KR20040030618A - 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법 - Google Patents

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쇼와 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 연삭 휠 등을 제조하는 데 사용되는 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법 및 입방정계 질화붕소 연마 입자에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 육방정계 질화붕소와 입방정계 질화붕소 종자 결정을 함유하는 혼합물을 입방정계 질화붕소가 열역학적으로 안정하게 존재하는 압력 및 온도 조건 하에 유지시키는 것을 포함하며, 종자 결정이 입방정계 질화붕소 쌍정을 함유하는 것이 특징이다.

Description

입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법{Method for Producing Cubic Boron Nitride Abrasive Grains}
입방정계 질화붕소는 경도 면에서는 다이아몬드 다음가고, 화학적 안정성은 다이아몬드보다 높다. 그에 따라 입방정계 질화붕소는 연삭재, 연마재 또는 절삭재를 제조하기 위한 연마 입자로 점점 더 많이 사용되고 있다.
입방정계 질화붕소를 제조하는 여러 가지 방법이 제안된 바 있다. 그 중 업계에서 가장 잘 알려지고 널리 사용되는 것은 육방정계 질화붕소를 입방정계 질화붕소가 열역학적으로 안정하게 존재하는 조건 (대략 4-6 GPa, 대략 1,400-1,600℃) 하에 용제 (촉매로도 불림)와 같은 물질이 존재하는 가운데 유지시킴으로써 육방정계 질화붕소를 입방정계 질화붕소로 직접 변환시키는 방법이다 (일본특허공고 제59-39362, 3-14495, 3-47132, 및 3-15488호 등에 개시되어 있음).
이들 방법을 통해 얻어진 입방정계 질화붕소 연마 입자는 상기한 바와 같이경도와 화학적 안정성이 높으며, 전착형 연삭 휠, 메탈 본드형 연삭 휠 등에 사용된다.
상기한 방법을 통해 얻어진 입방정계 질화붕소 연마 입자는 거의 구형이다 (즉, 뭉툭한 연마 입자). 그러므로 이들 연마 입자는 연삭 동력이 낮을 것이 요구되는 비트리파이드 본드형(vitrified bonded) 연삭 휠을 사용하여 연삭하는 데는 잘 사용되지 않는다.
일본특허 공개 제9-169971호에는 입방정계 질화붕소 연마 입자를 사용하는 연삭 휠의 낮은 연삭 동력을 개선하기 위하여 "뾰족한 형상과 비교적 낮은 수준의 결함을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자"를 사용하여 "지속적인 낮은 연삭 동력"을 얻게 된다는 것이 개시되어 있다. 상기 방법을 통해 생산된 입방정계 질화붕소 연마 입자를 사용하는 연삭 휠은 뭉툭한 연마 입자를 사용하는 종래의 연삭 휠과 비교하여 개선된 연삭 동력을 달성하지만, 연삭 동력이 더 낮은 연삭 휠에 대한 업계의 수요는 여전하다.
비트리파이드 본드형 연삭 휠의 연삭 표면에 사용하기 위한 결합제는 소성 과정에서 용융되어 입자간 공간을 결합시키며, 냉각을 통한 고화 후에는 강력한 결합력을 제공한다. 비트리파이드 본드형 연삭 휠과 같은 다공성 연삭 휠의 우수한 연삭력을 얻기 위해서는, 연삭 휠의 다공도를 증가시켜야 한다.
그러나, 다공도가 증가하도록 결합제의 양을 감소시키면, 연마 입자 보유력이 약해져서 연삭 과정에서 부하 때문에 더 많은 수의 연마 입자가 탈락하게 된다. 따라서, 작업 재료의 표면 조도가 열화되고 드레싱 작업 사이의 간격이 짧아져서만족스러운 연삭비를 얻을 수 없다. 연마 입자 함유율을 감소시키면, 연마 입자들 간의 다리 구조의 수준이 낮아져서, 연마 입자 유지력이 충분함에도 불구하고 연삭 휠의 경도가 감소된다. 그리하여 연삭 과정에서 가해지는 부하를 견디지 못하는 연마 입자의 수가 증가하여 더 많은 수의 연마 입자가 탈락하고 만족스러운 연삭비를 얻을 수 없게 되는 결과를 초래한다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 연마 입자 또는 결합제의 감소를 보상하도록 응집물을 첨가하는 방법도 제안되고 있다. 그러나, 응집물을 첨가하면 연삭 휠의 다공도가 감소하고, 그에 따라 낮은 연삭 동력의 향상을 방해한다.
본 출원은 2001년 5월 31일자로 출원된 미국특허 가출원 제60/294222호에 기초한 우선권의 이익을 향유한다.
본 발명은 연삭 휠(grinding wheel) 등을 제조하는 데 사용되는 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법 및 입방정계 질화붕소 연마 입자에 관한 것이다.
도 1의 (A)는 입방정계 질화붕소의 쌍정을 도시한 것으로, 화살표는 우선적인 성장 방향을 표시한다.
도 1의 (B)는 입방정계 질화붕소의 층상 쌍정을 도시한 것으로, 화살표는 우선적인 성장 방향을 표시한다.
<발명을 실시하는 최적의 태양>
본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자는 벌크 밀도 (단위: g/cm3)를 입방정계 질화붕소의 진밀도 (3.48 g/cm3)로 나누어 산출한 충전율이,
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 40/50에 속할 때는 0.482 내지 0.282;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 50/60에 속할 때는 0.480 내지 0.280;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 60/80에 속할 때는 0.478 내지 0.278;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 80/100에 속할 때는 0.474 내지 0.274;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 100/120에 속할 때는 0.469 내지 0.269;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 120/140에 속할 때는 0.464 내지 0.264;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 140/170에 속할 때는 0.459 내지 0.259;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 170/200에 속할 때는 0.453 내지 0.253;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 200/230에 속할 때는 0.446 내지 0.246;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 230/270에 속할 때는 0.440 내지 0.240;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 270/325에 속할 때는 0.433 내지 0.233;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 325/400에 속할 때는 0.426 내지 0.226
의 범위에 속하는 것이다:
종래 사용되던 입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율은 본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율보다 높다. 종래의 입방정계 질화붕소 연마 입자를 사용하는 연삭 휠에서 연마 입자 유지력을 개선하기 위해서는 연마 입자의 다리 구조 수준을 충분히 향상시켜야만 한다. 이 요건 때문에 결국 연삭비를 유지하면서 연삭 휠 중의 연마 입자 함유율을 감소시킬 수 없게 된다.
본 발명에 의하면 상기한 충전율을 가진 본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자를 사용함으로써, 연마 입자 함유율이 감소됨에도 불구하고 연마 입자들 간의 충분한 수준의 다리 구조를 달성할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 연삭 휠 중의 연마 입자 함유율을 감소시키는 경우에도 연삭 휠의 연마 입자 유지력은 떨어지지 않으며, 연마 입자의 탈락을 방지할 수 있고, 연삭비가 현저히 향상된다. 또한, 연삭 휠의 다공도가 향상되어 연삭 동력의 현저한 향상을 가져오게 된다.
본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율은 연마 입자의 벌크 밀도를 입방정계 질화붕소의 진밀도로 나누어 얻는다. 벌크 밀도는 JIS-R6126에 규정되어 있는 "인조 연마재의 벌크 밀도 시험 방법"에 의거한 방법으로 측정한다.
이 측정 방법을 상세히 설명한다. 깔때기의 배출구를 마개로 막고, 측정 시료를 깔때기 안에 20.0 ± 0.1 g의 양으로 넣는다. 실린더 (용량: 8.0 ± 0.1 ml)를 깔때기 배출구 바로 아래에 놓고, 깔때기 배출구로부터 실린더 상단까지의 낙하 거리를 95.0 ± 1.0 mm로 조정한다. 마개를 제거하면, 시료 전부가 실린더 내로 떨어진다. 시료 중 실린더 상단에서 불룩 솟아오른 부분은 금속 판을 써서 제거하고 실린더에 남아 있는 시료로 질량을 측정한다. 측정된 질량을 실린더 용량으로 나누어서 시료의 벌크 밀도를 얻는다.
상기한 것은 벌크 밀도의 측정을 약술한 것이다. 벌크 밀도를 더 정확히 측정하려면, 측정에 앞서 묽은 염산 또는 왕수를 사용하여 연마 입자를 세척한 후 산을 제거한 다음 건조시켜 연마 입자 상의 침착물이나 얼룩과 같은 물질로 인한 영향을 피하도록 해야 한다.
본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자는 연마 입자가 특정한 JIS-B4130 입도 분획에 속할 때 상기한 범위에 속하는 충전율을 가진다. 상이한 입도 분획에 속하는 연마 입자들을 배합해도 좋다. 특정한 충전율을 가진 본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자는 또다른 입도 분획 기준 또는 JIS-B4130과 다른 기준에 의거해 재분류할 수도 있다.
본 발명에 사용되는 입방정계 질화붕소로 된 연마 입자를 합성하는 방법에는 특별한 제한이 없다. 그러나 생산성을 고려하여, 육방정계 질화붕소를 입방정계 질화붕소가 열역학적으로 안정하게 존재하는 조건 하에서 용제의 존재 중에 유지시킴으로써 육방정계 질화붕소를 입방정계 질화붕소로 변환시키는 것이 바람직하다.
시판되는 육방정계 질화붕소 분말을 출발 물질로 사용할 수 있다. 그러나 산소 함량이 낮은 육방정계 질화붕소를 사용하는 것이 바람직한데, 이는 산화붕소와 같은 산화물 형태로 이동하는 산소 불순물이 종종 육방정계 질화붕소의 입방정계 질화붕소로의 변환을 지연시키기 때문이다. 육방정계 질화붕소의 입도에는 특별한 제한이 없으나, JIS-R6001에 의거한 입도가 150 메쉬 이하인 것이 일반적으로 바람직한데, 이는 지나치게 큰 입도가 용제 물질에 대한 육방정계 질화붕소의 반응성을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.
육방정계 질화붕소를 입방정계 질화붕소로 변환시키는 방법에 사용되는 용제에는 특별한 제한이 없으며, 임의의 공지된 용제를 사용할 수 있다. 사용할 수 있는 용제의 예에는 알칼리 금속 (예, Li), 알칼리 금속 질화물 (예, Li3N), 알칼리 금속 붕질화물 (예, Li3BN2), 알칼리토 금속 (예, Ca, Mg, Sr, 및 Ba), 알칼리토 금속 질화물 (예, Ca3N2, Mg3N2, Sr3N2, 및 Ba3N2), 알칼리토 금속 붕질화물 (예, Ca3B2N4, Mg3B2N4, Sr3B2N4, 및 Ba3B2N4), 및 알칼리 금속과 알칼리토 금속을 함유한 복합 붕질화물 (예, LiCaBN2및 LiBaBN2)이 포함된다. 용제의 입도에는 특별한 제한이 없으나 150 메쉬 이하의 입도가 바람직한데, 이는 지나치게 큰 입도가 용제 물질에 대한 육방정계 질화붕소의 반응성을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.
용제 물질은 바람직하게는 육방정계 질화붕소 100 질량부에 대해 5-50 질량부의 양으로 첨가한다.
용제와 육방정계 질화붕소의 공존을 달성하려면, 용제 물질의 분말과 육방정계 질화붕소 분말을 함께 혼합한다. 다른 방법으로는, 육방정계 질화붕소층과 용제 물질층이 교대로 쌓이도록 반응기에 넣을 수 있다.
구체적으로는, 바람직한 실시태양에서, 육방정계 질화붕소 및 용제 물질, 또는 이들의 혼합물을 약 1-2 t/cm2에서 성형하여 생성되는 압착물을 반응기에 채운다. 이 방법을 사용함으로써 원료 분말의 취급성이 개선되고 반응기 내에서 일어나는 원료의 수축이 감소하여 결과적으로 입방정계 질화붕소 연마 입자의 생산성이 향상된다.
본 발명의 다른 한 바람직한 실시태양에서는, 입방정계 질화붕소 종자 결정을 용제와 육방정계 질화붕소를 함유한 상기한 압착물 또는 이들을 함유한 적층물에 미리 가함으로써 결정화 핵으로 작용하는 종자 결정으로부터 입방정계 질화붕소가 성장하는 것을 촉진한다. 이 경우, 종자 결정을 용제 물질로 피복할 수도 있다.
촉매 물질, 육방정계 질화붕소, 및 기타 물질을 함유한 상기한 압착물 또는 그와 유사한 재료를 반응기에 장전하고, 반응기를 공지된 고온/고압 발생기에 넣어 압착물이 입방정계 질화붕소가 열역학적으로 안정하게 존재하는 온도/압력 조건 하에 유지되도록 한다. 상기 열역학적으로 안정한 조건은 문헌[O. Fukunaga, Diamond Relat. Mater., 9, (2000), 7-12]에 기재되어 있으며, 일반적으로 약 4 내지 약 6 GPa 및 약 1,400 내지 약 1,600℃ 범위에 속한다. 압착물은 대개 이 조건에서 약 1 초 내지 약 6 시간 동안 유지된다.
압착물을 입방정계 질화붕소가 열역학적으로 안정하게 존재하는 상기 조건 하에 유지시키면, 육방정계 질화붕소가 입방정계 질화붕소로 변환된다. 일반적으로, 육방정계 질화붕소, 입방정계 질화붕소, 및 용제를 함유한 합성 잉곳(ingot)이 생성된다. 이렇게 생성된 합성 잉곳을, 입방정계 질화붕소를 단리하고 정제하기 위해 파쇄한다.
일본특허 공고 제49-27757호에 기재된 단리 및 정제 방법을 사용할 수 있다. 한 가지 방법에서, 생성된 합성 잉곳을 크기 5 mm 이하의 과립으로 파쇄하고, 수산화나트륨 및 소량의 물을 이 과립에 가한다. 혼합물을 약 300℃로 가열하여 육방정계 질화붕소를 선택적으로 용해시킨다. 혼합물을 냉각하고, 미용해 물질을 산과 물로 순차적으로 세척한 후 여과를 통해 분리하여 입방정계 질화붕소 연마 입자를 얻는다.
이렇게 얻어진 입방정계 질화붕소 연마 입자 중에서 본 발명에 유용한 것들은 단결정질 연마 입자로 필수적으로 이루어진다. 입방정계 질화붕소 연마 입자는 단결정 외에도 다결정질 입자 및 미세결정질 입자와 같은 입방정계 질화붕소 연마 입자를 포함하지만, 단결정이 본 발명에 바람직하게 사용된다. 다결정질 또는 미세결정질 입방정계 질화붕소 연마 입자는 상대적으로 높은 입자 강도를 가지며, 치핑에 대해 저항성이다. 그러한 연마 입자를 연삭 휠에 사용하면, 연마 입자의 절삭날이 마멸되기 쉽다. 따라서, 다결정질 또는 미세결정질 연마 입자는 본 발명의입방정계 질화붕소 연마 입자로 적합하지 않다. 본 발명에서, "단결정질 입자로 필수적으로 이루어진 연마 입자"라는 개념은 다결정질 연마 입자 및 미세결정질 연마 입자를 배제한다.
본 발명에서, 단결정질 입자로 필수적으로 이루어진 입방정계 질화붕소 연마 입자는 상기 단결정질 연마 입자를 90 부피% 이상, 바람직하게는 95 부피% 이상, 더 바람직하게는 99 부피% 이상 함유하는 입방정계 질화붕소 연마 입자로 정의된다. 상기 함량은 입방정계 질화붕소만을 기초로 한 것이며 다른 불순물은 고려하지 않은 것이다.
위의 방법으로 얻어진 입방정계 질화붕소 연마 입자를 JIS-B4130에 규정된 입도 분획에 따라 분류한다. 각 분획으로부터 형상 선별기 또는 그와 유사한 기구를 사용하여 뭉툭한 연마 입자를 제거하여 본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자를 얻는다.
"뭉툭한 연마 입자"라는 용어는 전체적으로 구의 형상을 가진 결정 입자, 더 구체적으로는 L/T비 (여기서, L은 결정 입자의 3축계에서 정의되는 장경(㎛)을 나타내고 T는 두께(㎛)를 나타냄)가 약 1인 것들을 말한다. 본 명세서에 기재된 3축계는 불규칙한 형상을 대응하는 직각 평행 파이프로 변환함으로써 형상이 불규칙한 입자의 형상을 정량화하기 위해 사용되며, 문헌[Funtai Kogaku Binran(제1판, 제1쇄 (1986), The Society of Powder Technology 편, 일본), p. 1]에 기재되어 있다.
간단히 말하면, 두 개의 평행선을 제공하여 정적인 상태에서 임의의 평면에 놓여있는 입자의 투사형을 사이에 끼운다. 두 선이 투사형과 접할 때 두 선 사이의 거리를 측정한다. 가장 긴 거리가 그 입자의 장경 L(㎛)이 되고, 가장 긴 거리를 이루는 선에 대해 수직인 방향에서 투사형과 접하는 다른 두 선 사이의 거리가 그 입자의 단경 B(㎛)이 된다. 입자가 정적인 상태로 놓여있는 평면에서부터 입자의 꼭대기까지의 높이가 두께 T(㎛)가 된다. 본 발명에서, 3축계의 두께 T(㎛)는 단경 B(㎛)와 두께 T(㎛) 중에서 더 작은 값이다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자는 형상 선별기 또는 그와 유사한 장치를 통해 L/T비가 1.5 이하인 연마 입자의 함유율을 감소시킴으로써 얻을 수 있다. 본 발명의 제조 방법에서 "L/T비가 1.5 이하인 입방정계 질화붕소 연마 입자를 제거함"이라는 표현은 "L/T비가 1.5 이하인 입방정계 질화붕소 연마 입자의 함유율을 감소시키는" 단계를 말한다.
형상 선별기로는 상기한 목적을 달성할 수만 있다면 임의의 장치를 사용할 수 있다. 구체적으로는, L/T비가 낮은 연마 입자를 진동을 통해 제거하는 방법을 사용할 수 있다.
상기한 방법에 사용되는 형상 선별기의 구체적인 일례의 구조를 설명한다. 진동판은 정삼각형 (꼭지점 A, B, 및 C) 형태이고, 연마 입자가 떨어지는 것을 방지하는 측벽이 변 AB 및 AC 각각에 제공되어 있다. 진동판은 꼭지점 B가 경사축으로 작용하는 변 AC에 대해 위쪽에 위치하도록 기울어져 있다. 수평면에 대한 경사각은 바람직하게는 1-45°이다. 진동판은 꼭지점 A에서 꼭지점 C로 가면서 내려가도록 다시 기울어져 있다. 수평면에 대한 변 AC의 경사각은 바람직하게는 1-30°이다.
진동판이 진동하는 동안 연마 입자는 꼭지점 A쪽으로 공급되며 변 BC에서 배출된다. 공급된 연마 입자는 진동을 통해 꼭지점 A로부터 변 BC쪽으로 이동해 내려간다. 이 단계가 진행되면서, 전체적으로 둥근 형상을 가진 뭉툭한 연마 입자는 낮은 쪽으로 떨어져 변 AC를 따라 이동하는 경향이 있다. 이와 반대로, 불규칙한 형상의 연마 입자 (즉, 뭉툭하지 않은 연마 입자)는 진동을 통해 높은 부분으로 올라가게 되어 변 BC의 꼭지점 B에 가까운 부분에서 배출된다. 변 BC에 있는 출구를 분리시켜 둠으로써, 뭉툭한 (전체적으로 둥근) 연마 입자가 제거된 연마 입자를 얻을 수 있다.
"다이아몬드 및 입방정계 질화붕소의 입도" (JIS-B4130)에 규정된 입도 분획 중에서 본 발명에 관련되는 것들을 표 1에 요약하였다. 표 1에 있는 입도 분포는 전기주조 체를 사용하여 얻은 것이다.
본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자의 수율을 향상시키기 위해서는, 입방정계 질화붕소 연마 입자를 제조하는 단계가 바람직하게는 입방정계 질화붕소 연마 입자를 파쇄하는 단계를 포함한다. 구체적으로, 입방정계 질화붕소 연마 입자가 압력 부하에 의해 파괴되는 파쇄 방법이 바람직하다. 더 구체적으로, 롤 파쇄기를 사용한 파쇄가 바람직하다.
롤 파쇄기를 이용한 파쇄시, 연마 입자는 두 개의 롤 사이에서 압착되고 파쇄된다. 이 방법은 연마 입자에 압축 및 전단 응력을 가함으로써 파쇄하는 것에 기초한 것이며, 연마 입자는 짧은 시간에 걸쳐 가해지는 비교적 강한 힘에 의해 파쇄될 수 있다. 따라서, 연마 입자는 대개 필요한 정도를 넘어 과도하게 파쇄되지않으며 일반적으로 둥글어진 형상을 가진 뭉툭한 연마 입자를 형성하게 되지 않으므로, 본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자의 수율을 향상시킨다.
본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자를 생산하는 다른 방법 한 가지를 설명한다. 이 방법에서는, 육방정계 질화붕소를 초고압/고온 조건 하에서 용제의 존재 중에 유지시킴으로써 육방정계 질화붕소를 입방정계 질화붕소로 변환시켜 본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 연마 입자를 직접 생성시킨다. 더 구체적으로, 육방정계 질화붕소와 입방정계 질화붕소 종자 결정을 함유하는 혼합물을 입방정계 질화붕소가 열역학적으로 안정하게 존재하는 압력/온도 조건 하에 유지시키는 것을 포함하는 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법에서는, 쌍정 또는 층상 쌍정을 입방정계 질화붕소 종자 결정으로 사용하여 본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자를 생성시킨다.
"쌍정"이라는 용어는 서로 대칭적인 두 부분을 가진 결정을 말한다. 도 1은 하나의 구체적 쌍정의 결정 형태를 개략적으로 보여주고 있다. 쌍정을 종자 결정으로 사용함으로써 본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자를 얻게 되는 이유는 다음과 같다. 쌍정의 오목한 부분에서는 결정핵의 생성이 일차원적으로, 즉 특정한 결정 배향으로 일어난다. 따라서, 이러한 방향의 결정 성장이 다른 결정 배향에 비해 현격히 다른 속도로 일어나서 결정 입자의 비등방 성장이 증대된다. 그에 따라 불규칙한 형상의 연마 입자가 성장하는 경향이 있어 본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자의 생산이 용이해진다.
예를 들어, 도 1의 (A)에 도시된 쌍정의 경우, 결정 성장은 화살표로 표시된 세 방향으로 우선적으로 이루어진다. 도 1의 (B)에 도시된 것처럼 두 개 이상의 쌍을 이룬 면을 가진 층상 쌍정을 종자 결정으로 사용하면, 오목한 부분을 가진 면의 수가 늘어난다. 그리하여 본 발명의 범위에 속하는 충전율을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자가 도 1의 (A)에 도시된 것과 같은 종자 결정을 사용한 경우에 비해 더 쉽게 성장한다.
본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자를 사용하여 연삭 휠을 제조하면, 높은 연삭비와 낮은 연삭 동력을 얻을 수 있다. 특히, 다공성 비트리파이드 본드 연삭 휠의 경우에 그 효과가 현저히 나타난다.
비트리파이드 본드 연삭 휠의 연마 입자 함유율을 바람직하게는 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 - 0.1) x 100) 부피% 내지 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 + 0.05) x 100) 부피%, 특히 바람직하게는 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 - 0.05) x 100) 부피% 내지 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 + 0.05) x 100) 부피% 범위이다. 연마 입자 함유율이 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 - 0.1) x 100) 부피%보다 작으면, 연마 입자들 간의 충분한 다리 구조와 충분한 연마 입자 유지력이 얻어지지 않아서 연삭비를 저하시키며, 한편으로 연마 입자 함유율이 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 + 0.05) x 100) 부피%를 넘으면, 연마 입자들 간의 충분한 다리 구조는 얻어지지만 연삭 휠 형성시 연마 입자의 강제 충진으로 인해 연마 입자의 가장자리가 치핑되거나 연마 입자가자체 파괴되어, 연삭시 그러한 치핑되거나 손상된 연마 입자가 탈락되고 연삭비가 감소되는 결과를 가져온다.
연마 입자 함유율은 연삭 휠의 부피를 기준으로 한 연마 입자의 부피 백분율을 말한다.
비트리파이드 본드 연삭 휠을 제조하기 위해, 입방정계 질화붕소 연마 입자의 결합에 전형적으로 사용되는 임의의 결합제를 사용 목적에 따라 사용할 수 있다. 그러한 결합제의 예에는 SiO2-Al203를 주로 함유하는 결합제가 포함된다. 연삭 휠에 함유되는 결합제의 양은 바람직하게는 10 내지 30 부피% 범위이다. 이 양이 10 부피% 미만이면, 연마 입자 유지력이 감소하고 탈락하는 연마 입자의 수가 증가하여 연삭 공구에 적합하지 않은 저하된 연삭비가 초래된다. 그 양이 30 부피%를 넘으면, 연삭 휠의 다공도가 감소하여 연삭 휠의 연삭력 저하가 초래되고 연삭 휠 제조를 위한 소성시 부피 증가 (발포)가 일어나기 쉬운데, 이들 효과는 불리한 것이다.
입방정계 질화붕소 연마 입자를 채용한 연삭 휠을 제조하는 데 전형적으로 사용되는 첨가제 (예, 응집물 및 결합조제) 또는 유사한 물질 역시 사용할 수 있다.
본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자는 상기한 비트리파이드 본드 연삭 휠뿐 아니라 다른 종류의 결합제를 사용하여 제조되는 연삭 휠, 피복 연마재 등에 적합하게 사용된다. "피복 연마재"라는 용어는 접착제를 사용하여 천 위에 고정시킨 연마 입자를 포함하는 연삭재를 말한다. 구체적으로, 연삭포는 풀, 젤라틴 또는 합성 수지와 같은 접착제를 사용하여 면포 또는 그와 유사한 천 위에 연마 입자를 고정시킴으로써 제조된다.
본 발명자들은 상기한 문제들을 해결하기 위하여 광범위한 연구를 행한 결과, 입방정계 질화붕소 연마 입자를 제조하는 방법, 특히 초고압법에 있어서, 입방정계 질화붕소 종자 결정으로 층상 쌍정을 사용함으로써 비트리파이드 본드형 연삭 휠을 제조하는 데 적합한 형상을 가진 입방정계 질화붕소 연마 입자("연마 입자"는 단순히 "입자"라고도 불림)를 얻을 수 있음을 발견하였다. 본 발명은 이 발견에 기초하여 이루어졌다.
따라서, 본 발명은 다음을 제공한다:
(1) 육방정계 질화붕소와 입방정계 질화붕소 종자 결정을 함유하는 혼합물을 입방정계 질화붕소가 열역학적으로 안정하게 존재하는 압력 및 온도 조건 하에 유지시키는 것을 포함하며, 종자 결정이 입방정계 질화붕소 쌍정을 함유하는 것이 특징인 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법;
(2) 상기 (1)에 기재된 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법에 의해 제조된 입방정계 질화붕소 연마 입자를 파쇄하는 것을 포함하는 것이 특징인 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법;
(3) 입방정계 질화붕소 연마 입자를 롤 파쇄기로 파쇄하는, 상기 (2)에 기재된 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법;
(4) L이 입방정계 질화붕소 연마 입자의 3축계에서 정의되는 장경 (㎛)을, T 가 두께 (㎛)를 나타낼 때, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에서 언급된 방법을 통해 제조된 입방정계 질화붕소 연마 입자에서 L/T비가 1.5 이하인 입방정계 질화붕소 연마 입자를 제거하는 것을 포함하는 것이 특징인 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법;
(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에서 언급된 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법을 통해 제조된 입방정계 질화붕소 연마 입자;
(6) 벌크 밀도 (단위: g/cm3)를 입방정계 질화붕소의 진밀도 (3.48 g/cm3)로 나누어 산출한 충전율이,
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 40/50에 속할 때는 0.482 내지 0.282;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 50/60에 속할 때는 0.480 내지 0.280;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 60/80에 속할 때는 0.478 내지 0.278;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 80/100에 속할 때는 0.474 내지 0.274;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 100/120에 속할 때는 0.469 내지 0.269;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 120/140에 속할 때는 0.464 내지 0.264;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 140/170에 속할 때는 0.459 내지 0.259;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 170/200에 속할 때는 0.453 내지 0.253;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 200/230에 속할 때는 0.446 내지 0.246;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 230/270에 속할 때는 0.440 내지 0.240;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 270/325에 속할 때는 0.433 내지 0.233;
연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 325/400에 속할 때는 0.426 내지 0.226
의 범위에 해당하는 것이 특징인 입방정계 질화붕소 연마 입자;
(7) 단결정질 입자로 필수적으로 이루어진 상기 (6)에 기재된 입방정계 질화붕소 연마 입자;
(8) 상기 (5) 내지 (7)에서 언급된 입방정계 질화붕소 연마 입자와 결합제로부터 제조된 연삭 휠;
(9) 결합제가 비트리파이드 본드인, 상기 (8)에 기재된 연삭 휠;
(10) 비트리파이드 본드가 연삭 휠 내에 10 내지 30 부피% 범위에 속하는 양으로 함유되어 있는, 상기 (9)에 기재된 연삭 휠;
(11) 연마 입자 함유율이 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 - 0.1) x 100) 부피% 내지 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 + 0.05) x 100) 부피% 범위에 속하는, 상기 (8) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 연삭 휠;
(12) 연마 입자 함유율이 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 - 0.05) x 100) 부피% 내지 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 + 0.05) x 100) 부피%범위에 속하는, 상기 (8) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 연삭 휠; 및
(13) 상기 (5) 내지 (7) 중 어느 하나에서 언급된 입방정계 질화붕소 연마 입자를 접착제를 사용하여 면포 또는 그와 유사한 천에 고정시킴으로써 제조되는 피복 연마재.
다음으로, 본 발명을 실시예를 통해 설명할 것이나, 이들 실시예는 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
<실시예 1>
CBN 합성 용제로 작용하는 LiCaBN2(15 질량부) 및 도 1에 도시된 것과 같은 쌍정 (평균 입도: 30 ㎛)을 다량 함유하고 종자 결정으로 작용하는 입방정계 질화붕소 연마 입자 (0.5 질량부)를 육방정계 질화붕소 (UHP-1, Showa Denko K. K.사 제품; 평균 입도: 8-10 ㎛; 순도: 98%) (100 질량부)에 가하여 혼합물을 생성시켰다. 이 혼합물을 1.92 g/cm3의 성형 밀도로 성형하여 압착물을 생성시켰다. 압착물을 반응기에 장전하고, 반응기를 고온/고압 발생기에 넣어 5 GPa 및 1,500℃에서 15 분 동안 합성을 수행하였다. 합성이 완결된 후, 생성된 합성 잉곳을 반응기에서 꺼내어 크기 5 mm 이하의 과립으로 파쇄하고, 수산화나트륨 및 소량의 물을 과립에 가하였다. 이 혼합물을 약 300℃로 가열하여 육방정계 질화붕소를 선택적으로 용해시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 미용해된 물질을 산과 물로 순차적으로 세척하고 정제를 위해 여과를 통해 분리하여 투명한 황색의 입방정계 질화붕소 연마 입자를 얻었다.
이렇게 얻은 입방정계 질화붕소 연마 입자는 단결정질 입자를 99 % 이상 함유한다.
<실시예 2>
입방정계 질화붕소 종자 결정을 전혀 가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1의 과정을 반복하여 혼합물을 형성하고, 입방정계 질화붕소 연마 입자를 합성하고, 연마 입자를 단리 및 정제하였다.
이렇게 얻은 입방정계 질화붕소 연마 입자는 단결정질 입자를 99 % 이상 함유한다.
<실시예 3>
실시예 1에서 얻은 입방정계 질화붕소 연마 입자를 JIS-B4130에 규정된 입도 분획으로 분급하였다. 100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자를 묽은 염산으로 세척하고, 산을 제거한 다음 건조시켰다. 건조된 연마 입자의 벌크 밀도를 측정하여 입자의 충전율을 산출하였다.
벌크 밀도는 다음의 방식으로 측정하였다. 깔때기의 배출구를 마개로 막고, 측정할 입방정계 질화붕소 연마 입자를 깔때기 안에 20.0 ± 0.1 g의 양으로 넣었다. 실린더 (용량: 8.0 ± 0.1 ml)를 깔때기 배출구 바로 아래에 놓고, 깔때기 배출구로부터 실린더 상단까지의 낙하 거리를 95.0 ± 1.0 mm로 조정하였다. 마개를 제거하여 입방정계 질화붕소 연마 입자 전부가 실린더 내로 떨어지게 하였다. 실린더 상단에서 불룩 솟아오른 입방정계 질화붕소 연마 입자 부분은 금속 판을 써서 제거하고 실린더에 남아 있는 입방정계 질화붕소 연마 입자의 질량을 측정하였다.측정된 질량을 실린더 용량으로 나누어서 벌크 밀도를 얻었다.
100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자의 충전율을 표 2에 나타내었다.
<실시예 4>
실시예 2에서 얻은 입방정계 질화붕소 연마 입자를 JIS-B4130에 규정된 입도 분획으로 분급하였다. 100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자로부터 상기한 형상 선별기를 사용하여 뭉툭한 연마 입자를 제거하였다.
각 변의 길이가 대략 1 m인 정삼각형 형태의 진동판을 채용한 형상 선별기를 사용하였다. 진동판 (꼭지점 A, B, 및 C)은 꼭지점 B가 경사축으로 작용하는 변 AC에 대해 위쪽에 위치하도록 13° 기울어져 있었다. 진동판은 꼭지점 A에서 꼭지점 C로 가면서 내려가도록 다시 7° 기울어져 있었다.
형상 선별기를 사용함으로써 입방정계 질화붕소 연마 입자에 함유된 L/T비가 1.5 이하인 연마 입자의 비율이 감소되었다. 후속적으로, 그렇게 처리된 입방정계 질화붕소 연마 입자를 묽은 염산으로 세척하고, 산을 제거한 다음 건조시켰다. 실시예 3과 비슷한 방식으로, 건조된 연마 입자의 벌크 밀도를 측정하여 연마 입자의 충전율을 계산하였다.
100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자의 충전율을 표 2에 나타내었다.
<실시예 5>
실시예 2에서 얻은 입방정계 질화붕소 연마 입자를 롤 파쇄기로 파쇄하였다.
롤 파쇄기(Yoshida Seisaku-sho사 제품)를 사용하였다. 롤 파쇄기에 사용된 롤 각각은 직경이 140 mm이고 길이가 140 mm이며, 경화강으로 된 것이다. 롤에 50kgf (490 N)의 하중을 가하면서, 입방정계 질화붕소 연마 입자를 100 rpm으로 회전하는 롤에 20 g/분으로 공급하여 연마 입자를 파쇄하였다.
이렇게 파쇄된 입방정계 질화붕소 연마 입자를 JIS-B4130에 규정된 입도 분획으로 분급하였다. 100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자를 묽은 염산으로 세척하고, 산을 제거하고, 건조시켰다. 실시예 3과 비슷한 방식으로, 건조된 연마 입자의 벌크 밀도를 측정하여 연마 입자의 충전율을 계산하였다.
100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자의 충전율을 표 2에 나타내었다.
<실시예 6>
실시예 2에서 얻은 입방정계 질화붕소 연마 입자를 실시예 5와 비슷한 조건 하에서 파쇄하였다.
이렇게 파쇄된 입방정계 질화붕소 연마 입자를 JIS-B4130에 규정된 입도 분획으로 분급하였다. 실시예 4와 비슷한 방식으로, 형상 선별기를 사용하여 100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자에 함유된 L/T비가 1.5 이하인 연마 입자의 비율을 감소시키고, 그렇게 처리된 입방정계 질화붕소 연마 입자를 묽은 염산으로 세척하고, 산을 제거한 다음 건조시켰다. 실시예 3과 비슷한 방식으로, 건조된 연마 입자의 벌크 밀도를 측정하여 연마 입자의 충전율을 계산하였다.
100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자의 충전율을 표 2에 나타내었다.
<비교실시예 1>
실시예 2에서 얻은 입방정계 질화붕소 연마 입자를 JIS-B4130에 규정된 입도 분획으로 분급하였다. 100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자를 묽은 염산으로 세척하고, 산을 제거한 다음 건조시켰다. 실시예 3과 비슷한 방식으로, 건조된 연마 입자의 벌크 밀도를 측정하여 연마 입자의 충전율을 계산하였다.
100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자의 충전율을 표 2에 나타내었다.
<실시예 7 및 8 및 비교실시예 2 내지 6>
각 연삭 휠부는 실시예 3에서 얻은 연마 입자 또는 비교실시예 1에서 얻은 것을 사용하여 제조하였다 구체적으로는, 연마 입자, 결합제로 작용하는 붕규산염 유리 결합제 및 바인더 (페놀계 수지)를 함유하는 혼합물을 제조하고, 혼합물을 150℃에서 압착 성형한 다음 생성된 압착물을 1000℃ (대기 중)에서 소성시켰다. 사용된 바인더는 연삭 휠부 제조를 위한 소성시 연소되어 기공을 형성하였다. 각 연삭 휠부를 형성하는 데 사용된 연마 입자의 종류, 그 조성비, 소성된 제품의 다공도 및 연마 입자 함유율, 및 각 숫돌부의 굽힘 강도를 표 3에 나타내었다.
<실시예 9 및 10 및 비교실시예 7 내지 11>
실시예 7 및 8 및 비교실시예 2 내지 6에서 제조한 연삭 휠부 각각을 알루미늄 합금 휠에 접착시켜 연삭 휠을 형성시키고, 연삭 휠에 대해 하기 조건에서 연삭 시험을 행하였다. 그 결과를 표 4에 나타내었다.
연삭 휠: lA1 형, 150D x 10U x 3X x 76.2H
연삭기: 수평 스핀들 표면 연삭기 (연삭 휠 스핀들 모터: 3.7 kW)
작업 재료: SKH-51 (HRc = 62-64)
작업 재료 표면적: 200 mm x 100 mm
연삭 방법: 습식 표면 횡단 연삭
연삭 조건:
연삭 휠 원주 속도: 1800 m/분
테이블 속도: 15 m/분
크로스 레일 이송 속도: 5 mm/회
연삭 깊이: 25 ㎛
연삭액: JIS W2, CBN 전용 (x 50 희석)
제1 체 제2 체 제3 체 제4 체
A B C D E
㎛ ㎛ % ㎛ % % ㎛
40/50 600* 455 8 302 90 8 213
50/60 455 322 8 255 90 8 181
60/80 384 271 8 181 90 8 127
80/100 271 197 10 151 87 10 107
100/120 227 165 10 127 87 10 90
120/140 197 139 10 107 87 10 75
140/170 165 116 11 90 85 11 65
170/200 139 97 11 75 85 11 57
200/230 116 85 11 65 85 11 49
230/270 97 75 11 57 85 11 41
270/325 85 65 15 49 80 15 -
325/400 75 57 15 41 80 15 -
A: 99.9%의 입자가 통과해야 하는 체B: 입자가 소정량 이상 체 위에 남아있으면 안 되는 체 및 그 양C: 입자가 소정량 체 위에 남아있어야 하는 체 및 그 양D: 체를 통과할 수 있는 입자의 최대량E: 입자의 2% 이상은 통과하지 못해야 하는 체* 전기주조 체 미사용
사용된 입방정계 질화붕소 연마 입자 100/120 입도 분획에 속하는 연마 입자의 충전율
실시예 3 실시예 1 0.43
실시예 4 실시예 2 0.45
실시예 5 실시예 2 0.48
실시예 6 실시예 2 0.44
비교실시예 1 실시예 2 0.53
사용된 입방정계 질화붕소 연마 입자 비율 (부피%)연마입자-결합제-바인더 연삭 휠 (소성 후) 굽힘 강도 (kg/mm2)
다공도 (부피%) 입자 부피 백분율 (부피%)
실시예 7 실시예 3 45-20-10 35 45 5.53
실시예 8 실시예 3 35-20-10 45 35 5.38
비교실시예 2 실시예 3 50-20-10 30 50 4.92
비교실시예 3 실시예 3 30-20-10 50 30 2.61
비교실시예 4 비교실시예 1 50-8-10 42 50 3.84
비교실시예 5 비교실시예 1 50-20-10 30 50 5.31
비교실시예 6 비교실시예 1 40-20-10 40 40 4.07
사용된 연삭 휠 연삭비 연삭 동력 (W)
실시예 9 실시예 7 1,683 920
실시예 10 실시예 8 1,622 940
비교실시예 7 비교실시예 2 1,229 1,190
비교실시예 8 비교실시예 3 627 970
비교실시예 9 비교실시예 4 878 1,260
비교실시예 10 비교실시예 5 1,582 1,780
비교실시예 11 비교실시예 6 1,060 1,430
본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자는 종래의 입방정계 질화붕소 연마 입자보다 낮은 충전율을 가진다. 그에 따라 연마 입자 함유율의 감소에도 불구하고 연마 입자들 간에 높은 수준의 다리 구조를 유지할 수 있다. 그러므로 본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자를 사용하는 연삭 휠은 다공도를 높이는 경우에도 높은 경도, 높은 굽힘 강도 및 높은 연마 입자 유지력을 달성할 수 있다. 또한 본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자를 사용함으로써, 연삭 휠의 연삭비를 감소시키지 않으면서도 우수한 연삭 동력을 가진 연삭 휠을 제조할 수 있다.
특히, 본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자는 비트리파이드 본드 연삭 휠에 적합하게 사용된다. 본 발명의 입방정계 질화붕소 연마 입자를 채용한 비트리파이드 본드 연삭 휠은 다공성 연삭 휠로 기능하며 우수한 연삭 성능을 발휘한다.

Claims (13)

  1. 육방정계 질화붕소와 입방정계 질화붕소 종자 결정을 함유하는 혼합물을 입방정계 질화붕소가 열역학적으로 안정하게 존재하는 압력 및 온도 조건 하에 유지시키는 것을 포함하며, 종자 결정이 입방정계 질화붕소 쌍정을 함유하는 것이 특징인 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법.
  2. 제1항의 방법에 의해 제조된 입방정계 질화붕소 연마 입자를 파쇄하는 것을 포함하는 것이 특징인 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 입방정계 질화붕소 연마 입자를 롤 파쇄기로 파쇄하는, 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법.
  4. L이 입방정계 질화붕소 연마 입자의 3축계에서 정의되는 장경 (㎛)을, T가 두께 (㎛)를 나타낼 때, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 입방정계 질화붕소 연마 입자에서 L/T비가 1.5 이하인 입방정계 질화붕소 연마 입자를 제거하는 것을 포함하는 것이 특징인 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 입방정계 질화붕소 연마 입자의 제조 방법에 의해 제조된 입방정계 질화붕소 연마 입자.
  6. 벌크 밀도 (단위: g/cm3)를 입방정계 질화붕소의 진밀도 (3.48 g/cm3)로 나누어 산출한 충전율이,
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 40/50에 속할 때는 0.482 내지 0.282;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 50/60에 속할 때는 0.480 내지 0.280;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 60/80에 속할 때는 0.478 내지 0.278;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 80/100에 속할 때는 0.474 내지 0.274;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 100/120에 속할 때는 0.469 내지 0.269;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 120/140에 속할 때는 0.464 내지 0.264;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 140/170에 속할 때는 0.459 내지 0.259;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 170/200에 속할 때는 0.453 내지 0.253;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 200/230에 속할 때는 0.446 내지 0.246;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 230/270에 속할 때는 0.440 내지 0.240;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 270/325에 속할 때는 0.433 내지 0.233;
    연마 입자가 JIS B4130 입도 분획 325/400에 속할 때는 0.426 내지 0.226
    의 범위에 해당하는 것이 특징인 입방정계 질화붕소 연마 입자.
  7. 제6항에 있어서, 단결정질 입자로 필수적으로 이루어진 입방정계 질화붕소연마 입자.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 입방정계 질화붕소 연마 입자와 결합제로부터 제조된 연삭 휠.
  9. 제8항에 있어서, 결합제가 비트리파이드(vitrified) 본드인 연삭 휠.
  10. 제9항에 있어서, 비트리파이드 본드가 연삭 휠 내에 10 내지 30 부피% 범위에 속하는 양으로 함유되어 있는 연삭 휠.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 연마 입자 함유율이 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 - 0.1) x 100) 부피% 내지 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 + 0.05) x 100) 부피% 범위에 속하는 연삭 휠.
  12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 연마 입자 함유율이 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 - 0.05) x 100) 부피% 내지 ((입방정계 질화붕소 연마 입자의 충전율 + 0.05) x 100) 부피% 범위에 속하는 연삭 휠.
  13. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 입방정계 질화붕소 연마 입자를 접착제를 사용하여 면포 또는 그와 유사한 천 위에 고정시킴으로써 제조된 피복 연마재.
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