a high-quality final finishing grindstone.

【0025】さらに、この仕上げ用砥石の物性値とし
て、吸水率が2%以下、気孔率が4%以下及び引掻硬さ
が0.1〜0.15N(10〜15gf)とすることに
よって、天然のアルカン砥石と同様な特性を発揮するこ
とができる。特に、砥石として利用する際に最も重要な
特性である引掻硬さがアルカン砥石と近似した値である
ことから、金型、工作機械定盤、医療用メス、バイト等
の金属表面の最終仕上げ研磨用に最適である。
Further, as the physical properties of the finishing whetstone, the water absorption is 2% or less, the porosity is 4% or less, and the scratch hardness is 0.1 to 0.15 N (10 to 15 gf). The same characteristics as natural alkane whetstone can be exhibited. In particular, since the most important characteristic when using as a grindstone, scratch hardness, is a value close to that of an alkane grindstone, the final finishing of metal surfaces such as dies, machine tool surface plates, medical scalpels, and cutting tools Most suitable for polishing.

【0026】・ この仕上げ用砥石は、平均粒子径2〜
10μmのシリカ砥粒に平均粒子径0.02〜0.1μ
mの超微細非晶質シリカ粉末を加え所定形状に成形した
後、1000〜1500℃の焼成温度で30分間以内保
持して焼成処理を行った後、5時間以内に100℃以下
の温度まで急冷することにより製造される。このため、
ひび割れのない均質なシリカ砥粒の焼結体を極めて容易
かつ安価に製造することができる。さらに、この製造方
法によれば、吸水率が2%以下、気孔率が4%以下及び
引掻硬さが0.1〜0.15Nの範囲の物性値を有する
シリカ砥粒の焼結体を製造することができることから、
最終仕上げ研磨用の砥石を容易かつ確実に製造すること
ができる。
The finishing whetstone has an average particle diameter of 2 to 2.
10-μm silica abrasive with an average particle size of 0.02-0.1μ
After adding ultrafine amorphous silica powder of m and forming into a predetermined shape, holding at a firing temperature of 1000-1500 ° C. for 30 minutes or less and performing a firing treatment, rapidly cooling to a temperature of 100 ° C. or less within 5 hours It is manufactured by doing. For this reason,
A sintered body of crack-free homogeneous silica abrasive grains can be produced very easily and at low cost. Further, according to this manufacturing method, a sintered body of silica abrasive grains having a water absorption of 2% or less, a porosity of 4% or less, and a scratch hardness of 0.1 to 0.15N having physical properties in the range of Because it can be manufactured,
A grindstone for final polishing can be easily and reliably manufactured.

【0027】一般に、石英(シリカ)は573℃にα石
英からβ石英に相転移するとともに、1000℃以上の
高温ではクリストバライト、トリジマイト等様々に相転
移する性質を有している。こうした結晶の転移において
は、熱膨張係数が大きく変化するため、冷却時にひび割
れが発生する可能性が極めて高く、石英のみを焼結させ
ることはほぼ不可能である。また、焼結時の緻密化が進
まないという問題もある。
In general, quartz (silica) has a phase transition from α-quartz to β-quartz at 573 ° C. and various properties such as cristobalite and tridymite at a high temperature of 1000 ° C. or higher. In such a crystal transition, the coefficient of thermal expansion changes greatly, so that the possibility of cracking during cooling is extremely high, and it is almost impossible to sinter only quartz. There is also a problem that densification during sintering does not proceed.

【0028】一方、非晶質シリカの焼結体を得る方法と
して、主に粗い粒子を鋳込成形等により成形し短時間に
水蒸気中で焼成する方法(例えば特公昭49−2708
3号公報や特公平1−54301号公報)や、平均粒子
径2μm以下の粒子を鋳込成形して緻密な焼結体を得る
方法(例えば特開平6−166564号公報)が知られ
ている。最終仕上げ用砥石として利用するためには、シ
リカ砥粒の平均粒子径が2〜10μmの範囲に存在する
必要があるが、この範囲の砥粒のみを用いた場合には、
成形体の密度が上がらない、焼成後ひび割れが発生する
等の問題がある。また、特公平1−54301号公報に
おいて、平均粒子径10μm以下の溶融シリカ原料10
0%を乾燥空気で焼成する方法が開示されているが、焼
成体に亀裂が発生するとともに緻密な焼結体が得られな
い等の問題がある。
On the other hand, as a method for obtaining a sintered body of amorphous silica, a method is mainly used in which coarse particles are formed by casting or the like and fired in steam for a short time (for example, Japanese Patent Publication No. 49-2708).
No. 3 and Japanese Patent Publication No. 1-54301) and a method of casting a particle having an average particle diameter of 2 μm or less to obtain a dense sintered body (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-166564). . In order to use as a final finishing whetstone, the average particle diameter of the silica abrasive grains needs to be in the range of 2 to 10 μm, but when only the abrasive grains in this range are used,
There are problems such as that the density of the molded body does not increase and cracks occur after firing. Further, Japanese Patent Publication No. 1-54301 discloses a fused silica raw material 10 having an average particle diameter of 10 μm or less.
Although a method of firing 0% with dry air is disclosed, there are problems that cracks are generated in the fired body and a dense sintered body cannot be obtained.

【0029】これらの問題に対して、本発明者らが鋭意
検討した結果、使用されるシリカの粒子径の組み合わせ
及び焼成後の冷却時間がシリカ焼結体の特性に大きく影
響を与えていることを見出した。すなわち、使用される
シリカがα石英のみの場合には、相転移によって熱膨張
係数が大きく変化し、焼成後の冷却時にひび割れが生
じ、良好な焼結体を得ることができないのである。そこ
で、出発原料であるシリカに非晶質粉末を加えるととも
に、粒子径の異なる2種類以上の粉末を組み合わせて配
合したり、さらには成形、乾燥及び焼成の条件を様々に
変化させながら試行錯誤を行った。その結果、平均粒子
径2〜10μmのシリカ砥粒と平均粒子径0.02〜
0.1μmの超微細非晶質シリカを配合、成形、乾燥及
び高温焼成後、5時間以内に100℃以下に冷却するこ
とにより、非晶質粉末が結合して焼結されることを見出
した。さらに、焼成後に5時間より長い時間かけて冷却
すると焼結体内部にクリストバライト結晶が成長して、
非晶質体とクリストバライト結晶の熱膨張係数の違いに
より焼結体にひび割れが発生しやすくなることも見出し
た。
As a result of the present inventors' intensive studies on these problems, it has been found that the combination of the particle diameters of the silica used and the cooling time after sintering greatly affect the properties of the silica sintered body. Was found. That is, when the silica used is only α-quartz, the thermal expansion coefficient greatly changes due to the phase transition, cracks occur during cooling after firing, and a good sintered body cannot be obtained. Therefore, in addition to adding amorphous powder to silica as a starting material, combining two or more powders having different particle diameters in combination, and conducting trial and error while changing the conditions of molding, drying and firing in various ways. went. As a result, silica abrasive particles having an average particle size of 2 to 10 μm and an average particle size of 0.02 to
After blending, molding, drying and firing at a high temperature of 0.1 μm ultrafine amorphous silica, it was found that the amorphous powder was bonded and sintered by cooling to 100 ° C. or less within 5 hours. . In addition, if it cools over 5 hours after firing, cristobalite crystals grow inside the sintered body,
It has also been found that cracks tend to occur in the sintered body due to the difference in the thermal expansion coefficient between the amorphous body and the cristobalite crystal.

【0030】[0030]

【実施例】以下、前記実施形態を具体化した実施例及び
比較例について説明する。(実施例1)平均粒子径3μ
mの溶融シリカ粉末80重量%及び平均粒子径0.07
μmの非晶質シリカ粉末20重量%を秤量した混合粉末
75重量%に水25重量%を加え、ジルコニア製玉石に
より1日間混合してスラリーを調製した。調製されたス
ラリーの粘度を、芝浦システム社製の回転粘度計B型N
o.3ローターを用いて、25℃の測定温度で測定し
た。その結果、前記スラリーの粘度は342mPa・s
であった。また、pHは7.5であった。
EXAMPLES Examples and comparative examples which embody the above embodiment will be described below. (Example 1) Average particle size 3μ
80% by weight of fused silica powder having an average particle size of 0.07
A slurry was prepared by adding 25% by weight of water to 75% by weight of a mixed powder obtained by weighing 20% by weight of an amorphous silica powder having a particle size of 20 μm and mixing with a zirconia ball for 1 day. The viscosity of the prepared slurry was measured using a rotational viscometer B type N manufactured by Shibaura System Co., Ltd.
o. The measurement was performed at a measurement temperature of 25 ° C. using a three rotor. As a result, the viscosity of the slurry was 342 mPa · s
Met. The pH was 7.5.

【0031】次に、同スラリーを石膏型(100×50
×14mm)内に流し込み、泥しょう固形鋳込成形を行
った後、その成形体を雰囲気焼成炉(島津製作所製のP
VSG)内で、アルゴン雰囲気中1250℃の焼成温度
で20分間焼成処理を行うことによって仕上げ用砥石を
製造した。なおこのとき、前記焼成炉内における昇温時
間は2時間5分〜2時間10分とし、1250℃から1
00℃までの冷却時間は3時間で行った。
Next, the slurry was placed in a gypsum mold (100 × 50).
× 14mm), and after performing solid casting of the slurry, the molded body was baked in an atmosphere firing furnace (PHI manufactured by Shimadzu Corporation).
VSG), a baking treatment was performed at a baking temperature of 1250 ° C. for 20 minutes in an argon atmosphere to produce a finishing whetstone. At this time, the temperature rise time in the firing furnace was set to 2 hours 5 minutes to 2 hours 10 minutes, and from 1250 ° C to 1 hour.
The cooling time to 00 ° C. was 3 hours.

【0032】(実施例2)前記焼成処理における焼成温
度を1300℃とした以外は実施例1と同様に仕上げ用
砥石を製造した。
(Example 2) A finishing whetstone was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature in the above-mentioned firing treatment was 1300 ° C.

【0033】(実施例3)平均粒子径3μmの溶融シリ
カ粉末70重量%、平均粒子径7μmの溶融シリカ粉末
10重量%及び平均粒子径0.07μmの非晶質シリカ
粉末20重量%を秤量した混合粉末81重量%に水19
重量%を加え、ジルコニア製玉石により1日間混合して
スラリーを調製した。調製されたスラリーの粘度を上記
実施例1と同様に測定したところ410mPa・sであ
った。また、pHは8.1であった。次に、同スラリー
を用いて上記実施例1と同様に仕上げ用砥石を製造し
た。
Example 3 70% by weight of fused silica powder having an average particle diameter of 3 μm, 10% by weight of fused silica powder having an average particle diameter of 7 μm, and 20% by weight of amorphous silica powder having an average particle diameter of 0.07 μm were weighed. 81% by weight of mixed powder in water 19
% By weight and mixed with a zirconia ball for 1 day to prepare a slurry. When the viscosity of the prepared slurry was measured in the same manner as in Example 1, it was 410 mPa · s. The pH was 8.1. Next, a finishing whetstone was manufactured in the same manner as in Example 1 using the same slurry.

【0034】(実施例4)平均粒子径3μmの溶融シリ
カ粉末60重量%、平均粒子径7μmの溶融シリカ粉末
20重量%及び平均粒子径0.07μmの非晶質シリカ
粉末20重量%を秤量した混合粉末81重量%に水19
重量%を加え、ジルコニア製玉石により1日間混合して
スラリーを調製した。調製されたスラリーの粘度を上記
実施例1と同様に測定したところ、405mPa・sで
あった。また、pHは8.3であった。次に、同スラリ
ーを用いて上記実施例1と同様に仕上げ用砥石を製造し
た。
Example 4 60% by weight of fused silica powder having an average particle diameter of 3 μm, 20% by weight of fused silica powder having an average particle diameter of 7 μm, and 20% by weight of amorphous silica powder having an average particle diameter of 0.07 μm were weighed. 81% by weight of mixed powder in water 19
% By weight and mixed with a zirconia ball for 1 day to prepare a slurry. When the viscosity of the prepared slurry was measured in the same manner as in Example 1 above, it was 405 mPa · s. The pH was 8.3. Next, a finishing whetstone was manufactured in the same manner as in Example 1 using the same slurry.

【0035】(実施例5)平均粒子径3μmの溶融シリ
カ粉末70重量%、平均粒子径6μm石英粉末10重量
%及び平均粒子径0.07μmの非晶質シリカ粉末20
重量%を秤量した混合粉末81重量%に水19重量%を
加え、ジルコニア製玉石により1日間混合してスラリー
を調製した。調製されたスラリーの粘度を上記実施例1
と同様に測定したところ、226mPa・sであった。
また、pHは8.1であった。次に、同スラリーを用い
て上記実施例1と同様に仕上げ用砥石を製造した。
Example 5 70% by weight of fused silica powder having an average particle diameter of 3 μm, 10% by weight of quartz powder having an average particle diameter of 6 μm, and amorphous silica powder 20 having an average particle diameter of 0.07 μm
19% by weight of water was added to 81% by weight of the mixed powder weighed at% by weight, and mixed with a zirconia ball for 1 day to prepare a slurry. The viscosity of the prepared slurry was measured in Example 1 above.
Was 226 mPa · s.
The pH was 8.1. Next, a finishing whetstone was manufactured in the same manner as in Example 1 using the same slurry.

【0036】(実施例6)平均粒子径3μmの溶融シリ
カ粉末60重量%、平均粒子径6μm石英粉末20重量
%及び平均粒子径0.07μmの非晶質シリカ粉末20
重量%を秤量した混合粉末81重量%に水19重量%を
加え、ジルコニア製玉石により1日間混合してスラリー
を調製した。調製されたスラリーの粘度を上記実施例1
と同様に測定したところ、163mPa・sであった。
また、pHは8.3であった。次に、同スラリーを用い
て上記実施例1と同様に仕上げ用砥石を製造した。
Example 6 60% by weight of fused silica powder having an average particle diameter of 3 μm, 20% by weight of quartz powder having an average particle diameter of 6 μm, and amorphous silica powder 20 having an average particle diameter of 0.07 μm
19% by weight of water was added to 81% by weight of the mixed powder weighed at% by weight, and mixed with a zirconia ball for 1 day to prepare a slurry. The viscosity of the prepared slurry was measured in Example 1 above.
Was 163 mPa · s.
The pH was 8.3. Next, a finishing whetstone was manufactured in the same manner as in Example 1 using the same slurry.

【0037】(比較例1)平均粒子径0.6μmの溶融
シリカ粉末78重量%に水22重量%を秤量し、ジルコ
ニア製玉石により1日間混合してスラリーを調製した。
調製されたスラリーの粘度を上記実施例1と同様に測定
したところ、226mPa・sであった。また、pHは
8.1であった。次に、同スラリーを石膏型(65×6
5×7mm)内に流し込み、泥しょう固形鋳込成形を行
った後、その成形体を雰囲気焼成炉(PVSG)内で、
アルゴン雰囲気中1250℃の焼成温度で20分間焼成
処理を行うことによって仕上げ用砥石を製造した。なお
このとき、前記焼成炉内における昇温時間は2時間5分
とし、1250℃から100℃までの冷却時間は3時間
で行った。
Comparative Example 1 22% by weight of water was weighed in 78% by weight of fused silica powder having an average particle diameter of 0.6 μm, and mixed with zirconia balls for 1 day to prepare a slurry.
When the viscosity of the prepared slurry was measured in the same manner as in Example 1, it was 226 mPa · s. The pH was 8.1. Next, the slurry was placed in a plaster mold (65 × 6
5 × 7 mm), and after performing solid casting of the slurry, the molded body is placed in an atmosphere firing furnace (PVSG).
The finishing whetstone was manufactured by performing a baking treatment at a baking temperature of 1250 ° C. for 20 minutes in an argon atmosphere. At this time, the heating time in the firing furnace was 2 hours and 5 minutes, and the cooling time from 1250 ° C. to 100 ° C. was 3 hours.

【0038】<シリカ焼結体の特性試験>実施例1〜6
及び比較例1の仕上げ用砥石について、焼成された焼結
体の収縮率(%)、かさ密度(g/cm3)、吸水率
(%)、気孔率(%)、引掻硬さ1(gf)、引掻硬さ
2(mm2/kgf)及びビッカース硬さ(Hv)を測
定した。また、アルカンサス地方産の天然砥石(アルカ
ン砥石)及び市販の石英ガラス板について、かさ密度、
吸水率、気孔率、引掻硬さ1、引掻硬さ2及びビッカー
ス硬さを測定した。それらの結果及び各焼結体の外見の
良否についての判定を表1及び表2に示す。
<Characteristics Test of Silica Sintered Body> Examples 1 to 6
For the finishing whetstone of Comparative Example 1, the shrinkage (%), the bulk density (g / cm 3 ), the water absorption (%), the porosity (%), the scratch hardness 1 ( gf), scratch hardness 2 (mm 2 / kgf) and Vickers hardness (Hv) were measured. In addition, for natural whetstones (alkane whetstones) produced in the Alkansas region and commercially available quartz glass plates,
Water absorption, porosity, scratch hardness 1, scratch hardness 2, and Vickers hardness were measured. Tables 1 and 2 show the results and the judgment on the appearance of each sintered body.

【0039】なお、前記引掻硬さは、精密引掻硬さ試験
機(丸菱科学材料製作所製)を用いて、ダイヤモンドポ
イントにかかる荷重を徐々に増大させながら試験面に引
掻条痕を形成させ、その引掻条痕幅と前記荷重との関係
を測定し、図1に示されるグラフ上にプロットすること
によって求めた。表中の引掻硬さ1(gf)は図1のグ
ラフから求めた0.01mm幅の引掻条痕を形成させる
ために必要な荷重を示し、引掻硬さ2(mm2/kg
f)は図1のグラフにおける直線の傾きから求められ
た。さらに、前記引掻硬さ1の単位を(N)に変換した
値、及び引掻硬さ2の単位を(mm2/N)に変換した
値を表2に同時に示す。また、ビッカース硬さはアカシ
社製のMVK−H2測定機を用いて、ダイヤモンドポイ
ントに2kgf(19.6N)の荷重を加えながら測定
した。
The scratch hardness was measured using a precision scratch hardness tester (manufactured by Marubishi Kagaku Seisakusho Co., Ltd.) while gradually increasing the load applied to the diamond point. It was formed, and the relationship between the scratch width and the load was measured and determined by plotting on the graph shown in FIG. The scratch hardness 1 (gf) in the table indicates the load required to form a scratch with a width of 0.01 mm obtained from the graph of FIG. 1, and the scratch hardness 2 (mm 2 / kg)
f) was determined from the slope of the straight line in the graph of FIG. Further, Table 2 shows a value obtained by converting the unit of the scratch hardness 1 into (N) and a value obtained by converting the unit of the scratch hardness 2 into (mm 2 / N). The Vickers hardness was measured using a MVK-H2 measuring device manufactured by Akashi Co. while applying a load of 2 kgf (19.6 N) to the diamond point.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】[0041]

【表2】 その結果、実施例1〜6の仕上げ用砥石はアルカン砥石
と極めて近似した物性値を有していることが確認され
た。また、比較例1の仕上げ用砥石には一部割れが生じ
ていた。さらに、実施例1〜6の仕上げ用砥石につい
て、焼成された焼結体を切断、研磨して70×35×1
0mmに加工した後、実際に医療用メスの刃部を最終仕
上げ研磨して砥石特性を評価したところ、アルカン砥石
と同程度の研磨特性が得られたことが確認された。
[Table 2] As a result, it was confirmed that the finishing whetstones of Examples 1 to 6 had physical properties very similar to those of the alkane whetstones. Further, the finishing whetstone of Comparative Example 1 was partially cracked. Further, for the finishing whetstones of Examples 1 to 6, the fired sintered body was cut and polished to 70 × 35 × 1.
After processing to 0 mm, the blade portion of the medical knife was actually subjected to final finish polishing to evaluate the grindstone characteristics. As a result, it was confirmed that the same polishing characteristics as those of the alkane grindstone were obtained.

【0042】一方、X線回折装置により実施例1〜6の
仕上げ用砥石及びアルカン砥石の結晶構造を調べたとこ
ろ、実施例1〜4の仕上げ用砥石は非晶質状態であり、
実施例5及び6の仕上げ用砥石からはα石英とクリスト
バライトが同定され、アルカン砥石はα石英が同定され
た。また、走査型電子顕微鏡でその破面を観察したとこ
ろ、いずれも約3〜7μmの粒状を有する組織体である
ことも分かった。(石英粉末を混合した試料は、石英が
一部クリストバライトに転移したと思われる。)さら
に、前記実施形態より把握できる技術的思想について以
下に記載する。
On the other hand, when the crystal structures of the finishing whetstones and alkane whetstones of Examples 1 to 6 were examined by an X-ray diffraction apparatus, the finishing whetstones of Examples 1 to 4 were in an amorphous state.
Α quartz and cristobalite were identified from the finishing whetstones of Examples 5 and 6, and α quartz was identified as the alkane whetstone. When the fracture surface was observed with a scanning electron microscope, it was also found that each of the fractured structures had a granularity of about 3 to 7 μm. (In the sample mixed with the quartz powder, it is considered that the quartz partially transformed into cristobalite.) Further, the technical idea grasped from the above embodiment will be described below.

【0043】・ 前記超微細非晶質シリカ粉末は、シリ
カ砥粒と超微細非晶質シリカ粉末とを合計した重量に対
して10〜50重量%の含有量で加えられることを特徴
とする請求項4に記載の仕上げ用砥石の製造方法。この
ように構成した場合、成形時における成形性を容易に高
めることができるとともに、緻密な焼結体を容易に製造
することができる。
The ultrafine amorphous silica powder is added in a content of 10 to 50% by weight based on the total weight of the silica abrasive grains and the ultrafine amorphous silica powder. Item 5. The method for producing a finishing whetstone according to Item 4. With such a configuration, the formability at the time of molding can be easily improved, and a dense sintered body can be easily manufactured.

【0044】・ 前記シリカ砥粒として平均粒子径が2
〜10μmの石英粉末を使用するとともに、その含有量
を50重量%以下とすることを特徴とする請求項4に記
載の仕上げ用砥石の製造方法。このように構成した場
合、焼結体中にα石英粒子が残存し、天然砥石と同様な
組織構造を有することができる。
The silica abrasive has an average particle diameter of 2
5. The method for producing a finishing whetstone according to claim 4, wherein a quartz powder of 10 to 10 [mu] m is used and the content is 50% by weight or less. In such a configuration, the α-quartz particles remain in the sintered body, and can have a structure similar to that of a natural grindstone.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、次のような効果を奏する。請求項1から請求項3に
記載の発明の仕上げ用砥石によれば、ひび割れのない均
質な仕上げ用砥石を安価に提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be obtained. According to the finishing whetstone of the invention described in claims 1 to 3, a uniform finishing whetstone free of cracks can be provided at low cost.

【0046】請求項4に記載の発明の仕上げ用砥石の製
造方法によれば、ひび割れのない均質な仕上げ用砥石を
安価に製造することができる。
According to the method for manufacturing a finishing whetstone according to the fourth aspect of the present invention, a uniform finishing whetstone free of cracks can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例の特性試験における引掻硬さの測定結
果を示すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing measurement results of scratch hardness in a characteristic test of an example.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸高 栄弘 岐阜県多治見市下沢町4−41−2 (72)発明者 横山 久範 岐阜県各務原市成清町3−210 (72)発明者 加藤 布久 岐阜県瑞浪市山田町1567−1 (72)発明者 吉田 英穂 愛知県春日井市白山町2−16−16 Fターム(参考) 3C063 AA02 AB07 BA02 BB01 BB07 BC01 BC05 CC04 EE28 FF23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Eihiro Todaka 4-4-2, Shimozawa-machi, Tajimi-shi, Gifu (72) Inventor Hisanori Yokoyama 3-210, Narikiyo-cho, Kakamigahara-shi, Gifu (72) Inventor Kato Nun Hisashi 156-16-1 Yamada-cho, Mizunami-shi, Gifu (72) Inventor Hideho Yoshida 2-16-16, Hakusan-cho, Kasugai-shi, Aichi F-term (reference) 3C063 AA02 AB07 BA02 BB01 BB07 BC01 BC05 CC04 EE28 FF23

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリカ砥粒の焼結体により構成され、金
属表面の仕上げに用いられることを特徴とする仕上げ用
砥石。
1. A finishing whetstone comprising a sintered body of silica abrasive grains and used for finishing a metal surface.
【請求項2】 吸水率が2%以下、気孔率が4%以下及
び引掻硬さが0.1〜0.15Nであることを特徴とす
る請求項1に記載の仕上げ用砥石。但し、前記引掻硬さ
は、その表面に0.01mm幅の引掻条痕を形成させる
ために必要な荷重を表す。
2. The finishing whetstone according to claim 1, wherein a water absorption is 2% or less, a porosity is 4% or less, and a scratch hardness is 0.1 to 0.15N. However, the scratch hardness represents a load required to form a scratch with a width of 0.01 mm on the surface.
【請求項3】 シリカ砥粒に超微細非晶質シリカ粉末を
加えて所定形状に成形した後、1000〜1500℃の
焼成温度で30分間以内保持して焼成処理を行った後、
5時間以内に100℃以下の温度まで急冷することによ
り得られることを特徴とする請求項1又は請求項2に記
載の仕上げ用砥石。
3. A method in which ultrafine amorphous silica powder is added to silica abrasive grains to form a predetermined shape, followed by performing a baking treatment at a baking temperature of 1000 to 1500 ° C. for 30 minutes or less,
The finishing whetstone according to claim 1 or 2, obtained by rapidly cooling to a temperature of 100 ° C or less within 5 hours.
【請求項4】 平均粒子径が2〜10μmのシリカ砥粒
に平均粒子径が0.02〜0.1μmの超微細非晶質シ
リカ粉末を加えて所定形状に成形した後、1000〜1
500℃の焼成温度で30分間以内保持して焼成処理を
行った後、5時間以内に100℃以下の温度まで急冷す
ることを特徴とする仕上げ用砥石の製造方法。
4. An ultrafine amorphous silica powder having an average particle size of 0.02 to 0.1 μm is added to silica abrasive particles having an average particle size of 2 to 10 μm to form a predetermined shape.
A method for producing a finishing whetstone, comprising: performing a baking treatment while maintaining the baking temperature at 500 ° C. for 30 minutes or less, and rapidly cooling to a temperature of 100 ° C. or less within 5 hours.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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