JP2023532872A - 結合研磨物品及びそれを作製する方法 - Google Patents
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Abstract
研磨物品は、結合材料、研磨粒子、及び複数の細孔を含む本体を含むことができ、結合材料は、ガラス質材料を含むことができる。一実施形態では、研磨粒子の平均粒サイズは、０．１ミクロンかつ５ミクロンであることができ、本体の細孔率は、４０容積％かつ７０容積％であり得、細孔率は、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下の平均細孔径（Ｄ５０）を画定し得る。【選択図】図１
Description
以下は、研磨物品、特に、ガラス質結合材料と、超研磨材料を含む研磨粒子と、複数の細孔とを含む研磨物品、並びに結合研磨物品を作製する方法を対象とする。
研磨ホイールなどの結合研磨物品は、様々な材料の切断、研削、又は成形のために使用することができる。産業界は、高い研削精度、高い効率、及び長い寿命を有する改善された結合研磨物品を要求し続けている。
本開示は、添付の図面を参照することによって、より良く理解され、その多数の特徴及び利点が当業者に明らかにされ得る。
実施形態による研磨物品の本体の断面の図面を含む。
一実施形態による本体の細孔サイズ分布を図示するグラフを含む。
一実施形態による本体の細孔サイズ分布を図示するグラフを含む。
一実施形態による粉末混合物の粒径分布を図示するグラフを含む。
一実施形態による本体の断面の光学顕微鏡画像を含む。
比較本体の断面の光学顕微鏡画像を含む。
一実施形態による研磨物品の本体の形状の図面を含む。
一実施形態による複数の本体を含む研磨物品の図面を含む。
実施形態による弾性率対空隙率の関係を示すグラフを含む。
実施形態によるショアＤ硬度対空隙率の関係を示すグラフを含む。
図面と組み合わせた以下の説明は、本明細書で提供される教示の理解を助けるために提供される。以下の開示は、教示の特定の実施態様及び実施形態に焦点を当てることになる。焦点は、教示を説明するのを助けるために提供されており、教示の範囲又は適用性に関する限定として解釈されるべきではない。しかしながら、他の教示も本出願において確かに使用することができる。
本明細書で使用される場合、用語「備える（comprises）」、「備える（comprising）」、「含む（includes）」、「含む（including）」、「有する（has）」、「有する（having）」、又はそれらの任意の他の変形は、非排他的包含を網羅することを意図している。例えば、特徴のリストを含む方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの特徴に限定されるものではないが、明示的に列挙されていない他の特徴、又はそのような方法、物品、若しくは装置に固有の他の特徴を含み得る。更に、矛盾する記載がない限り、「又は」は、包含的又は（inclusive-or）を指し、排他的又は（exclusive-or）を指すのではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（又は存在し）、Ｂが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）、Ｂが真である（又は存在する）、及び、ＡとＢとの両方が真である（又は存在する）。
また、「ａ」又は「ａｎ」の使用は、本明細書に記載の要素及び部品を説明するために用いられる。これは、単に便宜上、及び本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行われる。この説明は、そうでないことを意味することが明らかでない限り、１つ、又は少なくとも１つ、及び単数形が複数形も含むものとして、又はその逆として理解されるべきである。例えば、単一の物品が本明細書に記載されている場合、単一の物品の代わりに２つ以上の物品を使用することができる。同様に、２つ以上の物品が本明細書に記載されている場合、単一の物品を２つ以上の物品に置き換えることができる。
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。材料、方法、及び実施例は、例示に過ぎず、限定することを意図しない。特定の材料及び処理行為に関する特定の詳細が記載されていない限り、そのような詳細は、製造技術内の参考書及び他の情報源に見出され得る従来の手法を含み得る。
本明細書に開示される実施形態は、本体を含む研磨物品を対象とし、本体は、ガラス質材料を含む結合材料と、結合材料に含有された研磨粒子と、複数の細孔と、を含むことができる。一態様では、本体は、以下、本体の全容積に対して少なくとも４０容積％かつ７０容積％以下の空隙率、本体の総重量に対して少なくとも１０重量％以上かつ９５重量％以下の研磨粒子の含有量、少なくとも０．０５ミクロンかつ５ミクロン以下の研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下である複数の細孔の平均細孔サイズ（Ｄ５０）、又はそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むことができる。特定の態様では、研磨物品は、高精度研削に好適であり得る。
一実施形態では、本開示の研磨物品の本体を形成する方法は、研磨粒子及び結合材料を含む粉末混合物を提供することであって、結合材料が、ガラス質材料を含む、提供することと、粉末混合物を金型内に充填することと、金型内の粉末混合物に圧力を加え、圧縮された粉末混合物を少なくとも６００℃の温度に加熱することと、を含むことができる。
ある特定の態様では、粉末混合物は、研磨粒子及び結合材料の水性分散液を作製し、噴霧乾燥、凍結鋳造、若しくは凍結乾燥を行うか、又は乾燥若しくは湿潤成分の高せん断混合、研削、粉砕、篩分け、濾過、又はそれらの任意の組み合わせを行うことによって作製することができる。
一態様では、粉末混合物は、粉末混合物の総重量に基づいて、５重量％以下、又は４重量％以下、又は３重量％以下、又は２重量％以下の含水量を有することができる。
特定の態様では、粉末混合物は、少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．６ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロンの平均粒径（Ｄ５０）を有することができる。別の態様では、Ｄ５０値は、２ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は１．０ミクロン以下であり得る。
一態様では、粉末混合物を金型内に充填することは、粉末混合物のタップ密度に達するように、予備圧縮された粉末混合物を形成するために、粉末の撹拌と組み合わせて金型を順次充填することを含むことができる。本明細書で使用される場合、粉末混合物のタップ密度は、ＡＳＴＭ Ｄ７４８１によって決定される。
一態様では、金型内の予備圧縮された粉末混合物のタップ密度は、少なくとも０．４５ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも０．５０ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも０．５２ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも０．５４ｇ／ｃｍ３であり得る。
金型の充填後、金型を閉鎖することができ、金型内に含まれた粉末混合物を所定の容積にプレスする（本明細書では「容積へのプレス」とも呼ばれる）ために圧力が加えられてもよい。
一実施形態では、プレスは冷間プレスによって行うことができる。本明細書で使用される場合、「冷間プレス」という用語は、室温又はわずかに高い温度でプレスを行うことを意味する。一態様では、冷間プレスは、少なくとも２０℃、又は少なくとも２５℃、又は少なくとも３０℃、又は少なくとも５０℃、かつ８０℃以下、又は６０℃以下、又は４０℃以下の温度で行うことができる。
ある特定の態様では、冷間プレス中に加えられる圧力は、少なくとも４０ＭＰａ、又は少なくとも６０ＭＰａ、又は少なくとも１００ＭＰａ、又は少なくとも１２０ＭＰａであり得る。別の態様では、加えられる圧力は、１５０ＭＰａ以下、又は１３０ＭＰａ以下、又は１２５ＭＰａ以下であり得る。
更なる態様では、冷間プレス後、加熱を行う前に冷間プレス本体を金型から除去することができる。ある特定の態様では、冷間プレス本体の加熱は、少なくとも６２０℃、又は少なくとも６５０℃、又は少なくとも６８０℃、又は少なくとも７００℃の最大加熱温度で行うことができる。別のある特定の態様では、最大加熱温度は、８５０℃以下、又は８００℃以下、又は７５０℃以下であり得る。
図１に図示されるように、本体（１０）は、結合材料（１３）内に均一に分布した研磨粒子（１１）及び複数の微細孔（１２）を含むことができる。
一態様では、研磨粒子は、超研磨材料、例えば、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、又はそれらの組み合わせを含むことができる。特定の態様では、超研磨材料は、ダイヤモンドを含むことができる。ある特定の特定の態様では、超研磨材料は、ダイヤモンドから本質的になることができる。
一実施形態では、研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）は、少なくとも０．１ミクロン、又は少なくとも０．３ミクロン、又は少なくとも０．４ミクロン、又は少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロン、又は少なくとも１．５ミクロン、又は少なくとも２ミクロン、又は少なくとも３ミクロンであり得る。別の実施形態では、平均粒径（Ｄ５０）は、５ミクロン以下、又は４ミクロン以下、又は３ミクロン以下、又は２．５ミクロン以下、又は２．０ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は１．３ミクロン以下、又は１．０ミクロン以下、又は０．９ミクロン以下、又は０．８ミクロン以下、又は０．７ミクロン以下、又は０．６ミクロン以下であり得る。研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）は、上記の最小値及び最大値のうちのいずれかの間の値であり得る。特定の態様では、研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）は、少なくとも０．３ミクロンかつ０．７ミクロン以下であり得る。
更なる実施形態では、研磨粒子の量は、本体の総重量に基づいて、少なくとも１５重量％、例えば、少なくとも２０重量％、又は少なくとも２５重量％、又は少なくとも３０重量％、又は少なくとも３５重量％、又は少なくとも４０重量％、又は少なくとも４５重量％、又は少なくとも５０重量％、又は少なくとも５５重量％、又は少なくとも６０重量％であり得る。別の態様では、研磨粒子の量は、本体の総重量に基づいて、９５重量％以下、又は９３重量％以下、又は９０重量％以下、又は８５重量％以下、又は８０重量％以下、又は７５重量％以下、又は７０重量％以下、又は６５重量％以下、又は６０重量％以下、又は５５重量％以下、又は５０重量％以下であり得る。研磨粒子の量は、上記の最小値及び最大値のうちのいずれかの間の値であることができる。
なお更なる態様では、研磨粒子の量は、本体の全容積に基づいて、少なくとも３０容積％、例えば、少なくとも３５容積％、少なくとも４０容積％、少なくとも４５容積％、又は少なくとも５０容積％であり得る。別の態様では、研磨粒子の量は、６５容積％以下、又は６０容積％以下、又は５５容積％以下、又は５０容積％以下、又は４５容積％以下であり得る。
更なる実施形態では、本体の空隙率は、本体の全容積に基づいて、少なくとも４０容積％、又は少なくとも４１容積％、又は少なくとも４２容積％、又は少なくとも４３容積％、又は少なくとも４４容積％、又は少なくとも４５容積％、又は少なくとも４６容積％、又は少なくとも４７容積％、又は少なくとも４８容積％、又は少なくとも４９容積％、又は少なくとも５０容積％であることができる。別の実施形態では、本体の空隙率は、７０容積％以下、又は６５容積％以下、又は６０容積％以下、又は５８容積％以下、又は５６容積％以下、又は５５容積％以下、又は５４容積％以下、又は５３容積％以下、又は５２容積％以下、又は５１容積％以下、又は５０容積％以下であり得る。本体の空隙率は、上記の最小値及び最大値のうちのいずれかの間の値であることができる。特定の態様では、空隙率は、本体の全容積に基づいて、少なくとも５２容積％～６０容積％以下であることができる。本明細書で使用される場合、「細孔率」という用語（別段の指示がない限り）は、少なくとも３ｎｍの細孔サイズを有し、かつ本明細書では「開放細孔率」とも呼ばれるアルキメデス法によって決定される、細孔の合計に関する。
ある特定の実施形態では、本体の全空隙率Ｐｔ（開放空隙率及び閉鎖空隙率の合計）の開放空隙率Ｐｏとの比［Ｐｔ：Ｐｏ］は、１．２５以下、例えば、１．１１以下又は１．０５以下又は１．０１以下であり得る。閉鎖細孔率は、細孔率試験に使用されるアルキメデス法によって検出することができない、本体内に完全に含まれた３ｎｍ未満の細孔又はより大きい離散した単離細孔の合計として定義される。
一実施形態では、本体の平均細孔サイズ（Ｄ５０）は、少なくとも０．１ミクロン、又は少なくとも０．２ミクロン、又は少なくとも０．３ミクロン、又は少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロン、又は少なくとも５ミクロン、又は少なくとも１０ミクロン、又は少なくとも１５ミクロン、又は少なくとも２０ミクロン、又は少なくとも３０ミクロンであることができる。更に別の実施形態では、平均細孔サイズは、５０ミクロン以下、又は４５ミクロン以下、又は４０ミクロン以下、又は３０ミクロン以下、又は２０ミクロン以下、又は１０ミクロン以下、又は５ミクロン以下、又は２ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は１．０ミクロン以下であり得る。平均細孔サイズ（Ｄ５０）は、少なくとも０．１ミクロンかつ５０ミクロン以下、少なくとも０．２ミクロンかつ５ミクロン以下、又は少なくとも０．３ミクロンかつ０．９ミクロン以下など、上記の最小値及び最大値のうちのいずれかの間の値であることができる。
更なる実施形態では、本体の細孔サイズの１０パーセンタイル値（Ｄ１０）は、少なくとも０．０５ミクロン、又は少なくとも０．１ミクロン、例えば、少なくとも０．２ミクロン、又は少なくとも０．３ミクロン、又は少なくともｏ．５ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロン、又は少なくとも３ミクロンであることができる。別の態様では、Ｄ１０サイズは、１０ミクロン以下、又は５ミクロン以下、又は１ミクロン以下、又は０．８ミクロン以下、又は０．５ミクロン以下であることができる。Ｄ１０細孔サイズは、０．１ミクロン～４ミクロン、又は０．１ミクロン～１ミクロン、又は０．２ミクロン～０．７ミクロンなど、上記の最小値及び最大値のうちのいずれかの間の値であることができる。
また更なる実施形態では、細孔サイズの９０パーセンタイル値（Ｄ９０）は、少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．７ミクロン、又は少なくとも１ミクロン、又は少なくとも３ミクロン、又は少なくとも５ミクロン、又は少なくとも１０ミクロン、又は少なくとも２０ミクロン、又は少なくとも４０ミクロンであることができる。別の態様では、Ｄ９０値は、７０ミクロン以下、又は５０ミクロン以下、又は３０ミクロン以下、又は１０ミクロン以下、又は５ミクロン以下、又は１ミクロン以下、又は０．９ミクロン以下、又は０．８ミクロン以下であり得る。Ｄ９０細孔サイズは、０．５ミクロン～６０ミクロン、又は０．５ミクロン～５ミクロン、又は０．６ミクロン～０．９５ミクロンなど、上記の最小値及び最大値のうちのいずれかの間の値であることができる。
特定の態様では、本体の細孔サイズの９９パーセンタイル（Ｄ９９）値は、８０ミクロン以下、例えば、５０ミクロン以下、又は１０ミクロン以下、又は３ミクロン以下、又は１ミクロン以下、又は０．９８ミクロン以下であることができる。
別の実施形態では、本体は、細孔サイズ分布を有することができ、細孔サイズの１０パーセンタイル値（Ｄ１０）と平均細孔サイズ（Ｄ５０）との間の距離、すなわち、Ｄ１０－Ｄ５０は、１ミクロン以下、又は０．５ミクロン以下、又は０．３ミクロン以下であり得る。
更に別の実施形態では、本体は、平均細孔サイズ（Ｄ５０）と９０パーセンタイル値（Ｄ９０）との間の距離、すなわち、Ｄ５０－Ｄ９０が、１ミクロン以下、又は０．５ミクロン以下、又は０．４ミクロン以下であり得る、細孔サイズ分布を有することができる。
なお更なる態様では、細孔は、多峰性サイズ分布、例えば、二峰性又は三峰性サイズ分布を有することができる。
更なる特定の態様では、本体の複数の細孔の少なくとも９５％は、０．１ミクロン～１ミクロン、例えば、少なくとも９６％、又は少なくとも９７％、又は少なくとも９８％、又は少なくとも９９％、又は少なくとも９９．５％、又は少なくとも９９．９％の細孔サイズを有することができる。
研磨物品の本体の結合材料は、本開示の研磨物品の改善された製造及び性能を容易にし得る特定の結合化学を有し得る。一実施形態では、本体の結合材料は、ガラス質材料を含むことができる。特定の実施形態では、結合材料は、ガラス質材料から本質的になり得る。本明細書で使用される場合、ガラス質材料から本質的になるとは、結合材料の少なくとも９９容積％がガラス質材料であることを意味する。ガラス質材料は、溶融中にガラス質相を形成することができ、それによって研磨粒子を互いに結合し得る。ガラス質相を形成するための典型的な材料としては、天然及び合成鉱物、金属酸化物、並びに非金属酸化物を挙げることができる。ガラス質材料の非限定的な例は、主酸化物化合物としてのＳｉＯ２と、２つ以上の更なる酸化物、例えば、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、ＢａＯ、又はそれらの任意の組み合わせと、を含むガラス材料であることができる。別の実施形態では、結合材料は、ガラス質材料に限定されなくてもよく、１つ以上の他の無機材料、例えば、セラミック、サーメット、金属、金属合金、又はそれらの任意の組み合わせを更に含有してもよい。更に、無機材料は、非晶質材料、多結晶質材料、単結晶材料、又はそれらの任意の組み合わせであり得る。
一態様では、結合材料は、無機結合材料に加えて、以下で有機結合剤とも呼ばれる有機結合材料を含むことができる。熱処理中、有機結合材料は分解してもよく、焼結体中に所望の空隙率を生成するか、又はその形成を補助することができる。有機結合材料は、天然材料、合成材料、樹脂、エポキシ、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、エラストマー、又はそれらの任意の組み合わせであることができる。ある特定の実施形態では、有機結合剤としては、ポリエーテル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、芳香族ポリアミド、変性フェノール樹脂（エポキシ変性及びゴム変性樹脂、又は可塑剤とブレンドされたフェノール樹脂など）、コーンスターチ、又はそれらの任意の組み合わせを挙げることができる。ある特定の態様では、有機結合剤は、ポリエチレングリコール（polyethylene glycol、ＰＥＧ）であることができる。特定の態様では、ＰＥＧは、１８，０００以下、又は１５，０００以下、又は１０，０００以下、又は８，０００以下の分子量を有することができる。別の特定の態様では、ＰＥＧの分子量は、少なくとも１０００、又は少なくとも３０００、又は少なくとも５０００、又は少なくとも７０００であることができる。
一実施形態では、プレス本体を加熱（焼結）した後の研磨本体中の結合材料の量は、本体の総重量に基づいて、少なくとも５重量％、又は少なくとも７重量％、又は少なくとも１０重量％、又は少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％、又は少なくとも２５重量％、又は少なくとも３０重量％であることができる。別の実施形態では、本体中の結合材料の量は、本体の総重量に基づいて、９０重量％以下、又は８０重量％以下、又は７０重量％以下、又は６０重量％以下、又は５０重量％以下、又は４０重量％以下、又は３０重量％以下、又は２０重量％以下、又は１５重量％以下、又は１０重量％以下、又は８重量％以下であり得る。結合材料の量は、上記の最小値及び最大値のいずれかの値であり得る。ある特定の態様では、本体中の結合材料は、ガラス質結合材料から本質的になることができる。ガラス質結合材料から本質的になるとは、本明細書では、結合材料が、ガラス質材料ではない材料を、結合材料の総重量に基づいて、１重量％以下を含有することを意味する。ある特定の特定の態様では、結合材料は、本体の総重量に基づいて、少なくとも５重量％かつ１０重量％以下の量のガラス質結合材料であることができる。
一実施形態では、結合材料［Ｃｂ］の研磨粒子［Ｃａ］との重量パーセント比［Ｃｂ：Ｃａ］は、１：１５～１０：１の範囲であることができる。特定の態様では、重量パーセント比［Ｃｂ：Ｃａ］は、１：１５～１：４、又は１：１５～１：１０の範囲であることができる。
本開示の研磨物品の本体は、少なくとも１．３ｇ／ｃｍ３、例えば、少なくとも１．３５ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４０ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４２ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４６ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４８ｇ／ｃｍ３の密度を有することができる。別の実施形態では、本体の密度は、１．６ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５５ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５０ｇ／ｃｍ３以下、又は１．４５ｇ／ｃｍ３以下であり得る。本体の密度は、上記の最小値及び最大値のうちのいずれかの間の値であることができる。
本開示の研磨物品の本体は、優れた均質な微細構造を有することができる。一態様では、本体は、５以下、又は３以下、又は１以下の正規化欠陥量（normalized defect amount、ｎＤＦＡ）を有することができ、ｎＤＦＡは、５０ミクロン以上の直径サイズを有する１ｍｍ２当たりの粒子凝集体の総量である。特定の態様では、本体は、５０ミクロン以上の直径サイズを有する欠陥を含まなくてもよい。本明細書で使用される場合、「欠陥」という用語は、本体内の高密度の望ましくない粒子凝集体に関し、本体のクロスカット面から撮影されたＳＥＭ画像又は光学顕微鏡画像において特定及び計数することができる。「欠陥」という用語はまた、別段の指示がない限り、本明細書において「凝集物」という用語と互換的に使用される。
別のある特定の特定の態様では、本体内の欠陥は、１８ミクロン以上の直径を有する粒子凝集体であることができ、本体は、５以下、又は３以下、又は１以下の１ｍｍ２当たりの正規化欠陥量（ｎＤＦＡ）を有することができる。ある特定の態様では、本体は、１８ミクロン以上の直径サイズを有する欠陥を含まなくてもよい。別の実施形態では、本開示の研磨物品の本体の材料は、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０によって、少なくとも７０、又は少なくとも７３、又は少なくとも７５、又は少なくとも７７のショアＤ硬度を有することができる。
更なる態様では、本体の材料は、ＡＳＴＭ Ｅ１８７６によって、少なくとも１０ＧＰａ、又は少なくとも１１ＧＰａ、又は少なくとも１２ＧＰａ、又は少なくとも１３ＧＰａ、又は少なくとも１４ＧＰａの弾性率（elastic modulus、ＥＭＯＤ）を有し得る。
本体が、当該技術分野において既知の任意の好適なサイズ及び形状を有してもよく、様々な種類の研磨物品内に組み込まれて結合研磨物品を形成することができることが理解されるであろう。例えば、本体をホイールのハブなどの基材に取り付けて、結合研磨研削ホイールの形成を容易にすることができる。
一実施形態では、本開示の研磨物品の本体は、本明細書で本体セグメントとも呼ばれる複数の本体を含むことができ、本体セグメントは、基材に取り付けられてもよい。
ある特定の実施形態では、研磨物品は、基材と、基材に取り付けられた複数の本体と、を含むことができ、複数の本体の各本体は、ガラス質材料及び複数の細孔を含む結合材料中に含有された超研磨粒子を含み得る。特定の態様では、基材に取り付けられた複数の本体は、１．３以下の空隙率含有量変動（Porosity Content Variation、ＰＣＶ）値を含むことができる。本明細書で使用される場合、ＰＣＶ値は、基材に取り付けられた複数の本体のうちの全ての本体の空隙率の標準偏差であり、８つの本体のうちの少なくとも複数が試験され、試験された複数の本体の合計容積は、少なくとも０．４５ｃｍ３である。ある特定の態様では、ＰＣＶ値は、１．２以下、又は１．０以下、又は０．８以下、又は０．６以下、又は０．４以下、又は０．３以下であり得る。特定の実施形態では、研磨物品の支持体に取り付けられた複数の本体（本明細書ではセグメントとも呼ばれる）の量は、少なくとも４０個の本体、又は少なくとも４５個の本体、又は少なくとも４８個の本体、又は少なくとも５０個の本体、又は少なくとも１００個の本体、又は少なくとも１５０個の本体、又は少なくとも２００個の本体であることができる。別の態様では、複数の本体の量は、５００個以下の本体、又は３００個以下の本体、又は１００個以下の本体、又は７０個以下の本体、又は５０個以下の本体であり得る。研磨物品の複数の本体の量は、上記の最小数及び最大数のうちのいずれかの間の数であることができる。
一態様では、基材の材料は、アルミニウム又は鋼を含むことができる。別の態様では、複数の本体は、接着剤、例えば、エポキシ接着剤によって基板に取り付けられ得る。
更なる実施形態では、本体のバッチは、複数の本体を含むことができ、複数の本体の各本体は、ガラス質材料を含む結合材料中に含有された超研磨粒子を含むことができ、複数の細孔を有し、少なくとも０．２０ｃｍ３の全容積を有し得、複数の本体の細孔率含有量変動（ＰＣＶ）値は、１．３以下であり得る。ある特定の態様では、各本体の全容積は、少なくとも０．２５ｃｍ３、又は少なくとも０．３ｃｍ３、又は少なくとも０．５ｃｍ３、又は少なくとも０．７ｃｍ３、又は少なくとも１ｃｍ３、又は少なくとも５ｃｍ３、又は少なくとも１０ｃｍ３、又は少なくとも１２ｃｍ３であることができる。別の態様では、各本体の全容積は、２０ｃｍ３以下、又は１５ｃｍ３以下、又は１０ｃｍ３以下、又は５ｃｍ３以下、又は１ｃｍ３以下、又は０．５ｃｍ３以下、又は０．３ｃｍ３以下であり得る。ＰＣＶ値は、上記の最小値及び最大値のうちのいずれかの間の数であることができる。
別の実施形態では、本開示は、複数の研磨物品を対象とし、複数の物品の各研磨物品は、上記のように、基材と、基材に取り付けられた複数の本体と、を含むことができ、複数の研磨物品の全ての本体の空隙率含有量変動（ＰＣＶ）は、１．３以下であり得る。ある特定の態様では、複数の研磨物品は、少なくとも３個の研磨物品、又は少なくとも５個の研磨物品、又は少なくとも１０個の研磨物品、又は少なくとも２０個、又は少なくとも３０個、又は少なくとも５０個の研磨物品であることができ、各研磨物品は、基材に取り付けられた少なくとも４５個の本体を含むことができる。
研磨物品は、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、又はそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるシリコン又はセラミック材料を含むウェハ上で材料除去作業を行うように構成することができる。
特定の一態様では、炭化ケイ素ウェハ又は炭化ケイ素インゴットに対する材料除去作業は、研磨物品を使用して行われて、５０Å以下、例えば、４０Å以下、３０Å以下、２５Å以下、２０Å以下、又は１５Å以下、又は１０Å以下の平均表面粗さＲａを得ることができる。
ある特定の態様では、研磨物品は、低い力の下で低い表面下損傷を伴う精密研削に好適な固定研磨垂直スピンドル（fixed abrasive vertical spindle、ＦＡＶＳ）であることができる。一実施形態では、研磨物品は、２ミクロン以下の総厚さ変動で少なくとも２００ｍｍの直径を有する炭化ケイ素ウェハから材料を除去するように適合することができる一方で、研削性能は、２５ｌｂｓの力で１．０以下のＧ比を有し得る。
多くの異なる態様及び実施形態が可能である。これらの態様及び実施形態のいくつかを本明細書に記載する。本明細書を読んだ後、当業者は、それらの態様及び実施形態が単なる例示であり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解するであろう。実施形態は、以下に列挙される実施形態のうちのいずれか１つ以上に従うことができる。
実施形態：
実施形態１．研磨物品であって、結合材料、研磨粒子、及び複数の細孔を含む本体を含み、結合材料が、ガラス質材料を含み、研磨粒子が、結合材料中に含有され、超研磨材料を含み、本体が、本体の全容積に対して少なくとも４０容積％かつ７０容積％以下の細孔率、本体の総重量に対して少なくとも１０重量％以上かつ９４重量％以下の研磨粒子の含有量、少なくとも０．０５ミクロンかつ５ミクロン以下の研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）、
少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下である複数の細孔の平均細孔サイズ（Ｄ５０）、又はそれらの任意の組み合わせのうちの１つを含む、研磨物品。
実施形態２．研磨物品であって、結合材料、研磨粒子、及び複数の細孔を含む本体を含み、結合材料が、ガラス質材料を含み、更に、研磨粒子が、結合材料中に含有され、超研磨材料を含み、研磨粒子が、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下の平均粒径（Ｄ５０）を更に含み、本体が、本体の総重量に対して少なくとも１５重量％の量の研磨粒子を含む、研磨物品。
実施形態３．研磨物品であって、結合材料、研磨粒子、及び複数の細孔を含む本体を含み、結合材料が、ガラス質材料を含み、研磨粒子が、結合材料中に含有され、超研磨材料を含み、研磨粒子が、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下の平均粒径（Ｄ５０）を有し、本体の細孔率が、本体の全容積に対して少なくとも４０容積％かつ７０容積％以下であり、細孔率が、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下の平均細孔サイズを画定する、研磨物品。
実施形態４．基材と、基材に取り付けられた複数の本体と、を含む、研磨物品であって、複数の本体の各本体が、ガラス質材料を含む結合材料中に含有された研磨粒子を含み、複数の本体が、複数の細孔を含み、複数の本体の正規化された細孔率含有量変動（ＰＣＶ）値が、１．３以下である、研磨物品。
実施形態５．複数の本体を含む本体のバッチであって、複数の本体の各本体が、ガラス質材料及び複数の細孔を含む結合材料中に含有された研磨粒子を含み、複数の本体が、少なくとも０．４５ｃｍ３の総容積を有し、複数の本体の空隙率含有量変動（ＰＣＶ）値が、１．３以下である、本体のバッチ。
実施形態６．複数の本体が、少なくとも１５個の本体、又は少なくとも３０個の本体、又は少なくとも４０個の本体、又は少なくとも４５個の本体、又は少なくとも５０個の本体、又は少なくとも１００個の本体、又は少なくとも１５０個の本体、又は少なくとも２００個の本体を含む、実施形態４又は５の複数の本体。
実施形態７．複数の本体のＰＣＶ値が、１．２以下、又は１．０以下、又は０．８以下、又は０．６以下、又は０．４以下、又は０．３以下、又は０．２以下である、実施形態４～６のいずれか１つに記載の複数の本体。
実施形態８．複数の本体の各本体の全容積が、少なくとも０．０３ｃｍ３、又は少なくとも０．０５ｃｍ３、又は少なくとも０．１ｃｍ３、又は少なくとも０．２ｃｍ３、又は少なくとも０．２５ｃｍ３、又は少なくとも０．３ｃｍ３、又は少なくとも０．５ｃｍ３、又は少なくとも０．７ｃｍ３、又は少なくとも１ｃｍ３、又は少なくとも５ｃｍ３、又は少なくとも１０ｃｍ３、又は少なくとも１２ｃｍ３である、実施形態４～７のいずれか１つに記載の複数の本体。
実施形態９．複数の本体の各本体の全容積が、２０ｃｍ３以下、又は１５ｃｍ３以下、又は１０ｃｍ３以下、又は５ｃｍ３以下、又は１ｃｍ３以下、又は０．５ｃｍ３以下、又は０．３ｃｍ３以下である、実施形態４～７のいずれか１つに記載の複数の本体。
実施形態１０．複数の研磨物品であって、複数の研磨物品の各研磨物品が、実施形態４～９のいずれか１つに記載の複数の本体を含む、複数の研磨物品。
実施形態１１．複数の研磨物品の量が、少なくとも５個の研磨物品、又は少なくとも１０個の研磨物品、又は少なくとも２０個の研磨物品、又は少なくとも３０個の研磨物品、又は少なくとも５０個の研磨物品である、実施形態１０に記載の複数の研磨物品。
実施形態１２．複数の物品の全ての本体の空隙率含有量変動（ＰＣＶ）値が、１．３以下である、実施形態１０又は１１に記載の複数の研磨物品。
実施形態１３．研磨粒子が、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態１～１２のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態１４．研磨粒子が、ダイヤモンドを含む、実施形態１３に記載の研磨物品。
実施形態１５．研磨粒子が、ダイヤモンドから本質的になる、実施形態１４に記載の研磨物品。
実施形態１６．本体が、本体の全容積に対して少なくとも４０容積％かつ７０容積％以下の空隙率を含む、実施形態２、４、又は５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態１７．本体の空隙率が、本体の全容積に対して、少なくとも４１容積％、又は少なくとも４２容積％、又は少なくとも４３容積％、又は少なくとも４４容積％、又は少なくとも４５容積％、又は少なくとも４６容積％、又は少なくとも４７容積％、又は少なくとも４８容積％、又は少なくとも４９容積％、又は少なくとも５０容積％である、実施形態１、３、及び１３のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態１８．本体の空隙率が、６５容積％以下、又は６０容積％以下、又は５８容積％以下、又は５６容積％以下、又は５５容積％以下、又は５４容積％以下、又は５３容積％以下、又は５２容積％以下、又は５１容積％以下、又は５０容積％以下である、実施形態１、３、及び１６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態１９．空隙率が、少なくとも４５容積％かつ６０容積％以下、又は少なくとも５０容積％かつ５８容積％以下、又は少なくとも５３容積％かつ５７容積％以下である、実施形態１７又は１８に記載の研磨物品。
実施形態２０．本体が、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下の平均細孔サイズ（Ｄ５０）を有する複数の細孔を含む、実施形態２、４、及び５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２１．細孔が、少なくとも０．３ミクロン、又は少なくとも０．４ミクロン、又は少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロン、又は少なくとも１．５ミクロン、又は少なくとも２ミクロンの平均細孔サイズ（Ｄ５０）を有する、実施形態１、３、又は２０に記載の研磨物品。
実施形態２２．細孔が、４ミクロン以下、又は３ミクロン以下、又は２．５ミクロン以下、又は２．０ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は１．３ミクロン以下、又は１．０ミクロン以下、又は０．８ミクロン以下の平均細孔サイズ（Ｄ５０）を有する、実施形態１、３、又は２０に記載の研磨物品。
実施形態２３．複数の細孔が、２０ミクロン以下、又は１０ミクロン以下、又は５ミクロン以下、又は１ミクロン以下、又は０．９５ミクロン以下のＤ９９値を有する、実施形態１～２２のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２４．複数の細孔が、１ミクロン以下、又は０．５ミクロン以下、又は０．３ミクロン以下のＤ１０－Ｄ５０範囲値を有する、実施形態１～２３のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２５．複数の細孔が、１ミクロン以下、又は０．５ミクロン以下、又は０．４ミクロン以下のＤ５０－Ｄ９０範囲値を有する、実施形態１～２４のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２６．複数の細孔の少なくとも９５％、例えば、少なくとも９６％、又は少なくとも９７％、又は少なくとも９８％、又は少なくとも９９％、又は少なくとも９９．５％、少なくとも９９．９％、又は１００％が、０．１ミクロン～１ミクロンの細孔サイズを有する、実施形態１～２５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２７．複数の細孔が、多峰性サイズ分布を画定する、実施形態１～２６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２８．複数の細孔が、二峰性又は三峰性サイズ分布を画定する、実施形態２７に記載の研磨物品。
実施形態２９．本体の空隙率（Ｐｔ）の本体の開放空隙率（Ｐｏ）との比［Ｐｔ：Ｐｏ］が、１．２５以下、例えば、１．１１以下又は１．０５以下又は１．０１以下である、実施形態１～２８のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３０．研磨粒子の量が、本体の総重量に基づいて、少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％、又は少なくとも２５重量％、又は少なくとも３０重量％、又は少なくとも３５重量％、又は少なくとも４０重量％、又は少なくとも４５重量％、又は少なくとも５０重量％、又は少なくとも５５重量％、又は少なくとも６０重量％である、実施形態１～２９のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３１．研磨粒子の量が、本体の総重量に基づいて、９５重量％以下、又は９４重量％以下、又は９３重量％以下、又は９２重量％以下、又は９０重量％以下、又は８５重量％以下、又は８０重量％以下、又は７０重量％以下、又は６５重量％以下、又は６０重量％以下、又は５５重量％以下、又は５０重量％以下、又は４５重量％以下、又は４０重量％以下である、実施形態１～３０のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３２．結合材料の量が、本体の総重量に基づいて、少なくとも５重量％、少なくとも６重量％、又は少なくとも７重量％、又は少なくとも１０重量％、又は少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％、又は少なくとも２５重量％、又は少なくとも３０重量％である、実施形態１～３１のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３３．結合材料の量が、本体の総重量に基づいて、９３重量％以下、又は９２重量％以下、又は９１重量％以下、又は９０重量％以下、又は８５重量％以下、又は８０重量％以下、又は７０重量％以下、又は６０重量％以下、又は５０Ｗ％以下、又は４０重量％以下、又は３５重量％以下、又は３０重量％以下、又は２０重量％以下、又は１５重量％以下、又は１０重量％以下、又は８重量％以下、又は６重量％以下である、実施形態１～３２のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３４．結合材料が、ガラス質材料から本質的になる、実施形態１～３３のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３５．結合材料が、非晶質相及び／又は多結晶質相を含む、実施形態１～３４のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３６．結合材料［Ｃｂ］の研磨粒子［Ｃａ］との重量％比［Ｃｂ：Ｃａ］が、少なくとも１：１５、又は少なくとも１：１２、又は少なくとも１：１０、又は少なくとも１：８、又は少なくとも１：５である、実施形態１～３５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３７．結合材料［Ｃｂ］の研磨粒子［Ｃａ］との重量％比［Ｃｂ：Ｃａ］が、１０：１以下、又は１：１以下、又は１：５以下、又は１：１０以下である、実施形態１～３６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３８．結合材料［Ｃｂ］の研磨粒子［Ｃａ］との重量パーセント比［Ｃｂ：Ｃａ］が、１：１５～１０：１、又は１：１５～１：４、又は１：１５～１：１０の範囲である、実施形態３６又は３７に記載の研磨物品。
実施形態３９．本体が、少なくとも１．３ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．３５ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４０ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４２ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４４ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも３１．４６ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４８ｇ／ｃｍ３の密度を有する、実施形態１～３８のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４０．本体が、１．６ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５５ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５０ｇ／ｃｍ３以下、又は１．４８ｇ／ｃｍ３以下、又は１．４５ｇ／ｃｍ３以下の密度を有する、実施形態１～３９のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４１．本体が、５以下、又は３以下、又は１以下の正規化欠陥量（ｎＤＦＡ）を含み、ｎＤＦＡが、５０ミクロン以上の直径サイズを有する１ｍｍ２当たりの粒子凝集体の総量である、実施形態１～４０のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４２．本体が、５０ミクロン以上の直径サイズを有する欠陥を含まない、実施形態４０に記載の研磨物品。
実施形態４３．本体が、５以下、又は３以下、又は１以下の正規化欠陥量（ｎＤＦＡ）を含み、ｎＤＦＡが、１８ミクロン以上の直径サイズを有する１ｍｍ２当たりの粒子凝集体の総量である、実施形態１～４０のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４４．本体が、１８ミクロン以上の直径サイズを有する欠陥を含まない、実施形態４３に記載の研磨物品。
実施形態４５．本体が、セリアを本質的に含まない、実施形態１～４４のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４６．本体が、セリアを含まない、実施形態４５に記載の研磨物品。
実施形態４７．本体の材料が、少なくとも７０、又は少なくとも７３、又は少なくとも７５、又は少なくとも７７のＡＳＴＭ Ｄ２２４０によるショアＤ硬度を含む、実施形態１～４６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４８．本体の材料が、ＡＳＴＭ Ｅ１８７６によって、少なくとも１０ＧＰａ、又は少なくとも１１ＧＰａ、又は少なくとも１２ＧＰａ、又は少なくとも１３ＧＰａ、又は少なくとも１４ＧＰａの弾性率（ＥＭＯＤ）を含む、実施形態１～４７のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４９．研磨物品が、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、又はそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるシリコン又はセラミック材料を含むウェハ上で材料除去作業を行うように構成されている、実施形態１～４８のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５０．研磨物品が、炭化ケイ素ウェハ上で材料除去作業を行うように構成されている、実施形態４９に記載の研磨物品。
実施形態５１．研磨物品が、３０Å以下、又は２５Å以下、又は２０Å以下、又は１５Å以下、又は１０Å以下の表面粗さＲａまで炭化ケイ素ウェハ上で材料除去作業を行うように適合されている、実施形態５０に記載の研磨物品。
実施形態５２．研磨物品が、２ミクロン以下の総厚さ変動で少なくとも２００ｍｍの直径を有する炭化ケイ素ウェハから材料を除去するように適合されている、実施形態５０又は５１に記載の研磨物品。
実施形態５３．複数の本体が、接着剤によって基材に取り付けられている、実施形態４及び６～５２のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５４．基材の材料が、アルミニウム又は鋼を含む、実施形態４及び６～５３のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５５．複数の本体が、基材に取り付けられた少なくとも４５個の本体を含み、基材が、１１インチ以下の直径を有する、実施形態４及び６～５４のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５６．研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）が、少なくとも０．１ミクロン、又は少なくとも０．３ミクロン、又は少なくとも０．４ミクロン、又は少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロン、又は少なくとも１．５ミクロン、又は少なくとも２ミクロン、又は少なくとも３ミクロンである、実施形態１～５５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５７．研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）が、５ミクロン以下、又は４ミクロン以下、又は３ミクロン以下、又は２．５ミクロン以下、又は２．０ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は１．３ミクロン以下、又は１．０ミクロン以下、又は０．９ミクロン以下、又は０．８ミクロン以下、又は０．７ミクロン以下、又は０．６ミクロン以下である、実施形態１～５６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５８．研磨物品を形成する方法であって、
本体を形成することを含み、本体を形成することが、
研磨粒子及び結合材料を含む粉末混合物を提供することであって、結合材料が、ガラス質材料を含む、提供することと、
粉末混合物を金型内に充填することと、
冷間プレスを行って、所定の容積を有する冷間プレス本体を形成することと、
冷間プレス本体を少なくとも６００℃の最大加熱温度まで加熱して、本体を形成することと、を含み、研磨粒子が、超研磨材料を含み、少なくとも０．０５ミクロンかつ５ミクロン以下の粒径を有する、方法。
実施形態５９．粉末混合物が、粉末混合物の総重量に基づいて、３重量％以下の含水量を含む、実施形態５８に記載の方法。
実施形態６０．冷間プレスが、少なくとも２０℃、又は少なくとも２５℃、又は少なくとも３０℃、又は少なくとも４０℃の温度で行われる、実施形態５８又は５９に記載の方法。
実施形態６１．冷間プレスが、８０℃以下、又は６０℃以下、又は５０℃以下、又は４０℃以下の温度で行われる、実施形態５８～６０のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６２．冷間プレスが、少なくとも４０ＭＰａ、又は少なくとも１００ＭＰａ、又は少なくとも１２０ＭＰａの圧力で行われる、実施形態５８～６１のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６３．冷間プレスが、１５０ＭＰａ以下、又は１３０以下、又は１２５ＭＰａ以下の圧力で行われる、実施形態５８～６２のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６４．金型を充填することが、少なくとも２つの工程で粉末混合物を金型内に添加することと、粉末混合物を予備圧縮して、閉じ込められた空気を除去することと、を含む、実施形態５８～６３のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６５．金型を粉末混合物で充填することが、少なくとも３つの工程を含む、実施形態６４に記載の方法。
実施形態６６．金型を粉末混合物で充填することが、粉末混合物のタップ密度まで粉末混合物を予備圧縮することを含む、実施形態６４又は６５に記載の方法。
実施形態６７．金型内の粉末のタップ密度が、少なくとも０．４５ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも０．５０ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも０．５２ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも０．５４ｇ／ｃｍ３である、実施形態６６に記載の方法。
実施形態６８．冷間プレス本体の所定の容積が、少なくとも１．３ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．３５ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４０ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４２ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４４ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４６ｇ／ｃｍ３の加熱後の密度に対応する、実施形態５８～６７のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６９．冷間プレス本体の所定の容積が、１．６ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５５ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５０ｇ／ｃｍ３以下、又は１．４５ｇ／ｃｍ３以下の加熱後の密度に対応する、実施形態５８～６８のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７０．最大加熱温度が、少なくとも６２０℃、又は少なくとも６５０℃、又は少なくとも６８０℃、又は少なくとも７００℃である、実施形態５８～６９のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７１．最大加熱温度が、８５０℃以下、又は８００℃以下、又は７５０℃以下である、実施形態５８～７０のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７２．研磨粒子が、ダイヤモンド粒子から本質的になる、実施形態５８～７１のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７３．粉末混合物の平均粒径（Ｄ５０）が、少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．６ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロンである、実施形態５８～７２のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７４．粉末混合物の平均粒径（Ｄ５０）が、２ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は１．０ミクロン以下である、実施形態５８～７３のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７５．粉末混合物のＤ９０値が、７ミクロン以下、又は５ミクロン以下、又は４ミクロン以下である、実施形態５８～７４のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７６．粉末混合物のＤ９９値が、１５ミクロン以下、又は１０ミクロン以下、又は９ミクロン以下である、実施形態５８～７５のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７７．粉末混合物が、有機結合剤を更に含む、実施形態５８～７６のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７８．有機結合剤としては、ポリエーテル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、芳香族ポリアミド、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる、実施形態７７に記載の方法。
実施形態７９．有機結合剤が、ポリエーテルを含む、実施形態７８に記載の方法。
実施形態８０．ポリエーテルが、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含む、実施形態７９に記載の方法。
実施形態８１．有機結合剤の量が、粉末混合物の総重量に基づいて、少なくとも０．８重量％、又は少なくとも１重量％、又は少なくとも１．５重量％、又は少なくとも２．０重量％、又は少なくとも３重量％である、実施形態７８～８０のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８２．有機結合剤の量が、粉末混合物の総重量に基づいて、１０重量％以下、又は５重量％以下、又は３重量％以下である、実施形態７７～８１のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８３．ＰＥＧの分子量が、１８，０００以下、又は１５，０００以下、又は１０，０００以下、又は９０００以下、又は８，０００以下、又は７，０００以下である、実施形態８０に記載の方法。
実施形態８４．ＰＥＧの分子量が、少なくとも１０００、又は少なくとも３０００、又は少なくとも５０００、又は少なくとも７０００、又は少なくとも８０００である、実施形態８０に記載の方法。
実施形態８５．粉末混合物が、セリアを本質的に含まない、実施形態５８～８４のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８６．粉末混合物が、セリアを含まない、実施形態８５に記載の方法。
実施形態８７．加熱後に、本体が、ダイヤモンド粒子及びガラス質結合材料から本質的になる、実施形態５８～８６のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８８．加熱後に、本体を複数の本体に切断することを更に含む、実施形態５８～８７のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８９．接着剤で複数の本体を基材に取り付けることを更に含む、実施形態８８に記載の方法。
実施形態９０．複数の本体の空隙率含有量変動（ＰＣＶ）値が、１．３以下である、実施形態８８又は８９に記載の方法。
実施形態１．研磨物品であって、結合材料、研磨粒子、及び複数の細孔を含む本体を含み、結合材料が、ガラス質材料を含み、研磨粒子が、結合材料中に含有され、超研磨材料を含み、本体が、本体の全容積に対して少なくとも４０容積％かつ７０容積％以下の細孔率、本体の総重量に対して少なくとも１０重量％以上かつ９４重量％以下の研磨粒子の含有量、少なくとも０．０５ミクロンかつ５ミクロン以下の研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）、
少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下である複数の細孔の平均細孔サイズ（Ｄ５０）、又はそれらの任意の組み合わせのうちの１つを含む、研磨物品。
実施形態２．研磨物品であって、結合材料、研磨粒子、及び複数の細孔を含む本体を含み、結合材料が、ガラス質材料を含み、更に、研磨粒子が、結合材料中に含有され、超研磨材料を含み、研磨粒子が、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下の平均粒径（Ｄ５０）を更に含み、本体が、本体の総重量に対して少なくとも１５重量％の量の研磨粒子を含む、研磨物品。
実施形態３．研磨物品であって、結合材料、研磨粒子、及び複数の細孔を含む本体を含み、結合材料が、ガラス質材料を含み、研磨粒子が、結合材料中に含有され、超研磨材料を含み、研磨粒子が、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下の平均粒径（Ｄ５０）を有し、本体の細孔率が、本体の全容積に対して少なくとも４０容積％かつ７０容積％以下であり、細孔率が、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下の平均細孔サイズを画定する、研磨物品。
実施形態４．基材と、基材に取り付けられた複数の本体と、を含む、研磨物品であって、複数の本体の各本体が、ガラス質材料を含む結合材料中に含有された研磨粒子を含み、複数の本体が、複数の細孔を含み、複数の本体の正規化された細孔率含有量変動（ＰＣＶ）値が、１．３以下である、研磨物品。
実施形態５．複数の本体を含む本体のバッチであって、複数の本体の各本体が、ガラス質材料及び複数の細孔を含む結合材料中に含有された研磨粒子を含み、複数の本体が、少なくとも０．４５ｃｍ３の総容積を有し、複数の本体の空隙率含有量変動（ＰＣＶ）値が、１．３以下である、本体のバッチ。
実施形態６．複数の本体が、少なくとも１５個の本体、又は少なくとも３０個の本体、又は少なくとも４０個の本体、又は少なくとも４５個の本体、又は少なくとも５０個の本体、又は少なくとも１００個の本体、又は少なくとも１５０個の本体、又は少なくとも２００個の本体を含む、実施形態４又は５の複数の本体。
実施形態７．複数の本体のＰＣＶ値が、１．２以下、又は１．０以下、又は０．８以下、又は０．６以下、又は０．４以下、又は０．３以下、又は０．２以下である、実施形態４～６のいずれか１つに記載の複数の本体。
実施形態８．複数の本体の各本体の全容積が、少なくとも０．０３ｃｍ３、又は少なくとも０．０５ｃｍ３、又は少なくとも０．１ｃｍ３、又は少なくとも０．２ｃｍ３、又は少なくとも０．２５ｃｍ３、又は少なくとも０．３ｃｍ３、又は少なくとも０．５ｃｍ３、又は少なくとも０．７ｃｍ３、又は少なくとも１ｃｍ３、又は少なくとも５ｃｍ３、又は少なくとも１０ｃｍ３、又は少なくとも１２ｃｍ３である、実施形態４～７のいずれか１つに記載の複数の本体。
実施形態９．複数の本体の各本体の全容積が、２０ｃｍ３以下、又は１５ｃｍ３以下、又は１０ｃｍ３以下、又は５ｃｍ３以下、又は１ｃｍ３以下、又は０．５ｃｍ３以下、又は０．３ｃｍ３以下である、実施形態４～７のいずれか１つに記載の複数の本体。
実施形態１０．複数の研磨物品であって、複数の研磨物品の各研磨物品が、実施形態４～９のいずれか１つに記載の複数の本体を含む、複数の研磨物品。
実施形態１１．複数の研磨物品の量が、少なくとも５個の研磨物品、又は少なくとも１０個の研磨物品、又は少なくとも２０個の研磨物品、又は少なくとも３０個の研磨物品、又は少なくとも５０個の研磨物品である、実施形態１０に記載の複数の研磨物品。
実施形態１２．複数の物品の全ての本体の空隙率含有量変動（ＰＣＶ）値が、１．３以下である、実施形態１０又は１１に記載の複数の研磨物品。
実施形態１３．研磨粒子が、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、又はそれらの組み合わせを含む、実施形態１～１２のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態１４．研磨粒子が、ダイヤモンドを含む、実施形態１３に記載の研磨物品。
実施形態１５．研磨粒子が、ダイヤモンドから本質的になる、実施形態１４に記載の研磨物品。
実施形態１６．本体が、本体の全容積に対して少なくとも４０容積％かつ７０容積％以下の空隙率を含む、実施形態２、４、又は５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態１７．本体の空隙率が、本体の全容積に対して、少なくとも４１容積％、又は少なくとも４２容積％、又は少なくとも４３容積％、又は少なくとも４４容積％、又は少なくとも４５容積％、又は少なくとも４６容積％、又は少なくとも４７容積％、又は少なくとも４８容積％、又は少なくとも４９容積％、又は少なくとも５０容積％である、実施形態１、３、及び１３のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態１８．本体の空隙率が、６５容積％以下、又は６０容積％以下、又は５８容積％以下、又は５６容積％以下、又は５５容積％以下、又は５４容積％以下、又は５３容積％以下、又は５２容積％以下、又は５１容積％以下、又は５０容積％以下である、実施形態１、３、及び１６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態１９．空隙率が、少なくとも４５容積％かつ６０容積％以下、又は少なくとも５０容積％かつ５８容積％以下、又は少なくとも５３容積％かつ５７容積％以下である、実施形態１７又は１８に記載の研磨物品。
実施形態２０．本体が、少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下の平均細孔サイズ（Ｄ５０）を有する複数の細孔を含む、実施形態２、４、及び５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２１．細孔が、少なくとも０．３ミクロン、又は少なくとも０．４ミクロン、又は少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロン、又は少なくとも１．５ミクロン、又は少なくとも２ミクロンの平均細孔サイズ（Ｄ５０）を有する、実施形態１、３、又は２０に記載の研磨物品。
実施形態２２．細孔が、４ミクロン以下、又は３ミクロン以下、又は２．５ミクロン以下、又は２．０ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は１．３ミクロン以下、又は１．０ミクロン以下、又は０．８ミクロン以下の平均細孔サイズ（Ｄ５０）を有する、実施形態１、３、又は２０に記載の研磨物品。
実施形態２３．複数の細孔が、２０ミクロン以下、又は１０ミクロン以下、又は５ミクロン以下、又は１ミクロン以下、又は０．９５ミクロン以下のＤ９９値を有する、実施形態１～２２のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２４．複数の細孔が、１ミクロン以下、又は０．５ミクロン以下、又は０．３ミクロン以下のＤ１０－Ｄ５０範囲値を有する、実施形態１～２３のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２５．複数の細孔が、１ミクロン以下、又は０．５ミクロン以下、又は０．４ミクロン以下のＤ５０－Ｄ９０範囲値を有する、実施形態１～２４のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２６．複数の細孔の少なくとも９５％、例えば、少なくとも９６％、又は少なくとも９７％、又は少なくとも９８％、又は少なくとも９９％、又は少なくとも９９．５％、少なくとも９９．９％、又は１００％が、０．１ミクロン～１ミクロンの細孔サイズを有する、実施形態１～２５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２７．複数の細孔が、多峰性サイズ分布を画定する、実施形態１～２６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態２８．複数の細孔が、二峰性又は三峰性サイズ分布を画定する、実施形態２７に記載の研磨物品。
実施形態２９．本体の空隙率（Ｐｔ）の本体の開放空隙率（Ｐｏ）との比［Ｐｔ：Ｐｏ］が、１．２５以下、例えば、１．１１以下又は１．０５以下又は１．０１以下である、実施形態１～２８のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３０．研磨粒子の量が、本体の総重量に基づいて、少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％、又は少なくとも２５重量％、又は少なくとも３０重量％、又は少なくとも３５重量％、又は少なくとも４０重量％、又は少なくとも４５重量％、又は少なくとも５０重量％、又は少なくとも５５重量％、又は少なくとも６０重量％である、実施形態１～２９のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３１．研磨粒子の量が、本体の総重量に基づいて、９５重量％以下、又は９４重量％以下、又は９３重量％以下、又は９２重量％以下、又は９０重量％以下、又は８５重量％以下、又は８０重量％以下、又は７０重量％以下、又は６５重量％以下、又は６０重量％以下、又は５５重量％以下、又は５０重量％以下、又は４５重量％以下、又は４０重量％以下である、実施形態１～３０のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３２．結合材料の量が、本体の総重量に基づいて、少なくとも５重量％、少なくとも６重量％、又は少なくとも７重量％、又は少なくとも１０重量％、又は少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％、又は少なくとも２５重量％、又は少なくとも３０重量％である、実施形態１～３１のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３３．結合材料の量が、本体の総重量に基づいて、９３重量％以下、又は９２重量％以下、又は９１重量％以下、又は９０重量％以下、又は８５重量％以下、又は８０重量％以下、又は７０重量％以下、又は６０重量％以下、又は５０Ｗ％以下、又は４０重量％以下、又は３５重量％以下、又は３０重量％以下、又は２０重量％以下、又は１５重量％以下、又は１０重量％以下、又は８重量％以下、又は６重量％以下である、実施形態１～３２のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３４．結合材料が、ガラス質材料から本質的になる、実施形態１～３３のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３５．結合材料が、非晶質相及び／又は多結晶質相を含む、実施形態１～３４のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３６．結合材料［Ｃｂ］の研磨粒子［Ｃａ］との重量％比［Ｃｂ：Ｃａ］が、少なくとも１：１５、又は少なくとも１：１２、又は少なくとも１：１０、又は少なくとも１：８、又は少なくとも１：５である、実施形態１～３５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３７．結合材料［Ｃｂ］の研磨粒子［Ｃａ］との重量％比［Ｃｂ：Ｃａ］が、１０：１以下、又は１：１以下、又は１：５以下、又は１：１０以下である、実施形態１～３６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態３８．結合材料［Ｃｂ］の研磨粒子［Ｃａ］との重量パーセント比［Ｃｂ：Ｃａ］が、１：１５～１０：１、又は１：１５～１：４、又は１：１５～１：１０の範囲である、実施形態３６又は３７に記載の研磨物品。
実施形態３９．本体が、少なくとも１．３ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．３５ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４０ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４２ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４４ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも３１．４６ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４８ｇ／ｃｍ３の密度を有する、実施形態１～３８のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４０．本体が、１．６ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５５ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５０ｇ／ｃｍ３以下、又は１．４８ｇ／ｃｍ３以下、又は１．４５ｇ／ｃｍ３以下の密度を有する、実施形態１～３９のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４１．本体が、５以下、又は３以下、又は１以下の正規化欠陥量（ｎＤＦＡ）を含み、ｎＤＦＡが、５０ミクロン以上の直径サイズを有する１ｍｍ２当たりの粒子凝集体の総量である、実施形態１～４０のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４２．本体が、５０ミクロン以上の直径サイズを有する欠陥を含まない、実施形態４０に記載の研磨物品。
実施形態４３．本体が、５以下、又は３以下、又は１以下の正規化欠陥量（ｎＤＦＡ）を含み、ｎＤＦＡが、１８ミクロン以上の直径サイズを有する１ｍｍ２当たりの粒子凝集体の総量である、実施形態１～４０のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４４．本体が、１８ミクロン以上の直径サイズを有する欠陥を含まない、実施形態４３に記載の研磨物品。
実施形態４５．本体が、セリアを本質的に含まない、実施形態１～４４のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４６．本体が、セリアを含まない、実施形態４５に記載の研磨物品。
実施形態４７．本体の材料が、少なくとも７０、又は少なくとも７３、又は少なくとも７５、又は少なくとも７７のＡＳＴＭ Ｄ２２４０によるショアＤ硬度を含む、実施形態１～４６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４８．本体の材料が、ＡＳＴＭ Ｅ１８７６によって、少なくとも１０ＧＰａ、又は少なくとも１１ＧＰａ、又は少なくとも１２ＧＰａ、又は少なくとも１３ＧＰａ、又は少なくとも１４ＧＰａの弾性率（ＥＭＯＤ）を含む、実施形態１～４７のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態４９．研磨物品が、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、又はそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されるシリコン又はセラミック材料を含むウェハ上で材料除去作業を行うように構成されている、実施形態１～４８のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５０．研磨物品が、炭化ケイ素ウェハ上で材料除去作業を行うように構成されている、実施形態４９に記載の研磨物品。
実施形態５１．研磨物品が、３０Å以下、又は２５Å以下、又は２０Å以下、又は１５Å以下、又は１０Å以下の表面粗さＲａまで炭化ケイ素ウェハ上で材料除去作業を行うように適合されている、実施形態５０に記載の研磨物品。
実施形態５２．研磨物品が、２ミクロン以下の総厚さ変動で少なくとも２００ｍｍの直径を有する炭化ケイ素ウェハから材料を除去するように適合されている、実施形態５０又は５１に記載の研磨物品。
実施形態５３．複数の本体が、接着剤によって基材に取り付けられている、実施形態４及び６～５２のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５４．基材の材料が、アルミニウム又は鋼を含む、実施形態４及び６～５３のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５５．複数の本体が、基材に取り付けられた少なくとも４５個の本体を含み、基材が、１１インチ以下の直径を有する、実施形態４及び６～５４のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５６．研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）が、少なくとも０．１ミクロン、又は少なくとも０．３ミクロン、又は少なくとも０．４ミクロン、又は少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロン、又は少なくとも１．５ミクロン、又は少なくとも２ミクロン、又は少なくとも３ミクロンである、実施形態１～５５のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５７．研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）が、５ミクロン以下、又は４ミクロン以下、又は３ミクロン以下、又は２．５ミクロン以下、又は２．０ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は１．３ミクロン以下、又は１．０ミクロン以下、又は０．９ミクロン以下、又は０．８ミクロン以下、又は０．７ミクロン以下、又は０．６ミクロン以下である、実施形態１～５６のいずれか１つに記載の研磨物品。
実施形態５８．研磨物品を形成する方法であって、
本体を形成することを含み、本体を形成することが、
研磨粒子及び結合材料を含む粉末混合物を提供することであって、結合材料が、ガラス質材料を含む、提供することと、
粉末混合物を金型内に充填することと、
冷間プレスを行って、所定の容積を有する冷間プレス本体を形成することと、
冷間プレス本体を少なくとも６００℃の最大加熱温度まで加熱して、本体を形成することと、を含み、研磨粒子が、超研磨材料を含み、少なくとも０．０５ミクロンかつ５ミクロン以下の粒径を有する、方法。
実施形態５９．粉末混合物が、粉末混合物の総重量に基づいて、３重量％以下の含水量を含む、実施形態５８に記載の方法。
実施形態６０．冷間プレスが、少なくとも２０℃、又は少なくとも２５℃、又は少なくとも３０℃、又は少なくとも４０℃の温度で行われる、実施形態５８又は５９に記載の方法。
実施形態６１．冷間プレスが、８０℃以下、又は６０℃以下、又は５０℃以下、又は４０℃以下の温度で行われる、実施形態５８～６０のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６２．冷間プレスが、少なくとも４０ＭＰａ、又は少なくとも１００ＭＰａ、又は少なくとも１２０ＭＰａの圧力で行われる、実施形態５８～６１のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６３．冷間プレスが、１５０ＭＰａ以下、又は１３０以下、又は１２５ＭＰａ以下の圧力で行われる、実施形態５８～６２のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６４．金型を充填することが、少なくとも２つの工程で粉末混合物を金型内に添加することと、粉末混合物を予備圧縮して、閉じ込められた空気を除去することと、を含む、実施形態５８～６３のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６５．金型を粉末混合物で充填することが、少なくとも３つの工程を含む、実施形態６４に記載の方法。
実施形態６６．金型を粉末混合物で充填することが、粉末混合物のタップ密度まで粉末混合物を予備圧縮することを含む、実施形態６４又は６５に記載の方法。
実施形態６７．金型内の粉末のタップ密度が、少なくとも０．４５ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも０．５０ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも０．５２ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも０．５４ｇ／ｃｍ３である、実施形態６６に記載の方法。
実施形態６８．冷間プレス本体の所定の容積が、少なくとも１．３ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．３５ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４０ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４２ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４４ｇ／ｃｍ３、又は少なくとも１．４６ｇ／ｃｍ３の加熱後の密度に対応する、実施形態５８～６７のいずれか１つに記載の方法。
実施形態６９．冷間プレス本体の所定の容積が、１．６ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５５ｇ／ｃｍ３以下、又は１．５０ｇ／ｃｍ３以下、又は１．４５ｇ／ｃｍ３以下の加熱後の密度に対応する、実施形態５８～６８のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７０．最大加熱温度が、少なくとも６２０℃、又は少なくとも６５０℃、又は少なくとも６８０℃、又は少なくとも７００℃である、実施形態５８～６９のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７１．最大加熱温度が、８５０℃以下、又は８００℃以下、又は７５０℃以下である、実施形態５８～７０のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７２．研磨粒子が、ダイヤモンド粒子から本質的になる、実施形態５８～７１のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７３．粉末混合物の平均粒径（Ｄ５０）が、少なくとも０．５ミクロン、又は少なくとも０．６ミクロン、又は少なくとも０．８ミクロン、又は少なくとも１ミクロンである、実施形態５８～７２のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７４．粉末混合物の平均粒径（Ｄ５０）が、２ミクロン以下、又は１．５ミクロン以下、又は１．０ミクロン以下である、実施形態５８～７３のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７５．粉末混合物のＤ９０値が、７ミクロン以下、又は５ミクロン以下、又は４ミクロン以下である、実施形態５８～７４のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７６．粉末混合物のＤ９９値が、１５ミクロン以下、又は１０ミクロン以下、又は９ミクロン以下である、実施形態５８～７５のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７７．粉末混合物が、有機結合剤を更に含む、実施形態５８～７６のいずれか１つに記載の方法。
実施形態７８．有機結合剤としては、ポリエーテル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、芳香族ポリアミド、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる、実施形態７７に記載の方法。
実施形態７９．有機結合剤が、ポリエーテルを含む、実施形態７８に記載の方法。
実施形態８０．ポリエーテルが、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含む、実施形態７９に記載の方法。
実施形態８１．有機結合剤の量が、粉末混合物の総重量に基づいて、少なくとも０．８重量％、又は少なくとも１重量％、又は少なくとも１．５重量％、又は少なくとも２．０重量％、又は少なくとも３重量％である、実施形態７８～８０のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８２．有機結合剤の量が、粉末混合物の総重量に基づいて、１０重量％以下、又は５重量％以下、又は３重量％以下である、実施形態７７～８１のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８３．ＰＥＧの分子量が、１８，０００以下、又は１５，０００以下、又は１０，０００以下、又は９０００以下、又は８，０００以下、又は７，０００以下である、実施形態８０に記載の方法。
実施形態８４．ＰＥＧの分子量が、少なくとも１０００、又は少なくとも３０００、又は少なくとも５０００、又は少なくとも７０００、又は少なくとも８０００である、実施形態８０に記載の方法。
実施形態８５．粉末混合物が、セリアを本質的に含まない、実施形態５８～８４のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８６．粉末混合物が、セリアを含まない、実施形態８５に記載の方法。
実施形態８７．加熱後に、本体が、ダイヤモンド粒子及びガラス質結合材料から本質的になる、実施形態５８～８６のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８８．加熱後に、本体を複数の本体に切断することを更に含む、実施形態５８～８７のいずれか１つに記載の方法。
実施形態８９．接着剤で複数の本体を基材に取り付けることを更に含む、実施形態８８に記載の方法。
実施形態９０．複数の本体の空隙率含有量変動（ＰＣＶ）値が、１．３以下である、実施形態８８又は８９に記載の方法。
実施例１
図３に図示されるような粒径分布を有する原料粉末を使用して、１０個の本体試料を生成した。原料粉末は、約０．５ミクロンの平均粒径（Ｄ５０）を有する約９１．５重量％のダイヤモンド粒子、２．５ミクロンの平均粒径を有する７．０重量％のガラス質材料、及び１．５重量％の有機結合剤（ポリエチレングリコール）から作製された均質な微粉末混合物であった。
図３に図示されるような粒径分布を有する原料粉末を使用して、１０個の本体試料を生成した。原料粉末は、約０．５ミクロンの平均粒径（Ｄ５０）を有する約９１．５重量％のダイヤモンド粒子、２．５ミクロンの平均粒径を有する７．０重量％のガラス質材料、及び１．５重量％の有機結合剤（ポリエチレングリコール）から作製された均質な微粉末混合物であった。
約０．５４３ｇ／ｃｍ３の所望のタップ密度を得るために、粉末を撹拌することと組み合わせて、３つの工程で粉末を金型に添加することによって、４７．５ｇの原料粉末を金型に充填した。
金型を充填した後、金型を閉鎖し、予備算出した容積３３ｃｍ３に粉末を室温で冷間プレスした。加えられた圧力は、約１０秒間、約９トン／インチ２（１２４ＭＰａ）であった。冷間プレス後、プレス本体を金型から除去し、オーブンに移した。プレス本体の加熱は、５１５℃まで１℃／分の加熱速度で行い、続いて７００℃の温度まで２℃／分の速度で行い、７００℃で３時間維持した。
一連の１０個の焼結体（試料１～１０）を上記のプロセスによって作製した。試料Ｓ１の本体の作製は、十分に繰り返し可能であった。これによって、１０個の試料間の空隙率値の標準偏差は０．１２２であったが、これは本明細書では空隙率含有量変動（ＰＣＶ）値とも呼ばれる。加熱及び室温への冷却後の各本体の測定密度（重量を容積で割ったもの）は、１．４４ｇ／ｃｍ３であった。
本明細書に記載される全ての細孔サイズ分布は、ＡＳＴＭ Ｄ４４０４－１０によってＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＡｕｔｏＰｏｒｅ ＩＶ水銀ポロシメーターで測定された。細孔率は、アルキメデス法によって、細孔の水飽和を介して測定した。
空隙率測定は、試料本体を８０℃のオーブン内に約２時間配置し、オーブンから取り出した後に直ちに本体の乾燥重量（Ｗｂｄ）を測定することによって行った。乾燥重量を測定した後、蒸留水を含むチャンバに入れて水に浸し、水を吸収したことによる本体の重量増加（Ｗｂａ）をはかりで求めた。水中の本体の安定した重量が得られたら、本体を水から除去し、湿った布で乾燥させて、過剰の水を除去し、本体を直ちに再び秤量して、水（Ｗｂｓ）で飽和した本体の重量を得た。細孔率は、以下の式によって算出した：Ｐ（％）＝（Ｖｂｏｄｙ ｗ－Ｖｂｏｄｙ ｔｒｕｅ／Ｖｂｏｄｙ ｗ）×１００、式中、Ｖｂｏｄｙ ｗ＝Ｗｂｓ－Ｗｂａ／ｄｗ及びＶｔｒｕｅ＝Ｗｂｄ／ｄｔｈｅｏであり、ｄｔｈｅｏは、細孔のない本体の理論密度である。実施例１の本体の理論密度として、ダイヤモンド及びガラス質結合材料の量に基づき、細孔容積を除いて、３．２１ｇ／ｃｍ３の値が算出された。また、本体の密度は、アルキメデス法を行っている間に得られた値に基づいて、本体の乾燥重量（Ｗｂｄ）を本体の容積（Ｖｂｏｄｙ ｗ）で割ることによって算出した。
アルキメデス法を介して測定され、かつ表１及び２に記載された細孔率値は、測定された試料の開放細孔率に関し、これは水に接近可能な細孔を意味する。閉鎖空隙率（水によって到達されない）のパーセンテージは、全ての試料について、本体の全容積に基づいて１容積％未満であった。閉鎖空隙率は、理論密度（０空隙率について算出された密度）、実際の密度、及び測定された「開放」空隙率（上記のアルキメデス法を介して）に基づいて算出した。
別の一連の９個の本体試料（試料Ｓ１１～Ｓ１９）を、粉末材料を一工程で金型に添加し、粉末をそのタップ密度まで撹拌しなかったことを除いて、表１の試料と同じ方法で調製した。得られた空隙率及び密度の一覧を表２に示す。
表２から、得られた空隙率が、１．４７の標準偏差（１．４７のＰＣＶ値に対応する）で、はるかにより大きな空隙率変動（約４９％～５４％）を有していたことが分かる。本体の細孔サイズ分布を測定することによって、細孔容積の３％超が、１ミクロン超の細孔に寄与していることを更に観察することができた。同様に、冷間プレス及び加熱後の本体の密度の変動も大きく、１．４８～１．６２ｇ／ｃｍ３の範囲であった。
実施例２
微細構造の調査。
本体の微細構造を図示するために、実施例１の試料９のクロスカットの断面のＳＥＭ画像が図４Ａに示される。本体が、粒子の任意のより大きな凝集物もなく、かつより大きな細孔又はクラックもなく、非常に均質な構造を有したことを分かることができる。ＩｍａｇｅＪソフトウェアを用いて行われた画像分析は、図４Ａに示される本体の横断面が、１ｍｍ２の面積内に５０ミクロン以上の直径サイズを有する凝集体（本明細書では欠陥とも呼ばれる）を含まないことを示した。
微細構造の調査。
本体の微細構造を図示するために、実施例１の試料９のクロスカットの断面のＳＥＭ画像が図４Ａに示される。本体が、粒子の任意のより大きな凝集物もなく、かつより大きな細孔又はクラックもなく、非常に均質な構造を有したことを分かることができる。ＩｍａｇｅＪソフトウェアを用いて行われた画像分析は、図４Ａに示される本体の横断面が、１ｍｍ２の面積内に５０ミクロン以上の直径サイズを有する凝集体（本明細書では欠陥とも呼ばれる）を含まないことを示した。
更に、１８ミクロン以上のサイズを有する欠陥を検出することに焦点を当てた図４Ａの画像の分析は、本体が１ｍｍ２の面積内に５つ未満の欠陥を含むことを明らかにし、異なる位置における３つの画像の平均が分析のために撮影された。
対照的に、同じ種類及び量の出発成分（ダイヤモンド粒子、ガラス質結合、有機結合剤）で作製されたが、本明細書に開示される方法の実施形態によって調製されなかった、比較体が図２Ｂに示されている。微細構造がはるかに不均一であることを分かることができる。図２Ｂに示される試料の微細構造の画像分析は、５０ミクロン以上の直径サイズを有する１ｍｍ２当たり２００個の欠陥の量を特定した。
図４Ａに示される試料の本体を、ＡＳＴＭ Ｄ４４０４－１０によってＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＡｕｔｏＰｏｒｅ ＩＶ水銀ポロシメーターを使用して、その細孔サイズ分布によって更に分析した。
細孔サイズ分布のグラフを図２Ａに示し、Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０、及びＤ９９を表３にまとめる。測定された細孔サイズ分布は、図４Ａに示される本体の均質な構造を確認する。本体が、狭い細孔サイズ分布を有し、Ｄ９９値まで全ての細孔が、１ミクロン未満であったことを分かることができる。
実施例３
様々な空隙率を有する機械的特性。
５２～５９パーセントの空隙率を有する様々な本体を調製し、機械的特性ショアＤ硬度及び弾性率（ＥＭＯＤ）について試験した。実施例１に記載したように、同じ容積にプレスしながら、金型内に充填される粉末混合物の量を変動させることによって、異なる空隙率を有する本体を形成した。
様々な空隙率を有する機械的特性。
５２～５９パーセントの空隙率を有する様々な本体を調製し、機械的特性ショアＤ硬度及び弾性率（ＥＭＯＤ）について試験した。実施例１に記載したように、同じ容積にプレスしながら、金型内に充填される粉末混合物の量を変動させることによって、異なる空隙率を有する本体を形成した。
本体試料のショアＤ硬度測定の一覧を図７に示す。最も高いショアＤ硬度が、約５３％の空隙率を有する本体で得られたことが分かる。ショアＤ硬度は、ＡＳＴＭ－Ｄ２２４０によって測定した。
弾性率（ＥＭＯＤ）に関しても同様の傾向を観察することができた。最良の値は、約５３％の空隙率でも観察されたが、更に空隙率が増加すると、ＥＭＯＤは減少した。ＥＭＯＤは、ＡＳＴＭ－Ｅ１８７６によって決定した。
実施例４
研磨ホイールの組み立て。
実施例１の説明によって作製された焼結体である試料Ｓ１～Ｓ１０を、本明細書で複数の本体とも呼ばれるより小さい本体セグメントに切断し、各本体セグメントは、図５に図示されるように、長さ約０．５インチ、高さ０．１２５インチ、及び厚さ０．２５インチの形状を有し、丸みを帯びた縁部を有していた。
研磨ホイールの組み立て。
実施例１の説明によって作製された焼結体である試料Ｓ１～Ｓ１０を、本明細書で複数の本体とも呼ばれるより小さい本体セグメントに切断し、各本体セグメントは、図５に図示されるように、長さ約０．５インチ、高さ０．１２５インチ、及び厚さ０．２５インチの形状を有し、丸みを帯びた縁部を有していた。
本体セグメントは、エポキシ接着剤を使用して、予備形成されたホイール基材の外面に取り付けられた。直径１１インチの円形基材領域を覆う４８個の取り付けられた本体セグメント（複数の４８個の本体）を含むホイールの図面が図６に示される。
この実施例に記載され示される本体セグメントが、１つの非限定的な実施形態に過ぎず、かつ本体セグメントの形状、及び基材上の複数の本体の配置が、様々な種類を有することができることが理解されるであろう。更に、研磨ホイールは、１１インチより大きい又は小さい直径サイズを有することができる。
実施例５
研削性能の試験。
５２．８％の空隙率を有する代表的な本体（試料Ｓ２０）の研削性能を、オーバープレスによって作製された本体（Ｃ１）の研削性能と比較した。オーバープレスは、金型内の粉末の量を増加させ、同じ容積にプレスすることによって行った。試料Ｓ２０と同様の空隙率を有するが、１ｍｍ２当たり約２２個の欠陥の欠陥量を有するあまり均質でない構造を有する更なる比較体（Ｃ２）を試験した。
研削性能の試験。
５２．８％の空隙率を有する代表的な本体（試料Ｓ２０）の研削性能を、オーバープレスによって作製された本体（Ｃ１）の研削性能と比較した。オーバープレスは、金型内の粉末の量を増加させ、同じ容積にプレスすることによって行った。試料Ｓ２０と同様の空隙率を有するが、１ｍｍ２当たり約２２個の欠陥の欠陥量を有するあまり均質でない構造を有する更なる比較体（Ｃ２）を試験した。
表４にまとめた本体試料をセグメントとして使用して、図６に示されるようなマルチセグメントホイールの構造を有する研磨ホイールを調製した。研削実験は、Ｒｅｖａｓｕｍ ７ＡＦ－ＨＭＧ研削機を用いて行い、基材として６インチの直径を有する４Ｈ－Ｎ型の炭化ケイ素ウェハを使用した。
表４にまとめられた結果から、オーバープレスされた本体から作製されたホイールが、研削のために高すぎる最大力（１００ｌｂｓ超）を必要としたことを分かることができる。比較ホイールＣ３は、２３ポンドの低い最大力を必要としたが、谷深さ（ウェハの表面下誘起損傷）は非常に高かった（１１９２ミクロン）。本体試料Ｓ２１のホイールは、試料Ｃ３として、低い表面粗さ及び約１０倍低い谷深さを有する優れた表面仕上げを達成した。
前述の実施形態は、特に精密研削のための結合研磨製品を対象とし、これは最新技術からの脱却を表す。
利点、他の利点、及び問題の解決策は、特定の実施形態に関して上述されている。しかしながら、利益、利点、問題の解決策、及び任意の利益、利点、又は解決策をもたらすかより顕著にする可能性がある任意の特徴は、請求項のいずれか又は全ての重要な、必要な、又は本質的な特徴として解釈されるべきではない。１つ以上の構成成分を含む材料への本明細書での言及は、材料が、特定された１つ以上の構成成分から本質的になる、少なくとも１つの実施形態を含むと解釈され得る。「本質的になる」という用語は、特定された材料を含み、かつ少量の含有量（例えば、不純物含有量）を除く他の全ての材料を除外する（材料の特性を著しく変化させない）、組成物を含むと解釈されることになる。追加的に、又は代わりに、ある特定の非限定的な実施形態では、本明細書で特定される組成物のうちのいずれも、明示的に開示されていない材料を本質的に含まなくてもよい。本明細書の実施形態は、材料内のある特定の構成成分の含有量の範囲を含み、所与の材料内の構成成分の含有量が、合計１００％であることが理解されるであろう。
本明細書に記載の実施形態の明細書及び図面は、様々な実施形態の構造の一般的な理解を提供することを意図している。明細書及び図面は、本明細書に記載の構造又は方法を使用する装置及びシステムの全ての要素及び特徴の網羅的かつ包括的な説明として役立つことを意図するものではない。別個の実施形態が単一の実施形態中に組み合わせて提供されてもよく、逆に、簡潔にするために単一の実施形態の文脈において説明されている様々な特徴が、別々に又は任意の部分的組み合わせで提供されてもよい。更に、範囲に記載された値への言及は、その範囲内の各々の値全てを含む。多くの他の実施形態が、本明細書を読んだ後にのみ当業者に明らかとなってもよい。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的置換、論理的置換、又は別の変更を行うことができるように、他の実施形態を使用し、本開示から導出することができる。したがって、本開示は、限定的ではなく例示的なものと見なされるべきである。
Claims (15)
- 研磨物品であって、
結合材料、研磨粒子、及び複数の細孔を含む本体を含み、
前記結合材料が、ガラス質材料を含み、
前記研磨粒子が、前記結合材料中に含有され、超研磨材料を含み、
前記本体が、
前記本体の全容積に対して少なくとも４０容積％かつ７０容積％以下の空隙率、
前記本体の総重量に対して少なくとも１０重量％以上かつ９４重量％以下の研磨粒子の含有量、
少なくとも０．０５ミクロンかつ５ミクロン以下の前記研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０）、
少なくとも０．１ミクロンかつ５ミクロン以下である前記複数の細孔の平均細孔サイズ（Ｄ５０）、又は
それらの任意の組み合わせ
のうちの少なくとも１つを含む、研磨物品。 - 前記本体の前記空隙率が、少なくとも４８容積％かつ６０容積％以下である、請求項１に記載の研磨物品。
- 前記複数の細孔の前記平均細孔サイズ（Ｄ５０）が、０．９ミクロン以下である、請求項１又は２に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子が、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、又はそれらの組み合わせを含む、請求項１、２、又は３に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子が、ダイヤモンドから本質的になる、請求項４に記載の研磨物品。
- 前記結合材料が、ガラス質材料から本質的になる、請求項１、２、又は３に記載の研磨物品。
- 前記複数の細孔が、１ミクロン以下のＤ９０値を有する、請求項１、２、又は３に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子の量が、前記本体の前記総重量に基づいて、少なくとも８５重量％である、請求項１、２、又は３に記載の研磨物品。
- 前記結合材料の量が、前記本体の前記総重量に基づいて、少なくとも５重量％かつ１５重量％以下である、請求項１、２、又は３に記載の研磨物品。
- 前記結合材料［Ｃｂ］の前記研磨粒子［Ｃａ］との重量パーセント比［Ｃｂ：Ｃａ］が、１：１５～１：１０の範囲である、請求項１、２、又は３に記載の研磨物品。
- 前記本体が、５以下の正規化欠陥量（ｎＤＦＡ）を含み、前記ｎＤＦＡが、１８ミクロン以上の直径サイズを有する１ｍｍ２当たりの粒子凝集体の総量として定義される、請求項１、２、又は３に記載の研磨物品。
- 前記研磨物品が、炭化ケイ素ウェハ又は炭化ケイ素インゴット上で前記材料除去作業を行うように構成されている、請求項１、２、又は３に記載の研磨物品。
- 研磨物品を形成する方法であって、
本体を形成することを含み、前記本体を形成することが、
研磨粒子及び結合材料を含む粉末混合物を提供することであって、前記結合材料が、ガラス質材料を含む、提供することと、
前記粉末混合物を金型内に充填することと、
前記粉末混合物を所定の容積に冷間プレスすることを行って、冷間プレス本体を得ることと、
前記冷間プレス本体を少なくとも６００℃の最大加熱温度まで加熱して、前記本体を形成することと、を含み、
前記研磨粒子が、少なくとも０．０５ミクロンかつ５ミクロン以下の粒径を有する超研磨材料を含む、方法。 - 前記金型を前記粉末混合物で充填することが、前記粉末混合物のタップ密度まで前記粉末混合物を予備圧縮することを含む、請求項１３に記載の方法。
- 前記粉末混合物の平均粒径（Ｄ５０）が、少なくとも０．５ミクロンかつ２ミクロン以下である、請求項１３又は１４に記載の方法。
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