JPH0592370A - ビトリフアイド超砥粒砥石及びその製造方法 - Google Patents
ビトリフアイド超砥粒砥石及びその製造方法Info
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- JPH0592370A JPH0592370A JP27501991A JP27501991A JPH0592370A JP H0592370 A JPH0592370 A JP H0592370A JP 27501991 A JP27501991 A JP 27501991A JP 27501991 A JP27501991 A JP 27501991A JP H0592370 A JPH0592370 A JP H0592370A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 砥石部分に剥離，亀裂の生じないビトリファ
イド超砥粒砥石を提供すること。 【構成】 砥石部分と支持体部との外郭形成後に気孔調
整剤を消失させて砥石部分の気孔を形成する。
イド超砥粒砥石を提供すること。 【構成】 砥石部分と支持体部との外郭形成後に気孔調
整剤を消失させて砥石部分の気孔を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は立方晶窒化ホウ素（ＣＢ
Ｎ），ダイヤモンド等の超砥粒をガラス質乃至セラミッ
ク質の結合剤で結合してなるビトリファイド超砥粒砥石
及びその製造方法に関する。
Ｎ），ダイヤモンド等の超砥粒をガラス質乃至セラミッ
ク質の結合剤で結合してなるビトリファイド超砥粒砥石
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＢＮ，ダイヤモンド等超砥粒をガラス
質またはセラミック質の結合剤で結合してビトリファイ
ド砥石をつくる場合、高価な砥粒を無駄なく使用するた
め、実際に研削に使用される使用面の一定厚みのみ（２
〜１０mm）を超砥粒を含む砥石で構成し、これを超砥粒
を含まないセラミック製支持体と一体として成形，焼成
して、実用に供することが行われている。
質またはセラミック質の結合剤で結合してビトリファイ
ド砥石をつくる場合、高価な砥粒を無駄なく使用するた
め、実際に研削に使用される使用面の一定厚みのみ（２
〜１０mm）を超砥粒を含む砥石で構成し、これを超砥粒
を含まないセラミック製支持体と一体として成形，焼成
して、実用に供することが行われている。
【０００３】このような砥石として図４乃至図８に示す
ものがある。図４及び図５に示す砥石１０は肉厚の円筒
体からなるセラミック製支持体１１と、この支持体１１
の外周を覆うように一体化された薄肉の砥石部分１２と
から構成されている。図６に示す砥石２０は肉厚の円盤
体からなるセラミック製支持体２１と、この支持体２１
の片面に一体化された薄肉の砥石部分２２とから構成さ
れている。
ものがある。図４及び図５に示す砥石１０は肉厚の円筒
体からなるセラミック製支持体１１と、この支持体１１
の外周を覆うように一体化された薄肉の砥石部分１２と
から構成されている。図６に示す砥石２０は肉厚の円盤
体からなるセラミック製支持体２１と、この支持体２１
の片面に一体化された薄肉の砥石部分２２とから構成さ
れている。
【０００４】また、図７に示す砥石３０は円筒体からな
るセラミック製支持体３１と、この支持体３１の端面に
一体化された支持体３１と同一の肉厚の円筒体からなる
砥石部分３２とから構成されている。さらに、図８に示
す砥石４０は湾曲面を有するブロック体からなるセラミ
ック製支持体４１と、この支持体４１の湾曲面に一体化
された薄肉の砥石部分４２とから構成されている。
るセラミック製支持体３１と、この支持体３１の端面に
一体化された支持体３１と同一の肉厚の円筒体からなる
砥石部分３２とから構成されている。さらに、図８に示
す砥石４０は湾曲面を有するブロック体からなるセラミ
ック製支持体４１と、この支持体４１の湾曲面に一体化
された薄肉の砥石部分４２とから構成されている。
【０００５】これらの砥石１０，２０，３０及び４０は
図９に示す温度−時間特性線図に従って焼成されること
によって成形される。すなわち、まず、糊料を用いて所
定形状に加圧成形された成形体をａ点温度まで加熱する
ことによって糊料及び可燃性気孔調整剤を熱分解し、次
にｂ点まで昇温しかつこの温度を維持して熟成時間（ｂ
点→ｃ点）を経て結合剤に適度の流動性を与えて砥粒間
にブリッジを形成し、その後加熱を停止して冷却するこ
とによって砥石が成形される。
図９に示す温度−時間特性線図に従って焼成されること
によって成形される。すなわち、まず、糊料を用いて所
定形状に加圧成形された成形体をａ点温度まで加熱する
ことによって糊料及び可燃性気孔調整剤を熱分解し、次
にｂ点まで昇温しかつこの温度を維持して熟成時間（ｂ
点→ｃ点）を経て結合剤に適度の流動性を与えて砥粒間
にブリッジを形成し、その後加熱を停止して冷却するこ
とによって砥石が成形される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの焼成におい
ては小型の砥石の場合は製造可能であるが、砥石の外径
５０mm以上の寸法の場合、例えば外径１００mm，３０５
mm等の大径のものになると超砥粒を含む砥石部分は支持
体から剥離したり、亀裂が生じたりして砥石を製造する
ことができない。
ては小型の砥石の場合は製造可能であるが、砥石の外径
５０mm以上の寸法の場合、例えば外径１００mm，３０５
mm等の大径のものになると超砥粒を含む砥石部分は支持
体から剥離したり、亀裂が生じたりして砥石を製造する
ことができない。
【０００７】すなわち、上記焼成においては砥石部分と
支持体部との間の膨張係数及び収縮係数の相違を原材料
の混合割合で調整するとしても、成形体の砥石部分内に
混入された気孔調整剤の消失により流動化した結合剤で
は砥粒及び骨材を石垣が崩れる如く支えられなくなり、
形成される気孔内を埋める方向の周囲の動きとなること
によって砥石部分が激しく収縮し、該砥石部分に亀裂，
剥離が生じて砥石を製造することができなかった。そこ
で結合剤の融点を高くして結合剤の流動性を抑制するこ
とも考えられるが、結合剤の融点を高くすることは砥粒
表面の接着力の低下をきたし超砥粒を支持できるに充分
な結合状態を得ることができず、結局砥石として性能の
面で不充分で、良い品物を製造することができない。
支持体部との間の膨張係数及び収縮係数の相違を原材料
の混合割合で調整するとしても、成形体の砥石部分内に
混入された気孔調整剤の消失により流動化した結合剤で
は砥粒及び骨材を石垣が崩れる如く支えられなくなり、
形成される気孔内を埋める方向の周囲の動きとなること
によって砥石部分が激しく収縮し、該砥石部分に亀裂，
剥離が生じて砥石を製造することができなかった。そこ
で結合剤の融点を高くして結合剤の流動性を抑制するこ
とも考えられるが、結合剤の融点を高くすることは砥粒
表面の接着力の低下をきたし超砥粒を支持できるに充分
な結合状態を得ることができず、結局砥石として性能の
面で不充分で、良い品物を製造することができない。
【０００８】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は砥石部分の剥離及び亀裂のない高
品質のビトリファイド超砥粒砥石及びこの砥石をその大
きさの大小に拘らず高効率で製造し得る製造方法を提供
するにある。
のであり、その目的は砥石部分の剥離及び亀裂のない高
品質のビトリファイド超砥粒砥石及びこの砥石をその大
きさの大小に拘らず高効率で製造し得る製造方法を提供
するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ため本発明のビトリファイド超砥粒砥石は立方晶窒化ホ
ウ素またはダイヤモンド等の超砥粒を含有する砥粒をガ
ラス質乃至セラミック質の結合剤により結合してなるビ
トリファイド砥石部分とこの砥石部分を保持するセラミ
ック質支持体部とからなる砥石において、前記砥石部分
の気孔が砥石部分と支持体部との外郭形成後の砥石部分
内の気孔調整剤の消失により形成されていることを特徴
としている。
ため本発明のビトリファイド超砥粒砥石は立方晶窒化ホ
ウ素またはダイヤモンド等の超砥粒を含有する砥粒をガ
ラス質乃至セラミック質の結合剤により結合してなるビ
トリファイド砥石部分とこの砥石部分を保持するセラミ
ック質支持体部とからなる砥石において、前記砥石部分
の気孔が砥石部分と支持体部との外郭形成後の砥石部分
内の気孔調整剤の消失により形成されていることを特徴
としている。
【００１０】また、本発明の製造方法は、立方晶窒化ホ
ウ素またはダイヤモンド等の超砥粒を含有する砥粒をガ
ラス質乃至セラミック質の結合剤により結合してなるビ
トリファイド砥石部分とこの砥石部分を保持する骨材を
セラミック質乃至セラミック質の結合剤で結合してなる
支持体とから砥石の製造方法において、気孔調整剤を含
有する砥石部分と支持体部とを糊料を用いて一体に加圧
成形する成形工程と、この成形体を所定温度に加熱して
糊料を消失させる糊料消失工程と、この糊料消失工程よ
りも高い温度で、かつ酸素欠乏雰囲気状態で焼成して砥
石部分と支持体部の外郭を形成する外郭形成工程と、こ
の外郭形成工程よりも低い温度で砥石部分内の気孔調整
剤を消失させる気孔形成工程とからなることを特徴とし
ている。
ウ素またはダイヤモンド等の超砥粒を含有する砥粒をガ
ラス質乃至セラミック質の結合剤により結合してなるビ
トリファイド砥石部分とこの砥石部分を保持する骨材を
セラミック質乃至セラミック質の結合剤で結合してなる
支持体とから砥石の製造方法において、気孔調整剤を含
有する砥石部分と支持体部とを糊料を用いて一体に加圧
成形する成形工程と、この成形体を所定温度に加熱して
糊料を消失させる糊料消失工程と、この糊料消失工程よ
りも高い温度で、かつ酸素欠乏雰囲気状態で焼成して砥
石部分と支持体部の外郭を形成する外郭形成工程と、こ
の外郭形成工程よりも低い温度で砥石部分内の気孔調整
剤を消失させる気孔形成工程とからなることを特徴とし
ている。
【００１１】この場合、前記砥石部分に補助骨材として
ムライト，アルミナ，珪酸ジルコニウム，コージライ
ト，炭化珪素が用いられ、支持体部の骨材にもこれらの
物質が用いられる。
ムライト，アルミナ，珪酸ジルコニウム，コージライ
ト，炭化珪素が用いられ、支持体部の骨材にもこれらの
物質が用いられる。
【００１２】また、前記支持体部にもセラミックスの燒
結体やセラミックスと金属からなる複合体等を用いても
よい。
結体やセラミックスと金属からなる複合体等を用いても
よい。
【００１３】前記製造方法における成形工程において
は、砥石部分を予成形し、次いでこれに接して支持体部
を砥石部分と一体成形するか、支持体部を予成形し、次
いでこれに接して砥石部分を支持体部と一体成形する
か、あるいは砥石部分及び支持体部の一体予成形の後全
体を加圧一体成形する。この時の成形法は、プレス法，
泥奨流込法，押出法，ドクターブレード法，インジェク
ションによる方法などが適応可能である。このとき支持
体部は通常砥石部分と熱膨張率を合わせて作られる。
は、砥石部分を予成形し、次いでこれに接して支持体部
を砥石部分と一体成形するか、支持体部を予成形し、次
いでこれに接して砥石部分を支持体部と一体成形する
か、あるいは砥石部分及び支持体部の一体予成形の後全
体を加圧一体成形する。この時の成形法は、プレス法，
泥奨流込法，押出法，ドクターブレード法，インジェク
ションによる方法などが適応可能である。このとき支持
体部は通常砥石部分と熱膨張率を合わせて作られる。
【００１４】糊料は成形方法により異なるものの本発明
においては熱分解温度の高過ぎるものは好ましくない。
適するものとして、エチレン・酢酸ビニール共重合体，
メタクリル共重合体，ＣＭＣ，ＭＣ，ＰＶＡ，ＰＶＢに
類する有機系糊料，あるいは水ガラス，セメント類，ア
ルミナゾル等の無機系糊料が適する。また、気孔調整剤
として、不定形炭素，難燃プラスチック類のベークライ
ト，メラミン，ポリイミド，でんぷん加工物，黒鉛，難
燃処理木粉（耐火材料）などを単体，もしくは混合体の
材料構成での造粒物ないし粉砕物が適する。これらの材
料を目的に合わせて選定配合物を作る。
においては熱分解温度の高過ぎるものは好ましくない。
適するものとして、エチレン・酢酸ビニール共重合体，
メタクリル共重合体，ＣＭＣ，ＭＣ，ＰＶＡ，ＰＶＢに
類する有機系糊料，あるいは水ガラス，セメント類，ア
ルミナゾル等の無機系糊料が適する。また、気孔調整剤
として、不定形炭素，難燃プラスチック類のベークライ
ト，メラミン，ポリイミド，でんぷん加工物，黒鉛，難
燃処理木粉（耐火材料）などを単体，もしくは混合体の
材料構成での造粒物ないし粉砕物が適する。これらの材
料を目的に合わせて選定配合物を作る。
【００１５】次に本発明の製造方法を工程順に説明す
る。１例として支持体部を予圧して成形し、これに合わ
せて砥石部分を予圧成形し、これらを合体して更に高圧
（200Kg/cm2 以上）で一体化成形し、その後乾燥して成
形体を得る（成形工程）。
る。１例として支持体部を予圧して成形し、これに合わ
せて砥石部分を予圧成形し、これらを合体して更に高圧
（200Kg/cm2 以上）で一体化成形し、その後乾燥して成
形体を得る（成形工程）。
【００１６】次にこの成形体を焼成する。この時の焼成
プロセスは図１乃至図３に示す温度−時間特性線図で特
徴付けられる。図１乃至図３においてＡは糊料消失工
程，Ｂは外郭形成工程，Ｃは気孔成形工程，及びＤ，Ｅ
は冷却工程をそれぞれ示す。
プロセスは図１乃至図３に示す温度−時間特性線図で特
徴付けられる。図１乃至図３においてＡは糊料消失工
程，Ｂは外郭形成工程，Ｃは気孔成形工程，及びＤ，Ｅ
は冷却工程をそれぞれ示す。
【００１７】先ず、図１に示す焼成プロセスを説明す
る。糊料消失工程Ａにおける加熱温度及び加熱時間は成
形体に用いられる糊料，気孔調整剤，結合剤により決定
され、およそ上記した糊料であれば４００〜５００℃で
分解完了する。この糊料消失工程Ａは多くは酸化雰囲気
で行われるが、無機糊を使用している場合はＮ2 ガス等
の中性雰囲気あるいは還元雰囲気で行うこともできる。
また有機系糊料で酸化雰囲気でなくとも熱分解可能であ
れば無機系糊料と同様な雰囲気で行うことができる。
尚、成形法の種類によっては糊料消失工程Ａでは公知の
脱脂技術を用いる必要がある。
る。糊料消失工程Ａにおける加熱温度及び加熱時間は成
形体に用いられる糊料，気孔調整剤，結合剤により決定
され、およそ上記した糊料であれば４００〜５００℃で
分解完了する。この糊料消失工程Ａは多くは酸化雰囲気
で行われるが、無機糊を使用している場合はＮ2 ガス等
の中性雰囲気あるいは還元雰囲気で行うこともできる。
また有機系糊料で酸化雰囲気でなくとも熱分解可能であ
れば無機系糊料と同様な雰囲気で行うことができる。
尚、成形法の種類によっては糊料消失工程Ａでは公知の
脱脂技術を用いる必要がある。
【００１８】糊料の熱分解が終了した時点で炉内の雰囲
気を中性雰囲気，あるいは還元雰囲気に切換え更に高温
にすることによって外郭形成工程Ｂに移行する。この工
程Ｂでは炉内は大気圧よりプラス側に制御した炉圧を維
持することが好ましい。また、工程Ｂでは結合剤の融点
温度で熟成し、その後降温して好ましくは超砥粒の酸化
熱反応温度帯を過ぎ、かつ結合剤が高粘性もしくは凝固
した状態において炉内への流入ガスの送り込みを停止す
る。このとき気孔調整剤は炭化物となって成形体内に残
留している。
気を中性雰囲気，あるいは還元雰囲気に切換え更に高温
にすることによって外郭形成工程Ｂに移行する。この工
程Ｂでは炉内は大気圧よりプラス側に制御した炉圧を維
持することが好ましい。また、工程Ｂでは結合剤の融点
温度で熟成し、その後降温して好ましくは超砥粒の酸化
熱反応温度帯を過ぎ、かつ結合剤が高粘性もしくは凝固
した状態において炉内への流入ガスの送り込みを停止す
る。このとき気孔調整剤は炭化物となって成形体内に残
留している。
【００１９】次で炉内の雰囲気を酸化雰囲気に切換える
ことによって気孔成形工程Ｃに移行する。この工程Ｃで
は気孔調整剤が燃焼分解して消失し、砥石部分に気孔が
形成される。この時の分解温度は５００〜９００℃であ
り、低融点の結合剤を用いた場合分解開始温度がそれだ
け低く設定されることになるが、そのときは炭化物が分
解し易い条件を種々の公知の方法で対応すればよい。超
砥粒砥石の場合、砥石部分が薄く、支持体部の外側に位
置しているため、炭化物は何の支障もなくほとんど酸化
雰囲気中で熱分解される。
ことによって気孔成形工程Ｃに移行する。この工程Ｃで
は気孔調整剤が燃焼分解して消失し、砥石部分に気孔が
形成される。この時の分解温度は５００〜９００℃であ
り、低融点の結合剤を用いた場合分解開始温度がそれだ
け低く設定されることになるが、そのときは炭化物が分
解し易い条件を種々の公知の方法で対応すればよい。超
砥粒砥石の場合、砥石部分が薄く、支持体部の外側に位
置しているため、炭化物は何の支障もなくほとんど酸化
雰囲気中で熱分解される。
【００２０】気孔調整剤が完全に消失した時点で加熱を
停止し自然放冷するか、あるいは適切な公知の降温方式
を採用することによって冷却工程Ｄに移行する。この冷
却工程Ｄを経て最終製品となる。
停止し自然放冷するか、あるいは適切な公知の降温方式
を採用することによって冷却工程Ｄに移行する。この冷
却工程Ｄを経て最終製品となる。
【００２１】図２に示す焼成プロセスは気孔形成工程Ｂ
が一定温度でなく降温させながら行うものである。
が一定温度でなく降温させながら行うものである。
【００２２】また、図３に示す焼成プロセスは外郭形成
工程Ｂと気孔形成工程Ｃとの間に冷却工程Ｅを設定した
ものである。この焼成プロセスにおいては生産システム
の都合上成形体の外郭形成後、常温近くまで降温させ、
再度昇温させて気孔調整剤の酸化を行うものである。
工程Ｂと気孔形成工程Ｃとの間に冷却工程Ｅを設定した
ものである。この焼成プロセスにおいては生産システム
の都合上成形体の外郭形成後、常温近くまで降温させ、
再度昇温させて気孔調整剤の酸化を行うものである。
【００２３】
【作用】本発明のビトリファイド超砥粒砥石はその気孔
が気孔調整剤の外形形状に略ぼ一致して形成されてい
る。
が気孔調整剤の外形形状に略ぼ一致して形成されてい
る。
【００２４】また、本発明の糊料消失工程では酸化雰囲
気あるいは中性雰囲気で加熱される。この時の加熱温度
では気孔調整剤は消失しないで砥石部分内に残留する。
気あるいは中性雰囲気で加熱される。この時の加熱温度
では気孔調整剤は消失しないで砥石部分内に残留する。
【００２５】次の外郭形成工程では無酸素雰囲気で高温
加熱することにより結合剤を流動かさせ砥粒間に強固な
ブリッジが形成されて、砥石部分及び支持体部の外郭が
形成される。この工程では気孔調整剤は炭化した状態で
砥石部分内に残留しているので砥石部分の収縮は起こら
ない。
加熱することにより結合剤を流動かさせ砥粒間に強固な
ブリッジが形成されて、砥石部分及び支持体部の外郭が
形成される。この工程では気孔調整剤は炭化した状態で
砥石部分内に残留しているので砥石部分の収縮は起こら
ない。
【００２６】さらに次の気孔形成工程では、砥石部分と
支持体部の外郭形成後に、この外郭形成温度よりも低温
で酸化雰囲気中で加熱して気孔調整剤を消失させて行う
ものであるから、この工程での結合剤は固化しているか
あるいは極めて低度の流動化しか有していないので砥粒
及び骨材を粘着物質でくっつけた如くしっかり支えられ
るので、形成される気孔内を埋める方向の周囲の動きは
起こらず砥石部分の収縮は生じない。
支持体部の外郭形成後に、この外郭形成温度よりも低温
で酸化雰囲気中で加熱して気孔調整剤を消失させて行う
ものであるから、この工程での結合剤は固化しているか
あるいは極めて低度の流動化しか有していないので砥粒
及び骨材を粘着物質でくっつけた如くしっかり支えられ
るので、形成される気孔内を埋める方向の周囲の動きは
起こらず砥石部分の収縮は生じない。
【００２７】また、砥石部分に形成される気孔は気孔調
整剤と略同一形状に形成されるので、その大きさ及び形
状は添加される気孔調整剤で制御できる。
整剤と略同一形状に形成されるので、その大きさ及び形
状は添加される気孔調整剤で制御できる。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように本発明においては結合
剤の流動性が抑制されている冷却焼成帯域で気孔調整剤
が消失するため砥石部分の収縮は支持体部の収縮に近似
したものに容易に制御できるようになり、砥石の大きさ
に拘らず亀裂，剥離のない高品質のビトリファイド超砥
粒砥石を製造することができる。
剤の流動性が抑制されている冷却焼成帯域で気孔調整剤
が消失するため砥石部分の収縮は支持体部の収縮に近似
したものに容易に制御できるようになり、砥石の大きさ
に拘らず亀裂，剥離のない高品質のビトリファイド超砥
粒砥石を製造することができる。
【００２９】また、本発明は結合剤を特に選ぶ必要がな
くなり、高強度結合剤と適切なチップポケットである気
孔調整剤の組み合わせで、所望の砥石部分気孔率を高い
割合で有する高性能超砥粒砥石を供給可能とするもので
ある。
くなり、高強度結合剤と適切なチップポケットである気
孔調整剤の組み合わせで、所望の砥石部分気孔率を高い
割合で有する高性能超砥粒砥石を供給可能とするもので
ある。
【００３０】
実施例 １ 超砥粒：ＣＢＮ砥粒# １４０ ビトリファイド結合剤：SiO2 74.6%,Al2O3 5.9%,B2O3 1
2.2%,R1O 1.6%,R2O5.1%をフリットにしてボールミル粉
砕で１〜５μの粒子径範囲に９０％以上入るように粉砕
制御して砥石部分及び支持体部に供した。 但し、Ｒ1 はアルカリ金属，Ｒ2 はアルカリ土類金属で
ある。
2.2%,R1O 1.6%,R2O5.1%をフリットにしてボールミル粉
砕で１〜５μの粒子径範囲に９０％以上入るように粉砕
制御して砥石部分及び支持体部に供した。 但し、Ｒ1 はアルカリ金属，Ｒ2 はアルカリ土類金属で
ある。
【００３１】 砥石部分配合物 ＣＢＮ砥粒# １４０ ３１．３重量部 ホワイトアランダム# １５０ ４０．７ 〃 ビトリファイド結合剤 １５．１ 〃 不定形炭素粒子 ７．２ 〃 糊料（エチレン・酢酸ビニール共重合体） ５．７ 〃 支持体部配合物 ホワイトアランダム# １５０ ８２．７重量部 ビトリファイド結合剤 １４．０ 〃 糊料（エチレン・酢酸ビニール共重合体） ３．３ 〃
【００３２】上記支持体部配合物を接合径６００mmφ，
厚味５０mm，穴径３０４．８mmφに予圧成形し、上部砥
石部分配合物を外形６１０mmφ，厚味５０mm，接合径６
００mmφとなるように支持体部配合物に接して予圧成形
し、しかる後、高圧にて砥石部分配合物嵩比重２．０
８，支持体部配合物嵩比重２．３１を設定して、加圧一
体成形し、５０℃，２４時間オーブン中で乾燥後焼成し
た。焼成プロセスは常温から４５０℃まで酸化雰囲気に
て１時間当たり２０℃の速度で昇温を行い４５０℃到達
後、２０時間支持、脱脂プロセスを経てＮ2 ガスを流
入、大気圧プラス３mmＨ2 Ｏで炉内を保ちながら１時間
当たり３０℃の昇温速度で９５５℃に到達、４時間支持
熟成した。熟成完了後８００℃まで１時間当たり３０℃
で降温してＮ2 ガス流入を停止、酸化雰囲気に切換え２
０時間支持した。以後の焼成プロセスは加熱停止し、自
然放冷したところ亀裂剥離のない良好な砥石（図４に示
す砥石１０）が得られた。砥石部気孔率は５０％の測定
値を得た。
厚味５０mm，穴径３０４．８mmφに予圧成形し、上部砥
石部分配合物を外形６１０mmφ，厚味５０mm，接合径６
００mmφとなるように支持体部配合物に接して予圧成形
し、しかる後、高圧にて砥石部分配合物嵩比重２．０
８，支持体部配合物嵩比重２．３１を設定して、加圧一
体成形し、５０℃，２４時間オーブン中で乾燥後焼成し
た。焼成プロセスは常温から４５０℃まで酸化雰囲気に
て１時間当たり２０℃の速度で昇温を行い４５０℃到達
後、２０時間支持、脱脂プロセスを経てＮ2 ガスを流
入、大気圧プラス３mmＨ2 Ｏで炉内を保ちながら１時間
当たり３０℃の昇温速度で９５５℃に到達、４時間支持
熟成した。熟成完了後８００℃まで１時間当たり３０℃
で降温してＮ2 ガス流入を停止、酸化雰囲気に切換え２
０時間支持した。以後の焼成プロセスは加熱停止し、自
然放冷したところ亀裂剥離のない良好な砥石（図４に示
す砥石１０）が得られた。砥石部気孔率は５０％の測定
値を得た。
【００３３】比較例 １ 実施例１に対比するため、同一寸法，同一嵩比重の砥石
を製造した。配合は下記の通りである。
を製造した。配合は下記の通りである。
【００３４】 砥石部分配合物 ＣＢＮ砥粒# １４０ ３１．３重量部 ホワイトアランダム# １５０ ４０．７ 〃 ビトリファイド結合剤 １５．１ 〃 不定形炭素粒子 ７．２ 〃 糊料（デキストリン） ３．０ 〃 水 １．７ 〃 支持体部配合物 ホワイトアランダム# １５０ ８２．７重量部 ビトリファイド結合剤 １４．０ 〃 デキストリン １．７ 〃 水 １．６ 〃
【００３５】酸化雰囲気で８００℃まで１時間当たり１
２０℃の速度で昇温，８００℃で１０時間支持、糊料の
燃焼を完了してから、ＣＢＮ砥粒の酸化防止のためＮ2
ガスを流入し、９５５℃で４時間熟成した。熟成完了
後、自然放冷して常温まで下降し、砥石を得た。砥石部
分に亀裂及び剥離が発生していることが判明した。
２０℃の速度で昇温，８００℃で１０時間支持、糊料の
燃焼を完了してから、ＣＢＮ砥粒の酸化防止のためＮ2
ガスを流入し、９５５℃で４時間熟成した。熟成完了
後、自然放冷して常温まで下降し、砥石を得た。砥石部
分に亀裂及び剥離が発生していることが判明した。
【００３６】実施例 ２ ＣＢＮ砥粒# １８０，及び実施例１の結合剤を用いて下
記の内容の砥石（図４に示す砥石１０）を製造した。
記の内容の砥石（図４に示す砥石１０）を製造した。
【００３７】 砥石部分配合物 ＣＢＮ砥粒# １８０ ６０．７重量部 ビトリファイド結合剤（実施例１と同じ） ２１．８ 〃 ベークライト粒子# ４６ １１．０ 〃 糊料（メタクリル共重合体） ６．５ 〃 支持体部配合物 電融ムライト ７６．０重量部 ビトリファイド結合剤（実施例１と同じ） ２０．０ 〃 糊料（メタクリル共重合体） ４．０ 〃
【００３８】支持体部配合物を接合径２９５mmφ，厚味
１５mm，穴径１２０mmφに予圧成形し、砥石体配合物を
外形３０５mmφ，厚味１５mm，接合径２９５mmφとなる
よう支持体部配合物に接して予圧成形し、さらに高圧に
て加圧し、嵩比重が砥石体部１．７２，支持体部２．２
１の成形体を作った。５０℃乾燥完了後、焼成を行っ
た。４５０℃まで酸化雰囲気、４５０℃にて２０時間支
持糊料分を熱分解後、アルゴンガスを流入、中性雰囲気
にした。実施例１と同様な昇温速度で９１０℃に到達
後、４時間熟成、しかる後１時間当たり３０℃で８５０
℃まで降温させ、アルゴンガス流入を停止し、酸化雰囲
気として１時間当たり１０℃の冷却速度で７００℃まで
降下させ、炭化しているベークライト粒子を完全燃焼さ
せた。以後、自然放冷で常温まで至らせた。このように
して焼成されて作られた砥石は多孔質砥石部分を外周に
配しているにもかかわらず剥離及び亀裂もなく良好な砥
石が得られた。砥石部気孔率は５５％の測定値を得た。
１５mm，穴径１２０mmφに予圧成形し、砥石体配合物を
外形３０５mmφ，厚味１５mm，接合径２９５mmφとなる
よう支持体部配合物に接して予圧成形し、さらに高圧に
て加圧し、嵩比重が砥石体部１．７２，支持体部２．２
１の成形体を作った。５０℃乾燥完了後、焼成を行っ
た。４５０℃まで酸化雰囲気、４５０℃にて２０時間支
持糊料分を熱分解後、アルゴンガスを流入、中性雰囲気
にした。実施例１と同様な昇温速度で９１０℃に到達
後、４時間熟成、しかる後１時間当たり３０℃で８５０
℃まで降温させ、アルゴンガス流入を停止し、酸化雰囲
気として１時間当たり１０℃の冷却速度で７００℃まで
降下させ、炭化しているベークライト粒子を完全燃焼さ
せた。以後、自然放冷で常温まで至らせた。このように
して焼成されて作られた砥石は多孔質砥石部分を外周に
配しているにもかかわらず剥離及び亀裂もなく良好な砥
石が得られた。砥石部気孔率は５５％の測定値を得た。
【００３９】実施例 ３ ＣＢＮ砥粒# １００，ビトリファイド結合剤（実施例１
と同じ）及び糊料としてＰＶＡ２５％水溶液を用い、補
助骨材として電融ムライト# １００を用いて下記の内容
の砥石（図４で示す砥石１０）を製造した。
と同じ）及び糊料としてＰＶＡ２５％水溶液を用い、補
助骨材として電融ムライト# １００を用いて下記の内容
の砥石（図４で示す砥石１０）を製造した。
【００４０】 砥石部分配合物 ＣＢＮ砥粒# １００ ５３．１重量部 電融ムライト# １００ １９．３ 〃 ビトリファイド結合剤 １３．７ 〃 難燃処理木粉# ２４ ９．２ 〃 糊料（ＰＶＡ２５％水溶液） ４．２ 〃 支持体部配合物 電融ムライト ７６．１重量部 ビトリファイド結合剤 ２０．９ 〃 糊料（ＰＶＡ２５％水溶液） ３．０ 〃
【００４１】実施例１と同様な寸法で、嵩比重を砥石部
分は１．６４支持体部は１．９１に設定して成形した。
５０℃２４時間乾燥後、５００℃まで酸化雰囲気で１時
間当たり２０℃の速度で昇温し、２０時間支持した。し
かる後、ＣＯ2 ガスで大気圧プラス３mmＨ2 Ｏで炉内圧
を保ちながら１時間当たり３０℃で８００℃まで降温さ
せＣＯ2 の供給を停止し、酸化雰囲気として２０時間支
持し、以後、自然放冷で常温まで降温して剥離及び亀裂
のない良好な砥石を得た。砥石部気孔率は５６％の測定
値を得た。
分は１．６４支持体部は１．９１に設定して成形した。
５０℃２４時間乾燥後、５００℃まで酸化雰囲気で１時
間当たり２０℃の速度で昇温し、２０時間支持した。し
かる後、ＣＯ2 ガスで大気圧プラス３mmＨ2 Ｏで炉内圧
を保ちながら１時間当たり３０℃で８００℃まで降温さ
せＣＯ2 の供給を停止し、酸化雰囲気として２０時間支
持し、以後、自然放冷で常温まで降温して剥離及び亀裂
のない良好な砥石を得た。砥石部気孔率は５６％の測定
値を得た。
【図１】焼成プロセスの温度一時間特性線図である。
【図２】焼成プロセスの温度一時間特性線図である。
【図３】焼成プロセスの温度一時間特性線図である。
【図４】ビトリファイド超砥粒砥石の斜視図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図６】ビトリファイド超砥粒砥石の斜視図である。
【図７】ビトリファイド超砥粒砥石の斜視図である。
【図８】ビトリファイド超砥粒砥石の斜視図である。
【図９】従来の焼成プロセスの温度一時間特性線図であ
る。
る。
１０，２０，３０，４０ 砥石 １１，２１，３１，４１ 支持体部 １２，２２，３２，４２ 砥石部分 Ａ 糊料消失工程 Ｂ 外郭形成工程 Ｃ 気孔成形工程 Ｄ，Ｅ 冷却工程
Claims (7)
- 【請求項１】 立方晶窒化ホウ素またはダイヤモンド等
の超砥粒を含有する砥粒をガラス質乃至セラミック質の
結合剤により結合してなるビトリファイド砥石部分とこ
の砥石部分を保持するセラミック質支持体部とからなる
砥石において、 前記砥石部分の気孔が砥石部分と支持体部との外郭形成
後の砥石部分内の気孔調整剤の消失により形成されてい
ることを特徴とするビトリファイド超砥粒砥石。 - 【請求項２】 前記砥石部分は、補助骨材を含有してな
る請求項１記載のビトリファイド超砥粒砥石。 - 【請求項３】 前記支持体部は、骨材をガラス質乃至セ
ラミック質の結合剤により結合してなる請求項１記載の
ビトリファイド超砥粒砥石。 - 【請求項４】 立方晶窒化ホウ素またはダイヤモンド等
の超砥粒を含有する砥粒をガラス質乃至セラミック質の
結合剤により結合してなるビトリファイド砥石部分とこ
の砥石部分を保持するセラミック質支持体部分とからな
る砥石の製造方法において、 気孔調整剤を含有する砥石部分と支持体部とを糊料を用
いて一体に加圧成形する成形工程と、この成形体を所定
温度に加熱して糊料を消失させる糊料消失工程と、この
糊料消失工程よりも高い温度で、かつ酸素欠乏雰囲気状
態で焼成して砥石部分と支持体部の外郭を形成する外郭
形成工程と、この外郭形成工程よりも低い温度で砥石部
分内の気孔調整剤を消失させる気孔形成工程とからなる
ことを特徴とするビトリファイド超砥粒砥石の製造方
法。 - 【請求項５】 前記成形工程において、前記砥石部分を
予成形し次いでこれに接して支持体部を砥石部分と一体
成形する請求項４記載のビトリファイド超砥粒砥石の製
造方法。 - 【請求項６】 前記成形工程において、前記支持体部を
予成形し次いでこれに接して砥石部分を支持体部と一体
成形する請求項４記載のビトリファイッド超砥粒砥石の
製造方法。 - 【請求項７】 前記成形工程において、前記砥石部分及
び支持体部の一体予成形の後全体を加圧一体成形する請
求項４記載のビトリファイド超砥粒砥石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27501991A JP3145439B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | ビトリファイド超砥粒砥石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27501991A JP3145439B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | ビトリファイド超砥粒砥石の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000345403A Division JP2001129765A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | ビトリファイド超砥粒砥石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0592370A true JPH0592370A (ja) | 1993-04-16 |
| JP3145439B2 JP3145439B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=17549747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27501991A Expired - Lifetime JP3145439B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | ビトリファイド超砥粒砥石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3145439B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001179640A (ja) * | 1999-12-21 | 2001-07-03 | Three M Innovative Properties Co | 研磨層が立体構造を有する研磨材料 |
| CN108381409A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-08-10 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种砷化镓晶片减薄用超硬树脂砂轮及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1076725C (zh) * | 1999-09-09 | 2001-12-26 | 湖北省广水市民族化工有限公司 | 乳酸钠生产工艺 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27501991A patent/JP3145439B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN108381409B (zh) * | 2018-04-26 | 2020-03-10 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种砷化镓晶片减薄用超硬树脂砂轮及其制备方法 |
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|---|---|
| JP3145439B2 (ja) | 2001-03-12 |
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