JPH11509785A - 金属被覆された砥粒を含むガラス質研削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本ガラス質で結合された研削工具は、１２％〜５０％の結合剤、５％〜５０％の金属被覆された超砥粒、少なくとも１０％の気孔、及び２％〜２０％の固体潤滑剤を含んでなる。チタン又はニッケルで被覆されたダイヤモンドを備えた本研削工具は、サファイアのようなセラミック材料の研削に特に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】 金属被覆された砥粒を含むガラス質研削工具 発明の背景 本発明は、ガラス質結合剤中に金属被覆された超砥粒を含む研削工具に関する 。本工具は、セラミックの高性能研削にとりわけ有用である。 合成ダイヤモンドは、最初に開発されたとき、ニッケルや銅のような金属で被 覆された合成ダイヤモンドなどが、いろいろな樹脂結合や金属結合の研削工具に 使用された。このような工具の初期の態様は、米国特許第３９２５０３号や米 おいて、金属被覆されたダイヤモンドは、割合に厳しくない研削条件について存 在してきた。ダイヤモンド上の薄いニッケルや銅のコーティングは、研削砥石中 で合成ダイヤモンドの接着性や熱の移動を改良すると思われる。 ガラス質結合剤マトリックスのガラスに対してダイヤモンドを結合させること の難しさ、及びガラス質結合剤の研削工具を硬化させるのに必要な高温加熱サイ クルのため、合成ダイヤモンドやＣＢＮは、これらの砥粒が最初に開発されたと きは、ガラス質結合剤に使用されなかった。より最近になって、米国特許第４１ ５７８９７号や米国特許第４９５１４２７号に記載のように、金属被覆されたダ イヤモンドと立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）は、ビトリファイド結合剤の研削工具 に使用することが提案されている。 その他の保護コーティングも提案されてきた。米国特許第５３００１２９号に 記載のように、ガラス質結合剤の工具を加熱する際にＣＢＮを酸化から防ぐため 、反応性ガラス又はセラミックの薄い内 側層のコーティングと、随意のガラス材の外側層を、砥粒の上に被覆することが できる。金属やガラスのコーティングは、結合剤を加熱する際、結合剤のアルカ リ金属酸化物とＣＢＮとの反応や、砥粒と結合剤の境界でのガス副生物の発生や 膨れを防止する。膨れは、研削工具の形状を損なうことがある。 金属被覆された超砥粒が開発されて以来、ガラス質結合工具の多くの改良は、 鋼その他の金属の研削、とりわけＣＢＮ砥粒を用いた金属の研削に関係するもの である。セラミックその他の非鉄系材料の研削に用いられるガラス質結合工具に おける被覆ダイヤモンドの使用については、殆ど報告がされていない。 米国特許第４１５７８９７号において、超硬合金物品の乾式研削のため、２３ ％〜５３％（結合剤の体積を基準に）の結晶質（フレーク）グラファイトを含む 、銅、銀、ニッケル、コバルト、モリブデン、及びこれらの合金が、ビトリファ イド結合剤工具に使用されるダイヤモンドのコーティングとして提案されている 。この発明の工具には、合計で１０％以下の気孔率を有する研削砥石と、１５％ 以下の気孔率を有するホーンがある。金属クラッドは、この研削工具の任意要素 であり、被覆されていないダイヤモンドに対するニッケル被覆されたダイヤモン ドの、焼結炭化タングステンに対する研削性能の改良（測定値はない）が記載さ れている。 ここで、金属被覆された超砥粒が、少なくとも１０％の気孔率と約２％〜２０ ％の固体潤滑剤（例えば、グラファイト）を含むガラス質結合剤の研削工具の研 削性能を顕著に改良することが新たに見出された。研削性能の改良には、研削砥 石の摩耗速度に対する材料除去速度の高い比（Ｇ比）、加工物の低下した表面う ねりが挙げられる。これらの改良は、店頭のスキャニング装置に一般に使用され るサファイヤ窓の表面研削に特に有益である。 発明の要旨 本発明は、１２％〜１５％の結合剤、５％〜５０％の金属被覆された超砥粒、 少なくとも１０％の気孔率、及び２％〜２０％の固体潤滑剤を含む、ガラス質結 合剤研削工具である。本研削工具は、好ましくは、チタン、銅、又はニッケルで コーティングされたダイヤモンドを含む。被覆ダイヤモンドを含む本研削工具は 、被覆されていないダイヤモンドを含む同様な研削工具よりも高い破壊係数と高 いＧ比を特徴とする。本研削工具は、好ましくは、結合剤、金属被覆された超砥 粒、固体潤滑剤、及び随意の第２砥粒又はフィラーを含む混合物を、最終砥石に 必要なサイズと形状を有する型の中でホットプレスすることによって製造された 砥石である。 好ましい態様の詳細な説明 本発明の研削工具には、焼成後の体積基準で、１２％〜５０％の結合剤、５％ 〜５０％の金属被覆された超砥粒、少なくとも１０％の気孔、２％〜２０％の固 体潤滑剤、及び所望による４０％までのフィラー、第２砥粒、及び加工助剤を含 んでなる固定砥粒の砥石、ディスク、砥石車セグメント、ストーン、ホーンが挙 げられる。 本研削工具に有用な超砥粒には、重量で０．５％〜８０％、好ましくは０．５ ％〜３５％、最も好ましくは０．５％〜１０％の少なくとも１種の金属又は合金 で被覆された天然又は合成のダイヤモンドとＣＢＮ、及びこれらの組み合わせが 挙げられる。被覆されたダイヤモンドに関し、重量で０．５％〜１０％の金属コ ーティングが好ましい。６０％を上回るコーティングは、冷間プレスの砥石に膨 れを生じさせ高く、また、３５％を上回るコーティングは、表面の研削操作に使 用されるホットプレス砥石に、劣った研削結果を生じさせ易い。 砥粒は、焼成の際に結合剤のガラスと砥粒の潤れを改良するため、結合剤と砥 粒の二次(post)サイズと強度を改良するため、及び研削の際に結合剤の脱落によ り砥粒が早期に損失するのを減らすため、金属で被覆される。金属及び／又は金 属酸化物又は炭化物が、ガラスと砥粒の間に改良された結合を形成することが示 唆された。金属に加え、コーティング中に炭化物又は酸化物が存在することある いは焼成中に生成することは、研削工具の性能を改良するものと考えられる。こ れらの効果は、より良好な材料除去速度／工具摩耗の比、より高い砥石強度、及 びより良好な加工物の表面品質をもたらし、より安全でより経済的な研削工具を 提供するものと考えられる。 ガラス質結合剤に適合する任意の金属が使用されてよいが、好ましい金属はチ タン、ニッケル、銅、銀、コバルト、モリブデン、これらの組み合わせ、及びこ れらの合金である。チタン被覆のダイヤモンドは、セラミック材料の特にサファ イヤの研削に好ましい。ニッケルとニッケル合金もまた好ましい。適切な砥粒に は、例えば、約８〜１０％のチタンを被覆されたゼネラルエレクトリック社から 入手可能なＰＶＧダイヤモンドが挙げられる。 任意の超砥粒の粒子サイズが使用されてよい。セラミック材料の研削に使用さ れるダイヤモンドに関し、米国標準メッシュ粒子サイズで５０／８０〜３２５／ ４００、好ましくは８０／１２０〜２７０／３２５（１００〜３２０グリット） が選択される。同様な粒子サイズがＣＢＮについても適切である。ある用途にお いては、非常に微細な砥粒のミクロンサイズの範囲（即ち、０．５〜５００μｍ ）が適切である。 任意の多くの公知のビトリファイド又はガラス質結合剤が使用されてよく、シ リカ、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、酸化アルミニウ ム、アルカリ金属、アルカリ土類金属を含む一般的な結合剤が挙げられる。結合 剤は、素原料の混合物、所望の粒子サイズに粉砕・分別されたガラスフリット、 又はこれら双方の組み合わせの形態であることができる。本発明に使用するのに 適切な代表的な結合剤は、米国特許第５４７２４６１号と米国特許第５２０３８ ８６号に記載されており、これらの特許は本願でも参考にして取り入れられてい る。 本研削工具における被覆されたダイヤモンドの十分な利点を得るためには、研 削工具の体積を基準に、少なくとも１０％の気孔率、好ましくは少なくとも１５ ％の気孔率、最も好ましくは２０％の気孔率を有する多孔質の研削工具を提供す ることが必要である。研削工具の製造においてホットプレスのプロセスを調整す ることにより、約２５％に及ぶ気孔率を得ることができる。気孔は、砥粒と結合 剤の混合物に、中空のセラミック球の成分や、焼成される工具に、泡、気孔、又 はチャンネルを生じさせる適切な形状を有するその他の耐熱材料を添加すること によって導入することもできる。米国特許第５４７２４６１号に記載のタイプの 中空セラミック球やより小さい直径の同様な球が最も好ましい。このようなフィ ラーを添加し、焼成後の研削工具の体積を基準に１０％〜５０％の好ましい全気 孔率を得ることができる。 気孔は、工具組成物の一部としての固体状で供給される潤滑剤又は湿式研削操 作の際に添加される液体冷却剤と組み合わされて、工具表面や加工物から研削屑 を除去し、潤滑剤を研削面に供給し、工具と加工物を冷却・潤滑するのを助長し 、改良された研削性能を提供する。当業者であれば、これらの効果を最大限にし 、乾式及び湿式の研削操作を可能にするように、工具組成の気孔率と固体潤滑剤 のバランスを選択できよう。気孔率と固体潤滑剤の合計は、焼成後 の全工具体積を基準に１２％〜６０％、好ましくは約２０％〜４０％である。 好ましい固体潤滑剤はグラファイト、とりわけ微細なフレークのグラファイト である。適切なグラファイトの例は、米国特許第５４７２４６１号に記載されて おり、アズベリーグラファイトミルズ社より入手可能である。また、本発明の研 削工具に有用なものは、硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、六方晶 窒化ホウ素、及びその他のビトリファイド結合の研削工具に有用するのに適切な ことが知られている固体潤滑剤である。 この他、所望による研削工具の成分が使用されてよい。当業者は、多くは、研 削工具の全体的コストを下げるため、超砥粒を含む工具混合物に第２砥粒を添加 する。限定されるものではないが、アルミナや溶融アルミナの砥粒、ゾルゲルの 種付けされた又は種付けされていないα−アルミナ砥粒、炭化ケイ素、などの第 ２砥粒が、が第１研削工具の体積を基準に約０．１％〜４０％、好ましくは約１ ％〜２０％のレベルで使用されることができる。超砥粒と第２砥粒の合計の含有 率は、研削工具の体積を基準に約４０％〜５０％が好ましい。同様に、工具の生 産性及び／又は研削性能を高めるため、限定されるものではないが、金属粉末、 中空セラミック又はガラスの球状物、炭化ケイ素、アルミナ、充実ムライト、ヒ ュームドシリカ、二酸化チタンなどの種々の形状や物理的形態のフィラーが、例 えば、焼成後の研削工具の体積を基準に約０．１％〜４０％、好ましくは４％〜 １０％の有効量で添加されてよい。また、当該技術で公知の一時バインダーのよ うな加工助剤が使用されることもできる。 研削工具のこれらの成分は、一般に、混合され、スクリーニングされ、プレス 加工用の適当な型に入れられ、そして加熱される。プ レス加工は、冷間プレス、熱間プレス、加熱圧印などの当業者に公知の任意の手 段によって行われることができる。好ましいポットプレス技術は、米国特許第４ １５７８９７号や米国特許第５４７２４６１号に記載されており、これらは本願 でも参考にして取り入れられている。好ましいプロセスにおいて、ホットプレス は、砥石のサイズと形状に応じて、６００℃〜９００℃において１分間〜４時間 にわたって行われることができる。冷間プレスのプロセスにおいては、未焼成の 成形体の研削工具が、当該技術で公知の方法により、最終的物品を作成するのに 一時的な工業的焼成サイクルと条件下で加熱される。加熱は、一般に、プレスの タイプや砥石のサイズと形状に応じ、６００℃〜１２００℃の温度で数時間〜数 日間にわたって行われる。 研削工具は、ガラス質結合剤の研削工具の製造に現状で使用される公知の方法 によってバランスが取られ、仕上げられる。本発明のこれらの研削工具は、精密 な研削処理を必要とする種々のセラミック、研削物品、硬化金属物品の製造に有 用である。 下記の例は、本発明を例証するためのものであり、本発明の範囲を限定するも のではない。特に明記がない限り、全ての組成は、焼成後の研削工具の体積割合 を基準に示す。 例１ チタン被覆されたダイヤモンド砥粒（２２０グリットのＲＶＧダイヤモンド上 の８〜１０％チタン、ゼネラルエレクトリック社より入手）と、比較として被覆 されていないダイヤモンド（２２０グリット）を含む対照標準を用い、下記の組 成物よりセグメント式表面研削砥石を調製した。研削砥石の組成 サンプル１は本発明を示し、Ｃ−１はダイヤモンドを被覆していない対照標準 であり、サンプルＣ−２とＣ−３はｋｅａｔの米国特許第４１５７８９７号の砥 石であるが、但し、ｋｅａｔ砥石のダイヤモンドをチタンではなくニッケル被覆 であった。 結合剤は、フェローコーポレーション社より入手のガラスフリットの形態の一 般的なシリカ−アルミノホウ酸塩の結合剤であった。 炭化ケイ素の第２砥粒（２２０グリット）は、ノートン社から入手した。グラ ファイト（４４３４グレード）は、アズベリーグラファイトミルズ社から入手し 、約１００〜３２５メッシュの微細な粒子サイズを有した。砥石（直径２５．４ ｃｍ（１０インチ）×厚さ３．２ｃｍ（１／８インチ））は、Ｌｉの米国特許第 ５４７２４６１号の例１に記載のホットプレス法により、これらの組成物より製 造した。これらの砥石は、下記の条件下で湿式研磨テストに供した。 機器 ： ブランチャードグラインダー 砥石速度 ： １１５０ｒｐｍ テーブル回転 ： ６４ｒｐｍ 下方送り ： ０．０１０ｃｍ（０．００４インチ） 冷却剤 ： 脱イオン水中の１％のチャレンジ３００ＨＴ 冷却剤（インターサービスダイナミックス社 より入手、Ｂｅｔｅｌ、ＣＴ） 研削される材料： サファイヤ研削テストの結果 結果は、上記のように、同じレベルの潤滑剤と気孔率の被覆なしのダイヤモン ドサンプルに比較し、本発明のチタン被覆したダイヤモンドサンプルの顕著なＧ 比の向上を示す（約９倍優れる）。チタン被覆したダイヤモンドサンプルの中で 、比較的低い気孔率は、Ｇ比と所要電力の双方に悪影響を及ぼした。ｋｅａｔ特 許に教示の被覆ダイヤモンドを用いると、５％と１０％の気孔率において、Ｇ比 は本発明で得られたものの半分よりもさらに低く、所要電力は２倍であった。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年１月２７日 【補正内容】 明細書 金属被覆された超砥粒が開発されて以来、ガラス質結合工具の多くの改良は、 鋼その他の金属の研削、とりわけＣＢＮ砥粒を用いた金属の研削に関係するもの である。セラミックその他の非鉄系材料の研削に用いられるガラス質結合工具に おける被覆ダイヤモンドの使用については、殆ど報告がされていない。 米国特許第４１５７８９７号において、超硬合金物品の乾式研削のため、２３ ％〜５３％（結合剤の体積を基準に）の結晶質（フレーク）グラファイトを含む 、銅、銀、ニッケル、コバルト、モリブデン、及びこれらの合金が、ビトリファ イド結合剤工具に使用されるダイヤモンドのコーティングとして提案されている 。この発明の工具には、合計で１０％以下の気孔率を有する研削砥石と、１５％ 以下の気孔率を有するホーンがある。金属クラッドは、この研削工具の任意要素 であり、被覆されていないダイヤモンドに対するニッケル被覆されたダイヤモン ドの、焼結炭化タングステンに対する研削性能の改良（測定値はない）が記載さ れている。 ここで、金属被覆された超砥粒が、少なくとも１０％の気孔率と約２％〜２０ ％の固体潤滑剤（例えば、グラファイト）を含むガラス質結合剤の研削工具の研 削性能を顕著に改良することが新たに見出された。研削性能の改良には、研削砥 石の摩耗速度に対する材料除去速度の高い比（Ｇ比）、加工物の低下した表面う ねりが挙げられる。これらの改良は、店頭のスキャニング装置に一般に使用され るサファイヤ窓の表面研削に特に有益である。 発明の要旨 本発明は、超砥粒とグラファイトその他の潤滑剤を含むガラス質 結合剤の研削工具であって、本研削工具は、１２％〜５０％の結合剤、５％〜５ ０％の金属被覆された超砥粒、少なくとも１５％の気孔率、及び２％〜２０％の 固体潤滑剤を含むことを特徴とする。これらの研削工具には、１２％〜５０％の 結合剤、５％〜５０％の金属被覆された超砥粒、少なくとも１５％の気孔率、及 び２％〜２０％の固体潤滑剤を含むことを特徴とする研削砥石が挙げられる。本 研削工具は、好ましくは、チタン、銅、又はニッケルで被覆されたダイヤモンド を含んでなる。被覆ダイヤモンドを含む本研削工具は、被覆されていないダイヤ モンドを含む同様な研削工具よりも高い破壊係数と高いＧ比を特徴とする。本研 削工具は、好ましくは、結合剤、金属被覆された超砥粒、固体潤滑剤、及び随意 の第２砥粒又はフィラーを含む混合物を、最終砥石に必要なサイズと形状を有す る型の中でホットプレスすることによって製造された砥石である。 好ましい態様の詳細な説明 本発明の研削工具には、焼成後の体積基準で、１２％〜５０％の結合剤、５％ 〜５０％の金属被覆された超砥粒、少なくとも１０％の気孔、２％〜２０％の固 体潤滑剤、及び所望による４０％までのフィラー、第２砥粒、及び加工助剤を含 んでなる固定砥粒の砥石、ディスク、砥石車セグメント、ストーン、ホーンが挙 げられる。 任意の超砥粒の粒子サイズが使用されてよい。セラミック材料の研削に使用さ れるダイヤモンドに関し、米国標準メッシュ粒子サイズで５０／８０〜３２５／ ４００、好ましくは８０／１２０〜２７０／３２５（１００〜３２０グリット） が選択される。同様な粒子サイズがＣＢＮについても適切である。ある用途にお いては、非常に微細な砥粒のミクロンサイズの範囲（即ち、０．５〜５００μｍ ）が適切である。 任意の多くの公知のビトリファイド又はガラス質結合剤が使用されてよく、シ リカ、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、酸化アルミニウム、アルカリ金属、アルカ リ土類金属を含む一般的な結合剤が挙げられる。結合剤は、素原料の混合物、所 望の粒子サイズに粉砕・分別されたガラスフリット、又はこれら双方の組み合わ せの形態であることができる。本発明に使用するのに適切な代表的な結合剤は、 米国特許第５４７２４６１号と米国特許第５２０３８８６号に記載されている。 本研削工具における被覆されたダイヤモンドの十分な利点を得るためには、研 削工具の体積を基準に、少なくとも１０％の気孔率、好ましくは少なくとも１５ ％の気孔率、最も好ましくは２０％の気孔率を有する多孔質の研削工具を提供す ることが必要である。研削工具の製造においてホットプレスのプロセスを調整す ることにより、約２５％に及ぶ気孔率を得ることができる。気孔は、砥粒と結合 剤の混合物に、中空のセラミック球の成分や、焼成される工具に、泡、気孔、又 はチャンネルを生じさせる適切な形状を有するその他の耐熱材料を添加すること によって導入することもできる。米国特許第５４７２４６１号に記載のタイプの 中空セラミック球やより小さい直径の同様な球が最も好ましい。このようなフィ ラーを添加し、焼成後の研削工具の体積を基準に１０％〜５０％の好ましい全気 孔率を得ることができる。 気孔は、工具組成物の一部としての固体状で供給される潤滑剤又は湿式研削操 作の際に添加される液体冷却剤と組み合わされて、工具表面や加工物から研削屑 を除去し、潤滑剤を研削面に供給し、工具と加工物を冷却・潤滑するのを助長し 、改良された研削性能を提供する。当業者であれば、これらの効果を最大限にし 、乾式及び湿式の研削操作を可能にするように、工具組成の気孔率と固体潤滑剤 のバランスを選択できよう。気孔率と固体潤滑剤の合計は、焼成後の全工具体積 を基準に１２％〜６０％、好ましくは約２０％〜４０％である。 好ましい固体潤滑剤はグラファイト、とりわけ微細なフレークのグラファイト である。適切なグラファイトの例は、米国特許第５４７２４６１号に記載されて おり、アズベリーグラファイトミルズ社より入手可能である。また、本発明の研 削工具に有用なものは、硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、六方晶 窒化ホウ素、及びその他のビトリファイド結合の研削工具に有用するのに適切な ことが知られている固体潤滑剤である。 この他、所望による研削工具の成分が使用されてよい。当業者は、多くは、研 削工具の全体的コストを下げるため、超砥粒を含む工具混合物に第２砥粒を添加 する。限定されるものではないが、アルミナや溶融アルミナの砥粒、ゾルゲルの 種付けされた又は種付けされていないα−アルミナ砥粒、炭化ケイ素、などの第 ２砥粒が、焼成された研削工具の体積を基準に約０．１％〜４０％、好ましくは 約１％〜２０％のレベルで使用されることができる。超砥粒と第２砥粒の合計の 含有率は、研削工具の体積を基準に約４０％〜５０％が好ましい。同様に、工具 の生産性及び／又は研削性能を高めるため、限定されるものではないが、金属粉 末、中空セラミック又はガ ラスの球状物、炭化ケイ素、アルミナ、充実ムライト、ヒュームドシリカ、二酸 化チタンなどの種々の形状や物理的形態のフィラーが、例えば、焼成後の研削工 具の体積を基準に約０．１％〜４０％、好ましくは４％〜１０％の有効量で添加 されてよい。また、当該技術で公知の一時バインダーのような加工助剤が使用さ れることもできる。 研削工具のこれらの成分は、一般に、混合され、スクリーニングされ、プレス 加工用の適当な型に入れられ、そして加熱される。プレス加工は、冷間プレス、 熱間プレス、加熱圧印などの当業者に公知の任意の手段によって行われることが できる。好ましいポットプレス技術は、米国特許第４１５７８９７号や米国特許 第５４７２４６１号に記載されている。好ましいプロセスにおいて、ホットプレ スは、砥石のサイズと形状に応じて、６００℃〜９００℃において１分間〜４時 間にわたって行われることができる。冷間プレスのプロセスにおいては、未焼成 の成形体の研削工具が、当該技術で公知の方法により、最終的物品を作成するの に一時的な工業的焼成サイクルと条件下で加熱される。加熱は、一般に、プレス のタイプや砥石のサイズと形状に応じ、６００℃〜１２００℃の温度で数時間〜 数日間にわたって行われる。 研削工具は、ガラス質結合剤の研削工具の製造に現状で使用される公知の方法 によってバランスが取られ、仕上げられる。本発明のこれらの研削工具は、精密 な研削処理を必要とする種々のセラミック、研削物品、硬化金属物品の製造に有 用である。 下記の例は、本発明を例証するためのものであり、本発明の範囲を限定するも のではない。特に明記がない限り、全ての組成は、焼成後の研削工具の体積割合 を基準に示す。 例１ チタン被覆されたダイヤモンド砥粒（７５μｍ（２２０グリット）のＲＶＧダ イヤモンド上の８〜１０％チタン、ゼネラルエレクトリック社より入手）と、比 較として被覆されていないダイヤモンド（７５μｍ）（２２０グリット）を含む 対照標準を用い、下記の組成物よりセグメント式表面研削砥石を調製した。研削砥石の組成 サンプル１は本発明を示し、Ｃ−１はダイヤモンドを被覆していない対照標準 であり、サンプルＣ−２とＣ−３はｋｅａｔの米国特許第４１５７８９７号の砥 石であるが、但し、ｋｅａｔ砥石のダイヤモンドをチタンではなくニッケル被覆 であった。 結合剤は、フェローコーポレーション社より入手のガラスフリットの形態の一 般的なシリカ−アルミノホウ酸塩の結合剤であった。 炭化ケイ素の第２砥粒（６６μｍ）（２２０グリット）は、ノートン社から入 手した。グラファイト（４４３４グレード）は、アズベリーグラファイトミルズ 社から入手し、約１５０〜４５μｍ（１００〜３２５メッシュ）の微細な粒子サ イズを有した。砥石（直径２５．４ｃｍ（１０インチ）×厚さ３．２ｃｍ（１／ ８インチ））は、Ｌｉの米国特許第５４７２４６１号の例１に記載のホットプレ ス法により、これらの組成物より製造した。これらの砥石は、下記 の条件下で湿式研削テストに供した。 機器 ： ブランチャードグラインダー 砥石速度 ： １１５０ｒｐｍ テーブル回転 ： ６４ｒｐｍ 下方送り ： ０．０１０ｃｍ（０．００４インチ） 冷却剤 ： 脱イオン水中の１％のチャレンジ３００ＨＴ 冷却剤（インターサービスダイナミックス社 より入手、Ｂｅｔｅｌ、ＣＴ） 研削される材料： サファイヤ研削テストの結果 結果は、上記のように、同じレベルの潤滑剤と気孔率の被覆なしのダイヤモン ドサンプルに比較し、本発明のチタン被覆したダイヤモンドサンプルの顕著なＧ 比の向上を示す（約９倍優れる）。チタン被覆したダイヤモンドサンプルの中で 、比較的低い気孔率は、Ｇ比と所要電力の双方に悪影響を及ぼした。ｋｅａｔ特 許に教示の被覆ダイヤモンドを用いると、５％と１０％の気孔率において、Ｇ比 は本発明で得られたものの半分よりもさらに低く、所要電力は２倍であった。 請求の範囲 １．超砥粒とグラファイトその他の潤滑剤を含んでなり、１２〜５０％の結合 剤、５〜５０％の金属被覆された超砥粒、少なくとも１０％の気孔、及び２〜２ ０％の固体潤滑剤を含むことを特徴とするガラス質結合剤の研削砥石。 ２．さらに４〜１０％のフィラーを含む請求項１に記載のガラス質結合剤の研 削砥石。 ３．金属被覆された超砥粒が、チタン、銅、ニッケル、及びそれらの合金、及 びそれらの組み合わせからなる群より選択された金属で被覆されたダイヤモンド である請求項１に記載のガラス質結合剤の研削砥石。 ４．金属被覆された超砥粒が、０．５〜３５重量％のチタンを被覆された合成 ダイヤモンドである請求項３に記載のガラス質結合剤の研削砥石。 ５．固体潤滑剤がグラファイトである請求項１に記載のガラス質結合剤の研削 砥石。 ６．ガラス質結合剤の研削砥石が、結合剤、金属被覆された超砥粒、及びグラ ファイトを含む混合物を、型の中で、約６００〜９００℃の温度で約１分間〜４ 時間にわたってホットプレスすることによって製造された請求項５に記載のガラ ス質結合剤の砥石砥石。 ７．ガラス質結合剤の研削砥石が、金属被覆されていないダイヤモンドを含む 同等なガラス質結合剤の研削砥石の少なくとも２倍を超える破壊係数を有する請 求項６に記載のガラス質結合剤の研削砥石。 ８．ガラス質結合剤の研削砥石が、金属被覆されていないダイヤモンドを含む 同等なガラス質結合剤の研削砥石の少なくとも２倍を 超える、セラミック材料の表面研削におけるＧ比を有する請求項６に記載のガラ ス質結合剤の研削砥石。 ９．セラミック材料がサファイアである請求項８に記載のガラス質結合剤の研 削砥石。 １０．さらに０〜２０％の第２砥粒を含む請求項１に記載のガラス質結合剤の 研削砥石。 １１．超砥粒とグラファイトその他の潤滑剤を含んでなり、１２〜５０％の結 合剤、５〜５０％の金属被覆された超砥粒、少なくとも１０％の気孔、及び２〜 ２０％の固体潤滑剤を含むことを特徴とするガラス質結合剤の研削工具。 【手続補正書】 【提出日】１９９８年１１月３０日 【補正内容】 請求の範囲 １．超砥粒とグラファイトその他の潤滑剤を含んでなり、１２〜５０％の結合 剤、５〜５０％の金属被覆された超砥粒、少なくとも１０％の気孔、及び２〜２ ０％の固体潤滑剤を含むことを特徴とするガラス質結合剤の研削砥石。 ２．さらに４〜１０％のフィラーを含む請求項１に記載のガラス質結合剤の研 削砥石。 ３．金属被覆された超砥粒が、チタン、銅、ニッケル、及びそれらの合金、及 びそれらの組み合わせからなる群より選択された金属で被覆されたダイヤモンド である請求項１に記載のガラス質結合剤の研削砥石。 ４．金属被覆された超砥粒が、０．５〜３５重量％のチタンを被覆された合成 ダイヤモンドである請求項３に記載のガラス質結合剤の研削砥石。 ５．固体潤滑剤がグラファイトである請求項１に記載のガラス質結合剤の研削 砥石。 ６．ガラス質結合剤の研削砥石が、結合剤、金属被覆された超砥粒、及びグラ ファイトを含む混合物を、型の中で、約６００〜９００℃の温度で約１分間〜４ 時間にわたってホットプレスすることによって製造された請求項５に記載のガラ ス質結合剤の研削砥石。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＲＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１２％〜５０％の結合剤、５％〜５０％の金属被覆された超砥粒、少なく とも１０％の気孔、及び２％〜２０％の固体潤滑剤を含んでなる、ガラス質結合 剤の研削工具。 ２．４％〜１０％のフィラーと０％〜２０％の第２砥粒をさらに含む請求項１ に記載のガラス質結合剤の研削工具。 ３．金属被覆された超砥粒が、チタン、銅、ニッケル、及びそれらの合金、及 びそれらの組み合わせからなる群より選択された金属で被覆されたダイヤモンド である請求項１に記載のガラス質結合剤の研削工具。 ４．金属被覆された超砥粒が、重量で０．５％〜３５％のチタンを被覆された 合成ダイヤモンドである請求項３に記載のガラス質結合剤の研削工具。 ５．固体潤滑剤がグラファイトである請求項１に記載のガラス質結合剤の研削 工具。 ６．ガラス質結合剤の研削工具が、結合剤、金属被覆された超砥粒、及びグラ ファイトを含む混合物を、型の中で、約６００〜９００℃の温度で約１分間〜４ 時間にわたってホットプレスすることによって得られた砥石である請求項５に記 載のガラス質結合剤の研削工具。 ７．ガラス質結合剤の研削工具が、金属被覆されていないダイヤモンドを含む 同等なガラス質結合剤の研削工具の少なくとも２倍を超える破壊係数を有する請 求項６に記載のガラス質結合剤の研削工具。 ８．ガラス質結合剤の研削工具が、金属被覆されていないダイヤモンドを含む 同等なガラス質結合剤の研削工具の少なくとも２倍を 超える、セラミック材料の表面研削におけるＧ比を有する請求項６に記載のガラ ス質結合剤の研削工具。 ９．セラミック材料がサファイアである請求項８に記載のガラス質結合剤の研 削工具。