JP6952793B2 - ガラス化ボンドおよびフィラーを有する研磨粒 - Google Patents

ガラス化ボンドおよびフィラーを有する研磨粒 Download PDF

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Description

以下の説明は固定研磨品に関するものであり、とりわけ、研磨粒並びとアモルファス相およびフィラーを有するコーティングを備える固定研磨品に係るものである。
研磨粒を含む研磨品は、研磨、仕上げ処理、艶出しなど様々な物質除去処理に有用である。研磨剤のタイプにもよるが、そのような研磨粒は、商品の製造において様々な物質を成形したり、研磨するのに有用である。今日まで考案された研磨粒の中には、三角形状の研磨粒やそのような研磨粒を含む研磨品などのように、特定の形状を有するものがある。例えば、米国特許第5,201,916号、米国特許第5,366,523号、及び米国特許第5,984,988号を参照されたい。
これまで特定形状の研磨粒を製造するのに利用されてきた3つの基本技術は、溶融、焼結、化学セラミックである。溶融プロセスにおいては、研磨粒は、面に対する彫り込みの有無は問わないが、チルロール、または溶融材料が注入されるモールド、または酸化アルミニウムの融液に浸したヒートシンク材料によって形成される。例えば、米国特許第3,377,660号を参照されたい。焼結プロセスにおいては、研磨粒は、直径が10マイクロメートルまでの粒子サイズを持つ耐火粉末から形成される。粉末に対しては、潤滑剤や適切な溶媒とともにバインダーを添加し、混合物を形成する。混合物は、様々な長さや直径のプレートレットやロッド状に成形される。例えば、米国特許第3,079,242号を参照されたい。化学セラミック技術は、セラミック物質を得るため、コロイド分散系、つまりハイドロゾル(ゾルとも呼ばれる)をゲル状、または成分の可動性を抑制する他の物理状態に変化させる処理、乾燥処理、及び焼成処理を含む。例えば、米国特許第4,744,802号、及び米国特許第4,848,041号を参照されたい。
米国特許第5,201,916号明細書 米国特許第5,366,523号明細書 米国特許第5,984,988号明細書 米国特許第3,079,242号明細書 米国特許第4,744,802号明細書 米国特許第4,848,041号明細書
当該産業では、より良い研磨剤と研磨品が継続的に求められている。
本開示内容は、添付の図面を参照することで深く理解され、その多くの特徴や利点が当業者に明らかになるであろう。
一実施形態による研磨粒の断面図である。 一実施形態による固定研磨品の断面図である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 図8の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図8の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図8の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 図10の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図10の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図10の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図10の形成された研磨粒サンプルの、点Dにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図10の形成された研磨粒サンプルの、点Eにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 図13の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図13の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図13の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 図15の形成された研磨粒サンプルの、点A1において測定されたEDスペクトラムを示す。 図15の形成された研磨粒サンプルの、点B1において測定されたEDスペクトラムを示す。 図15の形成された研磨粒サンプルの、点C1において測定されたEDスペクトラムを示す。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 図18の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図18の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図18の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 図20の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図20の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図20の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図20の形成された研磨粒サンプルの、点Dにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。 図23の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図23の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。 図23の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。
一実施形態に従って、研磨粒を開示する。この研磨粒は、例えば金属や、合金、非金属物質を含む様々なワークピースに対して、物質除去処理を施すのに適している。ここで開示する実施形態による研磨粒は、固定研磨品に組み込むことができる。固定研磨品との例としては、ボンドで固定された研磨品、または被覆研磨品、特に、薄型ホイール、カットオフホイール、チョップソー、ロールミル研磨ホイール、センタレス研磨ホイール、研磨ベルト、フラップディスクなどが挙げられる。そのような製品は、例えば、研磨、カッティング、ダイシングなどを含む物質除去処理に対して特に適している。
図1は、本明細書中で開示する実施形態による研磨粒を示す。図1に示すように、研磨粒10は、本体11とそれを覆うコーティング12を有することができる。コーティング12は、アモルファス物質13と少なくとも1種のフィラー15を含むことができる。フィラー15は、アモルファス物質13とは異なる1つ以上の相であってもよい。一態様によれば、フィラー15は、コーティング12の中に部分的に包含される。他の態様によれば、フィラー15は、コーティング12の中に完全に包含される。
ある実施形態においては、本体11は、分散系やゲルから形成されるような整形された研磨粒子である。他の実施形態においては、本体11は、バルク材を粉砕し、ふるいにかけることで得られるような未整形の研磨粒子である。さらに別の実施形態においては、整形された研磨粒子と整形されていない研磨粒子の組み合わせを含む本体11が複数存在してもよい。
ある態様によれば、本体は、アルミナ、ジルコニア、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。更なる態様によれば、本体11は、実質的にアルミナとジルコニアから構成される。別の態様によれば、本体11は、実質的にアルミナから構成される。ここで使用される、1つの材料、または複数の材料の組み合わせから「実質的に構成される」という表現は、他の材料が存在する場合、その材料の量が、研磨粒10の性質を変えるほど多くはないということである。例えば、本体11がある材料から「実質的に構成される」と考えてよい場合は、存在する不純物の量が、本体11の性質を変えるほどの量よりも小さい場合であって、その場合、本体11はそのような材料から実質的に構成されると言える。例えば、そのような場合の量は、ある材料に関しては、99.9wt%より大きい。また、場合によっては、研磨粒10はある材料から完全に構成されていてもよい。「実質的に構成される」という表現とは対照的に、ある材料から「完全に構成される」という表現は、その材料が100wt%であることを意味する。
他の態様によれば、本体11は、その総重量の75wt%以下のアルミナを含むことができる。または本体11の総重量の70wt%以下の、または65wt%以下の、または60wt%以下の、または59wt%以下の、または58wt%以下の、または57wt%以下の、または56wt%以下の、または55wt%以下の、または54wt%以下の、または53wt%以下の、または52wt%以下の、または51wt%以下の、または50wt%以下の、または49wt%以下の、または48wt%以下の、または47wt%以下の、または46wt%以下の、または45wt%以下の、または44wt%以下の、または43wt%以下の、または42wt%以下の、または40wt%以下のアルミナを含むことができる。さらに他の態様によれば、本体11は、その総重量の少なくとも35wt%のアルミナを含むことができる。または本体11の総重量の少なくとも40wt%の、または少なくとも42wt%の、または少なくとも43wt%の、または少なくとも44wt%の、または少なくとも45wt%の、または少なくとも46wt%の、または少なくとも47wt%の、または少なくとも48wt%の、または少なくとも49wt%の、または少なくとも50wt%の、または少なくとも51wt%の、または少なくとも52wt%の、または少なくとも53wt%の、または少なくとも54wt%の、または少なくとも55wt%の、または少なくとも56wt%の、または少なくとも57wt%の、または少なくとも58wt%の、または少なくとも59wt%の、または少なくとも60wt%の、または少なくとも65wt%の、または少なくとも70wt%のアルミナを含むことができる。なお、本体11は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内のアルミナ含有量を有することができる。また、本体11は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値のアルミナ含有量を有することができる。
他の態様によれば、本体11は、その総重量の60wt%以下のジルコニアを含むことができる。または本体11の総重量の50wt%以下の、または49wt%以下の、または48wt%以下の、または47wt%以下の、または46wt%以下の、または45wt%以下の、または44wt%以下の、または43wt%以下の、または42wt%以下の、または41wt%以下の、または40wt%以下の、または39wt%以下の、または38wt%以下の、または37wt%以下の、または36wt%以下の、または35wt%以下の、または34wt%以下の、または33wt%以下の、または32wt%以下の、または31wt%以下の、または30wt%以下のジルコニアを含むことができる。さらに他の態様によれば、本体11は、その総重量の少なくとも20wt%のジルコニアを含むことができる。または本体11の総重量の少なくとも30wt%の、または少なくとも31wt%の、または少なくとも32wt%の、または少なくとも33wt%の、または少なくとも34wt%の、または少なくとも35wt%の、または少なくとも36wt%の、または少なくとも37wt%の、または少なくとも38wt%の、または少なくとも39wt%の、または少なくとも40wt%の、または少なくとも41wt%の、または少なくとも42wt%の、または少なくとも43wt%の、または少なくとも44wt%の、または少なくとも45wt%の、または少なくとも46wt%の、または少なくとも47wt%の、または少なくとも48wt%の、または少なくとも49wt%の、または少なくとも50wt%のジルコニアを含むことができる。なお、本体11は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内のジルコニア含有量を有することができる。また、本体11は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値のジルコニア含有量を有することができる。なお、ハフニア(HfO2)は、通常ジルコニアから化学的に分離できない。したがって、ジルコニアのソースには、通常2%未満の含有量のハフニアが自然と含まれる。
さらに別の態様によれば、本体11は、アルミナとジルコニアとの特定の組み合わせを含んでもよい。例えば、本体11は、その総重量の60wt%のアルミナと40wt%のジルコニアを含んでもよい。別の態様では、本体11は、その総重量の約75wt%のアルミナと約25wt%のジルコニアを含んでもよい。
別の特定の態様によれば、本体11は、その約10wt%未満の添加物を含んでもよい。添加物の例としては、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、希土類酸化物、またはそれらの組み合わせが含まれる。希土類酸化物には、ネオジム、ランタン、セリウム、ジスプロシウム、エルビウムの酸化物、またはそれらの組み合わせが含まれる。特に、本体11は、約0.1wt%から約1.2wt%の、例えば約0.4wt%から0.6wt%の、Y23を含むことができる。また、本体11は、約3.0wt%未満のTiO2、約0.4wt%未満のSiO2、及び約1.2wt%未満の不純物を含むことができる。さらに、TiO2は、約0.5wt%未満の量であってもよく、例えば、約0.2wt%未満の、または約0.15wt%未満の量であってもよい。一般的には、TiO2が存在する場合、その量は少なくとも約0.01wt%である。
別の態様においては、本体11は、窒化物、ホウ化物、または窒化物とホウ化物の組み合わせを実質的に含まないようにできる。更なる態様においては、本体11は、金属、合金、または金属と合金の組み合わせを実質的に含まないようにできる。ここで使用される、ある物質を「実質的に含まない」という表現は、その物質が少量でも存在する場合でも、その量が研磨粒10の性質を変えるほど多くはないという意味である。例えば、材料における不純物は存在するが、研磨粒10の性質を変えるほどの量ではない場合がある。その場合、研磨粒10はそのような材料を実質的に含まないとみなすことができる。例えば、そのような量は、ある材料の場合、0.1wt%以下である。場合によっては、研磨粒10はある材料を全く含まない。ある材料を「実質的に含まない」という表現とは対照的に、ある材料を「含まない」という表現は、その材料が0wt%であることを意味する。
研磨粒10の本体11は、中央(メジアン)粒径(D50)と表現される特定の大きさを有することができる。本体が1つの場合、中央粒径(D50)は、本体11の表面上の一点から同表面上の他の一点までの最も長い寸法である。本体が複数ある場合、中央粒径(D50)は、全ての本体の粒子サイズの中央値である。
いくつかの態様においては、本体11が取り得る中央粒径(D50)は、40000μm以下、または30000μm以下、または20000μm以下、または10000μm以下、または5000μm以下、または4000μm以下、または3000μm以下、または2000μm以下、または1000μm以下、または500μm以下、または200μm以下、または100μm以下、または80μm以下、または50μm以下、または40μm以下、または20μm以下、または10μm以下である。他の態様においては、本体11が取り得る中央粒径(D50)は、少なくとも1μm、または少なくとも5μm、または少なくとも10μm、または少なくとも20μm、または少なくとも40μm、または少なくとも50μm、または少なくとも80μm、または少なくとも100μm、または少なくとも200μm、または少なくとも500μm、または少なくとも1000μm、または少なくとも2000μm、または少なくとも3000μm、または少なくとも4000μm、または少なくとも5000μm、または少なくとも10000μm、または少なくとも20000μm、または少なくとも30000μmである。なお、本体11は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内の中央粒径(D50)を有することができる。また、本体11は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値の中央粒径(D50)を有することができる。
コーティング12は、本体11の全体の外面を覆ってもよい。他の実施形態においては、コーティング12は、本体11の外面のある一部分を覆ってもよい。例えば、コーティング12は、本体11の外面の大部分を覆ってもよい。特定の実施形態においては、コーティング12は、本体11の外面の99%以下の面積を覆うことができる。または本体11の外面の98%以下の、または97%以下の、または96%以下の、または95%以下の、または90%以下の、または85%以下の、または80%以下の、または75%以下の、または70%以下の、または65%以下の、または60%以下の、または55%以下の、または50%以下の、または45%以下の、または40%以下の、または35%以下の、または30%以下の、または25%以下の、または20%以下の、または15%以下の、または10%以下の面積を覆うことができる。更なる実施形態においては、コーティング12は、本体11の外面の少なくとも1%を覆うことができる。または本体11の外面の少なくとも2%、または少なくとも3%、または少なくとも4%、または少なくとも5%、または少なくとも10%、または少なくとも15%、または少なくとも20%、または少なくとも25%、または少なくとも30%、または少なくとも35%、または少なくとも40%、または少なくとも45%、または少なくとも50%、または少なくとも55%、または少なくとも60%、または少なくとも65%、または少なくとも70%、または少なくとも75%、または少なくとも80%、または少なくとも85%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも96%、または少なくとも97%、または少なくとも98%、または少なくとも99%を覆うことができる。なお、コーティング12は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内での本体11の外面部分を覆ってもよい。また、コーティング12は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値の本体11の外面部分を覆ってもよい。
ある態様においては、コーティング12は、研磨粒10の重量に対する重量などのように、特定の量で存在してもよい。特定の態様においては、コーティング12の重量は、本体11とコーティング12を含む研磨粒10の総重量の10wt%以下である。または研磨粒10の総重量の9wt%以下、または8wt%以下、または7wt%以下、または6wt%以下、または5wt%以下、または4wt%以下、または3wt%以下、または2wt%以下、または1.5wt%以下、または1wt%以下である。更なる態様においては、コーティング12の重量は、本体11とコーティング12を含む研磨粒10の重量の少なくとも0.1wt%である。または研磨粒10の重量の少なくとも0.5wt%であり、または少なくとも1wt%であり、または少なくとも1.5wt%であり、または少なくとも2wt%であり、または少なくとも2.5wt%であり、または少なくとも3wt%であり、または少なくとも4wt%であり、または少なくとも5wt%であり、または少なくとも6wt%であり、または少なくとも7wt%であり、または少なくとも8wt%であり、または少なくとも9wt%である。なお、研磨粒10の総重量に対するコーティング12の重量は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、研磨粒10の総重量に対するコーティング12の重量は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
ある態様においては、コーティング12は特定の軟化点を有することができる。ここで言う「軟化点」とは、外圧をかけずとも、隣接する研磨粒が塊になるほどコーティング12が十分柔らかい状態にある温度を指す。特定の態様においては、コーティング12が有し得る軟化点は700℃以下、または690℃以下、または680℃以下、または670℃以下、または660℃以下、または650℃以下、または640℃以下、または630℃以下、または620℃以下、または610℃以下、または600℃以下、または590℃以下、または580℃以下、または570℃以下、または560℃以下、または550℃以下、または540℃以下、または530℃以下、または520℃以下、または510℃以下、または500℃以下、または490℃以下、または480℃以下、または470℃以下、または460℃以下、または450℃以下である。更なる態様においては、コーティング12が有し得る軟化点は少なくとも400℃であり、または少なくとも410℃であり、または少なくとも420℃であり、または少なくとも430℃であり、または少なくとも440℃であり、または少なくとも450℃であり、または少なくとも460℃であり、または少なくとも470℃であり、または少なくとも480℃であり、または少なくとも490℃であり、または少なくとも500℃であり、または少なくとも510℃であり、または少なくとも520℃であり、または少なくとも530℃であり、または少なくとも540℃であり、または少なくとも550℃であり、または少なくとも560℃であり、または少なくとも570℃であり、または少なくとも580℃であり、または少なくとも590℃であり、または少なくとも600℃であり、または少なくとも610℃であり、または少なくとも620℃であり、または少なくとも630℃であり、または少なくとも640℃であり、または少なくとも650℃であり、または少なくとも660℃であり、または少なくとも670℃であり、または少なくとも680℃であり、または少なくとも690℃である。なお、コーティング12の軟化点は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、コーティング12の軟化点は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。例えば、ある態様においては、コーティング12は、400℃から700℃以下の範囲内の軟化点を有してもよい。
コーティング12は、様々な元素成分を含んでもよい。ある態様においては、コーティング12はケイ素を含んでもよい。別の態様においては、コーティング12はホウ素を含んでもよい。別の態様においては、コーティング12は亜鉛を含んでもよい。別の態様においては、コーティング12は鉄を含んでもよい。別の態様においては、コーティング12はナトリウムを含んでもよい。別の態様においては、コーティング12はカリウムを含んでもよい。別の態様においては、コーティング12はリチウムを含んでもよい。
前述のように、コーティング12は、アモルファス物質13及びフィラー15を含んでもよい。アモルファス物質13は、フィラー15とは異なる組成物を有してもよい。ある態様においては、アモルファス物質13はケイ素を含んでもよい。別の態様においては、アモルファス物質13は、ホウ素を含んでもよい。別の態様においては、酸化ホウ素を含んでもよい。さらに別の態様においては、アモルファス物質13は、少なくとも約20wt%の酸化ホウ素を含んでもよい。例えば、少なくとも約25wt%の、または少なくとも約27wt%の、または少なくとも約30wt%の酸化ホウ素をも含んでよい。別の態様においては、アモルファス物質13は亜鉛を含んでもよい。別の態様においては、アモルファス物質13は酸化亜鉛を含んでもよい。さらに別の態様においては、アモルファス物質13は、少なくとも約5wt%の酸化亜鉛を含んでもよい。例えば、少なくとも約7wt%の、または少なくとも約9wt%の、または少なくとも約10wt%の酸化亜鉛をも含んでよい。別の態様においては、アモルファス物質13はビスマスを含んでもよい。さらに別の態様においては、アモルファス物質13は、少なくとも約1wt%のビスマスを含んでもよい。例えば、少なくとも約5wt%の、または少なくとも約10wt%の、または少なくとも約15wt%の、または少なくとも約20wt%の、または少なくとも約25wt%の、または少なくとも約30wt%の、または少なくとも約35wt%の、または少なくとも約40wt%の、または少なくとも約45wt%の、または少なくとも約50wt%の、または少なくとも約55wt%の、または少なくとも約60wt%の、または少なくとも約65wt%の、または少なくとも約70wt%の、または少なくとも約75wt%の、または少なくとも約79wt%のビスマスをも含んでよい。別の態様においては、アモルファス物質13は鉄を含んでもよい。別の態様においては、アモルファス物質13はナトリウムを含んでもよい。別の態様においては、アモルファス物質13はカリウムを含んでもよい。別の態様においては、アモルファス物質13はリチウムを含んでもよい。
コーティング12は、限定的な量のある物質を含んでもよい。ある態様においては、コーティング12は、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、及び酸化ビスマスのうちのいずれか1つを、10wt%以下の、または8wt%以下の、または6wt%以下の、または4wt%以下の、または2wt%以下の、または1wt%以下の、または0.5wt%以下の量で含んでもよい。更なる態様においては、コーティング12は、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、及び酸化ビスマスのうちの組み合わせを、10wt%以下の、または8wt%以下の、または6wt%以下の、または4wt%以下の、または2wt%以下の、または1wt%以下の、または0.5wt%以下の量で含んでもよい。他の態様においては、コーティング12は、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、及び酸化ビスマスのうちの少なくとも1つ、またはそれらの組み合わせを実質的に含まなくできる。
なお、アモルファス物質は、イオン結晶構造よりもむしろ共有結合原子を含むが、酸素は、酸化物を形成可能な他の原子に近接して存在することが多い。したがって、本明細書では、酸化物分子が共有結合の形であるとき、それらの元素を参照してそれら酸化物分子について言及する。また、当業者によっては、アモルファス物質に含まれる元素を指して酸化物と言うこともある。
ある態様においては、研磨粒10のアモルファス相は、特定のホウ素対ケイ素重量比(B:Si)を有してもよい。特定の態様においては、アモルファス物質13は、少なくとも1:1のホウ素対ケイ素重量比(B:Si)を有してもよい。または少なくとも1.1:1の、または少なくとも1.2:1の、または少なくとも1.3:1の、または少なくとも1.4:1の、または少なくとも1.5:1の、または少なくとも1.6:1の、または少なくとも1.7:1の、または少なくとも1.8:1の、または少なくとも1.9:1の、または少なくとも2:1の、または少なくとも2.2:1の、または少なくとも2.4:1の、または少なくとも2.5:1の、または少なくとも2.6:1の、または少なくとも2.8:1の、または少なくとも3:1の、または少なくとも3.5:1の、または少なくとも4:1の、または少なくとも5:1の、または少なくとも6:1の、または少なくとも7:1の、または少なくとも8:1の、または少なくとも9:1の、または少なくとも10:1の、または少なくとも12:1の、または少なくとも15:1の、または少なくとも20:1の、または少なくとも30:1のホウ素対ケイ素重量比(B:Si)を有してもよい。更なる態様においては、アモルファス物質13は、40:1以下のホウ素対ケイ素重量比(B:Si)を有してもよい。または30:1以下の、または20:1以下の、または15:1以下の、または12:1以下の、または10:1以下の、または9:1以下の、または8:1以下の、または7:1以下の、または6:1以下の、または5:1以下の、または4:1以下の、または3.5:1以下の、または3:1以下の、または2.8:1以下の、または2.6:1以下の、または2.5:1以下の、または2.4:1以下の、または2.2:1以下の、または2:1以下の、または1.9:1以下の、または1.8:1以下の、または1.7:1以下の、または1.6:1以下の、または1.5:1以下の、または1.4:1以下の、または1.3:1以下の、または1.2:1以下のホウ素対ケイ素重量比(B:Si)を有してもよい。なお、アモルファス物質13におけるホウ素対ケイ素重量比(B:Si)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13におけるホウ素対ケイ素重量比(B:Si)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
別の実施形態においては、アモルファス物質13は、その総重量の百分率として特定の重量のケイ素を有してもよい。ある態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の少なくとも7.5wt%のケイ素を含むことができる。またはアモルファス物質13の総重量の少なくとも8wt%の、または少なくとも8.5wt%の、または少なくとも9wt%の、または少なくとも9.5wt%の、または少なくとも10wt%の、または少なくとも10.5wt%の、または少なくとも11wt%の、または少なくとも11.5wt%の、または少なくとも12wt%のケイ素を含むことができる。更なる態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の15wt%以下のケイ素を含むことができる。または、アモルファス物質13の総重量の14wt%以下の、または12.5wt%以下の、または12wt%以下の、または11.5wt%以下の、または11wt%以下の、または10.5wt%以下の、または10wt%以下の、または9.5wt%以下の、または9wt%以下の、または8.5wt%以下のケイ素を含むことができる。なお、アモルファス物質13におけるケイ素の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13におけるケイ素の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
別の実施形態においては、アモルファス物質13は、その総重量の百分率として特定の重量のホウ素を有してもよい。ある態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の少なくとも10wt%のホウ素を含むことができる。またはアモルファス物質13の総重量の少なくとも10.7wt%の、または少なくとも11.4wt%の、または少なくとも12wt%の、または少なくとも12.7wt%の、または少なくとも13.4wt%の、または少なくとも14wt%の、または少なくとも14.7wt%の、または少なくとも15.4wt%の、または少なくとも16wt%の、または少なくとも16.7wt%のホウ素を含むことができる。更なる態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の20wt%以下のホウ素を含むことができる。またはアモルファス物質13の総重量の19.4wt%以下の、または18.7wt%以下の、または18wt%以下の、または17.4wt%以下の、または16.7wt%以下の、または16wt%以下の、または15.4wt%以下の、または14.7wt%以下の、または14wt%以下の、または13.3wt%以下の、または12.7wt%以下の、または12wt%以下の、または11.4wt%以下の、または10.7wt%以下のホウ素を含むことができる。なお、アモルファス物質13におけるホウ素の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13におけるホウ素の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
別の態様によれば、アモルファス物質13は、特定のケイ素対アルカリ金属の重量比(Si:X)を有してもよい。ここでのXとは、アモルファス物質13におけるアルカリ金属の総含有量である。特定の態様においては、アモルファス物質13が取り得るケイ素対アルカリ金属重量比(Si:X)は、少なくとも1:1、または少なくとも1.1:1、または少なくとも1.2:1、または少なくとも1.3:1、または少なくとも1.4:1、または少なくとも1.5:1、または少なくとも1.6:1、または少なくとも1.7:1、または少なくとも1.8:1、または少なくとも1.9:1、または少なくとも2:1、または少なくとも2.2:1、または少なくとも2.4:1、または少なくとも2.5:1、または少なくとも2.6:1、または少なくとも2.8:1、または少なくとも3:1、または少なくとも3.5:1、または少なくとも4:1、または少なくとも5:1であり、Xとはアモルファス物質13におけるアルカリ金属の総含有量を指す。更なる態様においては、アモルファス物質13が取り得るケイ素対アルカリ金属重量比(Si:X)は、6:1以下、または5:1以下、または4:1以下、または3.5:1以下、または3:1以下、または2.8:1以下、または2.6:1以下、または2.5:1以下、または2.4:1以下、または2.2:1以下、または2:1以下、または1.9:1以下、または1.8:1以下、または1.7:1以下、または1.6:1以下、または1.5:1以下、または1.4:1以下、または1.3:1以下、または1.2:1以下であり、Xとはアモルファス物質13におけるアルカリ金属の総含有量を指す。なお、アモルファス物質13におけるケイ素対アルカリ金属の重量比(Si:X)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13におけるケイ素対アルカリ金属の重量比(Si:X)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
ある態様において、アモルファス物質13はアルカリ金属を含むことができる。ここで言う「アルカリ金属」という言葉は、元素周期表(Division of Chemical Education, Inc.所有の著作権、2010)におけるグループIAを指す。
別の態様によれば、アモルファス物質13は、その総重量の百分率として複数のアルカリ金属を特定の量だけ有してもよい。ある態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の少なくとも4wt%のアルカリ金属含有量を有することができる。またはアモルファス物質13の総重量の少なくとも4.5wt%の、または少なくとも5wt%の、または少なくとも5.5wt%の、または少なくとも6wt%の、または少なくとも6.5wt%の、または少なくとも7wt%の、または少なくとも7.5wt%の、または少なくとも8wt%のアルカリ金属含有量を有することができる。更なる態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の10wt%以下のアルカリ金属含有量を有することができる。またはアモルファス物質13の総重量の9.5wt%以下の、または9wt%以下の、または8.5wt%以下の、または8wt%以下の、または7.5wt%以下の、または7wt%以下の、または6.5wt%以下の、または6wt%以下の、または5.5wt%以下の、または5wt%以下のアルカリ金属含有量を有することができる。なお、アモルファス物質13における複数のアルカリ金属の総含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13における複数のアルカリ金属の総含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
別の態様においては、アモルファス物質13は、それぞれのアルカリ金属を特定の量だけ有してもよい。ある態様においては、アモルファス物質13は、リチウム含有量(wt%)よりも大きいナトリウム含有量(wt%)を有することができ、またリチウム含有量(wt%)よりも大きいカリウム含有量(wt%)を有することができる。
他の態様においては、アモルファス物質13は、コーディング12の総重量の少なくとも1wt%のナトリウム含有量(wt%)を有することができる。またはコーティング12の総重量の少なくとも1.5wt%の、または少なくとも2wt%の、または少なくとも2.5wt%の、または少なくとも3wt%のナトリウム含有量(wt%)を有することができる。更なる態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の5wt%以下のナトリウム含有量(wt%)を有することができる。またはアモルファス物質13の総重量の4.5wt%以下の、または4wt%以下の、または3.5wt%以下の、または3wt%以下の、または2.5wt%以下の、または2wt%以下のナトリウム含有量(wt%)を有することができる。なお、アモルファス物質13におけるナトリウムの含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13におけるナトリウムの含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
他の態様においては、アモルファス物質13は、コーティング12の総重量の少なくとも1.3wt%のカリウム含有量(wt%)を有することができる。またはコーティング12の総重量の少なくとも2wt%の、または少なくとも2.7wt%の、または少なくとも3.4wt%の、または少なくとも4wt%のカリウム含有量(wt%)を有することができる。更なる態様においては、アモルファス物質13は、コーティング12の総重量の7wt%以下のカリウム含有量(wt%)を有することができる。またはコーティング12の総重量の6.3wt%以下の、または5.4wt%以下の、または4.7wt%以下の、または4wt%以下の、または3.4wt%以下の、または2.7wt%以下のカリウム含有量(wt%)を有することができる。なお、アモルファス物質13におけるカリウムの含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13におけるカリウムの含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
他の態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の少なくとも0.3wt%のリチウム含有量(wt%)を有することができる。またはアモルファス物質13の総重量の少なくとも0.7wt%の、または少なくとも1wt%の、または少なくとも1.3wt%のリチウム含有量(wt%)を有することができる。更なる態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の2wt%以下のリチウム含有量(wt%)を有することができる。またはアモルファス物質13の総重量の1.7wt%以下の、または1.3wt%以下の、または1wt%以下の、または0.7wt%以下のリチウム含有量(wt%)を有することができる。なお、アモルファス物質13におけるリチウムの含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13におけるリチウムの含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
ある態様においては、アモルファス物質13は、特定のケイ素対鉄の重量比(Si:Fe)を有することができる。ある態様においては、アモルファス物質13は、少なくとも0.7:1のケイ素対鉄重量比(Si:Fe)を有してもよい。または少なくとも0.9:1の、または少なくとも1.1:1の、または少なくとも1.3:1の、または少なくとも1.4:1の、または少なくとも1.5:1の、または少なくとも1.6:1の、または少なくとも1.7:1の、または少なくとも1.8:1の、または少なくとも1.9:1の、または少なくとも2:1の、または少なくとも2.2:1の、または少なくとも2.4:1の、または少なくとも2.5:1の、または少なくとも2.6:1の、または少なくとも2.8:1の、または少なくとも3:1の、または少なくとも3.5:1の、または少なくとも4:1の、または少なくとも5:1のケイ素対鉄重量比(Si:Fe)を有してもよい。別の態様においては、アモルファス物質13は、6:1以下のケイ素対鉄重量比(Si:Fe)を有してもよい。または5:1以下の、または4:1以下の、または3.5:1以下の、または3:1以下の、または2.8:1以下の、または2.6:1以下の、または2.5:1以下の、または2.4:1以下の、または2.2:1以下の、または2:1以下の、または1.9:1以下の、または1.8:1以下の、または1.7:1以下の、または1.6:1以下の、または1.5:1以下の、または1.4:1以下の、または1.3:1以下の、または1.2:1以下のケイ素対鉄重量比(Si:Fe)を有してもよい。なお、アモルファス物質13におけるケイ素対鉄の重量比(Si:Fe)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13におけるケイ素対鉄の重量比(Si:Fe)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
別の態様においては、アモルファス物質13は、鉄を特定の量(wt%)だけ有してもよい。ある態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の少なくとも5.3wt%の鉄含有量(wt%)を有することができる。またはアモルファス物質13の総重量の少なくとも6wt%の、または少なくとも6.7wt%の、または少なくとも7.4wt%の、または少なくとも8wt%の、または少なくとも8.7wt%の鉄含有量(wt%)を有することができる。更なる態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の12wt%以下の鉄含有量(wt%)を有することができる。またはアモルファス物質13の総重量の10wt%以下の、または9.3wt%以下の、または8.7wt%以下の、または8wt%以下の、または7.3wt%以下の、または6.7wt%以下の、または6wt%以下の鉄含有量(wt%)を有することができる。なお、アモルファス物質13における鉄の含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13における鉄の含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
別の態様によれば、アモルファス物質13は、亜鉛を特定の量(wt%)だけ有してもよい。ある態様によれば、アモルファス物質13は、その総重量の少なくとも1wt%の亜鉛含有量(wt%)を有することができる。またはアモルファス物質13の総重量の少なくとも2wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも4wt%の、または少なくとも5wt%の、または少なくとも6wt%の亜鉛含有量(wt%)を有することができる。更なる態様においては、アモルファス物質13は、その総重量の10wt%以下の亜鉛含有量(wt%)を有することができる。またはアモルファス物質13の総重量の9wt%以下の、または8wt%以下の、または7wt%以下の、または6wt%以下の、または5wt%以下の、または4wt%以下の、または3wt%以下の亜鉛含有量(wt%)を有することができる。なお、アモルファス物質13における亜鉛の含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、アモルファス物質13における亜鉛の含有量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
なお、本明細書で説明されるように、アモルファス物質13は、本体11にコーティングを施して研磨粒10を形成するのに適したガラスであれば、どのようなタイプのものでもよい。本明細書で説明される実施形態では、ある1つのタイプのアモルファス物質に特有の特定の元素比について言及するものもあるが、異なる元素比を有する他のタイプの好ましいアモルファス物質やガラス物質を用いてもよい。ある態様によれば、好ましいガラスのタイプは、約400℃から800℃の間の融点を持つような、低融点のアモルファス物質、またはガラス物質である。
前述のように、コーティング12は、アモルファス物質13及びフィラー15を含んでもよい。ある態様においては、フィラー15は粒状物質でもよい。更なる態様においては、フィラー15は多結晶粒状物質でもよい。
ある態様においては、フィラー15は、酸化物、フッ化物、硫化物、リン酸塩、炭酸塩、及びハロゲン化物から成る群から選択される少なくとも1つの化合物、またはそれらの組み合わせを含むことができる。別の態様においては、フィラー15は、Fe、Co、Ti、Ni、V、Cr、Sb、Mn、及びZnから成る群から選択される少なくとも1つの元素、またはそれらの組み合わせを有する少なくとも1つの酸化物化合物を含むことができる。別の態様においては、フィラー15は、Na3AlF6、KNaAlF6、NaSiF6、KSiF6、NaBF4、KAlF4、KBF4、Cr32、及びCaF2から成る群、またはそれらの組み合わせから選択されるフッ素含有化合物を含むことができる。さらに別の態様においては、フィラー15は、Na、K、Mg、Ca、Al、Mn、Cu、Sn、Fe、Ti、Sb、Zn、及びBiから成る群から選択される少なくとも1つの元素、またはそれらの組み合わせを含む少なくとも1つのハロゲン含有化合物を含むことができる。
別の態様においては、コーティング12は、1種類以上のフィラーを含んでもよい。一態様においては、フィラー15は、コーティングに含まれる第1フィラーとコーティングに含まれる第2フィラーとを備える。第1フィラー及び第2フィラーは、酸化物、フッ化物、硫化物、リン酸塩、炭酸塩、及びハロゲン化物から成る群、またはそれらの組み合わせから選択される互いに異なる化合物である。更なる態様においては、第1フィラーはFe23を含むことができ、第2フィラーはNa3AlF6を含むことができる。第1フィラー及び第2フィラーは、同一の相の一部であってもよいし、異なる相の一部であってもよい。
一態様においては、フィラー15は、本体11の中央粒径(D50)未満の中央粒径(D50)を有する粒状物質を含んでもよい。ある態様においては、フィラー15は、50μm以下の中央粒径(D50)を有する粒状物質を含んでもよい。または40μm以下の、または30μm以下の、または25μm以下の、または20μm以下の、または15μm以下の、または10μm以下の、または8μm以下の、または6μm以下の、または4μm以下の、または2μm以下の、または1.5μm以下の、または1μm以下の、または0.8μm以下の、または0.6μm以下の、または0.4μm以下の、または0.2μm以下の、または0.1μm以下の中央粒径(D50)を有する粒状物質を含んでもよい。更なる態様においては、フィラー15は、少なくとも0.1μmの中央粒径(D50)を有する粒状物質を含んでもよい。または少なくとも0.2μmの、または少なくとも0.4μmの、または少なくとも0.6μmの、または少なくとも0.8μmの、または少なくとも1μmの、または少なくとも1.5μmの、または少なくとも2μmの、または少なくとも4μmの、または少なくとも6μmの、または少なくとも8μmの、または少なくとも10μmの、または少なくとも15μmの、または少なくとも20μmの、または少なくとも25μmの、または少なくとも30μmの、または少なくとも40μmの中央粒径(D50)を有する粒状物質を含んでもよい。なお、フィラー15の粒状物質は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にある中央粒径(D50)を有してもよい。また、フィラー15の粒状物質は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値の中央粒径(D50)を有してもよい。
別の態様においては、フィラー15は、研磨粒10の総重量に対する特定の重量を有してもよい。フィラー15の重量の計算は、適当なサンプルサイズの研磨粒10のなかで、フィラー15の総重量の平均値として求めればよい。ある態様においては、少なくとも1種のフィラー15は、研磨粒10の総重量の10wt%以下の量で存在してもよい。または研磨粒10の総重量の8wt%以下の、または6wt%以下の、または4wt%以下の、または3wt%以下の、または2.5wt%以下の、または2wt%以下の、または1.5wt%以下の、または1wt%以下の、または0.8wt%以下の、または0.5wt%以下の、または0.2wt%以下の、または0.1wt%以下の量で存在してもよい。他の態様においては、少なくとも1種のフィラー15は、研磨粒10の総重量の少なくとも0.01wt%の量で存在してもよい。または研磨粒10の総重量の少なくとも0.1wt%の、または少なくとも0.2wt%の、または少なくとも0.5wt%の、または少なくとも0.8wt%の、または少なくとも1wt%の、または少なくとも1.5wt%の、または少なくとも2wt%の、または少なくとも2.5wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも4wt%の、または少なくとも6wt%の、または少なくとも8wt%の量で存在してもよい。なお、研磨粒10の重量に対するフィラー15の粒状物質の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、研磨粒10の重量に対するフィラー15の粒状物質の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
別の態様によれば、研磨粒10は、特定の量のクロム(Cr)をコーティング12(つまり、アモルファス物質13とフィラー15の組み合わせ)において有してもよい。例えば、研磨粒10は、その総重量の少なくとも約0.2wt%の量のクロム(Cr)を含んでもよい。例えば、研磨粒10の総重量の少なくとも約0.5wt%の、または少なくとも約0.7wt%の、または少なくとも約1.0wt%の、または少なくとも約1.3wt%の、または少なくとも約1.5wt%の、または少なくとも約1.7wt%の、または少なくとも約2.0wt%の、または少なくとも約2.3wt%の量のクロム(Cr)をも含んでよい。さらに別の態様によれば、研磨粒は、その総重量の約20wt%以下の量のクロム(Cr)を含んでもよい。または研磨粒の総重量の約15wt%以下の、または約10wt%以下の、または約7.0wt%以下の、または約5.0wt%以下の、または約2.5wt%以下の、または約2.4wt%以下の、または約2.3wt%以下の、または約2.2wt%以下の、または約2.1wt%以下の量のクロム(Cr)をも含んでよい。なお、研磨粒10の重量に対するクロム(Cr)の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、研磨粒10の重量に対するクロム(Cr)の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
さらに別の態様によれば、研磨粒10は、特定の量のナトリウム(Na)をコーティング12(つまり、アモルファス物質13とフィラー15の組み合わせ)において有してもよい。例えば、研磨粒10は、その総重量の少なくとも約0.01wt%の量のナトリウム(Na)を含んでもよい。例えば、研磨粒10の総重量の少なくとも約0.05wt%の、または少なくとも約0.1wt%の、または少なくとも約0.2wt%の、または少なくとも約0.3wt%の、または少なくとも約0.4wt%の、または少なくとも約0.5wt%の量のナトリウム(Na)をも含んでよい。さらに別の態様によれば、研磨粒は、その総重量の約6.0wt%以下の量のナトリウム(Na)を含んでもよい。例えば、研磨粒の総重量の約5.0wt%以下の、または約4.0wt%以下の、または約3.0wt%以下の、または約2.0wt%以下の、または約1.0wt%以下の、または約0.9wt%以下の、または約0.8wt%以下の、または約0.7wt%以下の量のナトリウム(Na)をも含んでよい。なお、研磨粒10の重量に対するナトリウム(Na)の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、研磨粒10の重量に対するナトリウム(Na)の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
さらに別の態様によれば、研磨粒10は、特定の量のカルシウム(Ca)をコーティング12(つまり、アモルファス物質13とフィラー15の組み合わせ)において有してもよい。例えば、研磨粒10は、その総重量の少なくとも約0.05wt%の量のカルシウム(Ca)を含んでもよい。例えば、研磨粒10の総重量の少なくとも約0.1wt%の、または少なくとも約0.2wt%の、または少なくとも約0.3wt%の、または少なくとも約0.4wt%の、または少なくとも約0.5wt%の量のカルシウム(Ca)をも含んでよい。さらに別の態様によれば、研磨粒は、その総重量の約7.0wt%以下の量のカルシウム(Ca)を含んでもよい。例えば、研磨粒の総重量の約6.0wt%以下1.1wt%の、または約5.0wt%以下の、または約4.0wt%以下の、または約3.0wt%以下の、または約2.0wt%以下の、または約1.0wt%以下の、または約0.9wt%以下の量カルシウム(Ca)をも含んでよい。なお、研磨粒10の重量に対するカルシウム(Ca)の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、研磨粒10の重量に対するカルシウム(Ca)の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
さらに別の態様によれば、研磨粒10は、特定の量のカリウム(K)をコーティング12(つまり、アモルファス物質13とフィラー15の組み合わせ)において有してもよい。例えば、研磨粒10は、その総重量の少なくとも約0.01wt%の量のカリウム(K)を含んでもよい。例えば、研磨粒10の総重量の少なくとも約0.05wt%の、または少なくとも約0.1wt%の、または少なくとも約0.2wt%の、または少なくとも約0.3wt%の、または少なくとも約0.4wt%の、または少なくとも約0.5wt%の量のカリウム(K)をも含んでよい。さらに別の態様によれば、研磨粒は、その総重量の約10wt%以下の量のカリウム(K)を含んでもよい。例えば、研磨粒の総重量の約9.0wt%以下の、または約8.0wt%以下の、または約7.0wt%以下の、または約6.0wt%以下の、または約5.0wt%以下の、または約4.0wt%以下の、または約3.0wt%以下の、または約2.0wt%以下の、または約1.0wt%以下の、または約0.9wt%以下の量のカリウム(K)をも含んでよい。なお、研磨粒10の重量に対するカリウム(K)の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間の範囲内にあってもよい。また、研磨粒10の重量に対するカリウム(K)の量(wt%)は、上記のいずれの最小値及び最大値の間に存在する値であってもよい。
図2は、本明細書で説明される実施形態による固定研磨品の例を示す。図2が示すように、固定研磨品20は、1つ以上の研磨粒10を備えることができる。各研磨粒10は、マトリックス材22に埋め込むことができる。特定の態様においては、マトリックス材22は、研磨粒10の固定のためのボンドや不織材料を含んでもよい。更なる態様においては、マトリックス材22は支持部材や基板に固定される。なお、図2の固定研磨品20における各研磨粒10は、本明細書で説明される図1の研磨粒10のいずれの特徴をも有してよい。
ある態様においては、固定研磨品20を形成する方法は、本体11を有する粒状物質、コーティング前駆体物質、および少なくとも1種のフィラー15を含む混合物を作製するステップと、その混合物から、本体11を覆うアモルファス物質13と少なくとも1種のフィラー15とを含むコーティング12を有する被覆粒状物質を形成するステップとを含む。更なる態様においては、被覆粒状物質の形成ステップは、前記混合物を少なくとも400℃かつ700℃以下の温度に加熱することを含んでもよい。別の態様においては、前記混合物はさらに、ろう、ポリ酢酸ビニル(PVA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルピロリドン(PVP)、及び水から成る群、またはそれらの組み合わせから選択される少なくとも1種のバインダーを含んでもよい。他の態様においては、少なくとも1種のバインダーは、他の有機接着剤、または無機接着剤を含んでもよい。
被覆研磨粒であるサンプル1を次の方法で作製した。融解したホウケイ酸塩系のアモルファス物質を破砕し、ボールミルの1L容器に入れた。ボールミルは、Nanjing university instrument plant(所在地:Hankou Road No. 22 Nanjing)製造のQM-WX4である。12mmのコランダムボールを添加した。コランダムボールと融解したアモルファス物質の重量比は、5:1であった。ボールミルを200rpmで2時間作動させた。得られたアモルファス物質の粉末をレイヤー粒子サイズ分析にかけると、23.955μmのD50を有することが分かった。水で0.5wt%の濃度に希釈したポリエチレングリコール(PEG1000)溶液を用意した。P36の粒子サイズを有するアルミナジルコニア研磨粒。この研磨粒は、Saint-Gobain Ceramic Materials(Zhengzhou)社(所在地:Yangcheng Industrial Zone, Dengfeng, Zhengzhou 452477, China)からAZ40として市販されている。
50グラムのPEG溶液および2キログラムのアルミナジルコニア研磨粒をミキサーに入れた。このミキサーは、Thunderbird Food Machinery社(所在地:4602 Brass Way, Dallas, TX. 75236)製造のARM-01である。それらを、PEG溶液が研磨粒の表面を濡らすまで30分間撹拌した。さらに先に作製した粉末状のアモルファス物質50グラムを添加し、混合物をさらに30分間撹拌した。得られた被覆研磨粒を、加熱炉を使用し約650℃で約2時間加熱し、焼結させた。その後、得られた焼結研磨粒の塊を炉から取り出し、P36のふるいで5分間ふるいにかけた。
被覆研磨粒であるサンプル2を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、50グラムの氷晶石(Na3AlF6)の粉末をミキサーに入れた。
図3A及び図3Bは、サンプル2の表面の画像である。図3A及び3Bから分かるように、サンプル2の表面は走査型電子顕微鏡(SEM)を使用し撮像した。SEMは、FEI(所在地:5350 NE Dawson Creek Drive, Hillsboro, Oregon 97124 USA)製のQuanta200であり、エネルギー分散型分光(EDS)センサを備えている。センサは、EDAX社(所在地:91 McKee Drive Mahwah, NJ 07430)製のGenesis2である。図3A及び図3Bが示すように、氷晶石(Na3AlF6)は、アモルファス物質の相とは異なる相であった。
被覆研磨粒であるサンプル3を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、50グラムの酸化鉄(Fe23)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル4を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、25グラムの氷晶石(Na3AlF6)の粉末および25グラムの酸化鉄(Fe23)の粉末をミキサーに入れた。
図4A及び図4Bは、サンプル4の表面の画像である。図4A及び図4Bから分かるように、サンプル4の表面はSEMを使用し撮像した。図4A及び4Bが示すように、氷晶石(Na3AlF6)は、アモルファス物質の相と酸化鉄(Fe23)の相とは異なる相であった。
サンプル1、2、3及び4を、誘導結合プラズマ(ICP)発光分光計を使用して分析した。分光計は、Varian Medical Systems社(所在地:3100 Hansen Way Palo Alto, CA 94304-1038)製のVarian 720-ESである。0.2グラムの各サンプルを、8ミリリットルの70%硝酸(HNO3)と2ミリリットルの40%フッ化水素酸(HF)との混合物に浸した。この混合物は、50ミリリットルのPTFEボトルに入れて蓋をした。PTFEボトルは、空気中の蒸留水容器に入れ、与圧環境下で約3時間、約105℃まで熱した。その後、PTFEボトルを冷まし、得られた液体を純水で100ミリリットルまで希釈して、ホウ素(B)とリチウム(Li)の含有量を調べた。その後、さらに0.5000±0.0010グラムの各サンプルをPt/Auから成るるつぼに入れ、また、3.00グラムの四ホウ酸リチウム(99.998%)をるつぼに加えてよく混ぜた。さらに200マイクロリットルの臭化リチウム溶液を加えた。その後、るつぼを溶融装置に入れた。溶融装置は、XRF Scientific者(所在地:98 Guthrie Street, Osborne Park WA 6017, Australia)製のPhoenix VFD6000である。るつぼの温度は、1300℃±30にセットした。時間系列は、60秒の前融解、120秒の本融解、240秒の旋回であった。時間系列の最後には、透明な融液が得られた。るつぼは圧縮空気で冷却し、底を柔らかい表面で軽く叩くようにして、中身を取り出した。約125ミリリットルの純水と、20ミリリットルの塩酸(HCL)(37%(m/m)溶液、GRグレード)とをガラスのビーカーに加え、時計皿で蓋をした。その後、融液を加熱板の上で溶解させた。溶解完了後、ビーカーを加熱板から取り除き、溶液を冷ました。溶液は250ミリリットルの容量フラスコに移して冷ました。その後、溶液を純水で250ミリリットルの目盛まで希釈し、よく撹拌した。溶液は、Al、Ba、Ca、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Hf、K、La、Mn、Mo、Na、Nb、Nd、Ni、Si、Ta、Ti、V、Y、Zn及びZrの分析に使用した。
この分析の結果を表1に示す。許容誤差は約10%である。表の値は、被覆研磨粒サンプル全体に対する組成物の重量パーセントである。

Figure 0006952793
被覆研磨粒であるサンプル5を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、アモルファス物質を17μmに相当するD50に製粉し、焼結は600℃で行った。
被覆研磨粒であるサンプル6を、サンプル2で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、アモルファス物質を17μmに相当するD50に製粉し、焼結は600℃で行った。
被覆研磨粒であるサンプル7を、サンプル3で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、アモルファス物質を17μmに相当するD50に製粉し、焼結は600℃で行った。
被覆研磨粒であるサンプル8を、サンプル2で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、アモルファス物質を17μmに相当するD50に製粉し、焼結は700℃で行った。
被覆研磨粒であるサンプル9を、サンプル3で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、アモルファス物質を17μmに相当するD50に製粉し、焼結は700℃で行った。
サンプル5〜9をテストし、未被膜研磨粒に対するGレシオと比研削エネルギーを調べた。Gレシオは、ワークピースの重量損失と研磨粒サンプルの重量損失の割合を表す。比研削エネルギーは、要した力を表す。このテストは、表2のパラメータを使用し行った。

Figure 0006952793

サンプル5〜9の研磨性能を表3に示す。
Figure 0006952793
被覆研磨粒であるサンプル10を、サンプル2で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、アモルファス物質は製粉にかけず、少なくとも60μmに相当するD50を有していた。図5A及び図5Bは、サンプル10の表面の画像である。図5A及び図5Bから分かるように、サンプル10の表面は走査型電子顕微鏡(SEM)を使用し撮像した。SEMは、FEI(所在地:5350 NE Dawson Creek Drive, Hillsboro, Oregon 97124 USA)製のQuanta200であり、エネルギー分散型分光(EDS)センサを備えている。センサは、EDAX社(所在地:91 McKee Drive Mahwah, NJ 07430)製のGenesis2である。図5A及び図5Bが示すように、氷晶石(Na3AlF6)は、アモルファス物質の相とは異なる相であった。
被覆研磨粒であるサンプル11を、サンプル4で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、アモルファス物質は製粉にかけず、少なくとも60μmに相当するD50を有していた。
被覆研磨粒であるサンプル12を、サンプル4で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、アモルファス物質は製粉にかけず、少なくとも60μmに相当するD50を有していた。
図6A及び図6Bは、アモルファス物質を製粉にかけず、そのD50を少なくとも60μmとした以外はサンプル4と同様の方法で作製した場合のサンプル表面画像である。図6A及び図6Bから分かるように、そのサンプルの表面はSEMを使用し撮像した。図6A及び図6Bが示すように、氷晶石(Na3AlF6)は、アモルファス物質の相と酸化鉄(Fe23)の相とは異なる相であった。
被覆研磨粒であるサンプル13を、サンプル4で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、アモルファス物質は製粉にかけず、少なくとも60μmに相当するD50を有していた。焼結は700℃で行った。
サンプル10〜13をテストし、未被膜研磨粒に対するGレシオと比研削エネルギーを調べた。このテストは、表2のパラメータを使用し行った。サンプル10〜13の研磨性能を表4に示す。
Figure 0006952793
被覆研磨粒であるサンプル14を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、50グラムの四フッ化アルミン酸カリウム(K3AlF6)をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル15を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、50グラムの炭化クロム(Cr32)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル16を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、50グラムのホウフッ化ナトリウム(NaBF4)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル17を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、50グラムのフッ化カルシウム(CaF2)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル18を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、50グラムの炭酸カルシウム(CaCO3)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル19を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、50グラムのホウフッ化カリウム(KBF4)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル20を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、粉末状のアモルファス物質と共に、50グラムの二酸化ジルコニウム(ZrO2)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル21を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、25グラムの粉末状アモルファス物質と共に、30グラムの氷晶石(Na3AlF6)の粉末および30グラムの酸化鉄(Fe23)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル22を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、25グラムの粉末状アモルファス物質と共に、40グラムの氷晶石(Na3AlF6)の粉末および40グラムの酸化鉄(Fe23)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル23を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、25グラムの粉末状アモルファス物質と共に、50グラムの氷晶石(Na3AlF6)の粉末および50グラムの酸化鉄(Fe23)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル24を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、25グラムの粉末状アモルファス物質と共に、40グラムの氷晶石(Na3AlF6)の粉末および40グラムの酸化鉄(Fe23)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル25を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、25グラムの粉末状アモルファス物質と共に、40グラムの氷晶石(Na3AlF6)の粉末および20グラムの酸化鉄(Fe23)の粉末をミキサーに入れた。
被覆研磨粒であるサンプル26を、サンプル1で使用した方法と同様の方法で作製した。ただし、25グラムの粉末状アモルファス物質と共に、40グラムの四フッ化アルミン酸カリウム(KAlF4)の粉末および20グラムの酸化鉄(Fe23)の粉末をミキサーに入れた。
サンプル15〜20、及び24〜26を、誘導結合プラズマ(ICP)発光分光計を使用して分析した。分光計は、Varian Medical Systems社(所在地:3100 Hansen Way Palo Alto, CA 94304-1038)製のVarian 720-ESである。0.2グラムの各サンプルを、8ミリリットルの70%硝酸(HNO3)と2ミリリットルの40%フッ化水素酸(HF)との混合物に浸した。この混合物は、50ミリリットルのPTFEボトルに入れて蓋をした。PTFEボトルは、空気中の蒸留水容器に入れ、与圧環境下で約3時間、約105℃まで熱した。その後、PTFEボトルを冷まし、得られた液体を純水で100ミリリットルまで希釈して、ホウ素(B)とリチウム(Li)の含有量を調べた。その後、さらに0.5000±0.0010グラムの各サンプルをPt/Auから成るるつぼに入れ、また、3.00グラムの四ホウ酸リチウム(99.998%)をるつぼに加えてよく混ぜた。さらに200マイクロリットルの臭化リチウム溶液を加えた。その後、るつぼを溶融装置に入れた。溶融装置は、XRF Scientific社(所在地:98 Guthrie Street, Osborne Park WA 6017, Australia)製のPhoenix VFD6000である。るつぼの温度は、1300℃±30にセットした。時間系列は、60秒の前融解、120秒の本融解、240秒の旋回であった。時間系列の最後には、透明な融液が得られた。るつぼは圧縮空気で冷却し、底を柔らかい表面で軽く叩くようにして、中身を取り出した。約125ミリリットルの純水と、20ミリリットルの塩酸(HCL)(37%(m/m)溶液、GRグレード)とをガラスのビーカーに加え、時計皿で蓋をした。その後、融液を加熱板の上で溶解させた。溶解完了後、ビーカーを加熱板から取り除き、溶液を冷ました。溶液は250ミリリットルの容量フラスコに移して冷ました。その後、溶液を純水で250ミリリットルの目盛まで希釈し、よく撹拌した。溶液は、Al、Ba、Ca、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Hf、K、La、Mn、Mo、Na、Nb、Nd、Ni、Si、Ta、Ti、V、Y、Zn及びZrの分析に使用した。
さらに、サンプル25を、燃焼イオンクロマトグラフィー(CIC)を用いて分析し、フッ素(F)の含有量を調べた。
これらの分析の結果を表5に示す。許容誤差は約10%である。表の値は、被覆研磨粒サンプル全体に対する組成物の重量パーセントであり、被覆研磨粒のコーティング(つまり、アモルファス物質とフィラー材料)における元素成分の量を示す。被覆研磨粒のコーティングにおける元素成分の量は、ICP分析でも測定されるように、コーティングを除いた研磨粒の元素成分の含有量を減ずることで求めた。
Figure 0006952793

Figure 0006952793
図7A、図7B、及び図8は、アモルファスコーティング物質に氷晶石のフィラーを含む形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。図9Aは、図8の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図9Bは、図8の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図9Cは、図8の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。
図10は、アモルファスコーティング物質に氷晶石のフィラーと酸化鉄のフィラーとを含む形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。図11Aは、図10の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図11Bは、図10の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図11Cは、図10の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図11Dは、図10の形成された研磨粒サンプルの、点Dにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図11Eは、図10の形成された研磨粒サンプルの、点Eにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。
図12A、図12B、及び図13は、アモルファスコーティング物質に酸化鉄のフィラーと四フッ化アルミン酸カリウム(大部分がKAlF4で、少数成分がK3AlF6)のフィラーとを含む、形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。図14Aは、図13の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図14Bは、図13の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図14Cは、図13の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。
図15は、アモルファスコーティング物質に酸化鉄のフィラーとK3AlF6のフィラーとを含む、形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。図16Aは、図15の形成された研磨粒サンプルの、点A1において測定されたEDスペクトラムを示す。図16Bは、図15の形成された研磨粒サンプルの、点B1において測定されたEDスペクトラムを示す。図16Cは、図15の形成された研磨粒サンプルの、点C1において測定されたEDスペクトラムを示す。
図17A、図17B、及び図18は、アモルファスコーティング物質に炭化クロム(Cr32)のフィラーを含む形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。図19Aは、図18の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図19Bは、図18の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図19Cは、図18の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。
図20は、アモルファスコーティング物質に炭化クロム(Cr32)のフィラーを含む形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。図21Aは、図20の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図21Bは、図20の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図21Cは、図20の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図21Dは、図20の形成された研磨粒サンプルの、点Dにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。
図22A、図22B、及び図23は、アモルファスコーティング物質にNaBF4のフィラーを含む形成された研磨粒サンプルのSEM画像である。図24Aは、図23の形成された研磨粒サンプルの、点Aにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図24Bは、図23の形成された研磨粒サンプルの、点Bにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。図24Cは、図23の形成された研磨粒サンプルの、点Cにおいて測定されたEDスペクトラムを示す。
多くの異なる態様や実施形態が可能である。それらの態様や実施形態の一部をここで説明する。それらの態様や実施形態が説明のためのものであり、本発明の範囲を限定するものではないことは、本発明書を読んだ当業者には理解されよう。実施形態は、下記の実施形態のいずれか1つ、または1つ以上に従ってもよい。
実施形態1
本体と前記本体を覆うコーティングとを備える研磨粒であって、前記コーティングがアモルファス物質と前記アモルファス物質に含まれる少なくとも1種のフィラーとを有する研磨粒。
実施形態2
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、前記アモルファス物質とは異なる少なくとも1つの相を有する研磨粒。
実施形態3
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体がアルミナとジルコニアを含む研磨粒。
実施形態4
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体がアルミナとジルコニアから実質的に構成される研磨粒。
実施形態5
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体がアルミナから実質的に構成される研磨粒。
実施形態6
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体が、前記本体の総重量の75wt%以下の、または70wt%以下の、または65wt%以下の、または60wt%以下の、または59wt%以下の、または58wt%以下の、または57wt%以下の、または56wt%以下の、または55wt%以下の、または54wt%以下の、または53wt%以下の、または52wt%以下の、または51wt%以下の、または50wt%以下の、または49wt%以下の、または48wt%以下の、または47wt%以下の、または46wt%以下の、または45wt%以下の、または44wt%以下の、または43wt%以下の、または42wt%以下の、または40wt%以下のアルミナを含む研磨粒。
実施形態7
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体が、前記本体の総重量の少なくとも35wt%の、または少なくとも40wt%の、または少なくとも42wt%の、または少なくとも43wt%の、または少なくとも44wt%の、または少なくとも45wt%の、または少なくとも46wt%の、または少なくとも47wt%の、または少なくとも48wt%の、または少なくとも49wt%の、または少なくとも50wt%の、または少なくとも51wt%の、または少なくとも52wt%の、または少なくとも53wt%の、または少なくとも54wt%の、または少なくとも55wt%の、または少なくとも56wt%の、または少なくとも57wt%の、または少なくとも58wt%の、または少なくとも59wt%の、または少なくとも60wt%の、または少なくとも65wt%の、または少なくとも70wt%のアルミナを含む研磨粒。
実施形態8
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体が、前記本体の総重量の60wt%以下の、または50wt%以下の、または49wt%以下の、または48wt%以下の、または47wt%以下の、または46wt%以下の、または45wt%以下の、または44wt%以下の、または43wt%以下の、または42wt%以下の、または41wt%以下の、または40wt%以下の、または39wt%以下の、または38wt%以下の、または37wt%以下の、または36wt%以下の、または35wt%以下の、または34wt%以下の、または33wt%以下の、または32wt%以下の、または31wt%以下の、または30wt%以下のジルコニアを含む研磨粒。
実施形態9
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体が、前記本体の総重量の少なくとも20wt%の、または少なくとも30wt%の、または少なくとも31wt%の、または少なくとも32wt%の、または少なくとも33wt%の、または少なくとも34wt%の、または少なくとも35wt%の、または少なくとも36wt%の、または少なくとも37wt%の、または少なくとも38wt%の、または少なくとも39wt%の、または少なくとも40wt%の、または少なくとも41wt%の、または少なくとも42wt%の、または少なくとも43wt%の、または少なくとも44wt%の、または少なくとも45wt%の、または少なくとも46wt%の、または少なくとも47wt%の、または少なくとも48wt%の、または少なくとも49wt%の、または少なくとも50wt%のジルコニアを含む研磨粒。
実施形態10
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体が、窒化物、ホウ化物、またはそれらの組み合わせを実質的に含まない研磨粒。
実施形態11
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体が、金属、合金、またはそれらの組み合わせを実質的に含まない研磨粒。
実施形態12
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体が、40000μm以下の、または30000μm以下の、または20000μm以下の、または10000μm以下の、または5000μm以下の、または4000μm以下の、または3000μm以下の、または2000μm以下の、または1000μm以下の、または500μm以下の、または200μm以下の、または100μm以下の、または80μm以下の、または50μm以下の、または40μm以下の、または20μm以下の、または10μm以下の中央粒径(D50)を有する研磨粒。
実施形態13
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記本体が、少なくとも1μmの、または少なくとも5μmの、または少なくとも10μmの、または少なくとも20μmの、または少なくとも40μmの、または少なくとも50μmの、または少なくとも80μmの、または少なくとも100μmの、または少なくとも200μmの、または少なくとも500μmの、または少なくとも1000μmの、または少なくとも2000μmの、または少なくとも3000μmの、または少なくとも4000μmの、または少なくとも5000μmの、または少なくとも10000μmの、または少なくとも20000μmの、または少なくとも30000μmの中央粒径(D50)を有する研磨粒。
実施形態14
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、前記本体の外面の99%以下、または98%以下、または97%以下、または96%以下、または95%以下、または90%以下、または85%以下、または80%以下、または75%以下、または70%以下、または65%以下、または60%以下、または55%以下、または50%以下、または45%以下、または40%以下、または35%以下、または30%以下、または25%以下、または20%以下、または15%以下、または10%以下を覆う研磨粒。
実施形態15
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、前記本体の外面の少なくとも1%、または少なくとも2%、または少なくとも3%、または少なくとも4%、または少なくとも5%、または少なくとも10%、または少なくとも15%、または少なくとも20%、または少なくとも25%、または少なくとも30%、または少なくとも35%、または少なくとも40%、または少なくとも45%、または少なくとも50%、または少なくとも55%、または少なくとも60%、または少なくとも65%、または少なくとも70%、または少なくとも75%、または少なくとも80%、または少なくとも85%、または少なくとも90%、または少なくとも95%、または少なくとも96%、または少なくとも97%、または少なくとも98%、または少なくとも99%を覆う研磨粒。
実施形態16
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが前記本体の外面の大部分を覆う研磨粒。
実施形態17
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングの重量が、前記本体と前記コーティングとを含む前記研磨粒の総重量の10wt%以下、または9wt%以下、または8wt%以下、または7wt%以下、または6wt%以下、または5wt%以下、または4wt%以下、または3wt%以下、または2wt%以下、または1.5wt%以下、または1wt%以下である研磨粒。
実施形態18
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングの重量が、前記本体と前記コーティングとを含む前記研磨粒の総重量の少なくとも0.1wt%、または少なくとも0.5wt%、または少なくとも1wt%、または少なくとも1.5wt%、または少なくとも2wt%、または少なくとも2.5wt%、または少なくとも3wt%、または少なくとも4wt%、または少なくとも5wt%、または少なくとも6wt%、または少なくとも7wt%、または少なくとも8wt%、または少なくとも9wt%である研磨粒。
実施形態19
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、700℃以下の、または690℃以下の、または680℃以下の、または670℃以下の、または660℃以下の、または650℃以下の、または640℃以下の、または630℃以下の、または620℃以下の、または610℃以下の、または600℃以下の、または590℃以下の、または580℃以下の、または570℃以下の、または560℃以下の、または550℃以下の、または540℃以下の、または530℃以下の、または520℃以下の、または510℃以下の、または500℃以下の、または490℃以下の、または480℃以下の、または470℃以下の、または460℃以下の、または450℃以下の軟化点を有する研磨粒。
実施形態20
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、少なくとも400℃の、または少なくとも410℃の、または少なくとも420℃の、または少なくとも430℃の、または少なくとも440℃の、または少なくとも450℃の、または少なくとも460℃の、または少なくとも470℃の、または少なくとも480℃の、または少なくとも490℃の、または少なくとも500℃の、または少なくとも510℃の、または少なくとも520℃の、または少なくとも530℃の、または少なくとも540℃の、または少なくとも550℃の、または少なくとも560℃の、または少なくとも570℃の、または少なくとも580℃の、または少なくとも590℃の、または少なくとも600℃の、または少なくとも610℃の、または少なくとも620℃の、または少なくとも630℃の、または少なくとも640℃の、または少なくとも650℃の、または少なくとも660℃の、または少なくとも670℃の、または少なくとも680℃の、または少なくとも690℃の軟化点を有する研磨粒。
実施形態21
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、400℃から700℃以下の範囲内の軟化点を有する研磨粒。
実施形態22
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングがケイ素を含む研磨粒。
実施形態23
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングがホウ素を含む研磨粒。
実施形態24
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが亜鉛を含む研磨粒。
実施形態25
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが鉄を含む研磨粒。
実施形態26
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングがナトリウムを含む研磨粒。
実施形態27
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングがカリウムを含む研磨粒。
実施形態28
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングがリチウムを含む研磨粒。
実施形態29
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質がケイ素を含む研磨粒。
実施形態30
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質がホウ素を含む研磨粒。
実施形態31
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が亜鉛を含む研磨粒。
実施形態32
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が鉄を含む研磨粒。
実施形態33
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質がナトリウムを含む研磨粒。
実施形態34
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質がカリウムを含む研磨粒。
実施形態35
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質がリチウムを含む研磨粒。
実施形態36
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングがケイ酸塩を含む研磨粒。
実施形態37
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングがホウケイ酸塩を含む研磨粒。
実施形態38
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが酸化亜鉛を含む研磨粒。
実施形態39
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが酸化鉄を含む研磨粒。
実施形態40
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが酸化ナトリウムを含む研磨粒。
実施形態41
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが酸化カリウムを含む研磨粒。
実施形態42
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが酸化リチウムを含む研磨粒。
実施形態43
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化スズ、及び酸化カルシウムのうちの少なくとも1つ、またはそれらの組み合わせを実質的に含まない研磨粒。
実施形態44
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質がケイ酸塩を含む研磨粒。
実施形態45
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質がホウケイ酸塩を含む研磨粒。
実施形態46
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が酸化亜鉛を含む研磨粒。
実施形態47
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が酸化鉄を含む研磨粒。
実施形態48
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が酸化ナトリウムを含む研磨粒。
実施形態49
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が酸化カリウムを含む研磨粒。
実施形態50
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が酸化リチウムを含む研磨粒。
実施形態51
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化スズ、及び酸化カルシウムのうちの少なくとも1つ、またはそれらの組み合わせを実質的に含まない研磨粒。
実施形態52
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、及び酸化ビスマスのうちのいずれか1つを、10wt%以下の、または8wt%以下の、または6wt%以下の、または4wt%以下の、または2wt%以下の、または1wt%以下の、または0.5wt%以下の量で含む研磨粒。
実施形態53
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、及び酸化ビスマスのうちの組み合わせを、10wt%以下の、または8wt%以下の、または6wt%以下の、または4wt%以下の、または2wt%以下の、または1wt%以下の、または0.5wt%以下の量で含む研磨粒。
実施形態54
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、酸化アルミニウム、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化バリウム、及び酸化ビスマスのうちの少なくとも1つ、またはそれらの組み合わせを実質的に含まない研磨粒。
実施形態55
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、少なくとも0.8:1の、または少なくとも0.9:1の、または少なくとも1:1の、または少なくとも1.1:1の、または少なくとも1.2:1の、または少なくとも1.3:1の、または少なくとも1.4:1の、または少なくとも1.5:1の、または少なくとも1.6:1の、または少なくとも1.7:1の、または少なくとも1.8:1の、または少なくとも1.9:1の、または少なくとも2:1の、または少なくとも2.2:1の、または少なくとも2.4:1の、または少なくとも2.5:1の、または少なくとも2.6:1の、または少なくとも2.8:1の、または少なくとも3:1の、または少なくとも3.5:1の、または少なくとも4:1の、または少なくとも5:1の、または少なくとも6:1の、または少なくとも7:1の、または少なくとも8:1の、または少なくとも9:1の、または少なくとも10:1の、または少なくとも12:1の、または少なくとも15:1の、または少なくとも20:1の、または少なくとも30:1のホウ素対ケイ素の重量比(B:Si)を有する研磨粒。
実施形態56
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、40:1以下の、または30:1以下の、または20:1以下の、または15:1以下の、または12:1以下の、または10:1以下の、または9:1以下の、または8:1以下の、または7:1以下の、または6:1以下の、または5:1以下の、または4:1以下の、または3.5:1以下の、または3:1以下の、または2.8:1以下の、または2.6:1以下の、または2.5:1以下の、または2.4:1以下の、または2.2:1以下の、または2:1以下の、または1.9:1以下の、または1.8:1以下の、または1.7:1以下の、または1.6:1以下の、または1.5:1以下の、または1.4:1以下の、または1.3:1以下の、または1.2:1以下の、または1.1:1以下の、または1:1以下の、または0.9:1以下のホウ素対ケイ素の重量比(B:Si)を有する研磨粒。
実施形態57
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、少なくとも1:1の、または少なくとも1.1:1の、または少なくとも1.2:1の、または少なくとも1.3:1の、または少なくとも1.4:1の、または少なくとも1.5:1の、または少なくとも1.6:1の、または少なくとも1.7:1の、または少なくとも1.8:1の、または少なくとも1.9:1の、または少なくとも2:1の、または少なくとも2.2:1の、または少なくとも2.4:1の、または少なくとも2.5:1の、または少なくとも2.6:1の、または少なくとも2.8:1の、または少なくとも3:1の、または少なくとも3.5:1の、または少なくとも4:1の、または少なくとも5:1の酸化ホウ素対二酸化ケイ素(B2О3:SiO2)の比(wt%)を有する研磨粒。
実施形態58
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、20:1以下の、または15:1以下の、または12:1以下の、または10:1以下の、または9:1以下の、または8:1以下の、または7:1以下の、または6:1以下の、または5:1以下の、または4:1以下の、または3.5:1以下の、または3:1以下の、または2.8:1以下の、または2.6:1以下の、または2.5:1以下の、または2.4:1以下の、または2.2:1以下の、または2:1以下の、または1.9:1以下の、または1.8:1以下の、または1.7:1以下の、または1.6:1以下の、または1.5:1以下の、または1.4:1以下の、または1.3:1以下の、または1.2:1以下の酸化ホウ素対二酸化ケイ素(B2О3:SiO2)の比(wt%)を有する研磨粒。
実施形態59
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の少なくとも7.5wt%の、または少なくとも8wt%の、または少なくとも8.5wt%の、または少なくとも9wt%の、または少なくとも9.5wt%の、または少なくとも10wt%の、または少なくとも10.5wt%の、または少なくとも11wt%の、または少なくとも11.5wt%の、または少なくとも12wt%のケイ素を含む研磨粒。
実施形態60
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の15wt%以下の、または14wt%以下の、または12.5wt%以下の、または12wt%以下の、または11.5wt%以下の、または11wt%以下の、または10.5wt%以下の、または10wt%以下の、または9.5wt%以下の、または9wt%以下の、または8.5wt%以下のケイ素を含む研磨粒。
実施形態61
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、前記コーティングの総重量の少なくとも15wt%の、または少なくとも16wt%の、または少なくとも17wt%の、または少なくとも18wt%の、または少なくとも19wt%の、または少なくとも20wt%の、または少なくとも21wt%の、または少なくとも22wt%の、または少なくとも23wt%の、または少なくとも24wt%の二酸化ケイ素を含む研磨粒。
実施形態62
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、前記コーティングの総重量の30wt%以下の、または28wt%以下の、または25wt%以下の、または24wt%以下の、または23wt%以下の、または22wt%以下の、または21wt%以下の、または20wt%以下の、または19wt%以下の、または18wt%以下の、または17wt%以下の二酸化ケイ素を含む研磨粒。
実施形態63
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の少なくとも10wt%の、または少なくとも10.7wt%の、または少なくとも11.4wt%の、または少なくとも12wt%の、または少なくとも12.7wt%の、または少なくとも13.4wt%の、または少なくとも14wt%の、または少なくとも14.7wt%の、または少なくとも15.4wt%の、または少なくとも16wt%の、または少なくとも16.7wt%のホウ素を含む研磨粒。
実施形態64
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の20wt%以下の、または19.4wt%以下の、または18.7wt%以下の、または18wt%以下の、または17.4wt%以下の、または16.7wt%以下の、または16wt%以下の、または15.4wt%以下の、または14.7wt%以下の、または14wt%以下の、または13.3wt%以下の、または12.7wt%以下の、または12wt%以下の、または11.4wt%以下の、または10.7wt%以下のホウ素を含む研磨粒。
実施形態65
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、前記コーティングの総重量の少なくとも30wt%の、または少なくとも32wt%の、または少なくとも34wt%の、または少なくとも36wt%の、または少なくとも38wt%の、または少なくとも40wt%の、または少なくとも42wt%の、または少なくとも44wt%の、または少なくとも46wt%の、または少なくとも48wt%の、または少なくとも50wt%の酸化ホウ素を含む研磨粒。
実施形態66
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、前記コーティングの総重量の60wt%以下の、または58wt%以下の、または56wt%以下の、または54wt%以下の、または52wt%以下の、または50wt%以下の、または48wt%以下の、または46wt%以下の、または44wt%以下の、または42wt%以下の、または40wt%以下の、または38wt%以下の、または36wt%以下の、または34wt%以下の、または32wt%以下の酸化ホウ素を含む研磨粒。
実施形態67
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化リチウム、及びそれらの組み合わせから成る群から選択されるアルカリ金属を含む研磨粒。
実施形態68
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、ナトリウム、カリウム、リチウム、及びそれらの組み合わせから成る群から選択されるアルカリ酸化物を含む研磨粒。
実施形態69
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、少なくとも1:1の、または少なくとも1.1:1の、または少なくとも1.2:1の、または少なくとも1.3:1の、または少なくとも1.4:1の、または少なくとも1.5:1の、または少なくとも1.6:1の、または少なくとも1.7:1の、または少なくとも1.8:1の、または少なくとも1.9:1の、または少なくとも2:1の、または少なくとも2.2:1の、または少なくとも2.4:1の、または少なくとも2.5:1の、または少なくとも2.6:1の、または少なくとも2.8:1の、または少なくとも3:1の、または少なくとも3.5:1の、または少なくとも4:1の、または少なくとも5:1の、または少なくとも6:1の、または少なくとも7:1の、または少なくとも8:1の、または少なくとも9:1の、または少なくとも10:1のケイ素対アルカリ金属の重量比(Si:X)を有し、Xとは前記アモルファス物質におけるアルカリ金属の総含有量を指す研磨粒。
実施形態70
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、11:1以下の、または10:1以下の、または9:1以下の、または8:1以下の、または7:1以下の、または6:1以下の、または5:1以下の、または4:1以下の、または3.5:1以下の、または3:1以下の、または2.8:1以下の、または2.6:1以下の、または2.5:1以下の、または2.4:1以下の、または2.2:1以下の、または2:1以下の、または1.9:1以下の、または1.8:1以下の、または1.7:1以下の、または1.6:1以下の、または1.5:1以下の、または1.4:1以下の、または1.3:1以下の、または1.2:1以下のケイ素対アルカリ金属の重量比(Si:X)を有し、Xとは前記アモルファス物質におけるアルカリ金属の総含有量を指す研磨粒。
実施形態71
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、二酸化ケイ素対アルカリ酸化物(SiO2:X2O)の比(wt%)を有しており、X2Oとはアルカリ酸化物の総含有量を指し、二酸化ケイ素対アルカリ酸化物(SiO2:X2O)の前記比(wt%)が、少なくとも1:1、または少なくとも1.1:1、または少なくとも1.2:1、または少なくとも1.3:1、または少なくとも1.4:1、または少なくとも1.5:1、または少なくとも1.6:1、または少なくとも1.7:1、または少なくとも1.8:1、または少なくとも1.9:1、または少なくとも2:1、または少なくとも2.2:1、または少なくとも2.4:1、または少なくとも2.5:1、または少なくとも2.6:1、または少なくとも2.8:1、または少なくとも3:1、または少なくとも3.5:1、または少なくとも4:1、または少なくとも5:1である研磨粒。
実施形態72
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、二酸化ケイ素対アルカリ酸化物(SiO2:X2O)の比(wt%)を有しており、X2Oとはアルカリ酸化物の総含有量を指し、二酸化ケイ素対アルカリ酸化物(SiO2:X2O)の前記比(wt%)が、6:1以下、または5:1以下、または4:1以下、または3.5:1以下、または3:1以下、または2.8:1以下、または2.6:1以下、または2.5:1以下、または2.4:1以下、または2.2:1以下、または2:1以下、または1.9:1以下、または1.8:1以下、または1.7:1以下、または1.6:1以下、または1.5:1以下、または1.4:1以下、または1.3:1以下、または1.2:1以下である研磨粒。
実施形態73
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の少なくとも4wt%の、または少なくとも4.5wt%の、または少なくとも5wt%の、または少なくとも5.5wt%の、または少なくとも6wt%の、または少なくとも6.5wt%の、または少なくとも7wt%の、または少なくとも7.5wt%の、または少なくとも8wt%の、または少なくとも8.5wt%の、または少なくとも9wt%の、または少なくとも9.5wt%の、または少なくとも10wt%の、または少なくとも10.5wt%の、または少なくとも11wt%の、または少なくとも11.5wt%の、または少なくとも12wt%のアルカリ金属の総含有量を有する研磨粒。
実施形態74
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の13wt%以下の、または12wt%以下の、または11.5wt%以下の、または11wt%以下の、または10.5wt%以下の、または10wt%以下の、または9.5wt%以下の、または9wt%以下の、または8.5wt%以下の、または8wt%以下の、または7.5wt%以下の、または7wt%以下の、または6.5wt%以下の、または6wt%以下の、または5.5wt%以下の、または5wt%以下のアルカリ金属の総含有量を有する研磨粒。
実施形態75
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、前記コーティングの総重量の少なくとも8wt%の、または少なくとも9wt%の、または少なくとも10wt%の、または少なくとも11wt%の、または少なくとも12wt%の、または少なくとも13wt%の、または少なくとも14wt%の、または少なくとも15wt%の、または少なくとも16wt%のアルカリ酸化物の総含有量を有する研磨粒。
実施形態76
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記コーティングが、前記コーティングの総重量の20wt%以下の、または19wt%以下の、または18wt%以下の、または17wt%以下の、または16wt%以下の、または15wt%以下の、または14wt%以下の、または13wt%以下の、または12wt%以下の、または11wt%以下の、または10wt%以下のアルカリ酸化物の総含有量を有する研磨粒。
実施形態77
実施形態1に記載の研磨粒であって、ナトリウム含有量(wt%)がリチウム含有量(wt%)より大きく、カリウム含有量(wt%)がリチウム含有量(wt%)より大きい研磨粒。
実施形態78
実施形態1に記載の研磨粒であって、酸化ナトリウム含有量(wt%)が酸化リチウム含有量(wt%)より大きく、酸化カリウム含有量(wt%)が酸化リチウム含有量(wt%)より大きい研磨粒。
実施形態79
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記コーティングの総重量の少なくとも1wt%の、または少なくとも1.5wt%の、または少なくとも2wt%の、または少なくとも2.5wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも3.5wt%の、または少なくとも4wt%の、または少なくとも4.5wt%の、または少なくとも5wt%のナトリウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態80
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の6wt%以下の、または5wt%以下の、または4.5wt%以下の、または4wt%以下の、または3.5wt%以下の、または3wt%以下の、または2.5wt%以下の、または2wt%以下のナトリウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態81
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記コーティングの総重量の少なくとも2wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも4wt%の、または少なくとも5wt%の、または少なくとも6wt%の酸化ナトリウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態82
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の10wt%以下の、または9wt%以下の、または8wt%以下の、または7wt%以下の、または6wt%以下の、または5wt%以下の、または4wt%以下の酸化ナトリウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態83
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記コーティングの総重量の少なくとも1.5wt%の、または少なくとも2wt%の、または少なくとも2.5wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも3.5wt%の、または少なくとも4wt%の、または少なくとも4.5wt%の、または少なくとも5wt%の、または少なくとも5.5wt%のカリウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態84
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記コーティングの総重量の7wt%以下の、または6wt%以下の、または5.5wt%以下の、または5wt%以下の、または4.5wt%以下の、または4wt%以下の、または3.5wt%以下の、または3wt%以下のカリウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態85
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記コーティングの総重量の少なくとも2wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも4wt%の、または少なくとも5wt%の、または少なくとも6wt%の酸化カリウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態86
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記コーティングの総重量の10wt%以下の、または9wt%以下の、または8wt%以下の、または7wt%以下の、または6wt%以下の、または5wt%以下の、または4wt%以下の酸化カリウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態87
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の少なくとも0.3wt%の、または少なくとも0.7wt%の、または少なくとも1wt%の、または少なくとも1.1wt%の、または少なくとも1.2wt%の、または少なくとも1.3wt%の、または少なくとも1.4wt%の、または少なくとも1.5wt%の、または少なくとも1.6wt%の、または少なくとも1.7wt%の、または少なくとも1.8wt%の、または少なくとも1.9wt%の、または少なくとも2wt%の、または少なくとも2.1wt%の、または少なくとも2.2wt%の、または少なくとも2.3wt%の、または少なくとも2.4wt%の、または少なくとも2.5wt%のリチウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態88
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の3wt%以下の、または2.5wt%以下の、または2.4wt%以下の、または2.3wt%以下の、または2.2wt%以下の、または2.1wt%以下の、または2wt%以下の、または1.9wt%以下の、または1.8wt%以下の、または1.7wt%以下の、または1.6wt%以下の、または1.5wt%以下の、または1.4wt%以下の、または1.3wt%以下の、または1.2wt%以下の、または1.1wt%以下の、または1wt%以下の、または0.7wt%以下のリチウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態89
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の少なくとも1wt%の、または少なくとも2wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも4wt%の酸化リチウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態90
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の6wt%以下の、または5wt%以下の、または4wt%以下の、または3wt%以下の、または2wt%以下の酸化リチウム含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態91
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、少なくとも0.7:1の、または少なくとも0.9:1の、または少なくとも1.1:1の、または少なくとも1.2:1の、または少なくとも1.3:1の、または少なくとも1.4:1の、または少なくとも1.5:1の、または少なくとも1.6:1の、または少なくとも1.7:1の、または少なくとも1.8:1の、または少なくとも1.9:1の、または少なくとも2:1の、または少なくとも2.2:1の、または少なくとも2.4:1の、または少なくとも2.5:1の、または少なくとも2.6:1の、または少なくとも2.8:1の、または少なくとも3:1の、または少なくとも3.5:1の、または少なくとも4:1の、または少なくとも5:1のケイ素対鉄(Si:Fe)の重量比を有する研磨粒。
実施形態92
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、6:1以下の、または5:1以下の、または4:1以下の、または3.5:1以下の、または3:1以下の、または2.8:1以下の、または2.6:1以下の、または2.5:1以下の、または2.4:1以下の、または2.2:1以下の、または2:1以下の、または1.9:1以下の、または1.8:1以下の、または1.7:1以下の、または1.6:1以下の、または1.5:1以下の、または1.4:1以下の、または1.3:1以下の、または1.2:1以下の、または1.1:1以下の、または1:1以下の、または0.9:1以下のケイ素対鉄(Si:Fe)の比(wt%)を有する研磨粒。
実施形態93
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、少なくとも1:1の、または少なくとも1.1:1の、または少なくとも1.2:1の、または少なくとも1.3:1の、または少なくとも1.4:1の、または少なくとも1.5:1の、または少なくとも1.6:1の、または少なくとも1.7:1の、または少なくとも1.8:1の、または少なくとも1.9:1の、または少なくとも2:1の、または少なくとも2.2:1の、または少なくとも2.4:1の、または少なくとも2.5:1の、または少なくとも2.6:1の、または少なくとも2.8:1の、または少なくとも3:1の、または少なくとも3.5:1の、または少なくとも4:1の、または少なくとも5:1の酸化ケイ素対酸化鉄(SiO2:Fe23)の重量比を有する研磨粒。
実施形態94
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、6:1以下の、または5:1以下の、または4:1以下の、または3.5:1以下の、または3:1以下の、または2.8:1以下の、または2.6:1以下の、または2.5:1以下の、または2.4:1以下の、または2.2:1以下の、または2:1以下の、または1.9:1以下の、または1.8:1以下の、または1.7:1以下の、または1.6:1以下の、または1.5:1以下の、または1.4:1以下の、または1.3:1以下の、または1.2:1以下の酸化ケイ素対酸化鉄(SiO2:Fe23)の比(wt%)を有する研磨粒。
実施形態95
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の少なくとも5.3wt%の、または少なくとも6wt%の、または少なくとも6.7wt%の、または少なくとも7.4wt%の、または少なくとも8wt%の、または少なくとも8.7wt%の鉄含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態96
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の12wt%以下の、または10wt%以下の、または9.3wt%以下の、または8.7wt%以下の、または8wt%以下の、または7.3wt%以下の、または6.7wt%以下の、または6wt%以下の鉄含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態97
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の少なくとも8wt%の、または少なくとも9wt%の、または少なくとも10wt%の、または少なくとも11wt%の、または少なくとも12wt%の、または少なくとも13wt%の酸化鉄含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態98
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の18wt%以下の、または15wt%以下の、または14wt%以下の、または13wt%以下の、または12wt%以下の、または11wt%以下の、または10wt%以下の、または9wt%以下の酸化鉄含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態99
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の少なくとも1wt%の、または少なくとも2wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも4wt%の、または少なくとも5wt%の、または少なくとも6wt%の亜鉛含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態100
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の10wt%以下の、または9wt%以下の、または8wt%以下の、または7wt%以下の、または6wt%以下の、または5wt%以下の、または4wt%以下の、または3wt%以下の亜鉛含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態101
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の少なくとも1wt%の、または少なくとも2wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも4wt%の、または少なくとも5wt%の、または少なくとも6wt%の酸化亜鉛含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態102
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記アモルファス物質が、前記アモルファス物質の総重量の10wt%以下の、または9wt%以下の、または8wt%以下の、または7wt%以下の、または6wt%以下の、または5wt%以下の、または4wt%以下の、または3wt%以下の酸化亜鉛含有量(wt%)を有する研磨粒。
実施形態103
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが粒状物質を含む研磨粒。
実施形態104
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが多結晶粒状物質を含む研磨粒。
実施形態105
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、酸化物、フッ化物、硫化物、リン酸塩、炭酸塩、及びハロゲン化物から成る群、またはそれらの組み合わせから選択される少なくとも1つの化合物を含む研磨粒。
実施形態106
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、Fe、Co、Ti、Ni、V、Cr、Sb、Mn、及びZnから成る群から選択される少なくとも1つの元素、またはそれらの組み合わせを有する少なくとも1つの酸化物化合物を含む研磨粒。
実施形態107
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記フィラーが、Fe2O、Na3AlF6、Co23、TiO2、Ni23、及びCr23から成る群、またはそれらの組み合わせから選択される少なくとも1つの化合物を含む研磨粒。
実施形態108
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、Na3AlF6、KNaAlF6、NaSiF6、KSiF6、NaBF4、K3AlF6、KBF4、Cr32、及びCaF2から成る群、またはそれらの組み合わせから選択されるフッ素含有化合物を含む研磨粒。
実施形態109
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、Na、K、Mg、Ca、Al、Mn、Cu、Sn、Fe、Ti、Sb、Zn、及びBiから成る群から選択される少なくとも1つの元素、またはそれらの組み合わせを含む少なくとも1つのハロゲン含有化合物を含む研磨粒。
実施形態110
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、前記コーティングに含まれる第1フィラーと前記コーティングに含まれる第2フィラーとを有し、前記第1フィラー及び前記第2フィラーが、酸化物、フッ化物、硫化物、リン酸塩、炭酸塩、及びハロゲン化物から成る群、またはそれらの組み合わせから選択される互いに異なる化合物である研磨粒。
実施形態111
実施形態110に記載の研磨粒であって、前記第1フィラーがFe23を含み、前記第2フィラーがNa3AlF6を含む研磨粒。
実施形態112
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、前記本体の中央粒径(D50)未満の中央粒径を有する粒状物質を含む研磨粒。
実施形態113
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、50μm以下の、または40μm以下の、または30μm以下の、または25μm以下の、または20μm以下の、または15μm以下の、または10μm以下の、または8μm以下の、または6μm以下の、または4μm以下の、または2μm以下の、またはμm1.5以下の、または1μm以下の、または0.8μm以下の、または0.6μm以下の、または0.4μm以下の、または0.2μm以下の、または0.1μm以下の中央粒径(D50)を有する粒状物質を含む研磨粒。
実施形態114
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、少なくとも0.1μmの、または少なくとも0.2μmの、または少なくとも0.4μmの、または少なくとも0.6μmの、または少なくとも0.8μmの、または少なくとも1μmの、または少なくとも1.5μmの、または少なくとも2μmの、または少なくとも4μmの、または少なくとも6μmの、または少なくとも8μmの、または少なくとも10μmの、または少なくとも15μmの、または少なくとも20μmの、または少なくとも25μmの、または少なくとも30μmの、または少なくとも40μmの中央粒径(D50)を有する粒状物質を含む研磨粒。
実施形態115
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、前記研磨粒の総重量の10wt%以下の、または8wt%以下の、または6wt%以下の、または4wt%以下の、または3wt%以下の、または2.5wt%以下の、または2wt%以下の、または1.5wt%以下の、または1wt%以下の、または0.8wt%以下の、または0.5wt%以下の、または0.2wt%以下の、または0.1wt%以下の量で存在する研磨粒。
実施形態116
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記少なくとも1種のフィラーが、前記研磨粒の総重量の少なくとも0.01wt%の、または少なくとも0.1wt%の、または少なくとも0.2wt%の、または少なくとも0.5wt%の、または少なくとも0.8wt%の、または少なくとも1wt%の、または少なくとも1.5wt%の、または少なくとも2wt%の、または少なくとも2.5wt%の、または少なくとも3wt%の、または少なくとも4wt%の、または少なくとも6wt%の、または少なくとも8wt%の量で存在する研磨粒。
実施形態117
実施形態1の研磨粒を含む複数の研磨粒を有する固定研磨品。
実施形態118
固定研磨品を形成する方法であって、本体を有する粒状物質と、コーティング前駆体物質と、少なくとも1種のフィラーとを含む混合物を作製するステップと、前記本体を覆うアモルファス物質と前記少なくとも1種のフィラーとを含むコーティングを有する被覆粒状物質を前記混合物から形成するステップとを含む方法。
実施形態119
実施形態118の方法であって、前記被覆粒状物質の前記形成ステップが、前記混合物を少なくとも400℃で700℃以下の温度に加熱することを含む方法。
実施形態120
実施形態118の方法であって、前記混合物がさらに、ろう、ポリ酢酸ビニル(PVA)、ポリエチレングリコール(PEG)、及び水から成る群、またはそれらの組み合わせから選択される少なくとも1種のバインダーを含む研磨粒。
実施形態121
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の総重量の少なくとも約0.2wt%の、または少なくとも約0.5wt%の、または少なくとも約0.7wt%の、または少なくとも約1.0wt%の、または少なくとも約1.3wt%の、または少なくとも約1.5wt%の、または少なくとも約1.7wt%の、または少なくとも約2.0wt%の、または少なくとも約2.3wt%の量のクロム(Cr)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態122
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の総重量の約20wt%以下の、または約15wt%以下の、または約10wt%以下の、または約7.0wt%以下の、または約5.0wt%以下の、または約2.5wt%以下の、または約2.4wt%以下の、または約2.3wt%以下の、または約2.2wt%以下の、または約2.1wt%以下の量のクロム(Cr)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態123
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の総重量の少なくとも約0.01wt%の、または少なくとも約0.05wt%の、または少なくとも約0.1wt%の、または少なくとも約0.2wt%の、または少なくとも約0.3wt%の、または少なくとも約0.4wt%の、または少なくとも約0.5wt%の量のナトリウム(Na)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態124
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の総重量の約6.0wt%以下の、または約5.0wt%以下の、または約4.0wt%以下の、または約3.0wt%以下の、または約2.0wt%以下の、または約1.0wt%以下の、または約0.9wt%以下の、または約0.8wt%以下の、または約0.7wt%以下の量のナトリウム(Na)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態125
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の総重量の少なくとも約0.05wt%の、または少なくとも約0.1wt%の、または少なくとも約0.2wt%の、または少なくとも約0.3wt%の、または少なくとも約0.4wt%の、または少なくとも約0.5wt%の量のカルシウム(Ca)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態126
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の総重量の約7.0wt%以下の、または約6.0wt%1.1wt%以下の、または約5.0wt%以下の、または約4.0wt%以下の、または約3.0wt%以下の、または約2.0wt%以下の、または約1.0wt%以下の、または約0.9wt%以下の量のカルシウム(Ca)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態127
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の総重量の少なくとも約0.01wt%の、または少なくとも約0.05wt%の、または少なくとも約0.1wt%の、または少なくとも約0.2wt%の、または少なくとも約0.3wt%の、または少なくとも約0.4wt%の、または少なくとも約0.5wt%の量のカリウム(K)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態128
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の総重量の約10wt%以下の、または約9.0wt%以下の、または約8.0wt%以下の、または約7.0wt%以下の、または約6.0wt%以下の、または約5.0wt%以下の、または約4.0wt%以下の、または約3.0wt%以下の、または約2.0wt%以下の、または約1.0wt%以下の、または約0.9wt%以下の量のカリウム(K)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態129
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の重量の少なくとも約0.2、または少なくとも約0.5、または少なくとも約0.7、または少なくとも約1.0、または少なくとも約1.3、または少なくとも約1.5、または少なくとも約1.7、または少なくとも約2.0、または少なくとも約2.3重量パーセントのクロム(Cr)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態130
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の重量の約20以下の、または約15以下の、または約10以下の、または約7.0以下の、または約5.0以下の、または約2.5以下の、または約2.4以下の、または約2.3以下の、または約2.2以下の、または約2.1以下の重量パーセントのクロム(Cr)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態131
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の重量の少なくとも約0.01、または少なくとも約0.05、または少なくとも約0.1、または少なくとも約0.2、または少なくとも約0.3、または少なくとも約0.4、または少なくとも約0.5重量パーセントのナトリウム(Na)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態132
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の重量の約6.0以下の、または約5.0以下の、または約4.0以下の、または約3.0以下の、または約2.0以下の、または約1.0以下の、または約0.9以下の、または約0.8以下の、または約0.7以下の重量パーセントのナトリウム(Na)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態133
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の重量の少なくとも約0.05、または少なくとも約0.1、または少なくとも約0.2、または少なくとも約0.3、または少なくとも約0.4、または少なくとも約0.5重量パーセントのカルシウム(Ca)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態134
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の重量の約7.0以下の、または約6.0 1.1以下の、または約5.0以下の、または約4.0以下の、または約3.0以下の、または約2.0以下の、または約1.0以下の、または約0.9以下の重量パーセントのカルシウム(Ca)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態135
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の重量の少なくとも約0.01、または少なくとも約0.05、または少なくとも約0.1、または少なくとも約0.2、または少なくとも約0.3、または少なくとも約0.4、または少なくとも約0.5重量パーセントのカリウム(K)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
実施形態136
実施形態1に記載の研磨粒であって、前記研磨粒の重量の約10以下の、または約9.0以下の、または約8.0以下の、または約7.0以下の、または約6.0以下の、または約5.0以下の、または約4.0以下の、または約3.0以下の、または約2.0以下の、または約1.0以下の、または約0.9以下の重量パーセントのカリウム(K)を前記コーティングにおいて含む研磨粒。
上述の本発明の対象は、本発明を説明するものであり、それを限定するものではない。添付の請求項は、本発明の真の範囲に属する修正、強化、及び他の実施形態を含むものである。よって、本発明の範囲は、下記の請求項、及びその均等物を、法が許す最大の限度で広く解釈する事によって決定されるべきであり、上記の「発明を実施するための形態」での説明によって限定されるものではない。
本開示の要約書は、特許法に従って提示されており、それが請求項の範囲や意味の解釈・限定に使われないという理解の下で提出してある。また、上記の「発明を実施するための形態」での説明では、本開示を円滑にするため、様々な特徴をひとまとめにして1つの実施形態として説明したものもある。本開示は、請求項に係る実施形態が、請求項で明言されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映しているわけではない。むしろ、下記の請求項から分かるように、本発明の対象は、開示したいずれの実施形態の全特徴よりも少ない特徴に関わってもよい。よって、各請求項は、別個に請求された対象を定める独立したものとして、「発明を実施するための形態」の項に組み込まれる。

Claims (14)

  1. 本体および該本体を覆うコーティングを備える研磨粒であって、前記コーティングが、ホウケイ酸塩アモルファス物質および該ホウケイ酸塩アモルファス物質中に含まれる少なくとも1種のフィラーを有し、
    前記コーティングの重量が、前記本体および前記コーティングを有する前記研磨粒の総重量の0.1wt%〜10wt%である、研磨粒。
  2. 前記少なくとも1種のフィラーが、前記アモルファス物質とは異なる少なくとも1つの相を有する、請求項1に記載の研磨粒。
  3. 前記本体がアルミナおよびジルコニアを含む、請求項1に記載の研磨粒。
  4. 前記本体がアルミナおよびジルコニアから構成される、請求項1に記載の研磨粒。
  5. 前記本体がアルミナから構成される、請求項1に記載の研磨粒。
  6. 前記本体が、前記本体の総重量の35wt%〜75wt%のアルミナを含む、請求項1に記載の研磨粒。
  7. 前記本体が、前記本体の総重量の20wt%〜60wt%のジルコニアを含む、請求項1に記載の研磨粒。
  8. 前記本体が、窒化物、ホウ化物又はそれらの組み合わせを含まない、請求項1に記載の研磨粒。
  9. 前記本体が、金属、合金又はそれらの組み合わせを含まない、請求項1に記載の研磨粒。
  10. 前記本体が、5μm〜40000μmの中央粒径(D50)を有する、請求項1に記載の研磨粒。
  11. 前記コーティングが、前記本体の外面の1%〜99%の面積を覆う、請求項1に記載の研磨粒。
  12. 前記コーティングが、400℃から700℃以下の範囲の軟化点を有する、請求項1に記載の研磨粒。
  13. 前記コーティングが、亜鉛、鉄、ナトリウム、カリウム、リチウム、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の研磨粒。
  14. 固定研磨品を形成する方法であって、
    本体を有する粒状物質、コーティング前駆体物質、および少なくとも1種のフィラーを含む混合物を作製するステップと、
    前記混合物から被覆粒状物質を形成するステップであって、該被覆粒状物質は、前記本体を覆うホウケイ酸塩アモルファス物質およびコーティングに含まれる前記少なくとも1種のフィラーを含む前記コーティングを有する、前記混合物から被覆粒状物質を形成するステップと、を含み、
    前記コーティングの重量が、前記本体および前記コーティングを有する前記被覆粒状物質の総重量の0.1wt%〜10wt%である、方法。
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