KR101104051B1 - 코팅된 연마제 - Google Patents

코팅된 연마제 Download PDF

Info

Publication number
KR101104051B1
KR101104051B1 KR1020067014945A KR20067014945A KR101104051B1 KR 101104051 B1 KR101104051 B1 KR 101104051B1 KR 1020067014945 A KR1020067014945 A KR 1020067014945A KR 20067014945 A KR20067014945 A KR 20067014945A KR 101104051 B1 KR101104051 B1 KR 101104051B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating
diamond
coated
tungsten
hard abrasive
Prior art date
Application number
KR1020067014945A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070003834A (ko
Inventor
데이비드 패트릭 에간
요하네스 알렉산더 엔젤스
마이클 레스터 피쉬
Original Assignee
엘리먼트 씩스 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘리먼트 씩스 리미티드 filed Critical 엘리먼트 씩스 리미티드
Publication of KR20070003834A publication Critical patent/KR20070003834A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101104051B1 publication Critical patent/KR101104051B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
    • C09K3/1445—Composite particles, e.g. coated particles the coating consisting exclusively of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C26/00—Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/18—Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates
    • C23C14/185—Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates by cathodic sputtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4417—Methods specially adapted for coating powder
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30—Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

본 발명은 전형적으로 다이아몬드나 cBN계인 초-경질 연마 물질인 코어, 초-경질 연마 물질의 외부 표면에 화학적으로 결합된 금속 카바이드, 나이트라이드 또는 카보나이트라이드인 내부 층, 및 내부 층에 물리적으로 증착된 텅스텐 외부 층을 포함하는 코팅된 초-경질 연마제에 관한 것이다. 내부 층은, 바람직하게는 다이아몬드 연마 코어의 경우 티탄 카바이드 코팅이고, cBN 연마 코어의 경우 티탄 나이트라이드 또는 보라이드 코팅이다.

Description

코팅된 연마제{COATED ABRASIVES}
본 발명은 코팅된 연마제, 이의 제조 방법 및 연마제-함유 도구에서 사용하기 위한 코팅된 연마제에 관한 것이다.
[배경기술]
다이아몬드 및 cBN(입방 질화붕소) 입자와 같은 연마 입자는 절삭, 그라인딩, 드릴링, 톱질 및 폴리싱 용도에 흔히 사용되고 있다. 이런 용도에서 연마 입자는 금속 분말 혼합물과 혼합된 후, 고온에서 하소되어 결합된 절삭 요소를 형성한다. 전형적인 결합 매트릭스는 철, 코발트, 구리, 니켈 및/또는 이의 합금을 함유한다.
이런 용도에서 흔한 문제는 결합 매트릭스 중의 입자의 보유, 및 하소 과정과 후속적인 도포 과정 동안의 산화적 공격에 대한 저항성이다.
이런 문제는 흔히, 연마 입자를, 입자에 화학적으로 결합하는 금속 또는 합금, 및 결합 매트릭스에 화학적으로 결합하는 합금으로 코팅하여 해결된다. 전형적으로, 화학적 증착(CVD) 또는 물리적 증착(PVD 스퍼터 코팅) 기술이 사용된다. 티탄 카바이드가 이의 다이아몬드에의 우수한 접착성 때문에 연마 입자용 코팅으로서 제안되어온 물질의 한 예이다. 크롬 카바이드가, 사용될 수 있는 유사한 코팅 물질이다.
결합 매트릭스가 청동이나 Cu를 함유하는 경우 티탄 카바이드의 사용과 연관된 문제점은, 이들 물질이 티탄 카바이드와 반응하여, 사라져 임의의 가능한 개선된 입자 보유를 감소시키거나 중화시킬 수 있을 정도로 반응하는 경향이 있다는 점이다. 높은 온도나 시간이 관련되는 경우, 다이아몬드 입자는 결합 매트릭스가 또한 다이아몬드 합성용 용매/촉매로서 흔히 사용되는 금속을 함유하는 다이아몬드 입자 표면의 흑연화에 민감하다. 이런 금속의 예는 Fe, Co 및 Ni이다. 용융된 상태에서, 이들 금속은 다이아몬드를 용해시킬 수 있고, 이는 냉각시 흑연을 형성한다. 다이아몬드 표면의 흑연화 과정은 입자를 약화시킬 뿐 아니라 결합 매트릭스 중의 입자의 보유를 불량하게 할 수 있다.
또한, 코팅이 다이아몬드 입자를 보호하기 위해서는, 결합 매트릭스와 입자 사이에 차단벽을 형성해야만 한다. 달리 말하자면, 불투과성이고 고밀도이어서 결합 매트릭스의 성분이 이를 통과하여 입자 표면과 접촉할 수 없어야 한다. 성분들이 코팅을 통과할 수 있는 한가지 방법은 코팅을 통한 고체-상태 확산에 의한 것이다. 다르게는, 코팅이 불완전한 경우, 균열되거나 다공성인 성분이 코팅을 통과하여 입자 표면에 도달할 수 있다. 코팅은 초기에는 조밀하고 불투과성이지만, 하소 과정동안, 결합 매트릭스와의 혼합으로 인해 상 변이가 일어날 수 있어, 예를 들면 이로 인해 덜 조밀한 합금이 형성되거나, 아마도 다공성 코팅이 형성되어, 결합 매트릭스 성분이 코팅을 통과하여 입자 표면에 도달할 수 있다.
미국 특허 제 5,024,680 호는 도구 매트릭스중의 보유성이 개선된 다중 코팅된 다이아몬드 그릿을 개시하고 있다. 코팅된 그릿은 다이아몬드에 화학적으로 결합된, 강한 카바이드 형성자, 바람직하게는 크롬의 금속 카바이드로 된 제 1 코팅 층, 및 제 1 금속 층에 화학적으로 결합한, 내산화성 카바이드 형성자, 바람직하게는 텅스텐, 탄탈 또는 몰리브데늄으로 된 제 2 금속 코팅을 포함한다. 니켈과 같은 합금 금속으로 된 제 3 금속 코팅 층을 추가할 수 있다. 금속 증착에 의해 제 1 금속 층을 그릿에 도포한 후, 화학적 증착에 의해 제 2 금속 층을 도포함으로써 코팅된 그릿을 제조한다.
Fe, Co 및 Ni와 같은 원소가 다이아몬드를 흑연화할 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 크롬 카바이드가 코팅 물질로서 사용되는 경우, 이런 흑연화 방지에 특히 효과적이지 않고, 예를 들면 철의 경우, 이의 유효성을 제한한다.
제 2 층은 또한 특히 두꺼운 층이다. 따라서, 제 2 층이 제 1 층에 화학적으로 결합되어야만 하므로, 고온 코팅 공정이나 개별적인 가열 단계중 하나를 이용하여 이런 화학적 결합을 생성할 것을 요구한다.
발명의 요약
본 발명은, 초-경질 연마 물질인 코어; 초-경질 연마 물질의 외부 표면에 화학적으로 결합된, 금속 카바이드, 나이트라이드 또는 카보나이트라이드로 된 내부 층; 및 상기 내부 층에 물리적으로 증착된 텅스텐 외부 층을 포함하는 코팅된 초-경질 연마제에 관한 것이다.
외부 층은 바람직하게는 물리적 증착에 의해 도포된다.
초-경질 연마 물질은 전형적으로 다이아몬드계 또는 cBN계 물질일 수 있다.
내부 층은 바람직하게는 다이아몬드 연마 코어의 경우 티탄 카바이드 코팅이거나, 또는 cBN 연마 코어의 경우 티탄 나이트라이드 또는 보라이드 코팅이다.
외부 텅스텐 코팅이 물리적 증착에 의해 도포되기 때문에 이의 일부, 특히 이의 내부 부분은 카바이드화되지 않는다. 따라서, 이는 내부 층과 기재를 보호하기 위한 우수한 차단벽을 형성한다.
외부 층의 두께는 전형적으로 약 0.05㎛ 내지 약 10㎛, 특히 약 0.2㎛ 내지 약 1㎛이다.
티탄 또는 티탄 카바이드, 또는 티탄 또는 티탄 나이트라이드, 보라이드 또는 보로나이트라이드 형태의 Ti는 각각 다이아몬드 및 cBN 기재를 위한 유용한 코팅 물질로 알려져 왔다. 이들은, 기재에 화학적으로 결합하여 기재를 보호할 수 있고, 기재와 청동 또는 매트릭스 요소와 같은 결합제 사이의 결합을 개선시키는 능력 때문에 특히 유용하다. 그러나, 전술된 바와 같이, 이들은 일부 용도, 특히 청동이나 구리의 존재하에서 공격적 하소 조건하에서 하소되는 경우와 결합 매트릭스가 예를 들면 철 금속을 함유하는 경우에 적합하지 않다.
티탄계 코팅의 이점은, 텅스텐의 외부 코팅이 티탄계 코팅 층 상에 도포되는 다른 용도에까지 확장되는 것으로 확인되었다. 이는 다이아몬드 그릿이 제1철 금속을 함유하는 금속 결합 매트릭스 중에 사용되어 하소시 연마 도구 성분을 형성하는 경우 특히 그러하다. 이는 또한, 다이아몬드 입자의 경우 코팅된 다이아몬드-함유 연마 부분의 하소동안 티탄 카바이드 코팅이 매트릭스 물질의 성분, 예를 들면 청동과 반응하여 없어지는 경우(여기서, 티탄계 코팅은 사용된 액체 침윤물과 반응하여 없어져서 코팅된 다이아몬드-함유 침윤된 분말 금속 성분, 예를 들면 광산 탐사 드릴용 드릴 크라운을 형성한다), 또는 티탄계 코팅이 초연마 성분을 다른 금속 또는 세라믹 물질에 고정시키는데 사용되는 납땜과 반응하여 없어지는 경우에 유용하다.
외부 텅스텐 층은 카바이드화된 내부 부분을 갖지 않고, 이는 내부 층과 기재를 보호하기 위한 차단벽으로서 주로 작용하는 외부 층의 목적으로는 필수적이지 않고, 외부 코팅을 얇게 유지시킴으로써 충분한 층간 결합이 수득될 수 있다. 외부 코팅은 약 0.05㎛ 내지 약 10㎛, 특히 약 0.2㎛ 내지 약 1㎛의 두께를 갖는다.
이는, 특히 많은 양의 청동이나 구리가 티탄 카바이드 코팅의 유용성을 제한하는 경우, 다이아몬드 혼입된 도구, 예를 들면 톱날, 드릴, 다이아몬드 와이어용 비드와 같은 부품의 제조, 납땜된(brazed) 다이아몬드 와이어 비드와 같은 납땜된 다이아몬드 층 도구의 제조, 다이아몬드 함유 금속 함유 매트릭스 복합체의 제조, 및 TSPCD, PCD 및 다이아몬드 드릴스톤을 드릴 몸체에 고정시키고, CVD, 모노크리스탈, TSPCD 및 PCD를 톱날, 도구 기둥, 드릴 몸체에 고정시키는 것 등과 같은 다이아몬드 물질의 납땜에 유용하다.
또한, 코팅된 다이아몬드 혼입된 도구는 더 긴 도구 수명 및 더 높은 생산성과 같은 개선된 성능을 나타낸다. 납땜 용도를 위한 본 발명의 코팅된 다이아몬드 입자는, 산소를 배제할 것을 요구하는 Ti를 함유하는 활성 납땜과는 대조적으로, 공기 중에서 작업할 수 있는 간단한 납땜의 이용을 가능하게 한다.
코팅된 연마 입자는 바람직하게는 내부 층을 도포하기 위한 고온 코팅 공정 및 외부 층을 도포하기 위한 PVD 공정 또는 저온 CVD 공정을 이용하여 형성된다.
다이아몬드 그릿 입자는 금속 결합된 도구의 제조에 흔히 사용되는 것이다. 이들은 일반적으로 일정한 크기이고, 전형적으로 0.1 내지 10밀리미터이다. 이런 다이아몬드 그릿 입자의 예는 0.1 내지 60마이크론의 마이크론 그릿, 40 마이크론 내지 200 마이크론의 휠 그릿, 180 마이크론 내지 2밀리미터의 톱 그릿, 1밀리미터 내지 10밀리미터의 단결정, 몇 제곱 밀리미터의 CVD 인서트(insert) 내지 200밀리미터 이하 직경의 디스크, 몇 제곱미터의 PCD 인서트 내지 104 밀리미터 직경의 디스크, 0.1 내지 60 마이크론의 마이크론 범위 cBN 그릿, 40 마이크론 내지 200 마이크론 범위의 휠 그릿, 몇 밀리미터의 PcBN 인서트 내지 104 밀리미터 이하 직경의 디스크를 포함한다.
다이아몬드 입자는 먼저 고온 코팅 공정으로 코팅되어 내부 층을 제공하고, 이는 금속 층 또는 금속 카바이드, 나이트라이드 또는 카보나이트라이드 층일 수 있다. cBN의 경우, 이런 내부 코팅은 전형적으로 금속 나이트라이드, 보라이드 또는 보로나이트라이드 층일 것이다. 이 고온 코팅 공정에서, 금속계 코팅은 이런 결합이 일어나기에 적합한 고온 조건 하에서 다이아몬드 기재에 도포된다. 사용될 수 있는 전형적인 고온 코팅 기법은 예를 들면 금속 할라이드 기체 상으로부터의 증착을 포함하는 방법, CVD 공정 또는 열확산 코팅 또는 금속 증착 공정을 포함한다. 금속 할라이드 기체 상으로부터의 증착 및 CVD 공정이 바람직하다.
금속 할라이드 기상으로부터의 증착을 수반하는 방법에서, 코팅될 입자는 적절한 기체 환경(예를 들면 불활성 기체, 수소, 탄화수소, 감압중 하나 이상을 함유하는 비-산화성 환경) 하에서 코팅될 금속(예를 들면 Ti)을 함유하는 금속-할라이드에 노출된다. 금속 할라이드는 공정의 일부로서 금속으로부터 생성될 수 있다.
혼합물을 열 사이클에 가하고, 이 동안 금속-할라이드가 Ti를 입자의 표면으로 이동시켜, 입자 표면에서 방출되고 입자에 화학적으로 결합된다.
텅스텐 외부 층은 저온 CVD 공정 또는 PVD와 같은 냉 코팅 기술을 이용하여 증착될 수 있으며, PVD가 바람직하다. 이것은, 상당한 카바이드를 형성시키기에는 불충분한 열이 생성된다는 점에서 저온 공정이다. 따라서, 단독으로 사용되는 경우, 다이아몬드 입자에 대한 점착력이 불량해진다. 외부 코팅을 도포하기 위한 PVD 공정의 한 예는 스퍼터링 코팅이다. 이 방법에서는, 마그네트론과 같은 여기 공급원에 의해 텅스텐 금속 증기의 플럭스가 생성된다. 상기 플럭스내에 위치한 초연마 그릿이나 요소와 같은 제품들이 텅스텐 금속으로 코팅된다.
본 발명의 코팅된 연마제의 예는 다음의 것들을 포함한다:
i) 티탄 카바이드와 텅스텐으로 코팅된 다이아몬드 톱 그릿(할라이드 기체 티탄 카바이드 코팅, 이어서 텅스텐의 물리적 증착(PVD)). 특히 높은 청동 매트릭스를 갖거나 혼입 제조 과정이 사용되는 경우, 톱이나 드릴용 연마 부분을 제조하기 위해 사용됨.
ii) 티탄 카바이드와 텅스텐으로 코팅된 다이아몬드 휠 그릿 또는 마이크론 그릿 (할라이드 기체 티탄 카바이드 코팅, 이어서 텅스텐의 물리적 증착). 특히 청동 결합이 사용되는 경우, 그라인딩 휠의 제조를 위해 사용됨.
iii) 티탄 나이트라이드 또는 보라이드(단독으로 또는 조합되어)와 텅스텐(할라이드 기체 티탄계 코팅, 이어서 텅스텐의 물리적 증착)으로 코팅된 cBN 휠 그릿 또는 마이크론 그릿. 특히 청동 결합이 사용되는 경우, 그라인딩 휠의 제조를 위해 사용됨.
iv) 티탄 카바이드 + 텅스텐 코팅된 PCD. 텅스텐 카바이드 블랭크(blank)내로 납땜하기 위한 절삭 도구 인서트로서 사용됨.
v) 티탄 나이트라이드 또는 보라이드(단독으로 또는 조합되어) + 텅스텐 코팅된 PcBN. 텅스텐 카바이드 블랭크내로 납땜하기 위한 절삭 도구 인서트로서 사용됨.
vi) 티탄 카바이드 + 텅스텐 코팅된 CVD 또는 단결정. 텅스텐 카바이드 블랭크내로 납땜하기 위한 절삭 도구 인서트로서, 또는 드레서(dresser) 포스트내로 납땜되거나 하소하기 위한 드레서 로그(log)로서 사용됨.
본 발명은 하기의 비-제한적 실시예를 단지 예로서 이용하여 보다 상세하게 개시될 것이다.
40/45 US 메쉬 사이즈인 엘리멘트 식스의 다이아몬드 그릿을 CVD 공정으로 코팅하여 당 분야에 흔히 공지된 일반적인 방법에 따라 TiC 코팅된 다이아몬드를 제조하였다. 그런 다음, CVD TiC 코팅된 다이아몬드를 제 2 코팅 단계용 기재로 이용하였다.
40/45 US 메쉬 크기인 이 TiC 코팅된 다이아몬드 10,000 캐럿을 회전 배럴과 대상(target)으로서의 순수한 텅스텐 금속 판이 있는 마그네트론 스퍼터 코팅기에 두었다. 코팅 챔버를 배기시키고, 아르곤을 투입하고, 전원을 켜서 플라스마를 형성시켰다. 모든 다이아몬드 입자상에 고르게 코팅되는 것을 보증하기 위해 배럴을 회전시키면서 스퍼터링 파워를 5000W로 증가시켰다. 7.5시간동안 스퍼터링한 후, 10시간동안 냉각시키고나서 코팅된 다이아몬드를 챔버로부터 회수하였다.
이 코팅된 다이아몬드에 대해 X-선 회절, X-선 형광, 코팅의 화학적 분석, 광학 및 스캐닝 전자 현미경 이미지 분석 및 입자 파괴후 SEM상의 단면 분석으로 구성된 분석을 실시하였다.
시각적으로, 이 코팅은 약간 흐린, 금속 은색/회색으로 보였다. 이 색은 각각의 입자상에 고르게 분포하는 것으로 보였고, 각각의 입자는 동일해 보였다. 코팅은 균일하게 보였고, 임의의 비코팅된 영역이 없었다. SEM 상의 관찰 역시 매우 매끄러운 형태를 갖는 고른 코팅을 보여주었다. 입자를 파괴하고, 코팅 단면을 SEM 상에서 관찰하였다. 명확한 2개의 코팅을 볼 수 있었다. 이 코팅의 텅스텐 부분은 약 0.45마이크론의 두께를 갖는 것으로 측정되었다. 이 특정한 코팅은 5.9%의 함량(assay)을 나타내었다. 이 배치(batch)에 사용된 이 크기의 TiC 코팅은 전형적으로 0.77%의 함량을 갖는다. 따라서, 5.9%의 나머지는 TiC 내부 층 상부의 텅스텐 층에 기인한다. XRD를 이용한 분석시, 다이아몬드, TiC 및 W가 확인되었다. XRF 분석은 87% W 및 13% Ti를 보여주었다.

Claims (7)

  1. 초-경질 연마 물질로 된 코어; 초-경질 연마 물질의 외부 표면에 화학적으로 결합된, 금속 카바이드, 나이트라이드 또는 카보나이트라이드로 된 내부 층; 및 내부 층 상에 물리적으로 증착된 텅스텐 외부 층을 포함하고, 상기 텅스텐 외부 층이 비-카바이드화된 텅스텐 코팅인, 코팅된 초-경질 연마제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    외부 층이 물리적 증착에 의해 증착된, 코팅된 초-경질 연마제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    초-경질 연마 물질이 다이아몬드계 또는 cBN(입방 질화붕소)계 물질인, 코팅된 초-경질 연마제.
  4. 제 3 항에 있어서,
    내부 층이, 다이아몬드계 코어의 경우 티탄 카바이드 코팅이거나, cBN계 코어의 경우 티탄 나이트라이드 또는 보라이드 코팅인, 코팅된 초-경질 연마제.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    외부 층의 두께가 약 0.05㎛ 내지 약 10㎛인, 코팅된 초-경질 연마제.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    외부 층의 두께가 약 0.2㎛ 내지 약 1㎛인, 코팅된 초-경질 연마제.
  7. 삭제
KR1020067014945A 2004-01-15 2005-01-13 코팅된 연마제 KR101104051B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IE20040024 2004-01-15
IES2004/0024 2004-01-15
PCT/IB2005/000056 WO2005078041A1 (en) 2004-01-15 2005-01-13 Coated abrasives

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070003834A KR20070003834A (ko) 2007-01-05
KR101104051B1 true KR101104051B1 (ko) 2012-01-06

Family

ID=34856839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067014945A KR101104051B1 (ko) 2004-01-15 2005-01-13 코팅된 연마제

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20070160830A1 (ko)
EP (1) EP1709135B1 (ko)
JP (1) JP4790630B2 (ko)
KR (1) KR101104051B1 (ko)
CN (1) CN100543102C (ko)
AT (1) ATE460468T1 (ko)
AU (1) AU2005213529A1 (ko)
CA (1) CA2553564C (ko)
DE (1) DE602005019851D1 (ko)
IL (1) IL176854A0 (ko)
RU (1) RU2368489C2 (ko)
UA (1) UA83722C2 (ko)
WO (1) WO2005078041A1 (ko)
ZA (1) ZA200605820B (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2005213530A1 (en) * 2004-01-15 2005-08-25 Element Six Limited Coated abrasives
KR20100022072A (ko) * 2007-05-22 2010-02-26 엘리먼트 씩스 리미티드 코팅된 ｃｂｎ
WO2009013714A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Element Six Limited Air brazeable material
WO2009013716A2 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Element Six Limited Placing of superhard material
DE102008039459B4 (de) * 2008-08-25 2014-06-26 Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh Beschichtete Feststoffpartikel
GB0903822D0 (en) 2009-03-06 2009-04-22 Element Six Ltd Polycrystalline diamond body
US9004199B2 (en) * 2009-06-22 2015-04-14 Smith International, Inc. Drill bits and methods of manufacturing such drill bits
US8689909B2 (en) * 2010-10-29 2014-04-08 Baker Hughes Incorporated Inserts, polycrystalline diamond compact cutting elements, earth-boring bits comprising same, and methods of forming same
GB2509790B (en) 2013-03-27 2015-02-25 Hardide Plc Superabrasive material with protective adhesive coating and method for producing said coating
EP3164460B1 (en) * 2014-07-01 2020-03-11 Diamond Innovations, Inc. Glass coated cbn abrasives and method of making them
CN104669129B (zh) * 2015-02-11 2018-06-22 河南富莱特超硬磨具有限公司 一种陶瓷镀钛cbn砂轮及其制备方法
DE102017201487A1 (de) 2017-01-31 2018-08-02 Gühring KG Verfahren zum Beschichten von soliden Diamantwerkstoffen
CN109202754B (zh) * 2018-10-31 2021-01-22 长沙理工大学 一种磨粒预沉积TiN的电镀CBN砂轮及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024680A (en) * 1988-11-07 1991-06-18 Norton Company Multiple metal coated superabrasive grit and methods for their manufacture
EP0467404A1 (en) * 1990-07-20 1992-01-22 Norton Company Diamond having multiple coatings, methods for their manufacture and use of same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA781390B (en) * 1978-03-09 1979-04-25 De Beers Ind Diamond The metal coating of abrasive particles
HUT62831A (en) * 1991-09-12 1993-06-28 Gen Electric Method for producing covered cubed leather-nitride abrasive grain, abrasive grain and grinding tool by using the same
US5346719A (en) * 1993-08-02 1994-09-13 General Electric Company Tungsten metallization of CVD diamond

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5024680A (en) * 1988-11-07 1991-06-18 Norton Company Multiple metal coated superabrasive grit and methods for their manufacture
EP0467404A1 (en) * 1990-07-20 1992-01-22 Norton Company Diamond having multiple coatings, methods for their manufacture and use of same
US5224969A (en) * 1990-07-20 1993-07-06 Norton Company Diamond having multiple coatings and methods for their manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070003834A (ko) 2007-01-05
JP2007517954A (ja) 2007-07-05
CN1926215A (zh) 2007-03-07
WO2005078041A1 (en) 2005-08-25
UA83722C2 (ru) 2008-08-11
CA2553564A1 (en) 2005-08-25
RU2368489C2 (ru) 2009-09-27
CA2553564C (en) 2012-08-07
RU2006129353A (ru) 2008-02-20
IL176854A0 (en) 2006-10-31
CN100543102C (zh) 2009-09-23
AU2005213529A1 (en) 2005-08-25
ZA200605820B (en) 2009-01-28
JP4790630B2 (ja) 2011-10-12
DE602005019851D1 (de) 2010-04-22
EP1709135A1 (en) 2006-10-11
US20070160830A1 (en) 2007-07-12
ATE460468T1 (de) 2010-03-15
EP1709135B1 (en) 2010-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101104051B1 (ko) 코팅된 연마제
JP4850074B2 (ja) 研磨剤を被覆する方法
EP1709136B1 (en) Coated abrasives
KR20050040934A (ko) 용융 브레이즈-코팅된 초정밀연마 입자와 연마 방법
US20070214727A1 (en) Coated Abrasives
US20090031637A1 (en) Coated abrasives
EP1664365B1 (en) Boron coated abrasives
WO2005078040A1 (en) Coated abrasives
Rabinkin et al. Advances in brazing: 6. Brazing of diamonds and cubic boron nitride

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee