JPH06211542A - 砥粒固定用結晶化ガラス及びそれを使用した研削砥石 - Google Patents
砥粒固定用結晶化ガラス及びそれを使用した研削砥石Info
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- JPH06211542A JPH06211542A JP2190793A JP2190793A JPH06211542A JP H06211542 A JPH06211542 A JP H06211542A JP 2190793 A JP2190793 A JP 2190793A JP 2190793 A JP2190793 A JP 2190793A JP H06211542 A JPH06211542 A JP H06211542A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C12/00—Powdered glass; Bead compositions
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
- C03C10/0045—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents
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Abstract
(57)【要約】
【構成】モル％表示で、ＳｉＯ2 ３０〜６０、Ａｌ2 Ｏ
3 ５〜２８、ＭｇＯ ５〜２８、ＺｎＯ ３〜３５、Ｂ
2 Ｏ3 ０〜３５からなり、生成する主結晶がコージエラ
イト及びウイルマイトである砥粒固定用結晶化ガラス。 【効果】焼成後は大きな機械的強度、ダイヤモンドやＣ
ＢＮの砥粒と近い膨張係数を有するので、砥粒の高い保
持力を持つ。
3 ５〜２８、ＭｇＯ ５〜２８、ＺｎＯ ３〜３５、Ｂ
2 Ｏ3 ０〜３５からなり、生成する主結晶がコージエラ
イト及びウイルマイトである砥粒固定用結晶化ガラス。 【効果】焼成後は大きな機械的強度、ダイヤモンドやＣ
ＢＮの砥粒と近い膨張係数を有するので、砥粒の高い保
持力を持つ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、砥粒固定用結晶化ガラ
ス及びそれを使用した研削用砥石、特にダイヤモンド及
び立方晶窒化硼素（以下ＣＢＮ）砥石に関する。
ス及びそれを使用した研削用砥石、特にダイヤモンド及
び立方晶窒化硼素（以下ＣＢＮ）砥石に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に研削に使用される砥石は、樹脂、
金属、低融点ガラス等のボンドにより、ダイヤモンドや
ＣＢＮ等の砥粒を固定している。このボンドに求められ
る基本的な機能は、砥粒の保持及び研削能力（切れ味）
の維持である。研削砥石では砥石表面に突出する砥粒の
先端で切削が行われるため、砥粒の保持はその外周の一
部分のみで行われなければならない。
金属、低融点ガラス等のボンドにより、ダイヤモンドや
ＣＢＮ等の砥粒を固定している。このボンドに求められ
る基本的な機能は、砥粒の保持及び研削能力（切れ味）
の維持である。研削砥石では砥石表面に突出する砥粒の
先端で切削が行われるため、砥粒の保持はその外周の一
部分のみで行われなければならない。
【０００３】従って、ボンドには砥粒に対する強い固着
力とボンド自身の大きな強度が要求される。また、研削
能力を維持するには、常に先端部の砥粒の突出量を一定
に保つ必要があり、ボンドにも砥粒の摩滅に同調した摩
耗性が求められると同時に、変形による加工精度の劣化
を防止するために、高い剛性も求められる。更に、砥石
使用時に発生する熱によって生じる歪がもたらす砥石の
変形や砥粒の脱落を防止するためには、砥粒とボンドと
の熱膨張係数の差が小さい方が望ましい。
力とボンド自身の大きな強度が要求される。また、研削
能力を維持するには、常に先端部の砥粒の突出量を一定
に保つ必要があり、ボンドにも砥粒の摩滅に同調した摩
耗性が求められると同時に、変形による加工精度の劣化
を防止するために、高い剛性も求められる。更に、砥石
使用時に発生する熱によって生じる歪がもたらす砥石の
変形や砥粒の脱落を防止するためには、砥粒とボンドと
の熱膨張係数の差が小さい方が望ましい。
【０００４】一般的には、砥粒の保持・固定と、研削能
力の維持とは互いに背反することになり、従来は、特性
の異なる砥石を用途によって使い分けていた。すなわ
ち、良好な切れ味を重視する時は、樹脂ボンド砥石を、
長寿命を重視する時には金属ボンド砥石をそれぞれ主と
して使用している。樹脂をボンドとした砥石は、研削能
力は良好であるが、砥粒との接着強度が小さく、更に熱
膨張係数の差が大きいために砥粒保持力が弱く、また、
耐摩耗性も低いため、砥石の寿命が短いという欠点があ
った。また、金属をボンドとした場合、砥粒保持力が強
く、耐摩耗性に富むため寿命は長いが、砥粒の摩滅が先
行してしまい、研削能力の低下、いわゆる目詰りが発生
してしまうという欠点があった。
力の維持とは互いに背反することになり、従来は、特性
の異なる砥石を用途によって使い分けていた。すなわ
ち、良好な切れ味を重視する時は、樹脂ボンド砥石を、
長寿命を重視する時には金属ボンド砥石をそれぞれ主と
して使用している。樹脂をボンドとした砥石は、研削能
力は良好であるが、砥粒との接着強度が小さく、更に熱
膨張係数の差が大きいために砥粒保持力が弱く、また、
耐摩耗性も低いため、砥石の寿命が短いという欠点があ
った。また、金属をボンドとした場合、砥粒保持力が強
く、耐摩耗性に富むため寿命は長いが、砥粒の摩滅が先
行してしまい、研削能力の低下、いわゆる目詰りが発生
してしまうという欠点があった。
【０００５】そこで、樹脂及び金属のそれぞれの欠点を
補うものとして、低融点ガラスをボンドとする砥石が堤
案されている。ガラスのボンドは、樹脂よりも砥粒保持
力及び耐摩耗性が高く、更に剛性も大きいため、樹脂の
ボンドよりも高精度な加工ができ、更に長寿命が期待さ
れる。また、有気孔ボンドとして使用すれば、気孔がチ
ップポケットとして機能するため、金属ボンドで発生し
てしまう目詰りが生じにくくなることが期待される。と
ころが、従来技術では、ガラス自身の強度が不十分なた
めに、砥粒の脱落が生じやすく、砥石の寿命が短いとい
う課題があった。
補うものとして、低融点ガラスをボンドとする砥石が堤
案されている。ガラスのボンドは、樹脂よりも砥粒保持
力及び耐摩耗性が高く、更に剛性も大きいため、樹脂の
ボンドよりも高精度な加工ができ、更に長寿命が期待さ
れる。また、有気孔ボンドとして使用すれば、気孔がチ
ップポケットとして機能するため、金属ボンドで発生し
てしまう目詰りが生じにくくなることが期待される。と
ころが、従来技術では、ガラス自身の強度が不十分なた
めに、砥粒の脱落が生じやすく、砥石の寿命が短いとい
う課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有していた上記課題を解消し機械的強度が高く、砥粒の
摩滅速度と同調した摩耗性を持ち、砥石の良好な研削性
及び長寿命を得ることを可能とした低膨張結晶化ガラス
及びそれを用いた研削用砥石の提供を目的とする。
有していた上記課題を解消し機械的強度が高く、砥粒の
摩滅速度と同調した摩耗性を持ち、砥石の良好な研削性
及び長寿命を得ることを可能とした低膨張結晶化ガラス
及びそれを用いた研削用砥石の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、モル％表示で
本質的に ＳｉＯ2 ３０〜６０ Ａｌ2 Ｏ3 ５〜２８ ＭｇＯ ５〜２８ ＺｎＯ ３〜３５ Ｂ2 Ｏ3 ０〜３５ からなり、生成する主結晶がコージエライト及びウイル
マイトであることを特徴とする砥粒固定用結晶化ガラス
及びそれを使用した研削用砥石である。
本質的に ＳｉＯ2 ３０〜６０ Ａｌ2 Ｏ3 ５〜２８ ＭｇＯ ５〜２８ ＺｎＯ ３〜３５ Ｂ2 Ｏ3 ０〜３５ からなり、生成する主結晶がコージエライト及びウイル
マイトであることを特徴とする砥粒固定用結晶化ガラス
及びそれを使用した研削用砥石である。
【０００８】本発明の結晶化ガラスは、ほぼ１０００℃
以下の低い焼成温度により主結晶としてコージエライト
（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 ）及びウイルマ
イト（２ＺｎＯ・ＳｉＯ2 ）を多量に析出する。このコ
ージエライトは強度が高く、熱膨張係数が低いため、ボ
ンドに求められる前述の特性を付与することができる。
しかし、コージエライトは一般に、結晶の析出温度が１
０００℃よりも高いため、その析出温度を低下するため
にＺｎＯを添加しかつＺｎＯがウイルマイト結晶を生成
し膨張率の大きいガーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ）及
びα石英（ＳｉＯ2 ）の析出をできる限り抑制するよう
にした。
以下の低い焼成温度により主結晶としてコージエライト
（２ＭｇＯ・２Ａｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 ）及びウイルマ
イト（２ＺｎＯ・ＳｉＯ2 ）を多量に析出する。このコ
ージエライトは強度が高く、熱膨張係数が低いため、ボ
ンドに求められる前述の特性を付与することができる。
しかし、コージエライトは一般に、結晶の析出温度が１
０００℃よりも高いため、その析出温度を低下するため
にＺｎＯを添加しかつＺｎＯがウイルマイト結晶を生成
し膨張率の大きいガーナイト（ＺｎＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ）及
びα石英（ＳｉＯ2 ）の析出をできる限り抑制するよう
にした。
【０００９】かかる結晶化ガラスの組成限定の理由は次
のとおりである。ＳｉＯ2 はガラスのネットワークホー
マーであると共にコージエライト及びウイルマイトの結
晶構成成分である。ＳｉＯ2 の含有量が３０％より少な
いと失透を生成し易くなり結晶化ガラスの製造が難しく
なり、６０％より多くなると焼成温度が高くなり過ぎ低
温度での焼成が難しくなる。Ａｌ2 Ｏ3 はコージエライ
トの構成成分であり、その含有量が５％より少ないと失
透が生成し易くなり結晶化ガラスの製造が難しくなり、
２８％より多いと溶融温度が高くなる。
のとおりである。ＳｉＯ2 はガラスのネットワークホー
マーであると共にコージエライト及びウイルマイトの結
晶構成成分である。ＳｉＯ2 の含有量が３０％より少な
いと失透を生成し易くなり結晶化ガラスの製造が難しく
なり、６０％より多くなると焼成温度が高くなり過ぎ低
温度での焼成が難しくなる。Ａｌ2 Ｏ3 はコージエライ
トの構成成分であり、その含有量が５％より少ないと失
透が生成し易くなり結晶化ガラスの製造が難しくなり、
２８％より多いと溶融温度が高くなる。
【００１０】ＭｇＯはコージエライトの構成成分であ
り、その含有量が５％より少ないとコージエライトの析
出量が少なくなりボンドの強度が低下し、２８％より多
くなると失透が生成し易く結晶化ガラスの製造が難しく
なる。ＺｎＯはコージエライトを低温度で析出するため
に添加する。その含有量が３％より少ないとコージエラ
イトの生成量が少なくなりボンドの強度が低下し、３５
％より多いと失透が生成し易く結晶化ガラスの製造が難
しくなる。
り、その含有量が５％より少ないとコージエライトの析
出量が少なくなりボンドの強度が低下し、２８％より多
くなると失透が生成し易く結晶化ガラスの製造が難しく
なる。ＺｎＯはコージエライトを低温度で析出するため
に添加する。その含有量が３％より少ないとコージエラ
イトの生成量が少なくなりボンドの強度が低下し、３５
％より多いと失透が生成し易く結晶化ガラスの製造が難
しくなる。
【００１１】Ｂ2 Ｏ3 は必須成分ではないが添加するこ
とにより結晶の析出速度を遅くすることができそれを調
整できる。しかし、その含有量が３５％を超えると結晶
の析出速度が遅くなり過ぎると共にボンドとしての強度
が低下する。結晶化ガラスの組成は上記範囲中ＳｉＯ
2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＺｎＯの含有量を次のように
することがより望ましい。即ち、（２ＭｇＯ＋２Ａｌ2
Ｏ3 ＋５ＳｉＯ2 ）／（２ＺｎＯ＋ＳｉＯ2 ）の比率が
３／１〜１／３の範囲がより望ましい。この比率が３／
１より大きくなると焼成温度が高くなり、逆に１／３よ
り小さくなると失透が生成し易くなる傾向にある。
とにより結晶の析出速度を遅くすることができそれを調
整できる。しかし、その含有量が３５％を超えると結晶
の析出速度が遅くなり過ぎると共にボンドとしての強度
が低下する。結晶化ガラスの組成は上記範囲中ＳｉＯ
2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＺｎＯの含有量を次のように
することがより望ましい。即ち、（２ＭｇＯ＋２Ａｌ2
Ｏ3 ＋５ＳｉＯ2 ）／（２ＺｎＯ＋ＳｉＯ2 ）の比率が
３／１〜１／３の範囲がより望ましい。この比率が３／
１より大きくなると焼成温度が高くなり、逆に１／３よ
り小さくなると失透が生成し易くなる傾向にある。
【００１２】結晶化ガラスの組成は以上の成分の総量が
９０％以上であればよく、残部１０％についてはＢａ
Ｏ，ＣａＯ，Ｐ2 Ｏ5 ，その他遷移金属酸化物を含有す
ることができる。かかる結晶化ガラスは、使用にあたり
粒状にされるが、その粒径は、特に限定されない。本発
明による砥石は、上記結晶化ガラスとダイヤモンド、Ｃ
ＢＮ等の砥粒とを公知の一般的な方法によって製造され
る。その際の添加物、製造工程等何ら限定されるもので
はないが、チップポケットを形成するために有気孔タイ
プとすることが好ましい。
９０％以上であればよく、残部１０％についてはＢａ
Ｏ，ＣａＯ，Ｐ2 Ｏ5 ，その他遷移金属酸化物を含有す
ることができる。かかる結晶化ガラスは、使用にあたり
粒状にされるが、その粒径は、特に限定されない。本発
明による砥石は、上記結晶化ガラスとダイヤモンド、Ｃ
ＢＮ等の砥粒とを公知の一般的な方法によって製造され
る。その際の添加物、製造工程等何ら限定されるもので
はないが、チップポケットを形成するために有気孔タイ
プとすることが好ましい。
【００１３】
【実施例】ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｂ
2 Ｏ3 をガラスの原料とし、所定の組成割合に秤量し
た。これを１４００〜１６００℃で溶解し、水中に投下
しガラスを得た。次いで、得られたガラスをアルミナポ
ットに、水、アルミナボールと共に入れ、湿式粉砕し、
乾燥して平均粒径１．３μｍのガラス粉末を得た。次い
で、このガラス粉末を円柱にプレスし、８３０〜１００
０℃で焼成して柱状体を得、その物理特性を測定した。
本発明による結晶化ガラス及び従来のボンドの物理特性
と組成とを表１に示した。
2 Ｏ3 をガラスの原料とし、所定の組成割合に秤量し
た。これを１４００〜１６００℃で溶解し、水中に投下
しガラスを得た。次いで、得られたガラスをアルミナポ
ットに、水、アルミナボールと共に入れ、湿式粉砕し、
乾燥して平均粒径１．３μｍのガラス粉末を得た。次い
で、このガラス粉末を円柱にプレスし、８３０〜１００
０℃で焼成して柱状体を得、その物理特性を測定した。
本発明による結晶化ガラス及び従来のボンドの物理特性
と組成とを表１に示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】同表より明らかなように本発明による結晶
化ガラスは１０００℃以下の温度で焼成でき、焼成して
得たものは従来のボンドと比較して砥粒に近似した熱膨
張係数を持つ。更に、抗折強度も大きく、砥粒固定力が
高い。
化ガラスは１０００℃以下の温度で焼成でき、焼成して
得たものは従来のボンドと比較して砥粒に近似した熱膨
張係数を持つ。更に、抗折強度も大きく、砥粒固定力が
高い。
【００１６】
【発明の効果】本発明による砥粒固定用結晶化ガラス
は、１０００℃以下で焼成でき、焼成後は大きな機械的
強度、ダイヤモンドやＣＢＮの砥粒と近い膨張係数を有
するので高い保持力を持った砥粒固定用ボンドとするこ
とができる。また、本発明による結晶化ガラスをボンド
として使用した研削砥石は、優れた研削能力を長期間に
わたって維持することができる。
は、１０００℃以下で焼成でき、焼成後は大きな機械的
強度、ダイヤモンドやＣＢＮの砥粒と近い膨張係数を有
するので高い保持力を持った砥粒固定用ボンドとするこ
とができる。また、本発明による結晶化ガラスをボンド
として使用した研削砥石は、優れた研削能力を長期間に
わたって維持することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 顕一 東京都千代田区丸の内三丁目２番３号 岩 城硝子株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】モル％表示で本質的に ＳｉＯ2 ３０〜６０ Ａｌ2 Ｏ3 ５〜２８ ＭｇＯ ５〜２８ ＺｎＯ ３〜３５ Ｂ2 Ｏ3 ０〜３５ からなり、生成する主結晶がコージエライト及びウイル
マイトであることを特徴とする砥粒固定用結晶化ガラ
ス。 - 【請求項２】請求項１記載の結晶化ガラスにより砥粒を
固定した研削用砥石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190793A JPH06211542A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 砥粒固定用結晶化ガラス及びそれを使用した研削砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190793A JPH06211542A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 砥粒固定用結晶化ガラス及びそれを使用した研削砥石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06211542A true JPH06211542A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12068173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2190793A Pending JPH06211542A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 砥粒固定用結晶化ガラス及びそれを使用した研削砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06211542A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007054905A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Noritake Super Abrasive:Kk | ビトリファイドダイヤモンドホイール |
| WO2008062846A1 (fr) * | 2006-11-22 | 2008-05-29 | Asahi Glass Company, Limited | Pierre de dressage, composition de verre pour retenir des grains abrasifs, et composition de verre-céramique pour retenir des grains abrasifs |
| WO2009102144A3 (ko) * | 2008-02-12 | 2009-11-05 | 이화다이아몬드공업 주식회사 | 연삭휠용 유리 조성물, 이를 이용한 연삭휠 및 그 제조방법 |
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| US8545733B2 (en) | 2009-09-28 | 2013-10-01 | E I Du Pont De Nemours And Company | Methods of making glass-crystalline particles including a glass component and a crystalline component |
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| US12097592B2 (en) | 2020-07-10 | 2024-09-24 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Bonded abrasive article and method of making the same |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP2190793A patent/JPH06211542A/ja active Pending
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