KR20160146801A - 형상화 연마 입자들을 포함하는 연마 물품 - Google Patents

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Abstract

형상화 연마 입자는 제1 주면, 제2 주면, 및 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 몸체는 약 0.7 내지 약 1.7 범위의 첨예도-형상-강도 인자 (3SF) 및 적어도 약 0.01 내지 약 0.49 이하 범위의 형상지수를 포함한다.

Description

형상화 연마 입자들을 포함하는 연마 물품{ABRASIVE ARTICLE INCLUDING SHAPED ABRASIVE PARTICLES}
본 발명은 연마물품들, 특히, 형상화 연마 입자들을 포함하는 연마 물품들에 관한 것이다.
연마 입자들 및 연마입자들로 제조되는 연마 물품들은 연삭(grinding), 다듬질(finishing) 및 폴리싱(polishing)을 포함하는 다양한 물질의 제거 작업에 유용하다. 연마재의 유형에 따라 그러한 연마 입자는 상품 제조에서 다양한 재료 및 표면의 성형 또는 연삭에 유용할 수 있다. 삼각형으로 성형된 연마 입자들 및 그러한 물체를 포함하는 연마 물품과 같이, 특정한 기하학적 구조를 가지고 있는 특정한 유형의 연마입자들이 현재까지 제조되었다. 예를 들면, 미국 특허 번호 제5,201,916호, 제5,366,523호 및 제5,984,988호 참조.
소정의 형상을 가지는 연마입자들을 생산하는 데 이용되었던 세 가지 기본 기술은 (1) 용융, (2) 소결, 및 (3) 화학 세라믹이다. 용융 과정에서, 연마입자들은, 표면이 조각될 수 있거나 조각될 수 없는 냉각 롤러, 용융된 재료가 부어지는 주형, 또는 산화알루미늄 용융물에 침지된 히트 싱크 물질에 의해, 성형될 수 있다. 예를들면, 미국 특허 번호 제3,377,660호 참고 (로에서 나오는 용융 연마재를 냉각 회전 주조 실린더로 유동시키고, 신속하게 고체화하여 얇은 반고체 만곡 시트를 형성하고, 가압롤로 반고체 재료를 조밀화한 후, 급속 구동 냉각 컨베이어로 반고체 재료 스트립을 실린더로부터 곡률 반대 방향으로 당겨 균열시키는 단계들을 포함한 공정 개시).
소결 과정에서는, 직경이 10마이크로미터까지인 입자 크기의 내화 분말로부터 연마 입자들이 형성될 수 있다. 윤활제 및 적절한 용매 예를들면 물과 함께, 바인더가 분말에 첨가되어 혼합물을 형성한다. 생성된 혼합물 또는 슬러리를 다양한 길이와 직경의 판상체 또는 로드로 성형될 수 있다. 예를들면, 미국 특허 번호 제3,079,242호 참고 (소결 보크사이트 재료로부터 연마입자들 제조방법을 개시하고, 이는 (1) 재료를 미세 분말화하는 단계 (2) 정압 하에서 압축 성형하여 상기 분말들의 미세입자들을 입자 크기의 응집체로 성형하는 단계 및 (3) 입자 응집체를 융점 이하에서 소결하여 입자들에 제한적인 재결정을 유동하는 단계를 포함하고, 이에 따라 크기를 가지는 연마입자들이 직접 제조).
화학 세라믹 기술은, 선택적으로 다른 금속산화물 전구체 용액과의 혼합물에서 콜로이드 분산액 또는 히드로졸 (간혹 졸(sol)이라 함)을 성분들의 유동성을 보유하는 겔 또는 임의의 기타 물리적 상태로 전환하는 단계, 건조 단계, 및 연소하여 세라믹 물질을 획득하는 단계를 수반한다. 예를들면, 미국 특허 번호 제4,744,802호 및 제4,848,041호 참고. 형상화 연마 입자들 및 연관된 형성 방법 및 이러한 입자들을 포함하는 연마 물품에 관한 다른 관련 개시들은 다음에서 입수된다: http://www.abel-ip.com/publications/.
그러나, 산업계에서는 연마입자들, 및 연마입자들을 이용하는 연마물품들의 성능, 수명 및 효율 개선에 대한 필요성이 여전하다.
하나의 양태에 의하면, 형상화 연마 입자 제조 방법은 형상화 연마입자 몸체 형성 단계를 포함하고 이는 i) 적어도 약 350 MPa 내지 약 1500 MPa 이하 범위의 미리 결정된 강도를 가지는 재료 선택 단계 및 미리 결정된 강도에 기초하여 미리 결정된 팁 첨예도 및 미리 결정된 형상지수를 가지는 형상화 연마 입자 몸체 형성 단계, ii) 형상화 연마 입자 몸체의 적어도 약 0.01 내지 약 0.49 이하 범위의 미리 결정된 형상지수를 선택하는 단계 및 미리 결정된 형상지수에 기초하여 미리 결정된 팁 첨예도 및 미리 결정된 강도를 가지는 몸체 형성 단계, 및 iii) 형상화 연마 입자 몸체의 적어도 약 1 미크론 내지 약 80 미크론 이하 범위의 미리 결정된 팁 첨예도를 선택하는 단계 및 미리 결정된 팁 첨예도에 기초하여 미리 결정된 형상지수 및 미리 결정된 강도를 가지는 형상화 연마 입자 몸체 형성 단계 중 적어도 하나를 포함한다.
하나의 양태에서, 형상화 연마 입자는 몸체를 포함하고 이는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면으로 구성되고, 몸체는 약 0.7 내지 약 1.7 범위의 첨예도-형상-강도 인자 (3SF) 및 적어도 약 0.01 내지 약 0.49 이하 범위의 형상지수를 포함한다.
또 다른 양태에 있어서, 형상화 연마 입자는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 포함하고, 몸체는 적어도 약 0.01 및 약 0.49 이하 범위의 형상지수 및 적어도 약 350 MPa 및 약 1500 MPa 이하 범위의 강도를 포함한다.
또 다른 양태에 의하면, 형상화 연마 입자는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 포함하고, 몸체는 약 80 미크론 이하 및 적어도 약 1 미크론 범위의 평균 팁 첨예도, 적어도 약 0.01 및 약 0.49 이하 범위의 형상지수를 포함하고, 몸체는 적어도 약 350 MPa 및 약 1500 MPa 이하의 강도를 포함한다.
또 다른 양태에 있어서, 형상화 연마 입자는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 포함하고, 측면의 제1 부분은 일부-오목 형상을 가진다.
또 다른 양태에서, 형상화 연마 입자는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 포함하고, 측면의 제1 부분은 서로 인접한 몸체의 제1 코너 및 제2 코너 사이에 연장되고, 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되는 제1 만곡 영역을 포함한다.
또 다른 양태에 의하면, 형상화 연마 입자는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 포함하고, 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되고 둔각을 형성하는 내부 코너를 정의하는 제1 만곡 영역을 포함한다.
또 다른 양태에 있어서, 형상화 연마 입자는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 포함하고, 몸체는 외부 코너들 합이 실질적으로 180°이고, 제1 만곡 영역을 가지는 측면의 제1 부분을 더욱 포함하는 혼성 (hybrid) 다각 형상이다.
또 다른 양태에서, 형상화 연마 입자는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 포함하고, 몸체는 몸체의 제1 아암 (arm)의 최대 폭을 형성하는 제1 최대 팁 폭 (Wt1)을 포함하고, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 제1 아암의 제1 말단으로부터 거리 및 몸체 및 제1 말단의 중점에 배치된다.
첨부되는 도면을 참고함으로써, 본 개시내용은 더 잘 이해될 수 있고, 이의 많은 특징들과 장점들이 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 분명해질 수 있다.
도 1은 실시태양에 의한 입자 재료 형성 시스템 일부를 도시한 것이다.
도 2는 실시태양에 의한 입자 재료 형성 도 1 시스템 일부를 도시한 것이다.
도 3은 실시태양들에 의한 소정의 특징부들을 보이는 형상화 연마입자의 단면도이다.
도 4는 실시태양에 의한 형상화 연마입자 측면도 및 플래싱 비율을 도시한 것이다.
도 5A는 실시태양에 의한 형상화 연마 입자들을 포함하는 결합 연마물품을 도시한 것이다.
도 5B는 실시태양에 의한 코팅 연마물품 일부에 대한 단면도이다.
도 6은 실시태양에 의한 코팅 연마물품 일부에 대한 단면도이다.
도 7은 실시태양에 의한 코팅 연마물품 일부에 대한 평면도이다.
도 8A는 실시태양에 의한 코팅 연마물품 일부에 대한 평면도이다.
도 8B는 실시태양에 의한 코팅 연마물품 일부에 대한 사시도이다.
도 9는 실시태양에 의한 코팅 연마물품 일부에 대한 사시도이다.
도 10은 실시태양에 의한 코팅 연마물품 일부에 대한 평면도이다.
도 11은 지지판 (backing)의 형상화 연마입자들 배향을 분석하기 위하여 사용된 실시태양에 의한 코팅 연마재 일부에 대한 사진들이다.
도 12A-18B는 실시태양에 의한 형상화 연마 입자를 도시한 것이다.
도18C는 실시태양에 따라 구배각 (draft angle) 측정을 위한 단면 라인을 보이는 형상화 연마 입자의 평면 사진이다.
도 18D는 실시태양에 따라 구배각 측정을 위한 형상화 연마 입자의 단면 사진이다.
도 18E는 실시태양에 따라 구배각 측정을 위한 형상화 연마 입자의 단면 사진이다.
도 20은 실시예에 의한 형상화 연마 입자 사진이다.
도 21은 실시예에 의한 형상화 연마 입자 사진이다.
도 22는 실시예에 의한 형상화 연마 입자 사진이다.
도 23은 종래 형상화 연마 입자 사진이다.
도 24는 실시예에 의한 형상화 연마 입자 사진이다.
도 25는 형상화 연마 입자 사진이다
도 26은 실시예들의 형상화 연마 입자들에 대한 가공물에서 제거된 총 면적 당 중간 (median) 힘을 도시한 것이다.
도27은 대표 샘플 및 종래 샘플에 대하여 제거된 재료 누적량 당 연삭 비에너지의 도표이다.
다음은 형상화 연마입자들을 포함하는 연마 물품에 관한 것이다. 본원의 방법은 형상화 연마 입자들 형성 및 형상화 연마 입자들을 포함한 연마 물품 이용에 적용된다. 형상화 연마 입자들은 예를들면 코팅 연마재, 결합 연마재, 자유 연마재, 및 이들 조합을 포함한 다양한 분야에서 적용된다. 형상화 연마 입자들에 대한 다양한 기타 용도가 유도될 수 있다.
형상화 연마 입자들
다양한 방법들로 형상화 연마 입자들을 얻는다. 입자들은 상업적 구입처에서 입수되거나 또는 제작될 수 있다. 제한되지 않지만, 적층, 인쇄 (예를들면, 스크린-인쇄), 몰딩, 압축, 캐스팅, 절편화, 절단, 다이싱, 펀칭, 압축, 건조, 경화, 코팅, 압출, 롤링, 및 이들의 조합을 포함한 일부 적합한 공정으로 형상화 연마 입자들을 제작할 수 있다.
도 1은 하나의 비-제한적 실시태양에 의한 형상화 연마입자 형성을 위한 시스템 (150)을 도시한 것이다. 형상화 연마입자들 형성 공정은 먼저 세라믹 재료 및 액체를 포함한 혼합물 (101) 형성 단계로 개시된다. 특히, 혼합물 (101)은 세라믹 분말 재료 및 액체로 형성되는 겔일 수 있다. 실시태양에 의하면, 겔은 개별 입자들의 일체적 네트워크로서 세라믹 분말 재료로 형성된다.
혼합물 (101)은 소정 함량의 고체 재료, 액체 재료, 및 첨가제들을 함유하여 본원에 상세하게 설명되는 공정에서 사용하기에 적합한 유변학적 특성들을 가진다. 즉, 소정의 실시예들에서, 혼합물은 소정의 점도, 특히, 본원에 기재된 공정으로 형성될 수 있는 치수적으로 안정한 재료 상 (phase)을 형성하기에 적합한 유변학적 특성들을 가진다. 치수적으로 안정한 재료 상이란 특정 형상을 가지고 형성 이후 적어도 공정 일부에서 이러한 형상이 실질적으로 유지될 수 있는 재료이다. 소정의 예들에서, 형상은 이후 공정에서 유지되어, 형성 공정에서 제공된 초기 형상은 최종-형성 물체 (object)에 존재한다. 일부 경우들에서, 혼합물 (101)은 형상-안정 재료가 아니고, 공정은 추가 처리, 예컨대 건조에 의해 혼합물 (101)의 고화 및 안정화가 달라질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
혼합물 (101)은 특정 함량의 고체 재료, 예컨대 세라믹 분말 재료를 가지도록 형성된다. 예를들면, 일 실시태양에서, 혼합물 (101)의 고체 함량은 혼합물 (101) 총 중량에 대하여 적어도 약 25 wt%, 예컨대 적어도 약 35 wt%, 또는 적어도 약 38 wt%이다. 또한, 적어도 하나의 비-제한적 실시태양에서, 혼합물 (101)의 고체 함량은 약 75 wt% 이하 예컨대 약 70 wt% 이하, 약 65 wt% 이하, 약 55 wt% 이하, 약 45 wt% 이하, 또는 약 42 wt% 이하이다. 혼합물 (101) 재료 중 고체 함량은 상기 임의의 최소 내지 최대 백분율 사이 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
하나의 실시태양에 따르면, 세라믹 분말재료는 산화물, 질화물, 탄화물, 붕화물, 산탄화물, 산질화물, 및 이들의 조합을 포함한다. 특정한 경우, 세라믹 재료는 알루미나를 포함한다. 더욱 상세하게는, 세라믹 재료는 알파 알루미나 전구체인 베마이트 재료를 포함한다. 용어 “베마이트”는 본원에서 전형적으로 Al2O3 ㆍH2O 으로 물 함량이 15% 정도인 베마이트 광물 및, 물 함량이 15% 이상, 예컨대 20-38중량%인 유사(pseudo)베마이트 을 포함한 알루미나 수화물을 표기하도록 일반적으로 사용된다. 베마이트 (유사베마이트 포함)는 특정한 및 차별되는 결정 구조 및 따라서 특유한 X-ray 회절 패턴을 가진다는 것을 이해하여야 한다. 따라서 베마이트는 기타 수화 알루미나들 예컨대 베마이트 미립자 소재 제조에 전구체로 통상 사용되는 ATH (삼수산화알루미늄)를 포함한 기타 알루미늄 재료와는 차별된다.
또한, 혼합물 (101)은 특정 함량의 액상 재료를 가진다. 일부 적합한 액체로는 물을 포함한다. 하나의 실시태양에 따르면, 혼합물 (101)은 혼합물 (101) 중 고체 함량보다 낮은 액체 함량을 가지도록 형성된다. 특정 실시예들에서, 혼합물 (101)의 액체 함량은 혼합물 (101) 총 중량에 대하여 적어도 약 25 wt%이다. 다른 실시예들에서, 혼합물 (101)의 액체 함량은 더 크고, 예컨대 적어도 약 35 wt%, 적어도 약 45 wt%, 적어도 약 50 wt%, 또는 적어도 약 58 wt%이다. 또한, 비-제한적인 적어도 하나의 실시태양에서, 혼합물의 액체 함량은 약 75 wt% 이하, 예컨대 약 70 wt% 이하, 약 65 wt% 이하, 약 62 wt% 이하, 또는 약 60 wt% 이하이다. 혼합물 (101) 중 액체 함량은 상기 임의의 최소 비율 및 최대 비율 사이에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 본원 실시태양에 의한 형상화 연마입자들 처리 및 형성이 용이하도록, 혼합물 (101)은 특정 저장탄성률을 가진다. 예를들면, 혼합물 (101)의 저장탄성률은 적어도 약 1x104 Pa, 예컨대 적어도 약 4x104 Pa, 또는 적어도 약 5x104 Pa이다. 그러나, 비-제한적인 적어도 하나의 실시태양에서, 혼합물 (101)의 저장탄성률은 약 1x107 Pa 이하, 예컨대 약 2x107 Pa 이하이다. 혼합물 (101)의 저장탄성률은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
저장탄성률은 ARES 또는 AR-G2 회전형 레오미터를 이용한 평행판 시스템 및 펠티어 판 (Peltier plate) 온도 조절시스템으로 측정한다. 시험에 있어서, 혼합물 (101)을 서로 대략 8 mm 이격 설정되는 두 판들 사이 간극으로 압출한다. 간극으로 겔을 압출한 후, 혼합물 (101)이 완전히 판들 사이 간극을 채울 때까지 간극을 형성하는 두 판들 사이 간격을 2 mm로 좁힌다. 과잉 혼합물을 닦아낸 후, 간격을 0.1 mm만큼 좁히고 시험을 개시한다. 시험은 변형 범위가 0.01% 내지 100%, 6.28 rad/s (1 Hz)로 설정된 장비로, 25-mm 평행판을 이용하고 10 포인트 감소할 때 기록하는 진동 변형 일소 시험이다. 시험 완료 후 1 시간 내에, 간격을 다시 0.1 mm만큼 좁히고 시험을 반복한다. 시험은 적어도 6 회 반복한다. 제1 시험은 제2 및 제3 시험들과는 다를 수 있다. 각각의 시편에 대한 제2 및 제3 시험들 결과만을 보고하여야 한다.
또한, 본원 실시태양에 의한 형상화 연마입자들 처리 및 성형이 용이하도록, 혼합물 (101)은 특정 점도를 가진다. 예를들면, 혼합물 (101)의 점도는 적어도 약 2x103 Pa s, 예컨대 적어도 약 3x103 Pa s 적어도 약 4x103 Pa s, 적어도 약 5x103 Pa s, 적어도 약 6x103 Pa s, 적어도 약 8x103 Pa s, 적어도 약 10x103 Pa s, 적어도 약 20x103 Pa s, 적어도 약 30x103 Pa s, 적어도 약 40x103 Pa s, 적어도 약 50x103 Pa s, 적어도 약 60x103 Pa s, 또는 적어도 약 65x103 Pa s이다. 비-제한적인 적어도 하나의 실시태양에서, 혼합물 (101)의 점도는 약 100x103 Pa s 이하, 예컨대 약 95x103 Pa s 이하, 약 90x103 Pa s 이하, 또는 약 85x103 Pa s 이하이다. 혼합물 (101) 점도는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위일 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 점도는 상기된 저장탄성률과 동일한 방법으로 측정된다.
또한, 본원 실시태양에 의한 형상화 연마입자들 처리 및 성형이 용이하도록, 혼합물 (101)은 상기 액체와는 구별되는 유기 첨가제들을 포함한 특정 함량의 유기재료들을 가지도록 형성된다. 일부 적합한 유기 첨가제들은 안정화제, 바인더, 예컨대 프룩토오스, 수크로오스, 락토오스, 글루코오스, UV 경화성 수지들, 및 기타 등을 포함한다.
특히, 본원 실시태양들은 종래 성형 공정에서 사용되는 슬러리와 차별되는 혼합물 (101)을 사용한다. 예를들면, 혼합물 (101) 내의 유기재료들, 특히, 임의의 상기 유기 첨가제들의 함량은 혼합물 (101) 내의 다른 성분들과 비교할 때 소량이다. 적어도 하나의 실시태양에서, 혼합물 (101)은 혼합물 (101) 총 중량에 대하여 약 30 wt% 이하의 유기재료를 가지도록 형성된다. 다른 실시예들에서, 유기재료 함량은 더 적고, 예컨대 약 15 wt% 이하, 약 10 wt% 이하, 또는 약 5 wt% 이하이다. 또한, 비-제한적인 적어도 하나의 실시태양에서, 혼합물 (101) 내의 유기재료 함량은 혼합물 (101) 총 중량에 대하여 적어도 약 0.01 wt%, 예컨대 약 0.5 wt%이다. 혼합물 (101) 내의 유기재료 함량은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 본원 실시태양에 의한 형상화 연마입자들 처리 및 성형이 용이하도록 혼합물 (101)은 상기 액체와는 구분되는 특정 함량의 산 또는 염기를 가지도록 형성된다. 일부 적합한 산 또는 염기는 질산, 황산, 시트르산, 염소산, 타타르산, 인산, 질산암모늄, 및 구연산암모늄을 포함한다. 질산 첨가제를 사용하는 특정 실시태양에 의하면, 혼합물 (101)은 약 5 미만, 더욱 상세하게는, 적어도 약 2 내지 약 4 pH 이하를 가진다.
도 1의 시스템 (150)은, 다이 (103)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 혼합물 (101)은 다이 (103) 일단에 위치한 다이 개구 (105)를 통해 압출되도록 구성되는 다이 (103) 내부에 제공된다. 더욱 도시된 바와 같이, 압출 단계는 힘 (180)을 혼합물 (101)에 인가하여 혼합물 (101)은 다이 개구 (105)를 통해 용이하게 압출된다. 인가 구역 (183) 내에서 압출되는 동안, 도구 (151)는 다이 (103) 일부와 직접 접촉되어 도구 캐비티 (152)로의 혼합물 (101) 압출이 구현된다. 도구 (151)는 예컨대 도 1에 도시된 스크린 형태일 수 있고, 여기에서 캐비티 (152)는 도구 (151)의 전체 두께를 관통 연장된다. 또한, 캐비티 (152)가 도구 (151) 전체 두께의 일부에 대하여 연장되어 바닥면을 가질 있어, 혼합물 (101)을 보유하여 형상화하도록 구성되는 공간 부피는 바닥면 및 측면에 의해 정의되도록 도구 (151)가 형성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도구 (151)는 예를들면, 금속 합금, 예컨대 스테인레스 강을 포함한 금속 재료로 제작될 수 있다. 다른 경우들에서, 도구 (151)는 유기 재료, 예컨대 고분자로 제작될 수 있다.
실시태양에 의하면, 압출 과정에서 특정 압력이 적용된다. 예를들면, 압력은 적어도 약 10 kPa, 예컨대 적어도 약 500 kPa이다. 또한, 적어도 하나의 비-제한적 실시태양에서, 압출 과정에서 사용되는 압력은 약 4 MPa 이하이다. 혼합물 (101)을 압출하기 위하여 적용되는 압력은 상기 임의의 최소값 내지 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 특정 실시예들에서, 피스톤 (199)에 의해 전달되는 압력 균일도는 형상화 연마입자들 처리 및 성형을 개선시킬 수 있다. 특히, 혼합물 (101) 및 다이 (103) 폭에 걸쳐 인가되는 압력을 균일하게 제어함으로써 공정 제어를 개선시킬 수 있고 형상화 연마입자들 치수 특성들을 개선시킬 수 있다.
혼합물 (101)을 도구 캐비티 (152)에 적층하기 전에, 몰드 이형제를 도구 캐비티 (152) 표면에 도포하여, 추가 처리 후 도구 캐비티 (152)로부터 전구체 형상화 연마 입자들의 탈락을 용이하게 할 수 있다. 이러한 공정은 선택적이고 성형 공정 수행에 반드시 적용되지는 않는다. 적합한 예시적 몰드 이형제는 유기 재료, 예컨대 하나 이상의 고분자 (예를들면, PTFE)를 포함한다. 다른 경우들에서, 오일 (합성 또는 유기)이 몰드 이형제로서 도구 캐비티 (152) 표면에 적용된다. 하나의 적합한 오일은 땅콩기름일 수 있다. 몰드 이형제는 제한되지는 않지만, 적층, 분무, 인쇄, 브러싱, 코팅, 및 기타 등을 포함한 임의의 적합한 방식으로 적용될 수 있다.
혼합물 (101)을 도구 캐비티 (152) 내부에 적층하고, 임의의 적합한 방식으로 형상화되어 도구 캐비티 (152) 형상에 상응하는 형상을 가지는 형상화 연마 입자들을 형성한다.
간략히 도 2를 참조하면, 도구 (151) 일부가 도시된다. 도시된 바와 같이, 도구 (151)는 도구 캐비티 (152), 상세하게는, 도구 (151)을 통과하여 연장되는 다수의 도구 캐비티들 (152)을 포함한다. 실시태양에 의하면, 도구 캐비티들 (152)은 도구 (151)의 길이 (l) 및 폭 (w)에 의한 평면에서 관찰할 때 2차원 형상을 가진다. 2-차원 형상은 다양한 형상, 예를들면, 다각형, 타원형, 숫자, 그리스 알파벳 문자, 라틴 알파벳 문자, 러시아 알파벳 문자, 다각형들의 조합인 복잡 형상, 및 이들의 조합을 포함한다. 특정 실시예들에서, 도구 캐비티들 (152)은 2차원 다각형들 예컨대 삼각, 직사각, 사각, 오각, 육각, 칠각, 팔각, 구각, 십각, 및 이들의 조합을 가진다. 특히, 본원의 실시태양들의 형상화 연마 입자들을 참조하여 더욱 이해되는 바와 같이, 도구 캐비티 (152)는 다양한 다른 형상을 적용할 수 있다.
도 2의 도구 (151)는 서로에 대하여 특정 방식으로 배향되는 도구 캐비티들 (152)을 가지는 것으로 도시되지만, 다양한 다른 배향들이 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 하나의 실시태양에 의하면, 각각의 도구 캐비티 (152)는 서로에 대하여 실질적으로 동일한 방향 및 도구 표면에 대하여 실질적으로 동일한 방향을 가진다. 예를들면, 각각의 도구 캐비티 (152)는 도구 (151) 횡축 (158)을 따라 횡방향으로 연장되는 도구 캐비티들 (152) 제1 줄 (row, 156)에 대하여 제1 평면 (155)을 이루어지는 제1 모서리 (154)를 가진다. 제1 평면 (155)은 도구 (151) 길이방향 축 (157)에 실질적으로 직교하는 방향으로 연장된다. 그러나, 다른 예들에서, 도구 캐비티들 (152)은 반드시 서로 동일한 방향을 가질 필요는 없다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 도구 캐비티들 (152) 제1 줄 (156)은 병진이동 방향에 대하여 형상화 연마입자들에 대한 특정 처리 및 형성이 가능하도록 배향된다. 예를들면, 제1 줄 (156)의 제1 평면 (155)이 병진이동 방향 (171)에 대하여 각을 이루도록 도구 캐비티들 (152)은 도구 (151)에서 배열된다. 도시된 바와 같이, 제1 평면 (155)은 병진이동 방향 (171)에 실질적으로 직교하는 각을 형성한다. 또한, 일 실시태양에서, 제1 줄 (156)의 제1 평면 (155)은 병진이동 방향에 대하여 예를들면, 예각 또는 둔각을 포함하는 다른 각을 형성하도록 도구 캐비티들 (152)이 도구 (151)에 배열될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 또한, 도구 캐비티들 (152)이 줄로 배열될 필요는 없다는 것을 이해하여야 한다. 도구 캐비티들 (152)은 도구 (151)에서 여러 특정한 정렬 분포로 예컨대 2차원 패턴 형상으로 배열될 수 있다. 달리, 도구 캐비티들은 도구 (151)에 무작위 방식으로 배치될 수 있다.
도 1로 돌아가, 시스템 (150) 동작 과정에서, 도구 (151)은 방향 (153)으로 이동되어 연속 성형 작업이 구현된다. 도구 (151)은 연속 벨트 형태일 수 있고 연속 처리가 용이하도록 롤러 상에서 병진 이동될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 일부 실시태양들에서, 혼합물 (101)이 다이 개구 (105)를 통해 압출되는 동안 도구 (151)는 이동된다. 시스템 (150)에서 도시된 바와 같이, 혼합물 (101)은 방향 (191)로 압출될 수 있다. 도구 (151)의 이동 방향 (153)은 혼합물 (101) 압출 방향 (191)과 각을 이룰 수 있다. 시스템 (100)에서 도구 (151)의 이동 방향 (153) 및 혼합물 (101)의 압출 방향 (191) 간의 각은 실질적으로 직교하는 것으로 도시되지만, 다른 각 예를들면, 예각 또는 둔각이 고려될 수 있다. 혼합물 (101)이 다이 개구 (105)를 통과하여 압출된 후, 혼합물 (101) 및 도구 (151)는 다이 (103) 표면에 부착된 칼날 (107) 아래에서 벨트 (109)를 따라 이동된다. 칼날 (107)은 다이 (103) 정면에서 영역을 형성하여 도구 (151)의 도구 캐비티들 (152) 내로의 혼합물 (101) 이동을 용이하게 한다.
성형 공정에서, 혼합물 (101)은 도구 캐비티 (152)에 들어 있는 동안 상당한 건조가 진행된다. 따라서, 형상화는 주로 혼합물 (101)을 형상화하는 도구 캐비티 (152)에서 혼합물 (101)의 실질적인 건조 및 고화에 기인한다. 소정의 경우들에서, 성형 공정에 의해 형성되는 형상화 연마 입자들은 예를들면, 스크린 인쇄 공정을 포함한 다른 공정들과 비교하여 몰드 캐비티의 특징부들을 더욱 정확하게 복제한 형상을 보인다. 그러나, 소정의 유리한 형상 특성들은 스크린 인쇄 공정을 통해 더욱 용이하게 달성된다는 것을 이해하여야 한다.
몰드 이형제 적용 후, 혼합물 (101)을 몰드 캐비티 내부에 적층하고 건조시킨다. 건조는 휘발물질, 예컨대 물 또는 유기물질을 포함한 특정 함량의 소정 재료가 혼합물 (101)로부터 제거되는 것을 포함한다. 실시태양에 의하면, 건조 공정은 건조 온도가 약 300°C 이하, 예컨대 약 250°C 이하, 약 200°C 이하, 약 150°C 이하, 약 100°C 이하, 약 80°C 이하, 약 60°C 이하, 약 40°C 이하, 또는 약 30°C 이하에서 수행된다. 또한, 하나의 비-제한적인 실시태양에서, 건조 공정은 건조 온도가 적어도 약 -20°C, 예컨대 적어도 약 -10°C 적어도 약 0°C 적어도 약 5°C 적어도 약 10°C, 또는 적어도 약 20°C에서 수행될 수 있다. 건조 온도는 상기 임의의 최소 온도 및 최대 온도 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
소정의 경우들에서, 건조는 본원의 실시태양들에 의한 형상화 연마 입자들 형성이 구현되는 특정 시간 동안 수행될 수 있다. 예를들면, 건조는 적어도 약 1 분, 예컨대 적어도 약 2 분, 적어도 약 4 분, 적어도 약 6 분, 적어도 약 8 분, 적어도 약 10 분, 적어도 약 30 분, 적어도 약 1 시간, 적어도 약 2 시간, 적어도 약 4 시간, 적어도 약 8 시간, 적어도 약 12 시간, 적어도 약 15 시간, 적어도 약 18 시간, 적어도 약 24 시간 동안 수행될 수 있다. 또 다른 경우들에서, 건조 공정은 약 30 시간 이하, 예컨대 약 24 시간 이하, 약 20 시간 이하, 약 15 시간 이하, 약 12 시간 이하, 약 10 시간 이하, 약 8 시간 이하, 약 6 시간 이하, 약 4 시간 이하일 수 있다. 건조 시간은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 건조는 본원의 실시태양들에 의한 형상화 연마 입자들 형성에 용이하도록 특정 상대습도에서 수행될 수 있다. 예를들면, 건조는 상대습도가 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 예컨대 적어도 약 62%, 적어도 약 64%, 적어도 약 66%, 적어도 약 68%, 적어도 약 70%, 적어도 약 72%, 적어도 약 74%, 적어도 약 76%, 적어도 약 78%, 또는 적어도 약 80%에서 수행될 수 있다. 또 다른 비-제한적인 실시태양들에서, 건조는 상대습도가 약 90% 이하, 예컨대 약 88% 이하, 약 86% 이하, 약 84% 이하, 약 82% 이하, 약 80% 이하, 약 78% 이하, 약 76% 이하, 약 74% 이하, 약 72% 이하, 약 70% 이하, 약 65% 이하, 약 60% 이하, 약 55% 이하, 약 50% 이하, 약 45% 이하, 약 40% 이하, 약 35% 이하, 약 30% 이하, 또는 약 25% 이하에서 수행될 수 있다. 건조 과정에서 적용되는 상대습도는 상기 임의의 최소 백분율 및 최대 백분율 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
건조 공정 완료 후, 혼합물 (101)을 도구 캐비티 (152)에서 탈락시켜 전구체 형상화 연마 입자들을 생성한다. 특히, 혼합물 (101)이 도구 캐비티 (152)에서 제거되기 전 또는 혼합물 (101)이 제거되어 전구체 형상화 연마 입자들이 형성된 후, 하나 이상의 성형-후 공정이 완료될 수 있다. 이러한 공정은 표면 형상화, 경화, 반응, 조사 (radiat6ing), 평탄화, 하소, 소결, 체질, 도핑, 및 이들의 조합을 포함한다. 예를들면, 하나의 선택적인 공정에서, 혼합물 (101) 또는 전구체 형상화 연마 입자들은 선택적 형상화 구역으로 이동되어, 혼합물 또는 전구체 형상화 연마 입자들의 적어도 하나의 외면이 형상화될 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 몰드 캐비티에 담긴 혼합물 (101) 또는 전구체 형상화 연마 입자들은 선택적 인가 구역으로 이동되고, 여기에서 도펀트 재료가 인가될 수 있다. 특정 경우들에서, 도펀트 재료 인가 공정은 혼합물 (101) 또는 전구체 형상화 연마 입자들의 적어도 하나의 외면에 도펀트 재료의 선택적 배치를 포함한다.
도펀트 재료는 예를들면, 분무, 침지, 적층, 함침, 전달, 펀칭, 절단, 압축, 파쇄, 및 임의의 이들의 조합을 포함한 다양한 방법들을 이용하여 인가될 수 있다. 실시태양에 의하면, 도펀트 재료 인가는 특정 재료, 예컨대 전구체 인가를 포함한다. 소정의 실시예들에서, 전구체는 최종-형성 형상화 연마입자들에 통합되는 도펀트 재료를 포함하는 염 예컨대 금속염일 수 있다. 예를들면, 금속염은 도펀트 재료에 대한 전구체인 원소 또는 화합물을 포함한다. 염 물질은 액체 형태, 예컨대 염 및 액체 캐리어를 포함하는 분산액일 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 염은 질소를 포함하고, 상세하게는, 질산염을 포함할 수 있다. 다른 실시태양들에서, 염은 염화물, 황산염, 인산염, 및 이들의 조합일 수 있다. 일 실시태양에서, 염은 금속 질산염을 포함하고, 상세하게는, 실질적으로 금속 질산염으로 이루어진다. 일 실시태양에서, 도펀트 재료는 원소 또는 화합물 예컨대 알칼리 금속원소, 알칼리 토금속원소, 희토류 원소, 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 탄탈, 몰리브덴, 바나듐, 또는 이들의 조합을 포함한다. 하나의 특정 실시태양에서, 도펀트 재료는 원소 또는 화합물을 포함하고 원소는 예컨대 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 스칸듐, 이트륨, 란탄, 세슘, 프라세오디뮴, 니오븀, 하프늄, 지르코늄, 탄탈, 몰리브덴, 바나듐, 크롬, 코발트, 철, 게르마늄, 망간, 니켈, 티타늄, 아연, 및 이들의 조합을 포함한다.
성형 공정은 소결 공정을 더욱 포함한다. 본원의 소정의 실시태양들에서, 소결 공정은 도구 캐비티 (152)에서 혼합물을 제거한 후 및 전구체 형상화 연마입자들을 형성한 후 진행된다. 전구체 형상화 연마입자들 (123)을 소결함으로써 일반적으로 미처리 상태인 입자들을 치밀화한다. 특정 실시예에서, 소결 공정으로 고온 상의 세라믹 재료를 형성한다. 예를들면, 일 실시태양에서, 전구체 형상화 연마입자들이 소결되어 고온 상의 알루미나, 예컨대 알파 알루미나가 형성된다. 하나의 실시예에서, 형상화 연마입자는 입자 총 중량에 대하여 적어도 약 90 wt%의 알파 알루미나를 포함한다. 다른 실시예들에서, 알파 알루미나 함량은 더 높고 형상화 연마입자는 실질적으로 알파 알루미나로 이루어진다.
최종-형성된 형상화 연마입자들의 몸체는 특정한 2차원 형태를 가질 수 있다. 예를들면, 몸체는 길이 및 폭으로 정의되는 평면에서 관찰할 때 2차원 형상을 가지고, 다각형, 타원형, 숫자, 그리스 알파벳 문자, 라틴 알파벳 문자, 러시아 알파벳 문자, 다각형들의 조합인 복잡 형상, 또는 이의 조합을 포함한 형상을 가진다. 특정 다각형들은 삼각, 직사각, 사다리꼴, 오각, 육각, 칠각, 팔각, 구각, 십각, 임의의 이들의 조합을 포함한다. 또 다른 경우에서, 최종-형성된 형상화 연마 입자들은 2-차원 형상 예컨대 불규칙 사변형, 불규칙 직사각형, 불규칙 사다리꼴, 불규칙 오각형, 불규칙 육각형, 불규칙 칠각형, 불규칙 팔각형, 불규칙 구각형, 불규칙 십각형, 및 이들 조합의 몸체를 가진다. 불규칙 다각 형상은 다각 형상을 정의하는 측면들 중 적어도 하나가 또 다른 측면과 비교하여 치수 (예를들면, 길이)가 상이한 것이다. 본원의 다른 실시태양들에서 도시된 바와 같이, 소정의 형상화 연마 입자들의 2-차원 형상은 특정 개수의 외점들 또는 외부 코너들을 가진다. 예를들면, 형상화 연마 입자들의 몸체는 길이 및 폭으로 정의되는 평면에서 관찰할 때2-차원 다각 형상을 가지고, 몸체는 적어도 4개의 외점들 (예를들면, 사변형), 적어도 5개의 외점들 (예를들면, 오각형), 적어도 6개의 외점들 (예를들면, 육각형), 적어도 7개의 외점들 (예를들면, 칠각형), 적어도 8개의 외점들 (예를들면, 팔각형), 적어도 9개의 외점들 (예를들면, 구각형), 및 기타 등을 가지는2-차원 형상을 포함한다.
도 3은 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들의 소정의 특징부를 보이는 형상화 연마 입자의 단면도이다. 이러한 단면도는 본원에 기술된 바와 같이 하나 이상의 형상 양태 또는 치수 특징을 결정하기 위하여 실시태양들의 임의의 예시적 형상화 연마 입자들에 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 형상화 연마 입자의 몸체는 상부 주면 (303) (즉, 제1 주면) 및 상부 주면 (303) 반대측의 하부 주면 (304) (즉, 제2 주면)을 포함한다. 상면 (303) 및 하면 (304)은 측면 (314)에 의해 서로 분리된다.
소정의 경우들에서, 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들은, hc 및 hm 간의 차이인 평균 높이 차이를 가진다. 특히, 치수 Lmiddle 은 코너 높이 (hc) 및 코너 반대측 중점 에지 높이 (hm) 사이의 거리를 정의하는 길이일 수 있다. 또한, 몸체 (301)는 몸체 (301)에서 임의의 코너 및 반대측 중점 에지 사이의 치수를 따라 측정될 때 몸체 (301) 높이의 최소 치수일 수 있는 내부 높이 (hi)를 가질 수 있다. 본원에 있어서, 평균 높이 차이는 포괄적으로 hc-hm로서 나타내지만, 차이의 절대값으로 나타낼 수 있다. 따라서 측면 (314) 중점에서의 몸체 (301) 높이가 코너 (313)에서의 높이보다 클 때 평균 높이 차이는 hm-hc로서 계산될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 상세하게는, 평균 높이 차이는 적합한 샘플 크기인 다수의 형상화 연마입자들에 기초하여 계산된다. 입자들의 높이들 hc 및 hm은 STIL (Sciences et Techniques Industrielles de la Lumiere - France) Micro Measure 3D 표면 조면계 (백광 (LED) 색수차 기술)을 이용하여 측정할 수 있고 평균 높이 차이는 샘플의 hc 및 hm 평균값들로부터 계산된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 특정 실시태양에서, 형상화 연마입자 (300)의 몸체 (301)는 몸체 (301)다른 지점들에서의 평균 높이 차이를 가진다. 몸체 (301)는 제1 코너 높이 (hc) 및 제2 중점 높이 (hm) 사이의 [hc-hm]의 절대값인 평균 높이 차이를 가지고 이는 아주 작아 입자는 비교적 평탄하고 평균 높이 차이는 약 300 미크론 이하, 예컨대 약 250 미크론 이하, 약 220 미크론 이하, 또는 약 180 미크론 이하, 약 150 미크론 이하, 약 100 미크론 이하, 약 50 미크론 이하, 또는 약 20 미크론 이하이다.
본원의 형상화 연마 입자들의 몸체는 몸체의 최장 치수이고 측면을 따라 연장되는 폭 (w)을 포함한다. 형상화 연마 입자들은 (주면을 따라) 몸체 중점을 관통 연장되고 몸체를 반분하는 길이 (즉, Lmiddle)를 포함한다. 몸체는 몸체 (301) 측면에 의해 정의되는 길이 및 폭 방향에 수직 방향으로 연장되는 몸체 치수인 높이 (h)를 더욱 포함한다. 특정 경우들에서, 폭은 길이보다 크거나 같고, 길이는 높이보다 크거나 같고, 폭은 높이보다 크거나 같다.
특정 실시예들에서, 몸체 (301)는 폭: 길이로 표현되는 비율인1차 종횡비를 가지고, 적어도 1:1을 가진다. 다른 실시예들에서, 몸체 (301)는 1차 종횡비 (w:l)가 적어도 약 1.5:1, 예컨대 적어도 약 2:1, 적어도 약 4:1, 또는 적어도 약 5:1이 되도록 형성된다. 또한, 다른 실시예들에서, 연마입자 (300)는 몸체 (301)의 1차 종횡비가 약 10:1 이하, 예컨대 9:1 이하, 약 8:1 이하, 또는 약 5:1 이하가 되도록 형성된다. 몸체 (301)의 1차 종횡비는 상기 임의의 비율 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본원에서 높이를 언급할 때에는 연마입자 (300)에서 측정 가능한 최고 높이를 언급하는 것이다.
1차 종횡비 외에도, 연마입자 (300)는 몸체 (301)가 길이: 높이의 비율로 정의되는2차 종횡비를 가지도록 형성되고, 상기 높이는 중앙 내부 높이 (Mhi)이다. 소정의 실시예들에서, 2차 종횡비는 적어도 약 1:1, 예컨대 적어도 약 2:1, 적어도 약 4:1, 또는 적어도 약 5:1일 수 있다. 또한, 다른 실시예들에서, 연마 입자 (300)는 몸체 (301)의 2차 종횡비가 약 1:3 이하, 예컨대 1:2 이하, 또는 약 1:1 이하가 되도록 형성될 수 있다. 몸체 (301)의 2차 종횡비는 상기 임의의 비율 내의 범위, 예컨대 약 5:1 내지 약 1:1일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또 다른 실시태양에 의하면, 연마입자 (300)는 몸체 (301)가 폭: 높이의 비율로 정의되는3차 종횡비를 가지도록 형성도고, 상기 높이는 중앙 내부 높이 (Mhi)이다. 몸체 (101)의3차 종횡비는 적어도 약 1:1, 예컨대 적어도 약 2:1, 적어도 약 4:1, 적어도 약 5:1, 또는 적어도 약 6:1이다. 또한, 다른 실시예들에서, 연마 입자 (300)는 몸체 (301)의 3차 종횡비가 약 3:1 이하, 예컨대 2:1 이하, 또는 약 1:1 이하가 되도록 형성될 수 있다. 몸체 (301)의 3차 종횡비는 상기 임의의 비율 내의 범위, 예컨대 약 6:1 내지 약 1:1 일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
하나의 실시태양에 의하면, 형상화 연마입자 (300)의 몸체 (301)는 개선된 성능이 가능한 특정 치수들을 가진다. 예를들면, 하나의 실시예에서, 몸체 (301)는 몸체 (301)의 임의의 코너 및 대항 중점 모서리 사이를 따라 측정되는 몸체 (301)의 최저 높이인 내부 높이 (hi)를 가진다. 특정한 경우, 내부 높이 (hi)는 각각 외부 코너 및 대향 중점 모서리 사이에서 측정되는 몸체 (301)의 최저 높이 (즉, 저면 (304) 및 상면 (303) 사이 측정치)이다. 형상화 연마입자 (300) 몸체 (301)의 내부 높이 (hi)는 도 3에 도시된다. 하나의 실시태양에 따르면, 내부 높이 (hi)는 폭 (w)의 적어도 약 20%이다. 높이 (hi)는 형상화 연마입자 (300)를 절단 또는 장착 및 연마 및 몸체 (301) 내부 최저 높이 (hi)를 결정하기에 충분한 방식으로 관찰하여 (예를들면, 광학현미경 또는 SEM) 측정한다. 하나의 특정 실시태양에서, 높이 (hi)는 몸체 (301)폭의 적어도 약 22%, 예컨대 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 또는 적어도 약 33%이다. 비-제한적인 하나의 실시태양에서, 몸체 (301) 높이 (hi)는 몸체 (301) 폭의 약 80% 이하, 예컨대 약 76% 이하, 약 73% 이하, 약 70% 이하, 약 68% 이하, 약 56% 이하, 약 48% 이하, 또는 약 40% 이하이다. 몸체 (301) 높이 (hi)는 임의의 상기 최소율 및 최대율 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
중앙 내부 높이 (Mhi)가 제어된 형상화 연마입자들 배치 (batch)가 조립되어, 성능을 향상시킬 수 있다. 상세하게는, 배치의 중앙 내부 높이 (hi)는 상기된 바와 같이 동일한 방식의 형상화 연마배치 입자들의 중앙 폭과 관련된다. 특히, 중앙 내부 높이 (Mhi)는 형상화 연마배치 입자들 중앙 폭의 적어도 약 20%, 예컨대 적어도 약 22%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 또는 적어도 약 33% 이다. 비-제한적인 하나의 실시태양에서, 몸체 (301)의 중앙 내부 높이 (Mhi)는 중앙 폭의 약 80% 이하, 예컨대 약 76% 이하, 약 73% 이하, 약 70% 이하, 약 68% 이하, 약 56% 이하, 약 48% 이하, 또는 약 40% 이하이다. 몸체 (301)의 중앙 내부 높이 (Mhi)는 임의의 상기 최소율 및 최대율 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 형상화 연마입자들의 배치는 적합한 샘플 크기로부터의 치수 특정 표준 편차로 측정되는 바와 같이 개선된 치수 균일성을 보인다. 하나의 실시태양에 의하면, 형상화 연마입자들의 내부 높이 편차 (Vhi)는, 배치 입자들의 적합한 샘플 크기에 대한 내부 높이 (hi) 표준편차로서 계산될 수 있다. 하나의 실시태양에 의하면, 내부 높이 편차는 약 60 미크론 이하, 예컨대 약 58 미크론 이하, 약 56 미크론 이하, 또는 약 54 미크론 이하이다. 하나의 비-제한적 실시태양에서, 내부 높이 편차 (Vhi)는 적어도 약 2 미크론이다. 몸체의 내부 높이 편차는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또 다른 실시태양에 있어서, 형상화 연마입자 (300) 몸체 (301)는 높이를 가질 수 있고, 이는 적어도 약 70 미크론인 내부 높이 (hi)일 수 있다. 더욱 상세하게는, 높이는 적어도 약 80 미크론, 예컨대 적어도 약 90 미크론, 또는 적어도 약 100 미크론, 적어도 약 110 미크론, 또는 적어도 약 120 미크론, 적어도 약 150 미크론, 또는 적어도 약 175 미크론, 적어도 약 200 미크론, 또는 적어도 약 225 미크론, 적어도 약 250 미크론, 적어도 약 275 미크론, 또는 적어도 약 3005 미크론이다.
또 다른 하나의 비-제한적 실시태양에서, 몸체 (301) 높이는 약 3 mm 이하, 예컨대 약 2 mm 이하, 약 1.5 mm 이하, 약 1 mm 이하, 약 800 미크론 이하, 약 600 미크론 이하, 약 500 미크론 이하, 약 475 미크론 이하, 약 450 미크론 이하, 약 425 미크론 이하, 약 400 미크론 이하, 약 375 미크론 이하, 약 350 미크론 이하, 약 325 미크론 이하, 약 300 미크론 이하, 약 275 미크론 이하, 또는 약 250 미크론 이하이다. 몸체 (301) 높이는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 상기 범위 값들은 배치의 형상화 연마입자들에 대한 중앙 내부 높이 (Mhi)를 나타낸다는 것을 이해할 수 있다.
소정의 본원 실시태양들에 있어서, 형상화 연마입자 (300) 몸체 (301)는 예를들면, 폭>길이, 길이>높이, 및 폭>높이를 포함한 특정 치수들을 가진다. 상세하게는, 형상화 연마입자 (300) 몸체 (301)의 폭 (w)은 적어도 약 600 미크론, 예컨대 적어도 약 200 미크론, 예컨대 적어도 약 250 미크론, 적어도 약 300 미크론, 적어도 약 350 미크론, 적어도 약 400 미크론, 적어도 약 450 미크론, 적어도 약 500 미크론, 적어도 약 550 미크론, 적어도 약 600 미크론, 적어도 약 700 미크론, 적어도 약 800 미크론, 또는 적어도 약 900 미크론이다. 하나의 비-제한적 실시예에서, 몸체 (301)의 폭은 약 4 mm 이하, 예컨대 약 3 mm 이하, 약 2.5 mm 이하, 또는 약 2 mm 이하이다. 몸체 (301)의 폭은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 상기 범위 값들은 배치의 형상화 연마입자들에 대한 중앙 폭 (Mw)을 나타낸다는 것을 이해할 수 있다.
형상화 연마입자 (300) 몸체 (301)는 특정 치수들을 가지고, 예를들면, 길이 (L middle 또는 Lp)는 적어도 약 0.4 mm, 예컨대 적어도 약 0.6 mm, 적어도 약 0.8 mm, 또는 적어도 약 0.9 mm이다. 또한, 적어도 하나의 비-제한적 실시태양에 있어서, 몸체 (301)의 길이는 약 4 mm 이하, 예컨대 약 3 mm 이하, 약 2.5 mm 이하, 또는 약 2 mm 이하이다. 몸체 (301) 길이는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 상기 범위 값들은 중앙 길이 (Ml), 상세하게는, 배치의 형상화 연마입자들에 대한 중앙 중간 길이 (MLmiddle) 또는 중앙 외형 길이 (MLp) 를 나타낸다는 것을 이해하여야 한다.
형상화 연마입자 (300)의 몸체 (301)는 특정 디싱값을 가지고, 디싱값 (d)은 최소 치수의 내부 몸체 높이 (hi)에 대한 외부 코너들에서 몸체 (301) 평균 높이 (Ahc)의 비율로 정의된다. 코너들에서 몸체 (301) 평균 높이 (Ahc)는 모든 코너들에서 몸체 (301) 높이를 측정하고 값들을 평균하여 계산될 수 있고, 하나의 코너에서의 단일 높이 값 (hc)과는 차별된다. 코너들에서 또는 내부에서 몸체 (301) 평균 높이는 STIL (Sciences et Techniques Industrielles de la Lumiere - France) Micro Measure 3D 표면 조면계 (백광 (LED) 색수차 기술)을 이용하여 측정할 수 있다. 달리, 디싱은 배치 입자들의 적합한 샘플로부터 계산되는 코너에서의 입자들 중앙 높이 (Mhc) 에 기초할 수 있다. 유사하게, 내부 높이 (hi)는 배치의 형상화 연마입자들에 대한 적합한 샘플에서 유도되는 중앙 내부 높이 (Mhi)일 수 있다. 하나의 실시태양에 의하면, 디싱값 (d)은 약 2 이하, 예컨대 약 1.9 이하, 약 1.8 이하, 약 1.7 이하, 약 1.6 이하, 약 1.5 이하, 또는 약 1.2 이하일 수 있다. 또한, 적어도 하나의 비-제한적 실시태양에서, 디싱값 (d)은 적어도 약 0.9, 예컨대 적어도 약 1.0이다. 디싱 비율은 상기 임의의 최소값 내지 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 상기 디싱값들은 형상화 연마입자들 배치에 대한 중앙 디싱 (Md)을 나타낼 수 있는 것을 이해할 수 있다.
본원 실시태양들의 형상화 연마입자들, 예를들면, 도 3의 입자의 몸체 (301)는 바닥 면적 (Ab)을 형성하는 하면 (304)을 가진다. 특정 실시예들에서 하면 (304)은 몸체 (301)의 최대 표면이다. 하부 주면 (304)은 상부 주면 (303) 표면적과 다른 바닥 면적 (Ab)을 형성하는 표면적을 가진다. 하나의 특정 실시태양에서, 하부 주면 (304)은 상부 주면 (303) 표면적과 다른 바닥 면적 (Ab)을 형성하는 표면적을 가진다. 다른 실시태양에서, 하부 주면 (304)은 상부 주면 (303) 표면적보다 작은 바닥 면적 (Ab)을 형성하는 표면적을 가진다.
또한, 몸체 (301)는 바닥 면적 (Ab)에 수직한 평면 면적을 형성하고 입자 (300) 중점 (381)을 통과하여 연장되는 단면 중점 면적 (Am)을 가진다. 소정의 실시예들에서, 몸체 (301)의 중점 면적에 대한 바닥 면적의 면적비 (Ab/Am)는 약 6 이하이다. 더욱 상세한 실시예들에서, 면적비는 약 5.5 이하, 예컨대 약 5 이하, 약 4.5 이하, 약 4 이하, 약 3.5 이하, 또는 약 3 이하이다. 또한, 하나의 비-제한적 실시태양에서, 면적비는 적어도 약 1.1, 예컨대 적어도 약 1.3, 또는 적어도 약 1.8이다. 면적비는 상기 임의의 최소값 내지 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 상기 면적비는 형상화 연마입자들의 배치에 대한 중앙 면적비를 나타낼 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
또한 본원 실시태양들의 형상화 연마입자들, 예를들면, 도 3의 입자는 약 0.3 이하의 정규화 (normalized) 높이 차이를 가진다. 정규화 높이 차이는 식 [(hc-hm)/(hi)]의 절대값으로 정의된다. 다른 실시태양들에서, 정규화 높이 차이는 약 0.26 이하, 예컨대 약 0.22 이하, 또는 약 0.19 이하이다. 또, 하나의 특정 실시태양에서, 정규화 높이 차이는 적어도 약 0.04, 예컨대 적어도 약 0.05, 또는 적어도 약 0.06이다. 정규화 높이 차이는 상기 임의의 최소값 내지 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 상기 정규화 높이 값들은 형상화 연마입자들 배치에 대한 중앙 정규화 높이를 나타낼 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
형상화 연마입자 (300)는 몸체 (301)가 결정 재료, 더욱 상세하게는, 다결정 재료를 가지도록 형성된다. 특히, 다결정 재료는 연마입자들을 포함한다. 일 실시태양에서, 몸체 (301)는 예를들면, 바인더를 포함한 유기재료가 실질적으로 부재이다. 상세하게는, 몸체 (301)는 실질적으로 다결정 재료로 이루어진다.
일 양태에서, 형상화 연마입자 (300) 몸체 (301)는 다수의 연마입자들, 그릿, 및/또는 결정들이 서로 결합되어 연마입자 (300)의 몸체 (301)를 형성하는 응집체일 수 있다. 적합한 연마입자들은 질화물, 산화물, 탄화물, 붕화물, 산질화물, 산붕화물, 다이아몬드, 및 이들의 조합을 포함한다. 특정한 경우, 연마입자들은 산화물 또는 복합체, 예컨대 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물, 이트륨 산화물, 크롬 산화물, 스트론튬 산화물, 규소산화물, 및 이들의 조합을 포함한다. 하나의 특정 실시예에서, 연마입자 (300)는 몸체 (301)를 형성하는 연마입자들이 알루미나를 포함하도록, 더욱 상세하게는, 실질적으로 알루미나로 이루어지도록 형성된다. 또한, 특정 실시예들에서, 형상화 연마입자 (300)는 시드화 (seeded) 졸-겔일 수 있다.
몸체 (301)에 함유되는 연마입자들 (즉, 미세결정들)의 평균 결정 크기는 일반적으로 약 100 미크론 이하이다. 다른 실시태양들에서, 평균 결정 크기는 더 작고, 예컨대 약 80 미크론 이하, 약 50 미크론 이하, 약 30 미크론 이하, 약 20 미크론 이하, 약 10 미크론 이하, 또는 약 1 미크론 이하, 약 0.9 미크론 이하, 약 0.8 미크론 이하, 약 0.7 미크론 이하, 또는 약 0.6 미크론 이하이다. 또한, 몸체 (301)에 함유되는 연마입자들의 평균 결정 크기는 적어도 약 0.01 미크론, 예컨대 적어도 약 0.05 미크론, 적어도 약 0.06 미크론, 적어도 약 0.07 미크론, 적어도 약 0.08 미크론, 적어도 약 0.09 미크론, 적어도 약 0.1 미크론, 적어도 약 012 미크론,또는 적어도 약 0.15 미크론, 적어도 약 0.17 미크론, 적어도 약 0.2미크론, 또는 적어도 약 0.5 미크론이다. 연마입자들의 평균 결정 크기는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
소정의 실시태양들에 의하면, 연마입자 (300)는 적어도 2종의 상이한 유형의 입자들이 몸체 (301)에 포함되는 복합 물품 (composite article)이다. 상이한 유형의 입자들은 서로 상이한 조성을 가지는 입자들이라는 것을 이해하여야 한다. 예를들면, 몸체 (301)는 적어도 2종의 상이한 유형의 입자들을 포함하도록 형성되고, 2종의 상이한 유형의 입자들은 질화물, 산화물, 탄화물, 붕화물, 산질화물, 산붕화물, 다이아몬드, 및 이들의 조합일 수 있다.
실시태양에 의하면, 몸체 (301)의 측정 가능한 최대 치수로 측정할 때 연마입자 (300)의 평균 입자크기는, 적어도 약 100 미크론이다. 실제로, 연마입자 (300)의 평균 입자크기는 적어도 약 150 미크론, 예컨대 적어도 약 200 미크론, 적어도 약 300 미크론, 적어도 약 400 미크론, 적어도 약 500 미크론, 적어도 약 600 미크론, 적어도 약 700 미크론, 적어도 약 800 미크론, 또는 적어도 약 900 미크론이다. 또한, 연마입자 (300)의 평균 입자크기는 약 5 mm 이하, 예컨대 약 3 mm 이하, 약 2 mm 이하, 또는 약 1.5 mm 이하이다. 연마입자 (300)의 평균 입자크기는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본원 실시태양들의 형상화 연마입자들은 개선된 성능을 제공할 수 있는 플래싱 비율을 가진다. 특히, 플래싱은, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 일 측면에서 관찰될 때 상자들 (402, 403) 내에서 몸체 (301) 측면으로 연장되는 입자 면적을 정의한다. 플래싱은 몸체 (301) 상면 (303) 및 하면 (304)에 근접한 경사 영역들로 나타낼 수 있다. 플래싱은 측면 최내부 지점 (예를들면, 421) 및 몸체 (301) 측면의 최외부 지점(예를들면, 422) 사이에 연장되는 상자에 포함되는 측면을 따르는 몸체 (301) 면적 비율로 측정된다. 하나의 특정 실시예에서, 몸체 (301)는 상자들 (402, 403, 404)에 포함되는 몸체 (301) 총 면적에 대한 상자들 (402, 403)에 포함되는 몸체 (301) 면적 비율인 특정 플래싱 값을 가진다. 하나의 실시태양에 의하면, 몸체 (301)의 플래싱 비율 (f)은 적어도 약 1%이다. 또 다른 실시태양에서, 플래싱 비율은 더 크고, 예컨대 적어도 약 2%, 예컨대 적어도 약 3%, 적어도 약 4%, 적어도 약 5%, 적어도 약 8%, 적어도 약 10%, 적어도 약 12%, 적어도 약 15%, 적어도 약 18%, 또는 적어도 약 20%이다. 또한, 비-제한적 실시태양에서, 몸체 (301)의 플래싱 비율은 제어될 수 있고 약 45% 이하, 예컨대 약 40% 이하, 약 35% 이하, 약 30% 이하, 약 25% 이하, 약 20% 이하, 약 18% 이하, 약 15% 이하, 약 12% 이하, 약 10% 이하, 약 8% 이하, 약 6% 이하, 또는 약 4% 이하일 수 있다. 몸체 (301)의 플래싱 비율은 상기 임의의 최소 비율 및 최대 비율 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 상기 플래싱 비율은 형상화 연마입자들의 배치에 대한 평균 플래싱 백분율 또는 중앙 플래싱 백분율일 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 플래싱 비율은 형상화 연마입자 (300)를 측면으로 세우고 측면에서 몸체 (301)를 관찰하여 흑백 영상을 생성하여 측정될 수 있다. 이에 적합한 프로그램은 ImageJ 소프트웨어를 포함한다. 플래싱 비율은 중앙 (404) 및 상자들 내에서의 면적을 포함하여 측면에서 관찰될 때의 몸체 (301) 총 면적 (총 음영 면적)에 대한 상자들 (402, 403) 내의 몸체 (301) 면적을 결정함으로써 계산할 수 있다. 이러한 절차는 적합한 입자들 샘플에 대하여 수행되어 평균, 중앙값, 및/또는 및 표준편차 값들을 생성할 수 있다.
도 12A는 실시태양에 의한 형상화 연마 입자의 사시도이다. 도 12B는 실시태양에 의한 형상화 연마 입자의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 형상화 연마 입자 (1200)는 몸체 (1201)를 포함하고 이는 상부 주면 (1203) (즉, 제1 주면) 및 상부 주면 (1203) 반대측의 하부 주면 (1204) (즉, 제2 주면)을 가진다. 상면 (1203) 및 하면 (1204)은 예를들면, 측면 (1205)의 제1 부분 (1206), 측면 (1205)의 제2 부분 (1207), 및 측면 (1205)의 제3 부분 (1208)을 포함하는 하나 이상의 별개의 측면 부분들을 포함하는 적어도 하나의 측면 (1205)에 의해 서로 분리된다. 특히, 측면 (1205)의 제1 부분 (1206)은 제1 코너 (1209) 및 제2 코너 (1210) 사이에서 연장된다. 특히, 제1 코너 (1209)는 측면 (1205)의 두 부분들을 연결하는 외부 코너일 수 있다. 제1 코너 (1209) 및 또한 외부 코너인 제2 코너 (1210)는 서로 인접하고 이들 사이에 다른 외부 코너들이 배치되지 않는다. 몸체의 외부 코너들은 형상화 연마 입자 몸체를 상부에서 하향으로 관찰할 때 두 선형 영역들의 연결로 형성된다.
측면 (1205)의 제2 부분 (1207)은 제2 코너 (1210) 및 제3 코너 (1211) 사이에서 연장된다. 특히, 제2 코너 (1210)는 측면 (1205)의 두 부분들을 연결하는 외부 코너이다. 제2 코너 (1210) 및 또한 외부 코너인 제3 코너 (1211)는 서로 인접하고 이들 사이에 다른 외부 코너들이 배치되지 않는다. 또한, 측면 (1205)의 제3 부분 (1208)은 제3 코너 (1211) 및 제1 코너 (1209) 사이에 연장되고, 이들 양 외부 코너들은 서로 인접하고, 이들 사이에 다른 외부 코너들이 배치되지 않는다.
또한, 도 12A 사시도에 도시된 바와 같이, 측면 (1205)의 제1 부분 (1206), 제2 부분 (1207), 및 제3 부분 (1208)은 각자 에지 (1221, 1222, 1223)에 의해 서로 연결된다. 에지 (1221, 1222, 1223)는 상부 주면 (1203) 및 하부 주면 (1204) 사이에 연장된다.
에지 (1223)는 상부 주면 (1203) 외부 코너 (1211) 및 하부 주면 (1204) 외부 코너 (1212) 사이에서 연장된다. 에지 (1222)는 상부 주면 (1203) 외부 코너 (1210) 및 하부 주면 (1204) 외부 코너 (1214) 사이에서 연장된다. 에지 (1221)는 상부 주면 (1203) 외부 코너 (1209) 및 하부 주면 (1204) 외부 코너 (1215) 사이에서 연장된다.
몸체 (1201)는 도 12A에 도시된 바와 같이 길이 (L 또는 Lmiddle)를 가지고, 이는 외부 코너 (예를들면, 1210)로부터 반대측 측면 (예를들면, 측면 (1205)의 제3 부분 (1208))의 중점으로 연장되는 최장 치수로 측정된다. 특히, 일부 실시태양들에서, 예컨대 도 12A에 도시된 바와 같이, 길이는 몸체 (1201) 상면 (1203) 중점 (1281)을 관통 연장되지만, 그러나, 모든 실시태양에서 반드시 그러한 것은 아니다. 또한, 몸체 (1201)는 측면 (1205)의 별개의 측면 부분을 따르는 몸체 (1201)의 최장 치수로 측정되는 폭 (W)을 가진다. 몸체의 높이는 대략 상부 주면 (1203) 및 하부 주면 (1204) 간의 거리일 수 있다. 본원의 실시태양들에서 개시된 바와 같이, 높이는 몸체 (1201)의 다른 지점들, 예컨대 몸체 (1201)의 코너들 대 내부에서 치수가 다를 수 있다.
도시된 바와 같이, 형상화 연마 입자 (1200)의 몸체 (1201)는 상면 (1203)에 평행한 평면에서 관찰될 때 대략 다각 형상, 상세하게는, 몸체의 폭 및 길이의 평면에서 관찰될 때 (즉, 도 12B에 도시된 바와 같이 평면도) 5개의 외점들 또는 외부 코너들을 가지는 혼성 다각형 2-차원 형상을 가진다.
본원의 다른 실시태양들에서 기재된 바와 같이, 몸체 (1201)는 폭: 길이로 표현되는 비율인 1차 종횡비를 가지도록 형성되고, 본원의 실시태양들에서 기술되는 값들을 가진다. 다른 경우들에서, 몸체 (1201)는 1차 종횡비 (w:l)가 적어도 약 1.5:1, 예컨대 적어도 약 2:1, 적어도 약 4:1, 또는 적어도 약 5:1이 되도록 형성된다. 또한, 다른 경우들에서, 몸체 (1201)의 1차 종횡비가 약 10:1 이하, 예컨대 9:1 이하, 약 8:1 이하, 또는 약 5:1 이하가 되도록 연마 입자 (1200)가 형성된다. 몸체 (1201)의 1차 종횡비는 상기 임의 비율들 사이 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
1차 종횡비 외에도, 연마 입자 (1200)는 몸체 (1201)가 길이: 높이의 비율로 정의되는 2차 종횡비를 포함하도록 형성될 있고, 상기 높이는 중점 (1281)에서 측정되는 내부 중간 높이 (Mhi)일 수 있다. 소정의 경우들에서, 2차 종횡비는 적어도 약 1:1, 예컨대 적어도 약 2:1, 적어도 약 4:1, 또는 적어도 약 5:1이다. 또한, 다른 경우들에서, 연마 입자 (1200)는 몸체 (1201)의 2차 종횡비가 약 1:3 이하, 예컨대 1:2 이하, 또는 약 1:1 이하가 되도록 형성될 수 있다. 몸체 (1201)의 2차 종횡비는 상기 임의 비율들 사이 범위, 예컨대 약 5:1 내지 약 1:1의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또 다른 실시태양에 의하면, 연마 입자 (1200)는 몸체 (1201)가 폭: 높이의 비율로 정의되는 3차 종횡비를 가지도록 형성되고, 높이는 내부 중간 높이 (Mhi)일 수 있다. 몸체 (1201)의3차 종횡비는 적어도 약 1:1, 예컨대 적어도 약 2:1, 적어도 약 4:1, 적어도 약 5:1, 또는 적어도 약 6:1이다. 또한, 다른 경우들에서, 연마 입자 (1200)는 몸체 (1201)의 3차 종횡비가 약 3:1 이하, 예컨대 2:1 이하, 또는 약 1:1 이하가 되도록 형성된다. 몸체 (1201)의 3차 종횡비눈 상기 임의 비율들 사이 범위, 예컨대 약 6:1 내지 약 1:1에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
일 양태에서, 형상화 연마 입자 (1200)의 몸체 (1201)는 일부-오목 형상을 가지는 측면 (1205)의 제1 부분 (1206)을 포함한다. 도 12B에 도시된 바와 같이, 일부 오목 형상은 만곡 영역 (1242)을 포함하고 이의 제1 만곡 영역 길이 (Lc1)는 인접 코너들 (1209, 1210) 사이에서 측면 (1205)의 제1 부분 (1206)의 총 길이 (Lfp1) 일부에서 연장된다. 실시태양에서, 총 길이 (Lfp1)는 몸체 (1201)의 폭과 동등하다. 또한, 도 12A 및 12B의 실시태양에 더욱 도시된 바와 같이, 제1 만곡 영역 (1242)은 제1 선형 영역 (1241) 및 제2 선형 영역 (1243) 사이에 배치된다. 제1 선형 영역 (1241)은 제1 단이 몸체 (1201) 외부 코너 (1209)에서 종료되고, 측면 (1205)의 제1 부분 (1206)을 따라 길이 (Ll1) 연장되고, 제2 단이 제1 선형 영역 (1241)과 제1 만곡 영역 (1242)의 연결부에서 종료된다. 제1 만곡 영역 (1242) 및 제1 선형 영역 (1241)은 제1 내부 코너 (1245)를 형성하고, 제1 선형 영역 (1241) 및 제1 만곡 영역 (1242)을 따라 둔각 값을 가지는 제1 내부 각 (1247)을 형성한다. 제2 선형 영역 (1243)은 제1 단이 외부 코너 (1210)에서 종료되고, 측면 (1205)의 제1 부분 (1206)을 따라 길이 (Ll2) 연장되고, 제2 단이 제2 선형 영역 (1243)과 제1 만곡 영역 (1242)의 연결부에서 종료된다. 제2 선형 영역 (1243) 및 제1 만곡 영역 (1242)은 제2 내부 코너 (1246)를 형성한다. 제2 내부 코너 (1246)는, 제2 선형 영역 (1243) 및 제1 만곡 영역 (1242)을 따라 둔각 값을 가지는 제2 내부 각 (1248)을 형성한다.
이해되듯이, 도 12B에 도시된 바와 같이 제1 선형 영역 (1241) 및 제2 선형 영역 (1243)은 평면 관찰될 때 실질적으로 선형이다. 또한 도 12B에 도시된 바와 같이 제1 만곡 영역 (1242)은 평면 관찰될 때 상당히 아치형의 외관을 가진다. 소정의 경우들에서, 몸체 (1201)는 혼성 다각 형상이라 칭할 수 있고, 외부 코너들의 합 실질적으로 180°이고, 적어도 측면 일부 (예를들면, 제1 부분 (1206))는 아치형 만곡부, 예컨대 제1 만곡 영역 (1242) 외관을 가진다.
도 12B에 도시된 바와 같이, 제1 선형 영역 (1241)은 제1 선형 영역 길이 (Ll1)를 가지고 제1 만곡 영역 (1242)은 제1 만곡 영역 길이 (Lc1)를 가진다. 소정의 실시태양들에서, 제1 만곡 영역 (1242) 길이는 제1 선형 영역 (1241) 길이 이상일 수 있다 (즉, Lc1>Ll1). 또한, 적어도 하나의 비-제한적인 실시태양에서, 제1 선형 영역 (1241) 길이는 제1 만곡 영역 (1242) 길이 이상일 수 있다 (즉, Ll1>Lc1). 적어도 하나의 특정한 경우에서, 제1 선형 영역 (1241) 및 제1 만곡 영역 (1242) 길이들 사이 관계는 형상화 연마 입자 (1200)의 소정 성능을 가능하게 하는 길이 인자 (Ll1/Lc1)를 정의한다. 예를들면, 길이 인자 (Ll1/Lc1)는 약 1 이하, 예컨대 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에 있어서, 길이 인자 (Ll1/Lc1)는 적어도 약 0.05, 예컨대 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 또는 적어도 약 0.2이다. 길이 인자 (Ll1/Lc1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
적어도 하나의 대안적 실시태양에서, 몸체 (1201)는 형상화 연마 입자의 성능을 개선시키는데 적합한 또 다른 길이 인자 (Lc1/Ll1)를 정의하고, 이의 값은 약 1 이하, 예컨대 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 또는 약 0.05 이하이다. 또 다른 실시태양에서, 길이 인자 (Lc1/Ll1)는 적어도 약 0.05, 예컨대 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 또는 적어도 약 0.2이다. 길이 인자 (Lc1/Ll1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
더욱 도시된 바와 같이, 제2 선형 영역 (1243)은 길이 (Ll2)를 가진다. 적어도 하나의 실시태양에서, Ll1 및 Ll2는 실질적으로 서로 같다. 또 다른 경우들에서, Ll1 및 Ll2는 서로 측정하게 다르다.
또 다른 양태에서, 제2 선형 영역 (1243)은 제1 만곡 영역 (1242) 길이에 비하여 몸체 (1201)의 성능을 개선시킬 수 있는 특정 길이를 가진다. 예를들면, 하나의 실시태양에서, Lc1은 Ll2 이상이다 (즉, Lc1>Ll2). 더욱 특정한 실시태양에서, 제2 선형 영역 (1243) 길이 (Ll2) 및 제1 만곡 영역 (1242) 길이 (Lc1) 사이의 관계는 길이 인자 (Ll2/Lc1)를 형성하고, 이는 약 1 이하, 예컨대 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하일 수 있다. 또한, 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 길이 인자 (Ll2/Lc1)는 적어도 약 0.05, 예컨대 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 또는 적어도 약 0.2이다. 길이 인자 (Ll2/Lc1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또 다른 실시태양에서, 제2 선형 영역 (1243) 길이 (Ll2) 및 제1 만곡 영역 (1242) 길이 (Lc1) 간의 관계는 또 다른 길이 인자 (Lc1/Ll2)를 형성하고, 이는 약 1 이하, 예컨대 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하일 수 있다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 길이 인자 (Lc1/Ll2)는 적어도 약 0.05, 예컨대 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.2이다. 길이 인자 (Lc1/Ll2)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1201)는 측면 (1205) 제1 부분 (1206)이 제1 만곡 영역 (1242) 길이 (Lc1)에 대한 제1 선형 영역 (1241) 길이 (Ll1) 및 제2 선형 영역 (1243) 길이 (Ll2)의 합의 특정 관계를 가지도록 형성되어, 선형 합 인자 ((Ll1+Ll2)/Lc1)는 몸체 (1201)의 성능을 개선하도록 조절될 수 있다. 적어도 하나의 실시태양에 의하면, 선형 합 인자는 약 1 이하, 예컨대 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 또는 약 0.05 이하이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 선형 합 인자 ((Ll1+Ll2)/Lc1)는 적어도 약 0.05, 예컨대 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 또는 적어도 약 0.2이다. 선형 합 인자 ((Ll1+Ll2)/Lc1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또 다른 실시태양에 있어서, 몸체 (1201)는 측면 (1205) 제1 부분 (1206)이 제1 만곡 영역 (1242) 길이 (Lc1)에 대한 제1 선형 영역 (1241) 길이 (Ll1) 및 제2 선형 영역 (1243) 길이 (Ll2)의 합의 특정 관계를 가지도록 형성되어, 역 (inverse)의 선형 합 인자 ((Lc1/(Ll1+Ll2)가 정의된다. 역의 선형 합 인자는 몸체 (1201)의 성능을 개선하도록 조절될 수 있다. 적어도 하나의 실시태양에서 역의 선형 합 인자 (Lc1/(Ll1+Ll2))는 약 1 이하, 예컨대 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 또는 약 0.05 이하이다. 또 다른 실시태양에서, 역의 선형 합 인자 (Lc1/(Ll1+Ll2))는 적어도 약 0.05, 예컨대 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 또는 적어도 약 0.2이다. 역의 선형 합 인자 (Lc1/(Ll1+Ll2))는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
하나의 실시태양에 의하면, 제1 만곡 영역 (1242)은 몸체 (1201)의 성능을 개선시킬 수 있는 제1 부분 (1206) 총 길이 (Lfp1)에 대한 특정 제1 만곡 영역 길이 (Lc1)를 가진다. 제1 부분 (1206) 총 길이 (Lfp1)는 몸체 (1201) 폭 (W)과 동등하다. 소정의 경우들에서, 제1 만곡 영역 길이 (Lc1)는 측면 (1205) 제1 부분 (1206)의 총 길이 (Lfp1)의 일부이다. 예를들면, 제1 만곡 영역 길이 (Lc1) 및 제1 부분 (1206) 총 길이 (Lfp1) 간의 관계는 길이 인자 (Lc1/Lfp1)를 정의하고, 이는 약 1 이하, 예컨대 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하이다. 또한, 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 길이 인자 (Lc1/Lfp1)는 적어도 약 0.05, 예컨대 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 또는 적어도 약 0.2이다. 길이 인자 (Lc1/Lfp1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1201)에 대하여, 제1 선형 영역 (1241)은 몸체 (1201)의 성능을 개선시킬 수 있는 제1 부분 (1206) 총 길이 (Lfp1)에 대하여 특정 길이 (Ll1)를 가진다. 소정의 경우들에서, 제1 선형 영역 길이 (Ll1)은 측면 (1205)제1 부분 (1206) 총 길이 (Lfp1)의 일부이다. 예를들면, 제1 선형 영역 길이 (Ll1) 및 제1 부분 (1206) 총 길이 (Lfp1) 간의 관계는 길이 인자 (Ll1/Lfp1)를 정의하고, 이는 약 1 이하, 예컨대 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하이다. 또한, 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 길이 인자 (Ll1/Lfp1)는 적어도 약 0.05, 예컨대 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 또는 적어도 약 0.2이다. 길이 인자 (Ll1/Lfp1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 제2 선형 영역 (1243)은 몸체 (1201)의 성능을 개선시킬 수 있는 제1 부분 (1206) 총 길이 (Lfp1)에 대하여 특정 길이 (Ll2)를 가진다. 소정의 경우들에서, 제2 선형 영역 길이 (Ll2)는 측면 (1205) 제1 부분 (1206) 총 길이 (Lfp1)의 일부일 수 있다. 예를들면, 제2 선형 영역 길이 (Ll2) 및 제1 부분 (1206) 총 길이 (Lfp1) 간의 관계는 길이 인자 (Ll2/Lfp1)를 형성하고, 이는 약 1 이하, 예컨대 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하일 수 있다. 또한, 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 길이 인자 (Ll2/Lfp1)는 적어도 약 0.05, 예컨대 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 또는 적어도 약 0.2이다. 길이 인자 (Ll2/Lfp1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본원에 기재된 바와 같이, 그리고 도 12A 및 12B의 실시태양들 도시된 바와 같이, 제1 만곡 영역 (1242)은 제1 선형 영역 (1241)에 연결되고 내부 코너 (1245)를 형성한다. 또한, 제1 만곡 영역 (1242)은 제2 선형 영역 (1243)에 연결되고 내부 코너 (1246)를 형성한다. 특정 경우들에서, 제1 만곡 영역 (1242)은 몸체 (1201) 제1 외부 코너 (1209)와 이격되는 내부 코너 (1245)의 연결부로 정의되는 제1 단을 가진다. 또한, 제1 만곡 영역 (1242)은 몸체 (1201) 제2 외부 코너 (1210)와 이격되는 내부 코너 (1246)의 연결부로 정의되는 제2 단을 가진다. 특히, 소정의 실시태양들에서, 측면 (1205) 제1 부분 (1206)은 제1 내부 코너 (1245) 및 제2 내부 코너 (1246)를 포함하고, 이들은 서로 이격될 수 있다. 특히, 제1 내부 코너 (1245) 및 제2 내부 코너 (1246)는 제1 만곡 영역 (1242)에 의해 분리되고, 상세하게는, 제1 만곡 영역 (1242)의 반대측 단들에 배치된다. 제1 내부 코너 (1245)는 제1 선형 영역 (1241) 및 제1 만곡 영역 (1242) 사이 에지에 배치되고 제2 내부 코너 (1246)는 제1 만곡 영역 (1242) 및 제2 선형 영역 (1243) 사이 에지에 배치된다.
제1 내부 코너 (1245)는, 제1 만곡 영역 (1242) 및 제1 선형 영역 (1241)과 함께, 제1 내부 각 (1247)을 형성하고, 이는 둔각 값일 수 있다. 제1 내부 각 (1247)은 제1 선형 영역 (1241) 및 제1 내부 코너 (1245)에서 연장되는 제1 만곡 영역 (1242) 접선 (1283) 사이에 형성되는 각으로 정의된다. 하나의 실시태양에 의하면, 제1 내부 각 (1247)의 값은 적어도 약 92° 내지 약 178° 이하이다. 더욱 상세하게는, 적어도 하나의 실시태양에서, 제1 내부 각 (1247) 값은 적어도 약 94°, 예컨대 적어도 약 96°, 적어도 약 98°, 적어도 약 100°, 적어도 약 102°, 적어도 약 104°, 적어도 약 106°, 적어도 약 108°, 적어도 약 110°, 적어도 약 112°, 적어도 약 124°, 적어도 약 126°, 적어도 약 128°, 적어도 약 120°, 적어도 약 122°, 적어도 약 124°, 적어도 약 126°, 적어도 약 128°, 적어도 약 130°, 적어도 약 132°, 적어도 약 134°, 적어도 약 136°, 적어도 약 138°, 또는 적어도 약 140°이다. 또 다른 실시태양에서, 제1 내부 각 (1247) 값은 약 176° 이하, 예컨대 약 174° 이하, 약 172° 이하, 약 170° 이하, 약 168° 이하, 약 166° 이하, 약 164° 이하, 약 162° 이하, 약 160° 이하, 약 158° 이하, 약 156° 이하, 약 154° 이하, 약 152° 이하, 약 150° 이하, 약 148° 이하, 약 146° 이하, 약 144° 이하, 약 142° 이하, 또는 약 140° 이하이다. 제1 내부 각 (1247) 값은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
제2 내부 코너 (1246)는, 제1 만곡 영역 (1242) 및 제2 선형 영역 (1243)과 함께, 제2 내부 각 (1248)을 형성하고, 이는 둔각 값을 가질 수 있다. 제2 내부 각 (1248)은 제2 선형 영역 (1243) 및 제2 내부 코너 (1246)에서 연장되는 제1 만곡 영역 (1242) 접선 (1284) 사이에 형성되는 각으로 측정될 수 있다. 하나의 실시태양에 의하면, 제2 내부 각 (1248) 값은 적어도 약 92° 내지 약 178° 이하이다. 더욱 상세하게는, 적어도 하나의 실시태양에서, 제2 내부 각 (1248) 값은 적어도 약 94°, 예컨대 적어도 약 96°, 적어도 약 98°, 적어도 약 100°, 적어도 약 102°, 적어도 약 104°, 적어도 약 106°, 적어도 약 108°, 적어도 약 110°, 적어도 약 112°, 적어도 약 124°, 적어도 약 126°, 적어도 약 128°, 적어도 약 120°, 적어도 약 122°, 적어도 약 124°, 적어도 약 126°, 적어도 약 128°, 적어도 약 130°, 적어도 약 132°, 적어도 약 134°, 적어도 약 136°, 적어도 약 138°, 또는 적어도 약 140°이다. 또 다른 실시태양에서, 제2 내부 각 (1248) 값은 약 176° 이하, 예컨대 약 174° 이하, 약 172° 이하, 약 170° 이하, 약 168° 이하, 약 166° 이하, 약 164° 이하, 약 162° 이하, 약 160° 이하, 약 158° 이하, 약 156° 이하, 약 154° 이하, 약 152° 이하, 약 150° 이하, 약 148° 이하, 약 146° 이하, 약 144° 이하, 약 142° 이하, 또는 약 140° 이하이다. 제2 내부 각 (1248) 값은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
더욱 도시된 바와 같이, 측면 (1205) 제1 부분 (1206)의 제1 만곡 영역 (1242)은 실질적으로 오목 형상이고 중점 (1281)을 향하여 몸체 (1201) 내부로 내향 만곡된다. 도 12A 및 12B에 도시된 바와 같이 제1 만곡 영역 (1242)은 단일 구분된 만곡부를 가지는 원호를 형성한다.
또한, 제1 만곡 영역 (1242)은 몸체 (1201)의 폭 (W) (예를들면, 실시태양에서 총 길이 (Lfp1))에 대하여 몸체 성능을 개선시킬 수 있는 만곡부 특정 반경 (Rc1)을 가진다. 만곡부 반경은 최적 원을 제1 만곡 영역 (1242)의 만곡부에 중첩시키고 최적 원의 반경을 결정하여 측정된다. 임의의 적합한 컴퓨터 프로그램, 예컨대 ImageJ를 적합한 배율의 몸체 (1201) 사진 (예를들면, SEM 사진 또는 광학현미경 사진)과 함께 사용하여 정확하게 최적 원을 측정할 수 있다. 하나의 실시태양에 의하면, 제1 만곡 영역 (1242)은 몸체 (1201) 폭 (W)의 적어도 절반, 예컨대 몸체 (1201) 폭 (W)의 적어도 약 0.8 배, 몸체 (1201) 폭 (W)의 적어도 1.5 배 폭 (W), 또는 몸체 (1201) 폭 (W)의 적어도 2 배의 만곡부 반경 (Rc1)을 가질 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 만곡부 반경 (Rc1)은 몸체 (1201) 폭 (W)의 약 50 배 이하, 예컨대 약 20 배 이하, 약 15 배 이하, 약 10 배 이하, 또는 약 5 배 이하일 수 있다. 제1 만곡 영역 (1242)의 만곡부 반경 (Rc1)은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
적어도 하나의 실시태양에서, 제1 만곡 영역 (1242)의 만곡부 반경 (Rc1)은 4 mm 이하 또는 3 mm 이하 또는 2.5 mm 이하 또는 2 mm 이하 또는 1.5 mm 이하이다. 또한, 또 다른 실시태양에서, 제1 만곡 영역 (1242)의 만곡부 반경은 적어도 0.01 mm, 예컨대 적어도 0.1 mm 또는 적어도 0.5 mm 또는 적어도 0.8 mm 또는 적어도 1 mm이다. 본원 실시태양들에 기술된 임의의 하나의 만곡 영역에기재된 만곡부 반경은 상기 임의의 최소값 및 최대값을 포함한 범위 내에 있다는 것을 이해하여야 한다.
그러나, 측면의 특정 측면 부분은 다중 만곡 영역들을 포함할 수 있다는것을 이해하여야 한다. 예를들면, 도 13은 형상화 연마 입자 (1300)의 하나의 실시태양을 보이고 측면 (1305)의 제1 부분 (1306)을 가지는 몸체 (1301)를 포함한다. 제1 부분 (1306)은 제1 만곡 영역 (1342)을 포함하고 이는 제1 선형 영역 (1341) 및 제2 선형 영역 (1343) 사이에 배치된다. 또한, 제1 부분 (1306)은 제2 만곡 영역 (1344)을 포함하고 이는 제2 선형 영역 (1343) 및 제3 선형 영역 (1345) 사이에 배치되고, 제2 만곡 영역 (1344)은 제1 만곡 영역 (1342)과 이격된다. 선형 영역들 (1341, 1343, 1345)은 본원 실시태양들에서 기재된 임의의 선형 영역들의 임의의 특징부를 가질 수 있다. 유사하게, 만곡 영역들 (1342, 1344)은 본원에 기술된 만곡 영역들의 실시태양들의 임의의 특징부를 가진다.
또한 적어도 2개의 구분된 만곡부들을 가지는 다중 만곡부들을 가지는 만곡 영역을 포함하는 형상화 연마 입자의 몸체를 형성하는 것은 본원 실시태양들의 범위 내에 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를들면, 도 14는 제1 만곡부를 형성하는 제1 영역 (1443) 및 제2 만곡부를 형성하는 제2 영역 (1444)을 가지는 제1 만곡 영역 (1442)을 도시한 것이다. 특히, 제1 영역 (1443)의 만곡부는 제2 영역 (1444)의 만곡부와 구분된다. 또한, 제1 영역 (1443)은 제2 영역 (1444)에 일체적으로 연결된다.
도 15는 실시태양에 의한 형상화 연마 입자 (1500)의 평면도이다. 특히, 형상화 연마입자 (1500)는 몸체 (1501)를 포함하고 이는 본원 실시태양들의 다른 형상화 연마 입자들의 특징부, 예컨대 상부 주면 (1503) 및 상부 주면 (1503) 반대측의 하부 주면 (미도시)을 포함한다. 상부 주면 (1503) 및 하부 주면은 적어도 하나의 측면 (1505)에 의해 서로 분리되고, 이는 하나 이상의 별개의 측면 부분들, 예를들면, 측면 (1505) 제1 부분 (1506), 측면 (1505) 제2 부분 (1507), 및 측면 (1505) 제3 부분 (1508)을 포함한다. 특히, 측면 (1505)의 제1 부분 (1506)은 제1 코너 (1509) 및 제2 코너 (1510) 사이에서 연장된다. 측면 (1505) 제2 부분 (1507)은 제2 코너 (1510) 및 제3 코너 (1511) 사이에서 연장된다. 특히, 제2 코너 (1510)는 측면 (1505)의 2개의 부분들을 연결하는 외부 코너일 수 있다. 제2 코너 (1510) 및 또한 외부 코너인 제3 코너 (1511)는 서로 인접하고 이들 사이에 다른 외부 코너들이 배치되지 않는다. 또한, 측면 (1505)의 제3 부분 (1508)은 제3 코너 (1511) 및 제1 코너 (1509) 사이에 연장되고, 이들은 모두 외부 코너들이고 서로 인접하되 이들 사이에 다른 외부 코너들이 배치되지 않는다.
도시된 바와 같이, 몸체 (1501)는 제1 부분 (1506)을 포함하고 이는 제1 선형 영역 (1541) 및 제2 선형 영역 (1543) 사이 및 외부 코너들 (1509, 1510) 사이에 배치되는 제1 만곡 영역 (1542)를 포함한다. 몸체 (1501)는 측면 (1505) 제1 부분 (1506)과 외부 코너 (1510)에 의해 분리되는 제2 부분 (1507)을 더욱 포함한다. 측면 (1505) 제2 부분 (1507)은 제3 선형 영역 (1551) 및 제4 선형 영역 (1553)을 연결하는 제2 만곡 영역 (1552)을 포함한다.
몸체 (1501)는 제한되지는 않지만, 1차 종횡비, 2차 종횡비, 3차 종횡비, 및 기타 등을 포함하는 본원의 다른 실시태양들의 임의의 특징부를 가질 수 있다. 일 양태에서, 형상화 연마 입자 (1500)의 몸체 (1501)는 일부-오목 형상을 가지는 측면 (1505) 제2 부분 (1507)을 가질 수 있다. 일부 오목 형상은 인접 코너들 (1510, 1511) 사이에서 측면 (1505) 제2 부분 (1507)의 총 길이 (Lfp2) 일부를 연장하는 만곡 영역 (1552)을 포함한다. 실시태양에서, 총 길이 (Lfp2)는 몸체 (1501)의 폭 (W)과 동등하다. 또한, 도 15 실시태양에 더욱 도시된 바와 같이, 제2 만곡 영역 (1552)은 제3 선형 영역 (1551) 및 제4 선형 영역 (1553) 사이에 배치된다. 제3 선형 영역 (1551)은 제1 단이 몸체 (1501) 제1 외부 코너 (1510)에서 종료되고, 측면 (1505) 제2 부분 (1507)을 따라 길이 (Ll3)만큼 연장되고, 제2 만곡 영역 (1552)과 제2 부분 (1507)에서 연결되어 종료된다. 제2 만곡 영역 (1552) 및 제3 선형 영역 (1551)은 제3 내부 코너 (1554)를 형성하고, 제2 만곡 영역 (1552) 및 제3 선형 영역 (1551) 과 함께 제1 내부 각 (1555)을 형성하되 본원 실시태양들 내부 각의 임의의 특징부 (예를들면, 둔각 형성)를 가진다. 제4 선형 영역 (1553)은 제1 단이 몸체 (1501) 제3 외부 코너 (1511)에서 종료되고, 측면 (1505) 제2 부분 (1507) 을 따라 길이 (Ll4) 만큼 연장되고, 제2 만곡 영역 (1552)과 제2 부분 (1507)에서 연결되어 종료된다. 제4 선형 영역 (1553) 및 제2 만곡 영역 (1552)은 제4 내부 코너 (1556)을 형성한다. 제4 내부 코너 (1556)는, 제2 만곡 영역 (1552) 및 제4 선형 영역 (1553)과 함께 제4 내부 각 (1557)을 형성하되 본원 실시태양들 내부 각의 임의의 특징부 (예를들면, 둔각 형성)를 가진다.
이해되듯이, 제3 선형 영역 (1551) 및 제4 선형 영역 (1553)은 도 15에 도시된 바와 같이 평면 관찰될 때 실질적으로 선형이다. 또한 도 15에 도시된 바와 같이 위에서 아래로 관찰될 때 제2 만곡 영역 (1552)은 상당한 아치형 외관을 가진다. 제3 선형 영역 (1551)은 제3 선형 영역 길이 (Ll3)를 가지고 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들의 임의의 선형 영역들의 임의의 특징부를 가진다. 제2 만곡 영역 (1552)은 길이 (Lc2)를 가지고 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들의 임의의 만곡 영역들의 임의의 특징부를 가진다. 제4 선형 영역 (1553)은 길이 (Ll4)를 가지고 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들의 임의의 선형 영역들의 임의의 특징부를 가진다.
몸체 (1501)는 몸체 (1501) 중점 (1581) 및, 외부 코너 (1510)에 의해 정의되는 제1 아암 (1571) 말단 사이 연장되는 제1 아암 (1571)을 포함한다. 제1 아암 (1571)은 제1 아암 (1571) 말단 및 중점 (1581) 사이에 연장되고 제1 아암 (1571) 총 길이 (Larm1)를 정의하는 제1 아암 축 (1572)을 가진다.
하나의 특정 실시태양에 의하면, 몸체 (1501)는 제1 아암 (1571) 말단 (즉, 외부 코너 (1510)) 및 중점 (1581) 사이 지점에서 몸체 (1501) 제1 아암 (1571)의 최대 폭을 정의하는 제1 최대 팁 폭 (Wt1)을 가진다. 특히, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 중점 (1581)으로부터 제1 아암 축 (1572)을 따라 거리 및 제1 아암 (1571) 말단으로부터 제1 아암 축 (1572)을 따라 거리만큼 이격된다. 또한, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 제1 아암 축 (1572)을 따라 제1 최대 팁 폭 지점 (1573)을 정의한다.
제1 아암 (1571) 말단 및 제1 최대 팁 폭 지점 (1573) 간의 거리는 제1 팁 길이 (Ltip1)를 정의한다. 제1 팁 길이 (Ltip1)는 제1 아암 (1571) 길이 (Larm1)에 대하여 형상화 연마 입자 (1500) 성능을 개선시킬 수 있는 특정 관계를 가진다. 하나의 실시태양에서, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 제1 아암 총 길이 (Larm1)의 일부이다. 예를들면, 하나의 실시태양에서, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 적어도 약 0.01(Larm1), 예컨대 적어도 약 0.02(Larm1), 적어도 약 0.03(Larm1), 적어도 약 0.04(Larm1), 적어도 약 0.05(Larm1), 적어도 약 0.06(Larm1), 적어도 약 0.07(Larm1), 적어도 약 0.08(Larm1), 적어도 약 0.09(Larm1), 적어도 약 0.1(Larm1), 적어도 약 0.12(Larm1), 적어도 약 0.15(Larm1), 적어도 약 0.18(Larm1), 적어도 약 0.2(Larm1), 적어도 약 0.22(Larm1), 적어도 약 0.25(Larm1), 적어도 약 0.28(Larm1), 적어도 약 0.3(Larm1), 적어도 약 0.32(Larm1), 적어도 약 0.35(Larm1), 적어도 약 0.38(Larm1), 또는 적어도 약 0.4(Larm1)이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 약 0.95(Larm1) 이하, 예컨대 약 0.9(Larm1) 이하, 약 0.85(Larm1) 이하, 약 0.8(Larm1) 이하, 약 0.75(Larm1) 이하, 약 0.7(Larm1) 이하, 약 0.65(Larm1) 이하, 약 0.6(Larm1) 이하, 약 0.55(Larm1) 이하, 약 0.5(Larm1) 이하, 약 0.45(Larm1) 이하이다. 제1 팁 길이 (Ltip1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1501)는 제1 아암 (1571)의 제1 최대 팁 폭 지점 (1573) 및 중점 (1581) 사이에서 제1 아암의 최협 부분을 형성하는 제1 목 (throat) 폭 (Wth1)을 더욱 포함한다. 또한, 제1 목 폭 (Wth1)은 제1 아암 (1571)의 축 (1572)을 따라 제1 목 폭 지점 (1574)을 정의한다. 도시된 바와 같이, 소정의 실시태양들에서, 제1 목 지점 (1574)은 제1 최대 팁 폭 지점 (1573)보다 중점 (1581)에 더욱 가깝다.
적어도 하나의 실시태양에서, 제1 목 폭 지점 (1574) 및 제1 최대 팁 폭 지점 (1573) 사이 거리는 제1 목 길이 (Lth1)를 정의한다. 소정의 실시태양들에서, 제1 목 길이 (Lth1)는 제1 아암 길이 (Larm1)에 대하여 형상화 연마 입자 (1500) 성능을 개선시킬 수 있는 특정 길이를 가질 수 있다. 예를들면, 제1 목 길이 (Lth1)는 제1 아암 총 길이 (Larm1)의 일부이다. 하나의 경우에서, 제1 목 길이 (Lth1)는 적어도 약 0.01(Larm1), 예컨대 적어도 약 0.02(Larm1), 적어도 약 0.03(Larm1), 적어도 약 0.04(Larm1), 적어도 약 0.05(Larm1), 적어도 약 0.06(Larm1), 적어도 약 0.07(Larm1), 적어도 약 0.08(Larm1), 적어도 약 0.09(Larm1), 적어도 약 0.1(Larm1), 적어도 약 0.12(Larm1), 적어도 약 0.15(Larm1), 적어도 약 0.18(Larm1), 적어도 약 0.2(Larm1), 적어도 약 0.22(Larm1), 적어도 약 0.25(Larm1), 적어도 약 0.28(Larm1), 적어도 약 0.3(Larm1), 적어도 약 0.32(Larm1), 적어도 약 0.35(Larm1), 적어도 약 0.38(Larm1), 적어도 약 0.4(Larm1)이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 제1 목 길이 (Lth1)는 약 0.95(Larm1) 이하, 예컨대 약 0.9(Larm1) 이하, 약 0.85(Larm1) 이하, 약 0.8(Larm1) 이하, 약 0.75(Larm1) 이하, 약 0.7(Larm1) 이하, 약 0.65(Larm1) 이하, 약 0.6(Larm1) 이하, 약 0.55(Larm1) 이하, 약 0.5(Larm1) 이하, 약 0.45(Larm1) 이하이다. 제1 목 길이 (Lth1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1501)는 제1 목 폭 (Wth1) 및 최대 팁 폭 (Wt1)이 서로 형상화 연마 입자 (1500) 성능을 개선시킬 수 있는 특정 관계를 가지도록 형성된다. 예를들면, 제1 목 폭 (Wth1)은 제1 최대 팁 폭 (Wt1)보다 작다. 더욱 특정한 경우들에서, 제1 목 폭 (Wth1)은 약 0.95(Wt1) 이하, 예컨대 약 0.9(Wt1) 이하, 약 0.85(Wt1) 이하, 약 0.8(Wt1) 이하, 약 0.75(Wt1) 이하, 약 0.7(Wt1) 이하, 약 0.65(Wt1) 이하, 약 0.6(Wt1) 이하, 약 0.55(Wt1) 이하, 약 0.5(Wt1) 이하, 또는 약 0.45(Wt1) 이하이다. 또 다른 실시태양에서, 제1 목 폭 (Wth1)은 적어도 약 0.01(Wt1), 예컨대 적어도 약 0.05(Wt1), 적어도 약 0.08(Wt1), 적어도 약 0.1(Wt1), 적어도 약 0.12(Wt1), 적어도 약 0.15(Wt1), 적어도 약 0.18(Wt1), 적어도 약 0.2(Wt1), 적어도 약 0.22(Wt1), 적어도 약 0.25(Wt1), 적어도 약 0.28(Wt1), 적어도 약 0.3(Wt1), 적어도 약 0.32(Wt1), 적어도 약 0.35(Wt1), 적어도 약 0.38(Wt1), 적어도 약 0.4(Wt1), 적어도 약 0.42(Wt1), 적어도 약 0.45(Wt1), 적어도 약 0.48(Wt1), 또는 적어도 약 0.5(Wt1)이다. 제1 최대 팁 폭 (Wt1)에 제1 목 폭 (Wth1)의 폭 대한 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 16은 실시태양에 의한 형상화 연마 입자의 평면도를 포함한다. 특히, 형상화 연마 입자 (1600)는 상부 주면 (1603) 및 상부 주면 (1603) 반대측의 하부 주면 (미도시)을 포함하는 본원 실시태양들의 다른 형상화 연마 입자들의 특징부를 가지는 몸체 (1601)를 포함한다. 상부 주면 (1603) 및 하부 주면은 하나 이상의 별개의 측면 부분들, 예를들면, 측면 (1605) 제1 부분 (1606), 측면 (1605), 제2 부분 (1607) 및 측면 (1605) 제3 부분 (1608)을 포함하는 적어도 하나의 측면 (1605)에 의해 서로 분리된다. 특히, 측면 (1605) 제1 부분 (1606)은 제1 코너 (1609) 및 제2 코너 (1610) 사이에서 연장된다. 측면 (1605) 제2 부분 (1607)은 제2 코너 (1610) 및 제3 코너 (1611) 사이에서 연장된다. 특히, 제2 코너 (1610)는 측면 (1605)의 두 부분들을 연결하는 외부 코너일 수 있다. 제2 코너 (1610) 및 또한 외부 코너 제3 코너 (1611)는 서로 인접하고 이들 사이에 다른 외부 코너들이 배치되지 않는다. 또한, 측면 (1605) 제3 부분 (1608)은 둘다 외부 코너들이고 서로 인접하며 이들 사이에 다른 외부 코너들이 배치되지 않는 제3 코너 (1611) 및 제1 코너 (1609) 사이에서 연장된다.
도시된 바와 같이, 몸체 (1601)는 제1 부분 (1606)을 포함하고 이는 제1 선형 영역 (1641) 및 제2 선형 영역 (1643) 사이 및 외부 코너들 (1609, 1610) 사이에 배치되는 제1 만곡 영역 (1642)을 포함한다. 제2 부분 (1607)은 측면 (1605) 제1 부분 (1606)과 외부 코너 (1610)에 의해 분리된다. 측면 (1605) 제2 부분 (1607)은 제3 선형 영역 (1651) 및 제4 선형 영역 (1653)을 연결하는 제2 만곡 영역 (1652)을 포함한다. 또한, 몸체 (1601)는 측면 (1605) 제1 부분 (1606)과 외부 코너 (1609)에 의해 및 제2 부분 (1607)과 외부 코너 (1611)에 의해 분리되는 제3 부분 (1608)을 포함한다. 측면 (1605) 제3 부분 (1608)은 제5 선형 영역 (1661) 및 제6 선형 영역 (1663)을 연결하는 제3 만곡 영역 (1662)을 포함한다.
몸체 (1601)는 제한되지는 않지만, 1차 종횡비, 2차 종횡비, 3차 종횡비, 및 기타 등을 포함하는 본원의 다른 실시태양들의 임의의 특징부를 가질 수 있다. 일 양태에서, 형상화 연마 입자 (1600)의 몸체 (1601)는 일부-오목 형상의 측면 (1605) 제3 부분 (1608)을 가진다. 일부 오목 형상은 제3 만곡 영역 (1662)을 포함하고 이는 인접, 외부 코너들 (1609, 1611) 사이에서 측면 (1605) 제3 부분 (1608)의 총 길이 (Lfp3) 일부 만큼 연장된다. 실시태양에서, 총 길이 (Lfp3)는 몸체 (1601)의 폭 (W)과 동등하다. 또한, 도 16의 실시태양에 더욱 도시된 바와 같이, 제3 만곡 영역 (1662)은 제5 선형 영역 (1661) 및 제6 선형 영역 (1663) 사이에 배치된다. 제5 선형 영역 (1661)은 제1 단이 몸체 (1601)의 제1 외부 코너 (1611)에서 종료되고, 측면 (1605) 제3 부분 (1608)을 따라 길이 (Ll5) 만큼 연장되고, 제3 부분 (1608)에서 제2 만곡 영역 (1662)과의 연결부에서 제2 단에서 종료된다. 제3 만곡 영역 (1662) 및 제5 선형 영역 (1661)은 제6 내부 코너 (1664)를 형성하고, 제3 만곡 영역 (1662) 및 제5 선형 영역 (1661)과 함께 제5 내부 각 (1665)을 형성하되 본원 실시태양들의 내부 각의 임의의 특징부 (예를들면, 둔각 형성)을 가진다. 제6 선형 영역 (1663)은 제1 단이 몸체 (1601)의 외부 코너 (1609)에서 종료되고, 측면 (1605) 제3 부분 (1608)을 따라 길이 (Ll6) 만큼 연장되고, 제2 단이 제3 부분 (1608)에서 제3 만곡 영역 (1662)과의 연결부에서 종료된다. 제6 선형 영역 (1663) 및 제3 만곡 영역 (1662)은 제6 내부 코너 (1666)를 형성한다. 제6 내부 코너 (1666)는, 제3 만곡 영역 (1662) 및 제6 선형 영역 (1663)과 함께 제6 내부 각 (1667)을 형성하되 본원 실시태양들의 내부 각의 임의의 특징부 (예를들면, 둔각 형성)을 가진다.
이해되듯이, 도 16에 도시된 바와 같이 평면 관찰될 때 제5 선형 영역 (1661) 및 제6 선형 영역 (1663)은 실질적으로 선형이다. 또한 도 16에 도시된 바와 같이 평면 관찰될 때 제3 만곡 영역 (1662)는 상당한 아치형 외관을 가진다. 제5 선형 영역 (1661)은 제5 선형 영역 길이 (Ll5)를 가지고 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들의 임의 선형 영역들의 임의 특징부를 가진다. 제3 만곡 영역 (1662)은 길이 (Lc3)를 가지고 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들의 임의 만곡 영역들의 임의 특징부를 가진다. 제6 선형 영역 (1663)은 길이 (Ll6)를 가지고 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들의 임의 선형 영역들의 임의 특징부를 가진다.
몸체 (1605)는 몸체 (1601) 중점 (1681)및 제1 아암 (1671) 말단 (예를들면, 외부 코너 (1610)) 사이에 연장되는 제1 아암 (1671)을 포함한다. 제1 아암 (1671)은 예를들면, 제한되지는 않지만, 최대 팁 폭, 목 폭, 제1 팁 길이, 제1 목 길이, 및 기타 등을 포함하는 본원 실시태양들의 아암의 임의 특징부를 가진다. 몸체 (1605)는몸체 (1601) 중점 (1681) 및 제2 아암 (1692)말단 (예를들면, 외부 코너 (1611)) 사이에 연장되는 제2 아암 (1692)을 포함한다. 제2 아암 (1692)은 예를들면, 제한되지는 않지만, 최대 팁 폭, 목 폭, 제1 팁 길이, 제1 목 길이, 및 기타 등을 포함한 본원 실시태양들의 아암들의 임의 특징부를 가질 수 있다. 도 16에 더욱 도시된 바와 같이, 몸체 (1601)는 몸체 (1601) 중점 (1681) 및 제3 아암 (1693) 말단 (예를들면, 외부 코너 (1609)) 사이에서 연장되는 제3 아암 (1693)을 포함한다. 제3 아암 (1693)은 예를들면, 제한되지는 않지만, 최대 팁 폭, 목 폭, 제1 팁 길이, 제1 목 길이, 및 기타 등을 포함한 본원의 실시태양들의 아암들의 임의의 특징부를 가질 수 있다.
일 양태에서, 몸체 (1601)는 제1 아암 (1671) 말단 (예를들면, 외부 코너 (1610)) 및 중점 (1681) 사이의 지점에서 몸체 (1601) 제1 아암 (1671)의 최대 폭을 정의하는 제1 최대 팁 폭 (Wt1)을 가진다. 특히, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 중점 (1681)으로부터 제1 아암 축 (1672)을 따라 거리 이격되고 제1 아암 (1671) 말단으로부터 제1 아암 축 (1672)을 따라 거리 이격된다. 또한, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 제1 아암 축 (1672)을 따라 제1 최대 팁 폭 지점 (1673)을 형성한다. 제1 아암 (1671) 말단 및 제1 최대 팁 폭 지점 (1673) 간의 거리는 제1 팁 길이 (Ltip1)를 형성한다. 제1 팁 길이 (Ltip1)는 제1 아암 (1671) 길이 (제1 아암 말단 및 중점 (1681) 사이의 총 길이로 정의되고 Larm1로 언급)에 대하여 형상화 연마 입자 성능을 개선시킬 수 있는 특정 관계를 가진다. 제1 아암 (1671)은 제1 아암 말단 및 중점 (1681) 사이에서 연장되고 제1 아암 (1671)총 길이 (Larm1)를 정의하는 제1 아암 축 (1672)을 가진다. 하나의 실시태양에서, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 제1 아암 총 길이 (Larm1)의 일부이다. 예를들면, 하나의 실시태양에서, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 적어도 약 0.01(Larm1), 예컨대 적어도 약 0.02(Larm1), 적어도 약 0.03(Larm1), 적어도 약 0.04(Larm1), 적어도 약 0.05(Larm1), 적어도 약 0.06(Larm1), 적어도 약 0.07(Larm1), 적어도 약 0.08(Larm1), 적어도 약 0.09(Larm1), 적어도 약 0.1(Larm1), 적어도 약 0.12(Larm1), 적어도 약 0.15(Larm1), 적어도 약 0.18(Larm1), 적어도 약 0.2(Larm1), 적어도 약 0.22(Larm1), 적어도 약 0.25(Larm1), 적어도 약 0.28(Larm1), 적어도 약 0.3(Larm1), 적어도 약 0.32(Larm1), 적어도 약 0.35(Larm1), 적어도 약 0.38(Larm1), 또는 적어도 약 0.4(Larm1)이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 약 0.95(Larm1) 이하, 예컨대 약 0.9(Larm1) 이하, 약 0.85(Larm1) 이하, 약 0.8(Larm1) 이하, 약 0.75(Larm1) 이하, 약 0.7(Larm1) 이하, 약 0.65(Larm1) 이하, 약 0.6(Larm1) 이하, 약 0.55(Larm1) 이하, 약 0.5(Larm1) 이하, 약 0.45(Larm1) 이하이다. 제1 팁 길이 (Ltip1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1601)는 제1 아암 (1671)의 제1 최대 팁 폭 지점 (1673) 및 중점 (1681) 사이에서 제1 아암 (1671)의 최협 부분을 정의하는 제1 목 폭 (Wth1)을 더욱 포함한다. 또한, 제1 목 폭 (Wth1)은 제1 아암 (1671)의 축 (1672)을 따라 제1 목 폭 지점 (1674)을 형성한다. 도시된 바와 같이, 소정의 실시태양들에서, 제1 목 지점 (1674)은 제1 최대 팁 폭 지점 (1673)보다 중점 (1681)에 더욱 가깝다.
적어도 하나의 실시태양에서, 제1 목 지점 (1674) 및 제1 최대 팁 폭 지점 (1673) 사이의 거리는 제1 목 길이 (Lth1)를 정의한다. 소정의 실시태양들에서, 제1 목 길이 (Lth1)는 제1 아암 길이 (Larm1)에 대하여 형상화 연마 입자 (1600) 성능을 개선시키는 특정 길이를 가진다. 예를들면, 제1 목 길이 (Lth1)는 제1 아암 총 길이 (Larm1)의 일부이다. 하나의 경우에서, 제1 목 길이 (Lth1)는 적어도 약 0.01(Larm1), 예컨대 적어도 약 0.02(Larm1), 적어도 약 0.03(Larm1), 적어도 약 0.04(Larm1), 적어도 약 0.05(Larm1), 적어도 약 0.06(Larm1), 적어도 약 0.07(Larm1), 적어도 약 0.08(Larm1), 적어도 약 0.09(Larm1), 적어도 약 0.1(Larm1), 적어도 약 0.12(Larm1), 적어도 약 0.15(Larm1), 적어도 약 0.18(Larm1), 적어도 약 0.2(Larm1), 적어도 약 0.22(Larm1), 적어도 약 0.25(Larm1), 적어도 약 0.28(Larm1), 적어도 약 0.3(Larm1), 적어도 약 0.32(Larm1), 적어도 약 0.35(Larm1), 적어도 약 0.38(Larm1), 적어도 약 0.4(Larm1)이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 제1 목 길이 (Lth1)는 약 0.95(Larm1) 이하, 예컨대 약 0.9(Larm1) 이하, 약 0.85(Larm1) 이하, 약 0.8(Larm1) 이하, 약 0.75(Larm1) 이하, 약 0.7(Larm1) 이하, 약 0.65(Larm1) 이하, 약 0.6(Larm1) 이하, 약 0.55(Larm1) 이하, 약 0.5(Larm1) 이하, 약 0.45(Larm1) 이하이다. 제1 목 길이 (Lth1)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1601)는 제1 목 폭 (Wth1) 및 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 서로 형상화 연마 입자 (1600)의 성능을 개선시킬 수 있는 특정 관계를 가지도록 성형된다. 예를들면, 제1 목 폭 (Wth1)은 제1 최대 팁 폭 (Wt1)보다 좁다. 더욱 특정한 경우들에서, 제1 목 폭 (Wth1)은 약 0.95(Wt1) 이하, 예컨대 약 0.9(Wt1) 이하, 약 0.85(Wt1) 이하, 약 0.8(Wt1) 이하, 약 0.75(Wt1) 이하, 약 0.7(Wt1) 이하, 약 0.65(Wt1) 이하, 약 0.6(Wt1) 이하, 약 0.55(Wt1) 이하, 약 0.5(Wt1) 이하, 또는 약 0.45(Wt1) 이하이다. 또 다른 실시태양에서, 제1 목 폭 (Wth1)은 적어도 약 0.01(Wt1), 예컨대 적어도 약 0.05(Wt1), 적어도 약 0.08(Wt1), 적어도 약 0.1(Wt1), 적어도 약 0.12(Wt1), 적어도 약 0.15(Wt1), 적어도 약 0.18(Wt1), 적어도 약 0.2(Wt1), 적어도 약 0.22(Wt1), 적어도 약 0.25(Wt1), 적어도 약 0.28(Wt1), 적어도 약 0.3(Wt1), 적어도 약 0.32(Wt1), 적어도 약 0.35(Wt1), 적어도 약 0.38(Wt1), 적어도 약 0.4(Wt1), 적어도 약 0.42(Wt1), 적어도 약 0.45(Wt1), 적어도 약 0.48(Wt1), 또는 적어도 약 0.5(Wt1)이다. 제1 최대 팁 폭 (Wt1)에 대한 제1 목 폭 (Wth1)의 폭은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
일 양태에서, 몸체 (1601)는 제2 아암 (1692) 말단 (예를들면, 외부 코너 (1611)) 및 중점 (1681) 사이의 지점에서 몸체 (1601) 제2 아암 (1692)의 최대 폭을 정의하는 제2 최대 팁 폭 (Wt2)을 가진다. 특히, 제2 최대 팁 폭 (Wt2)은 중점 (1681)으로부터 제2 아암 축 (1682)을 따라 거리 이격되고 제2 아암 (1692) 말단으로부터 제2 아암 축 (1682)을 따라 거리 이격된다. 또한, 제2 최대 팁 폭 (Wt2)은 제2 아암 축 (1682)을 따라 제2 최대 팁 폭 지점 (1675)을 형성한다. 제2 아암 (1692) 말단 및 제2 최대 팁 폭 지점 (1675) 간의 거리는 제2 팁 길이 (Ltip2)를 형성한다. 제2 팁 길이 (Ltip2)는 제2 아암 (1692) 말단 및 중점 (1681) 사이 총 길이로 정의되는 제2 아암 (1692) 길이 (일반적으로 Larm2로 언급)에 대하여 형상화 연마 입자 성능을 개선시킬 수 있는 (1600)특정 관계를 가질 수 있다. 하나의 실시태양에서, 제2 팁 길이 (Ltip2)는 제2 아암 총 길이 (Larm2)의 일부이다. 예를들면, 하나의 실시태양에서, 제2 팁 길이 (Ltip2)는 적어도 약 0.01(Larm2), 예컨대 적어도 약 0.02(Larm2), 적어도 약 0.03(Larm2), 적어도 약 0.04(Larm2), 적어도 약 0.05(Larm2), 적어도 약 0.06(Larm2), 적어도 약 0.07(Larm2), 적어도 약 0.08(Larm2), 적어도 약 0.09(Larm2), 적어도 약 0.1(Larm2), 적어도 약 0.12(Larm2), 적어도 약 0.15(Larm2), 적어도 약 0.18(Larm2), 적어도 약 0.2(Larm2), 적어도 약 0.22(Larm2), 적어도 약 0.25(Larm2), 적어도 약 0.28(Larm2), 적어도 약 0.3(Larm2), 적어도 약 0.32(Larm2), 적어도 약 0.35(Larm2), 적어도 약 0.38(Larm2), 또는 적어도 약 0.4(Larm2)일 수 있다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 제2 팁 길이 (Ltip2)는 약 0.95(Larm2) 이하, 예컨대 약 0.9(Larm2) 이하, 약 0.85(Larm2) 이하, 약 0.8(Larm2) 이하, 약 0.75(Larm2) 이하, 약 0.7(Larm2) 이하, 약 0.65(Larm2) 이하, 약 0.6(Larm2) 이하, 약 0.55(Larm2) 이하, 약 0.5(Larm2) 이하, 약 0.45(Larm2) 이하이다. 제2 팁 길이 (Ltip2)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1601)는 제2 아암 (1692)의 제2 최대 팁 폭 지점 (1675) 및 중점 (1681) 사이에서 제2 아암 (1692)의 최협 부분을 정의하는 제2 목 폭 (Wth2)을 더욱 포함한다. 또한, 제2 목 폭 (Wth2)은 제2 아암 (1692)의 축 (1682)을 따라 제2 목 폭 지점 (1676)을 형성한다. 도시된 바와 같이, 소정의 실시태양들에서, 제2 목 폭 지점 (1676)은 제2 최대 팁 폭 지점 (1675)보다 중점 (1681)에 더욱 가깝다.
적어도 하나의 실시태양에서, 제2 목 지점 (1676) 및 제2 최대 팁 폭 지점 (1675) 사이 거리는 제2 목 길이 (Lth2)를 정의한다. 소정의 실시태양들에서, 제2 목 길이 (Lth2)는 제2 아암 길이 (Larm2)에 대하여 형상화 연마 입자 (1600)의 성능을 개선시킬 수 있는특정 길이를 가질 수 있다. 예를들면, 제2 목 길이 (Lth2)는 제2 아암 총 길이 (Larm2)의 일부이다. 하나의 경우에서, 제2 목 길이 (Lth2)는 적어도 약 0.01(Larm2), 예컨대 적어도 약 0.02(Larm2), 적어도 약 0.03(Larm2), 적어도 약 0.04(Larm2), 적어도 약 0.05(Larm2), 적어도 약 0.06(Larm2), 적어도 약 0.07(Larm2), 적어도 약 0.08(Larm2), 적어도 약 0.09(Larm2), 적어도 약 0.1(Larm2), 적어도 약 0.12(Larm2), 적어도 약 0.15(Larm2), 적어도 약 0.18(Larm2), 적어도 약 0.2(Larm2), 적어도 약 0.22(Larm2), 적어도 약 0.25(Larm2), 적어도 약 0.28(Larm2), 적어도 약 0.3(Larm2), 적어도 약 0.32(Larm2), 적어도 약 0.35(Larm2), 적어도 약 0.38(Larm2), 적어도 약 0.4(Larm2)이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 제2 목 길이 (Lth2)는 약 0.95(Larm2) 이하, 예컨대 약 0.9(Larm2) 이하, 약 0.85(Larm2) 이하, 약 0.8(Larm2) 이하, 약 0.75(Larm2) 이하, 약 0.7(Larm2) 이하, 약 0.65(Larm2) 이하, 약 0.6(Larm2) 이하, 약 0.55(Larm2) 이하, 약 0.5(Larm2) 이하, 약 0.45(Larm2) 이하이다. 제2 목 길이 (Lth2)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1601)는 제2 목 폭 (Wth2) 및 제2 최대 팁 폭 (Wt2)이 서로 형상화 연마 입자 (1600)의 성능을 개선시킬 수 있는 특정 관계를 가지도록 형성된다. 예를들면, 제2 목 폭 (Wth2)은 제2 최대 팁 폭 (Wt2)보다 작다. 더욱 특정한 경우들에서, 제2 목 폭 (Wth2)은 약 0.95(Wt2) 이하, 예컨대 약 0.9(Wt2) 이하, 약 0.85(Wt2) 이하, 약 0.8(Wt2) 이하, 약 0.75(Wt2) 이하, 약 0.7(Wt2) 이하, 약 0.65(Wt2) 이하, 약 0.6(Wt2) 이하, 약 0.55(Wt2) 이하, 약 0.5(Wt2) 이하, 또는 약 0.45(Wt2) 이하이다. 또 다른 실시태양에서, 제2 목 폭 (Wth2)은 적어도 약 0.01(Wt2), 예컨대 적어도 약 0.05(Wt2), 적어도 약 0.08(Wt2), 적어도 약 0.1(Wt2), 적어도 약 0.12(Wt2), 적어도 약 0.15(Wt2), 적어도 약 0.18(Wt2), 적어도 약 0.2(Wt2), 적어도 약 0.22(Wt2), 적어도 약 0.25(Wt2), 적어도 약 0.28(Wt2), 적어도 약 0.3(Wt2), 적어도 약 0.32(Wt2), 적어도 약 0.35(Wt2), 적어도 약 0.38(Wt2), 적어도 약 0.4(Wt2), 적어도 약 0.42(Wt2), 적어도 약 0.45(Wt2), 적어도 약 0.48(Wt2), 또는 적어도 약 0.5(Wt2)이다. 제2 최대 팁 폭 (Wt2)에 대한 제2 목 폭 (Wth2)의 폭은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또 다른 양태에서, 몸체 (1601)는 제3 아암 (1693) 말단 (예를들면, 외부 코너 (1609)) 및 중점 (1681) 사이의 지점에서 몸체 (1601) 제3 아암 (1693)의 최대 폭을 형성하는 제3 최대 팁 폭 (Wt3)을 가질 수 있다. 특히, 제3 최대 팁 폭 (Wt3)은 중점 (1681)으로부터 제3 아암 축 (1683)을 따라 거리 이격되고 제3 아암 (1693) 말단으로부터 제3 아암 축 (1683)을 따라 거리 이격된다. 또한, 제3 최대 팁 폭 (Wt3)은 제3 아암 축 (1683)을 따라 제3 최대 팁 폭 지점 (1677)을 형성한다. 제3 아암 (1693) 말단 및 제3 최대 팁 폭 지점 (1677) 간의 거리는 제3 팁 길이 (Ltip3)를 형성한다. 제3 팁 길이 (Ltip3)는 제3 아암 (1693) 말단 및 중점 (1681) 사이 총 길이로 정의되는 제3 아암 (1693) 길이 (일반적으로 Larm3으로 지칭)에 대하여 형상화 연마 입자 (1600) 성능을 개선시킬 수 있는 특정 관계를 가진다. 하나의 실시태양에서, 제3 팁 길이 (Ltip3)는 제3 아암 (Larm3) 총 길이의 일부이다. 예를들면, 하나의 실시태양에서, 제3 팁 길이 (Ltip3)는 적어도 약 0.01(Larm3), 예컨대 적어도 약 0.02(Larm3), 적어도 약 0.03(Larm3), 적어도 약 0.04(Larm3), 적어도 약 0.05(Larm3), 적어도 약 0.06(Larm3), 적어도 약 0.07(Larm3), 적어도 약 0.08(Larm3), 적어도 약 0.09(Larm3), 적어도 약 0.1(Larm3), 적어도 약 0.12(Larm3), 적어도 약 0.15(Larm3), 적어도 약 0.18(Larm3), 적어도 약 0.2(Larm3), 적어도 약 0.22(Larm3), 적어도 약 0.25(Larm3), 적어도 약 0.28(Larm3), 적어도 약 0.3(Larm3), 적어도 약 0.32(Larm3), 적어도 약 0.35(Larm3), 적어도 약 0.38(Larm3), 또는 적어도 약 0.4(Larm3)이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 제3 팁 길이 (Ltip3)는 약 0.95(Larm3) 이하, 예컨대 약 0.9(Larm3) 이하, 약 0.85(Larm3) 이하, 약 0.8(Larm3) 이하, 약 0.75(Larm3) 이하, 약 0.7(Larm3) 이하, 약 0.65(Larm3) 이하, 약 0.6(Larm3) 이하, 약 0.55(Larm3) 이하, 약 0.5(Larm3) 이하, 약 0.45(Larm3) 이하이다. 제3 팁 길이 (Ltip3)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1601)는 제3 아암 (1693)의 제3 최대 팁 폭 지점 (1677) 및 중점 (1681) 사이 제3 아암 (1693)의 최협 부분을 정의하는 제3 목 폭 (Wth3)을 더욱 포함한다. 또한, 제3 목 폭 (Wth3)은 제3 아암 (1693)의 축 (1683)을 따라 제3 목 폭 지점 (1678)을 형성한다. 도시된 바와 같이, 소정의 실시태양들에서, 제3 목 지점 (1678)은 제3 최대 팁 폭 지점 (1677)보다 중점 (1681)에 더욱 가깝다.
적어도 하나의 실시태양에서, 제3 목 지점 (1678) 및 제3 최대 팁 폭 지점 (1677) 사이의 거리는 제3 목 길이 (Lth3)를 정의한다. 소정의 실시태양들에서, 제3 목 길이 (Lth3)는 제3 아암 길이 (Larm3)에 대하여 형상화 연마 입자 (1600)의 성능을 개선시킬 수 있는 특정 길이를 가질 수 있다. 예를들면, 제3 목 길이 (Lth3)는 제3 아암 총 길이 (Larm3)의 일부이다. 하나의 경우에서, 제3 목 길이 (Lth3)는 적어도 약 0.01(Larm3), 예컨대 적어도 약 0.02(Larm3), 적어도 약 0.03(Larm3), 적어도 약 0.04(Larm3), 적어도 약 0.05(Larm3), 적어도 약 0.06(Larm3), 적어도 약 0.07(Larm3), 적어도 약 0.08(Larm3), 적어도 약 0.09(Larm3), 적어도 약 0.1(Larm3), 적어도 약 0.12(Larm3), 적어도 약 0.15(Larm3), 적어도 약 0.18(Larm3), 적어도 약 0.2(Larm3), 적어도 약 0.22(Larm3), 적어도 약 0.25(Larm3), 적어도 약 0.28(Larm3), 적어도 약 0.3(Larm3), 적어도 약 0.32(Larm3), 적어도 약 0.35(Larm3), 적어도 약 0.38(Larm3), 적어도 약 0.4(Larm3)이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 제3 목 길이 (Lth3)는 약 0.95(Larm3) 이하, 예컨대 약 0.9(Larm3) 이하, 약 0.85(Larm3) 이하, 약 0.8(Larm3) 이하, 약 0.75(Larm3) 이하, 약 0.7(Larm3) 이하, 약 0.65(Larm3) 이하, 약 0.6(Larm3) 이하, 약 0.55(Larm3) 이하, 약 0.5(Larm3) 이하, 약 0.45(Larm3) 이하이다. 제2 목 길이 (Lth3)는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
몸체 (1601)는 제3 목 폭 (Wth3) 및 제3 최대 팁 폭 (Wt3)이 서로 형상화 연마 입자 (1600)의 성능을 개선시킬 수 있는 특정 관계를 가지도록 형성될 수 있다. 예를들면, 제3 목 폭 (Wth3)은 제3 최대 팁 폭 (Wt3)보다 좁다. 더욱 특정한 경우들에서, 제3 목 폭 (Wth3)은 약 0.95(Wt3) 이하, 예컨대 약 0.9(Wt3) 이하, 약 0.85(Wt3) 이하, 약 0.8(Wt3) 이하, 약 0.75(Wt3) 이하, 약 0.7(Wt3) 이하, 약 0.65(Wt3) 이하, 약 0.6(Wt3) 이하, 약 0.55(Wt3) 이하, 약 0.5(Wt3) 이하, 또는 약 0.45(Wt3) 이하이다. 또 다른 실시태양에서, 제3 목 폭 (Wth3)은 적어도 약 0.01(Wt3), 예컨대 적어도 약 0.05(Wt3), 적어도 약 0.08(Wt3), 적어도 약 0.1(Wt3), 적어도 약 0.12(Wt3), 적어도 약 0.15(Wt3), 적어도 약 0.18(Wt3), 적어도 약 0.2(Wt3), 적어도 약 0.22(Wt3), 적어도 약 0.25(Wt3), 적어도 약 0.28(Wt3), 적어도 약 0.3(Wt3), 적어도 약 0.32(Wt3), 적어도 약 0.35(Wt3), 적어도 약 0.38(Wt3), 적어도 약 0.4(Wt3), 적어도 약 0.42(Wt3), 적어도 약 0.45(Wt3), 적어도 약 0.48(Wt3), 또는 적어도 약 0.5(Wt3)이다. 제3 최대 팁 폭 (Wt3)에 대하여 제3 목 폭 (Wth3)의 폭은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 17은 대안적 실시태양의 형상화 연마 입자의 평면도를 포함한다. 특히, 형상화 연마 입자 (1700)는 상부 주면 (1703) 및 상부 주면 (1703) 반대측의 하부 주면 (미도시)을 포함하는 본원 실시태양들의 다른 형상화 연마 입자들의 특징부를 가지는 몸체 (1701)를 포함한다. 상부 주면 (1703) 및 하부 주면은 예를들면, 측면 (1705) 제1 부분 (1706), 측면 (1705) 제2 부분 (1707), 및 측면 (1705) 제3 부분 (1708)을 포함하는 하나 이상의 별개의 측면 부분들을 포함하는 적어도 하나의 측면 (1705)에 의해 서로 분리된다. 특히, 측면 (1705) 제1 부분 (1706)은 제1 코너 (1709) 및 제2 코너 (1710) 사이에 연장된다. 측면 (1705) 제2 부분 (1707)은 제2 코너 (1710) 및 제3 코너 (1711) 사이에 연장된다. 특히, 제2 코너 (1710)는 측면 (1705)의 두 부분들을 연결하는 외부 코너일 수 있다. 제2 코너 (1710) 및 또한 외부 코너인 제3 코너 (1711)는 서로 인접하고 이들 사이에 다른 외부 코너들이 배치되지 않는다. 또한, 측면 (1705) 제3 부분 (1708)은 제3 코너 (1711) 및 제1 코너 (1709) 사이에 연장되고, 이들 양 외부 코너들은 서로 인접하고 이들 사이에 다른 외부 코너들이 배치되지 않는다.
도시된 바와 같이, 몸체 (1701)는 제1 부분 (1706)을 포함하고 이는 제1 선형 영역 (1741) 및 제2 선형 영역 (1743) 사이 및 외부 코너들 (1609, 1610) 사이에 배치되는 제1 만곡 영역 (1742)을 포함한다. 몸체 (1701) 제2 부분 (1707)은 제3 선형 영역 (1751) 및 제4 선형 영역 (1753) 사이 및 외부 코너들 (1610, 1611) 사이에 배치되는 제2 만곡 영역 (1752)을 더욱 포함한다. 또한, 제3 부분 (1708)은 제5 선형 영역 (1761) 및 제6 선형 영역 (1763) 사이 및 외부 코너들 (1609, 1611) 사이에 배치되는 제3 만곡 영역 (1762)을 포함한다. 특히, 제2 만곡 영역 (1752) 및 제3 만곡 영역 (1762)은 제1 만곡 영역 (1742)과 비교할 때 상이한 외관을 가진다. 따라서, 몸체 (1701) 중점 (1781)및 제1 아암 (1771) 말단 (즉, 외부 코너 (1610)) 사이에서 연장되는 몸체 (1701)의 제1 아암 (1771)은 본원 실시태양들의 임의의 특징부를 가지는 제1 최대 팁 폭 (Wt1), 제1 최대 팁 폭 지점 1773, 제1 팁 길이 (Ltip1), 제1 목 폭 (Wth1), 제1 목 지점 1774, 및 제1 목 길이 (Lth1)를 가진다. 특히, 제1 아암 (1771)은 제1 최대 팁 폭 (Wt1)과 같거나 좁은 제1 목 폭 (Wth1)을 가진다. 대조적으로, 제2 만곡 영역 (1752) 및 제3 만곡 영역 (1762)의 만곡부들에 있어서, 몸체 (1701) 중점 (1781) 및 제2 아암 (1792) 말단 (즉, 외부 코너 (1711)) 사이에서 연장되는제2 아암 (1792)은 제2 최대 팁 폭 지점 (1766) 및 중점 (1781) 사이에 배치되는 제2 최대 팁 폭 (Wt2)과 같거나 작은 폭의 목 폭 구역을 가지지 않는다. 그러나, 도시된 바와 같이, 제2 아암 (1792)은 또한 내부 코너들 (1784, 1785) 사이에 연장되는 최대 팁 폭 (Wt2)을 가지고, 이는 또한 제2 팁 길이 (Ltip2)를 정의하며, 이는 본원 실시태양들의 임의의 특징부를 가질 수 있다. 또한, 이해되듯이, 내부 코너 (1784)는 각 (1782)을 형성하고 이는 내부 코너 (1779)에 의해 형성되는 각 (1780)과는 차별된 값을 가진다.
제1 아암 (1771)은 예를들면, 제한되지는 않지만, 최대 팁 폭, 목 폭, 제1 팁 길이, 제1 목 길이, 및 기타 등을 포함하는 본원 실시태양들의 아암들의 임의의 특징부를 가진다. 몸체 (1705) 몸체 (1701) 중점 (1781) 및 제2 아암 (1792) 말단 (예를들면, 외부 코너 (1711)) 사이에서 연장되는제2 아암 (1792)을 포함한다. 제2 아암 (1792)은 예를들면, 제한되지는 않지만, 최대 팁 폭, 목 폭, 제1 팁 길이, 제1 목 길이, 및 기타 등을 포함하는 본원 실시태양들의 아암들의 임의의 특징부를 가진다. 도 17에 더욱 도시된 바와 같이, 몸체 (1701)는 몸체 (1701) 중점 (1781) 및 제3 아암 (1793) 말단 (예를들면, 외부 코너 (1709)) 사이에서 연장되는 제3 아암 (1793)을 포함한다. 제3 아암 (1793)은 예를들면, 제한되지는 않지만, 최대 팁 폭, 목 폭, 제1 팁 길이, 제1 목 길이, 및 기타 등을 포함하는 본원 실시태양들의 아암들의 임의의 특징부를 가진다.
본원 실시태양의 형상화 연마 입자는 본원에 기술된 임의의 공정으로 형성될 수 있다. 도 18A는 실시태양에 의한 형상화 연마 입자 (1800)의 평면도이다. 특히, 몸체 (1801)는 미리 결정된 강도, 미리 결정된 팁 첨예도, 및 미리 결정된 형상지수를 포함하는 적어도 3종의 입자 특징부들의 특정 연관성을 가지도록 형성될 수 있다. 도 18A를 참조하지만, 입자 특징부들은 본원 실시태양들의 모든 형상화 연마입자들에 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 평균 팁 첨예도일 수 있는 형상화 연마 입자의 팁 첨예도는 몸체 (1801) 외부 코너에서 최적 원의 반경을 결정함으로써 측정된다. 예를들면, 도 18A를 참조하면, 몸체 (1801)의 상부 주면 (1803)의 평면도가 제공된다. 외부 코너 (1831)에서, 최적 원은 형상화 연마 입자 (1800) 몸체 (1801) 사진에 중첩되고, 외부 코너 (1831)의 곡률에 대한 최적 원의 반경은 외부 코너 (1831)에 대한 팁 첨예도 값을 나타낸다. 몸체 (1801)의 각각의 외부 코너에 대하여 측정을 반복하여 단일 형상화 연마 입자 (1800)에 대한 평균 개별 팁 첨예도를 결정한다. 또한, 형상화 연마 입자들 배치에서 적합한 샘플 크기의 형상화 연마 입자들에 대하여 측정을 반복하여 평균 배치 팁 첨예도를 유도한다. 적합한 배율의 사진 (예를들면, SEM 사진 또는 광학현미경 사진)과 함께 임의의 적합한 컴퓨터 프로그램, 예컨대 ImageJ 를 사용하여 최적 원 및 팁 첨예도를 정확하게 측정할 수 있다.
본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들은 특정 첨예도, 강도 및 형상지수 인자 (즉, 3SF)를 가지는 형상화 연마 입자들의 형성을 가능하게 하는 특정 팁 첨예도를 가질 수 있다. 예를들면, 실시태양에 의한 형상화 연마 입자 몸체의 팁 첨예도 범위는 약 80 미크론 이하 내지 적어도 약 1 미크론이다. 또한, 소정의 경우들에서, 몸체의 팁 첨예도는 약 78 미크론 이하, 예컨대 약 76 미크론 이하, 약 74 미크론 이하, 약 72 미크론 이하, 약 70 미크론 이하, 약 68 미크론 이하, 약 66 미크론 이하, 약 64 미크론 이하, 약 62 미크론 이하, 약 60 미크론 이하, 약 58 미크론 이하, 약 56 미크론 이하, 약 54 미크론 이하, 약 52 미크론 이하, 약 50 미크론 이하, 약 48 미크론 이하, 약 46 미크론 이하, 약 44 미크론 이하, 약 42 미크론 이하, 약 40 미크론 이하, 약 38 미크론 이하, 약 36 미크론 이하, 약 34 미크론 이하, 약 32 미크론 이하, 약 30 미크론 이하, 약 38 미크론 이하, 약 36 미크론 이하, 약 34 미크론 이하, 약 32 미크론 이하, 약 30 미크론 이하, 약 28 미크론 이하, 약 26 미크론 이하, 약 24 미크론 이하, 약 22 미크론 이하, 약 20 미크론 이하, 약 18 미크론 이하, 약 16 미크론 이하, 약 14 미크론 이하, 약 12 미크론 이하, 약 10 미크론 이하이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 팁 첨예도는 적어도 약 2 미크론, 예컨대 적어도 약 4 미크론, 적어도 약 6 미크론, 적어도 약 8 미크론, 적어도 약 10 미크론, 적어도 약 12 미크론, 적어도 약 14 미크론, 적어도 약 16 미크론, 적어도 약 18 미크론, 적어도 약 20 미크론, 적어도 약 22 미크론, 적어도 약 24 미크론, 적어도 약 26 미크론, 적어도 약 28 미크론, 적어도 약 30 미크론, 적어도 약 32 미크론, 적어도 약 34 미크론, 적어도 약 36 미크론, 적어도 약 38 미크론, 적어도 약 40 미크론, 적어도 약 42 미크론, 적어도 약 44 미크론, 적어도 약 46 미크론, 적어도 약 48 미크론, 적어도 약 50 미크론, 적어도 약 52 미크론, 적어도 약 54 미크론, 적어도 약 56 미크론, 적어도 약 58 미크론, 적어도 약 60 미크론, 적어도 약 62 미크론, 적어도 약 64 미크론, 적어도 약 66 미크론, 적어도 약 68 미크론, 적어도 약 70 미크론이다. 몸체의 팁 첨예도는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
상기된 바와 같이, 또 다른 입자 특징부는 형상지수이다. 몸체 (1801)의 형상지수는 몸체 (1801) 길이 및 폭의 2차원 평면에서 관찰될 때 몸체 (1801) 내부에 전체적으로 피팅되는 최대-최적 내부 원의 내부 반경과 비교되는 길이 및 폭의 평면 (즉, 상부 주면 또는 하부 주면)에서 관찰될 때 몸체에 중첩되는 최적 외부 원의 외부 반경 값으로 기술된다. 예를들면, 도 18B를 참조하면, 형상지수 계산을 보이기 위하여 도면에 중첩되는2개의 원들과 함께 형상화 연마 입자 (1800)가 제공된다. 제1 원은 몸체 (1801)에 중첩되고, 몸체 (1801)의 전체 주연부를 경계 내부로 맞추기 위하여 사용되는 최소 원을 나타내는 최적 외부 원이다. 외부 원은 반경 (Ro)을 가진다. 예컨대 도 18B에 도시된 형상에서, 외부 원은 3개의 외부 코너 각각에서 몸체 주연부과 교차한다. 그러나, 소정의 불규칙 또는 복잡 형상에 있어서, 몸체는 원 내부에 균일하게 맞추어질 수 없어 코너 각각은 원과 동일 간격으로 교차하지만, 여전히 최적, 외부 원이 형성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 적합한 배율의 사진 (예를들면, SEM 사진 또는 광학현미경 사진)과 함께 임의의 적합한 컴퓨터 프로그램, 예컨대 ImageJ 를 사용하여 외부 원을 만들고 반경 (Ro)을 측정할 수 있다.
도 18B에서 도시된 바와 같이 제2, 내부 원이 몸체 (1801)에 중첩될 수 있고, 이는 몸체 (1801) 길이 및 폭의 평면에서 관찰될 때 몸체 (1801)의 주연부 내부에 전체가 놓일 수 있는 최대 원을 나타내는 최적 원이다. 내부 원은 반경 (Ri)을 가질 수 있다. 소정 불규칙 또는 복잡 형상에 있어서, 내부 원은 몸체 내부에 균일하게 맞추어질 수 없어 예컨대 도 18B의 형상에 대하여 도시된 바와 같이 원 주연부는 몸체 부분들을 동일 간격으로 접촉한다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 최적의, 내부 원은 여전히 형성될 수 있다. 적합한 배율의 사진 (예를들면, SEM 사진 또는 광학현미경 사진)과 함께 임의의 적합한 컴퓨터 프로그램, 예컨대 ImageJ 를 사용하여 내부 원을 만들고 반경 (Ri)을 측정할 수 있다.
형상지수는 외부 반경을 내부 반경으로 나누어 계산한다 (즉, 형상지수 = Ri/Ro). 예를들면, 형상화 연마 입자 (1800)의 몸체 (1801)의 형상지수 범위는 대략 0.35이다.
본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들은 특정 3SF를 가지는 형상화 연마 입자들 형성을 가능하게 하는 특정 형상지수를 가질 수 있다. 예를들면, 몸체 (1801)의 형상지수는 적어도 약 0.01 내지 약 0.49 이하의 범위에 있다. 더욱 상세하게는, 하나의 비-제한적인 실시태양에서, 몸체 (1801)의 형상화 연마 입자의 형상지수는 적어도 약 0.02, 예컨대 적어도 약 0.03, 적어도 약 0.04, 적어도 약 0.05, 적어도 약 0.06, 적어도 약 0.07, 적어도 약 0.08, 적어도 약 0.09, 적어도 약 0.10, 적어도 약 0.11, 적어도 약 0.12, 적어도 약 0.13, 적어도 약 0.14, 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.16, 적어도 약 0.17, 적어도 약 0.18, 적어도 약 0.19, 적어도 약 0.20, 적어도 약 0.21, 적어도 약 0.22, 적어도 약 0.23, 적어도 약 0.24, 적어도 약 0.25, 적어도 약 0.26, 적어도 약 0.27, 적어도 약 0.28, 적어도 약 0.29, 적어도 약 0.30, 적어도 약 0.31, 적어도 약 0.32, 적어도 약 0.33, 적어도 약 0.34, 적어도 약 0.35, 적어도 약 0.36, 적어도 약 0.37, 적어도 약 0.38, 적어도 약 0.39, 적어도 약 0.40, 적어도 약 0.41, 적어도 약 0.42, 적어도 약 0.43, 적어도 약 0.44, 적어도 약 0.45, 적어도 약 0.46, 또는 적어도 약 0.47이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 몸체 (1801)의 형상지수는 약 0.48 이하, 예컨대 약 0.47 이하, 약 0.46 이하, 약 0.45 이하, 약 0.44 이하, 약 0.43 이하, 약 0.42 이하, 약 0.41 이하, 약 0.40 이하, 약 0.39 이하, 약 0.38 이하, 약 0.37 이하, 약 0.36 이하, 약 0.35 이하, 약 0.34 이하, 약 0.33 이하, 약 0.32 이하, 약 0.31 이하, 약 0.30 이하, 약 0.29 이하, 약 0.28 이하, 약 0.27 이하, 약 0.26 이하, 약 0.25 이하, 약 0.24 이하, 약 0.23 이하, 약 0.22 이하, 약 0.21 이하, 약 0.20 이하, 약 0.19 이하, 약 0.18 이하, 약 0.17 이하, 약 0.16 이하, 약 0.15 이하, 약 0.14 이하, 약 0.13 이하, 약 0.12 이하, 약 0.11 이하, 약 0.10 이하, 약 0.09 이하, 약 0.08 이하, 약 0.07 이하, 약 0.06 이하, 약 0.05 이하, 또는 약 0.04 이하이다. 몸체 (1801)의 형상지수는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 본원에 기재된 바와 같이, 몸체 (1801)는 특정 강도를 가지도록 형성된다. 몸체의 강도는 헤르츠 압입 (Hertzian indentation)으로 측정된다. 본 방법에서 연마 입자들을 슬롯형 알루미늄 SEM 샘플 장착 스터브에 붙인다. 슬롯 깊이는 대략 250 μm이고 입자들을 일렬로 수용하기에 충분히 넓다. 입자들을 가장 미세한 페이스트가 1 μm인 일련의 다이아몬드 페이스트를 이용하여 자동 연마기로 연마하여, 최종 거울 마감을 얻는다. 최종 단계에서, 연마된 입자들은 평탄하고 알루미늄 표면과 수평을 이룬다. 연마된 입자들의 높이는 따라서 대략 250 μm이다. 금속 스터브를 금속 지지 홀더에 고정시키고 MTS 범용 시험 프레임을 이용하여 강재 구형 압자로 압입한다. 시험 과정에서 크로스헤드 속도는 2 μm/s이었다. 압자로 사용되는 강재 볼 직경은 3.2 mm 이었다. 최대 압입 하중은 모든 입자들에 대하여 동일하고, 제1 파괴 하중은 하중 변위 곡선에서 하중 격감으로 결정된다. 압입 후, 입자들을 광학 촬영하여 균열 존재 및 균열 패턴을 기록한다.
제1 하중 격감 (drop)을 제1 링 균열의 돌출 (pop-in) 하중으로 이용하여, 헤르츠 강도를 계산할 수 있다. 헤르츠 응력장은 잘 정의되고 선대칭적이다. 응력은 압자 바로 아래에서는 압축 응력이고 접촉 면적의 반경으로 정의되는 영역 밖에서는 인장응력이다. 낮은 하중에서, 장은 완전 탄성이다. 반경 R의 구체 및 인가 수직 하중 P에서, 응력장의 해는 접촉이 마찰이 없다고 가정하면 다음 본래의 헤르츠에서 쉽게 얻어진다.
접촉 면적 반경 a 는 다음과 같이 주어진다:
Figure pct00001
(1)
식 중
Figure pct00002
(2)
및 E* 은 압자 및 샘플 재료 각자에 대한 탄성계수 E 및 푸아송 비 v의 조합이다.
최대 접점 압력은 다음과 같이 주어진다:
Figure pct00003
(3)
최대 전단 응력은 다음으로 주어진다 (v= 0.3이라 가정): τ1= 0.31, p0, R = 0 및 z = 0.48 a에서.
헤르츠 강도는 균열이 발생할 때 최대 인장 응력이고 다음에 따라 계산된다: σr = 1/3 (1-2v) p 0 , R= a 및 z=0에서.
Eq. (3) 에서 제1 하중 격감을 하중 P 로 이용하여 최대 인장 응력을 상기 식에서 계산하고, 이것이 시료에 대한 헤르츠 강도 값이다. 전체적으로, 각각의 그릿 타입에 대하여 20 내지 30개의 개별 형상화 연마 입자 샘플들을 시험하고, 헤르츠 파괴 응력 범위를 얻었다. Weibull 분석 절차 (ASTM C1239에 개관) 후, Weibull 확률 도표를 생성하고, 최우법으로 분포에 대한 Weibull 특성 강도 (측정치) 및 Weibull 계수 (modulus) (형상 변수)를 계산한다.
본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들은 특정 3SF를 가지는 형상화 연마 입자들의 형성이 가능하도록 특정 강도를 가질 수 있다. 이는 본원의 실시태양들에서 기술된 제한되지는 않지만, 단일 세라믹 조성물, 도핑된 세라믹 조성물, 또는 복합 조성물을 포함한 임의의 조성물로 달성될 수 있다. 예를들면, 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자의 몸체 (1801) 강도는 적어도 약 350 MPa 내지 약 1500 MPa 이하의 범위이다. 예를들면, 하나의 실시태양에서, 몸체 (1801)의 강도는 약 1490 MPa 이하, 예컨대 약 1480 MPa 이하, 약 1470 MPa 이하, 약 1460 MPa 이하, 약 1450 MPa 이하, 약 1440 MPa 이하, 약 1430 MPa 이하, 약 1420 MPa 이하, 약 1410 MPa 이하, 약 1400 MPa 이하, 약 1390 MPa 이하, 약 1380 MPa 이하, 약 1370 MPa 이하, 약 1360 MPa 이하, 약 1350 MPa 이하, 약 1340 MPa 이하, 약 1330 MPa 이하, 약 1320 MPa 이하, 약 1310 MPa 이하, 약 1300 MPa 이하, 약 1290 MPa 이하, 약 1280 MPa 이하, 약 1270 MPa 이하, 약 1260 MPa 이하, 약 1250 MPa 이하, 약 1240 MPa 이하, 약 1230 MPa 이하, 약 1220 MPa 이하, 약 1210 MPa 이하, 약 1200 MPa 이하, 약 1190 MPa 이하, 약 1180 MPa 이하, 약 1170 MPa 이하, 약 1160 MPa 이하, 약 1150 MPa 이하, 약 1140 MPa 이하, 약 1130 MPa 이하, 약 1120 MPa 이하, 약 1110 MPa 이하, 약 1100 MPa 이하, 약 1090 MPa 이하, 약 1080 MPa 이하, 약 1070 MPa 이하, 약 1060 MPa 이하, 약 1050 MPa 이하, 약 1040 MPa 이하, 약 1030 MPa 이하, 약 1020 MPa 이하, 약 1010 MPa 이하, 약 1000 MPa 이하, 약 990 MPa 이하, 약 980 MPa 이하, 약 970 MPa 이하, 약 960 MPa 이하, 약 950 MPa 이하, 약 940 MPa 이하, 약 930 MPa 이하, 약 920 MPa 이하, 약 910 MPa 이하, 약 900 MPa 이하, 약 890 MPa 이하, 약 880 MPa 이하, 약 870 MPa 이하, 약 860 MPa 이하, 약 850 MPa 이하, 약 840 MPa 이하, 약 830 MPa 이하, 약 820 MPa 이하, 약 810 MPa 이하, 약 800 MPa 이하, 약 790 MPa 이하, 약 780 MPa 이하, 약 770 MPa 이하, 약 760 MPa 이하, 약 750 MPa 이하, 약 740 MPa 이하, 약 730 MPa 이하, 약 720 MPa 이하, 약 710 MPa 이하, 약 700 MPa 이하, 약 690 MPa 이하, 약 680 MPa 이하, 약 670 MPa 이하, 약 660 MPa 이하, 약 650 MPa 이하, 약 640 MPa 이하, 약 630 MPa 이하, 약 620 MPa 이하, 약 610 MPa 이하, 약 600 MPa 이하, 약 590 MPa 이하, 약 580 MPa 이하, 약 570 MPa 이하, 약 560 MPa 이하, 약 550 MPa 이하, 약 540 MPa 이하, 약 530 MPa 이하, 약 520 MPa 이하, 약 510 MPa 이하, 약 500 MPa 이하, 약 490 MPa 이하, 약 480 MPa 이하, 약 470 MPa 이하, 약 460 MPa 이하, 약 450 MPa 이하, 약 440 MPa 이하, 약 430 MPa 이하, 약 420 MPa 이하, 약 410 MPa 이하, 또는 약 400 MPa 이하이다. 또한, 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 몸체 (1801)의 강도는 적어도 약 360 MPa, 예컨대 적어도 약 370 MPa, 적어도 약 380 MPa, 적어도 약 390 MPa, 적어도 약 400 MPa, 적어도 약 410 MPa, 적어도 약 420 MPa, 적어도 약 430 MPa, 적어도 약 440 MPa, 적어도 약 450 MPa, 적어도 약 460 MPa, 적어도 약 470 MPa, 적어도 약 480 MPa, 적어도 약 490 MPa, 적어도 약 500 MPa, 적어도 약 510 MPa, 예컨대 적어도 약 520 MPa, 적어도 약 530 MPa, 적어도 약 540 MPa, 적어도 약 550 MPa, 적어도 약 560 MPa, 적어도 약 570 MPa, 적어도 약 580 MPa, 적어도 약 590 MPa, 적어도 약 600 MPa, 적어도 약 610 MPa, 적어도 약 620 MPa, 적어도 약 630 MPa, 적어도 약 640 MPa, 적어도 약 650 MPa, 적어도 약 660 MPa, 적어도 약 670 MPa, 적어도 약 680 MPa, 적어도 약 690 MPa, 적어도 약 700 MPa, 적어도 약 710 MPa, 적어도 약 720 MPa, 적어도 약 730 MPa, 적어도 약 740 MPa, 적어도 약 750 MPa, 적어도 약 760 MPa, 적어도 약 770 MPa, 적어도 약 780 MPa, 적어도 약 790 MPa, 적어도 약 800 MPa, 적어도 약 810 MPa, 적어도 약 820 MPa, 적어도 약 830 MPa, 적어도 약 840 MPa, 적어도 약 850 MPa, 적어도 약 860 MPa, 적어도 약 870 MPa, 적어도 약 880 MPa, 적어도 약 890 MPa, 적어도 약 900 MPa, 적어도 약 910 MPa, 적어도 약 920 MPa, 적어도 약 930 MPa, 적어도 약 940 MPa, 적어도 약 950 MPa, 적어도 약 960 MPa, 적어도 약 970 MPa, 적어도 약 980 MPa, 적어도 약 990 MPa, 적어도 약 1000 MPa, 적어도 약 1010 MPa, 적어도 약 1020 MPa, 적어도 약 1030 MPa, 적어도 약 1040 MPa, 적어도 약 1050 MPa, 적어도 약 1060 MPa, 적어도 약 1070 MPa, 적어도 약 1080 MPa, 적어도 약 1090 MPa, 적어도 약 1100 MPa, 적어도 약 1110 MPa, 적어도 약 1120 MPa, 적어도 약 1130 MPa, 적어도 약 1140 MPa, 적어도 약 1150 MPa, 적어도 약 1160 MPa, 적어도 약 1170 MPa, 적어도 약 1180 MPa, 적어도 약 1190 MPa, 적어도 약 1200 MPa, 적어도 약 1210 MPa, 적어도 약 1220 MPa, 적어도 약 1230 MPa, 적어도 약 1240 MPa, 적어도 약 1250 MPa, 적어도 약 1260 MPa, 적어도 약 1270 MPa, 적어도 약 1280 MPa, 적어도 약 1290 MPa, 또는 적어도 약 1300 MPa이다. 몸체 (1801) 강도는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
하나의 양태에 의하면, 형상화 연마 입자들에 대한 실험적 연구는 팁 첨예도, 강도, 및 형상지수의 특정 입자 특징부들을 서로에 대하여 조절함으로써, 형상화 연마 입자들의 연삭 거동 (예를들면, 자기-예리화 (self-sharpening) 거동)이 변경될 수 있다는 것을 나타낸다. 특히, 몸체의 팁 첨예도, 형상지수 및 강도의 입자 특징부에 대한 연관성이 선택되고 미리 결정된 방식으로 조절되어 형상화 연마 입자의 연삭 성능 (예를들면, 자기-예리화 거동)에 영향이 미치도록 성형 공정이 수행된다. 예를들면, 하나의 실시태양에서, 형상화 연마 입자 형성 방법은 미리 결정된 강도를 가지는 재료를 선택하는 단계 및 미리 결정된 강도에 기초하여 미리 결정된 팁 첨예도 및 미리 결정된 형상지수를 가지는 형상화 연마 입자의 몸체를 형성하는 단계를 포함한다. 즉, 형상화 연마 입자 형성을 위한 재료가 먼저 선택되고, 이에 따라 몸체는 미리 결정된 강도를 가지고, 이후 미리 결정된 강도에 기초하여 미리 결정된 팁 첨예도 및 미리 결정된 형상지수의 입자 특징부가 선택되고 조절될 수 있어, 형상화 연마 입자는 종래 형상화 연마 입자들에 비하여 개선된 성능을 가질 수 있다.
또 다른 실시태양에서, 형상화 연마 입자 형성 방법은 미리 결정된 형상지수를 가지는 재료 선택 단계 및 미리 결정된 형상지수에 기초하여 미리 결정된 팁 첨예도 및 미리 결정된 강도를 가지는 형상화 연마 입자 몸체 형성 단계를 포함한다. 즉, 형상화 연마 입자 몸체 형상이 먼저 선택되고, 이후 미리 결정된 형상지수에 기초하여 몸체의 미리 결정된 팁 첨예도 및 미리 결정된 강도의 입자 특징부가 선택되고 조절될 수 있어, 형상화 연마 입자는 종래 형상화 연마 입자들에 비하여 개선된 성능을 가질 수 있다.
또 다른 방법에서, 형상화 연마 입자 형성 방법은 형상화 연마 입자 몸체의 미리 결정된 팁 첨예도를 선택하는 단계를 포함한다. 몸체의 팁 첨예도를 미리 결정한 후, 미리 결정된 팁 첨예도에 기초하여 몸체의 형상지수 및 강도를 선택하고 조절한다. 이러한 공정으로 종래 형상화 연마 입자들에 비하여 개선된 성능을 가지는 형상화 연마 입자 형성이 가능하다.
또 다른 실시태양에서, 형상화 연마 입자 형성 방법은 평균 높이, 내부 높이, 또는 몸체의 에지 또는 팁에서의 높이일 수 있는 미리 결정된 높이를 가지는재료 선택 단계, 및 미리 결정된 높이에 기초하여 미리 결정된 팁 첨예도, 미리 결정된 강도, 및 미리 결정된 형상지수를 가지는 형상화 연마 입자의 몸체 형성 단계를 포함한다. 즉, 형상화 연마 입자 몸체의 높이가 먼저 선택되고, 이후 미리 결정된 높이에 기초하여 미리 결정된 팁 첨예도, 강도, 및 형상지수인 몸체의 입자 특징부가 선택되고 조절되어, 형상화 연마 입자는 종래 형상화 연마 입자들에 비하여 개선된 성능을 가질 수 있다.
또한, 실험적 연구를 통해, 형상화 연마 입자의 성능은 팁 첨예도, 강도, 및 형상지수의 연관성으로 초기 예측될 수 있고, 이는 식: 3SF = [(S*R*B²)/2500]에 의한 첨예도-형상-강도 인자 (3SF)에 기초하여 평가될 수 있다는 것을 알았고, 상기에서 “S”는 몸체의 강도 (MPa 단위)를 나타내고, R은 몸체의 팁 첨예도 (미크론 단위)를 나타내고, “B”는 몸체의 형상지수를 나타낸다. 3SF 식은 입자 특징부들의 연관성에 기초하여 입자의 연삭 거동 효율성에 대한 초기 예측을 제공한다. 다른 인자들, 예컨대 형상화 연마 입자가 통합되는 연마 물품의 양태들이 입자 거동에 영향을 줄 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
하나의 실시태양에 의하면, 형상화 연마 입자 몸체의 특정 3SF 값 범위는 적어도 약 0.7 내지 약 1.7 이하이다. 적어도 하나의 실시태양에서, 몸체의 3SF는 적어도 약 0.72, 예컨대 적어도 약 0.75, 적어도 약 0.78, 적어도 약 0.8, 적어도 약 0.82, 적어도 약 0.85, 적어도 약 0.88, 적어도 약 0.90, 적어도 약 0.92, 적어도 약 0.95, 또는 적어도 약 0.98이다. 또 다른 경우에, 몸체의 3SF는 약 1.68 이하, 예컨대 약 1.65 이하, 약 1.62 이하, 약 1.6 이하, 약 1.58 이하, 약 1.55 이하, 약 1.52 이하, 약 1.5 이하, 약 1.48 이하, 약 1.45 이하, 약 1.42 이하, 약 1.4 이하, 약 1.38 이하, 약 1.35 이하, 약 1.32 이하, 약 1.3 이하, 약 1.28 이하, 약 1.25 이하, 약 1.22 이하, 약 1.2 이하, 약 1.18 이하, 약 1.15 이하, 약 1.12 이하, 약 1.1 이하이다. 몸체의 3SF값은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본원 실시태양들의 상기 입자 특징부 및 3SF 값들 외에도, 소정의 경우들에서, 입자의 높이는 본원에 기술된 소정 입자 특징부와 상호 연관되는 추가적 또는 대안의 입자 특징부일 수 있다. 특히, 형상화 연마 입자들 및 이러한 형상화 연마 입자들을 이용하는 연마 물품의 개선된 연삭 성능을 가능하도록 입자의 높이가 임의의 입자 특징부 (예를들면, 강도 및 팁 첨예도)에 대하여 조절될 수 있다. 특히, 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들은 소정의 입자 특징부와 연관될 수 있는 특정 높이를 가지고, 따라서 연삭 과정에서 부여되는 응력은 자기-예리화 거동이 개선되도록 몸체에 분배된다. 하나의 실시태양에 의하면, 형상화 연마 입자들의 몸체 높이 (h) 범위는 약 70 미크론 내지 약 500 미크론, 예컨대 약 175 미크론 내지 약 350 미크론, 예컨대 약 175 미크론 내지 약 300 미크론, 또는 약 200 미크론 내지 약 300 미크론이다.
특정한 입자 특징부 및 3SF를 가지는 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들은 본원에 기술된 실시태양들의 임의의 다른 특징부를 가질 수 있다. 일 양태에서, 형상화 연마 입자의 몸체 (1701)는 특정 조성물을 가질 수 있다. 예를들면, 몸체 (1701)는 세라믹 재료, 예컨대 다결정 세라믹 재료, 상세하게는 산화물을 포함한다. 산화물은, 예를들면 알루미나를 포함한다. 소정의 경우들에서, 몸체는 몸체 총 중량에 대하여 다량의 알루미나, 예컨대 몸체 총 중량에 대하여 적어도 약 95 wt% 알루미나, 또는 예컨대 적어도 약 95.1 wt%, 적어도 약 95.2 wt%, 적어도 약 95.3 wt%, 적어도 약 95.4 wt%, 적어도 약 95.5 wt%, 적어도 약 95.6 wt%, 적어도 약 95.7 wt%, 적어도 약 95.8 wt%, 적어도 약 95.9 wt%, 적어도 약 96 wt%, 적어도 약 96.1 wt%, 적어도 약 96.2 wt%, 적어도 약 96.3 wt%, 적어도 약 96.4 wt%, 적어도 약 96.5 wt%, 적어도 약 96.6 wt%, 적어도 약 96.7 wt%, 적어도 약 96.8 wt%, 적어도 약 96.9 wt%, 적어도 약 97 wt%, 적어도 약 97.1 wt%, 적어도 약 97.2 wt%, 적어도 약 975.3 wt%, 적어도 약 97.4 wt%, 또는 적어도 약 97.5 wt% 알루미나를 포함한다. 또한, 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 몸체 (1701)의 알루미나 함량은 몸체 (1701) 총 중량에 대하여 약 99.5 wt% 이하, 예컨대 약 99.4 wt% 이하, 약 99.3wt% 이하, 약 99.2 wt% 이하, 약 99.1 wt% 이하, 약 99 wt% 이하, 약 98.9 wt% 이하, 약 98.8 wt% 이하, 약 98.7wt% 이하, 약 98.6 wt% 이하, 약 98.5 wt% 이하, 약 98.4 wt% 이하, 약 98.3 wt% 이하, 약 98.2 wt% 이하, 약 98.1wt% 이하, 약 98 wt% 이하, 약 97.9 wt% 이하, 약 97.8 wt% 이하, 약 97.7 wt% 이하, 약 97.6 wt% 이하, 또는 약 97.5wt% 알루미나 이하이다. 몸체 (1701)의 알루미나 함량은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 최소한 하나의 실시태양에서, 몸체는 실질적으로 알루미나로 이루어진다.
특정 경우에, 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들은 가장 작은 주면 및 측면의 교차에서 특정 구배각을 가지고, 이는 특정 성형 양태이고 및/또는 연마 입자의 성능을 개선시킬 수 있다. 하나의 특정 경우에서, 본원의 형상화 연마 입자들은 통계적 연관 및 무작위 형상화 연마 입자들의 샘플 크기 (예를들면, 적어도 20 입자들)에 대한 구배각 평균 측정치인평균 구배각, α를 가질 수 있다. 특정 경우에, 평균 구배각은 95° 이하, 예컨대 94° 이하 또는 93° 이하 또는 92° 이하 또는 91° 이하 또는 90° 이하이다. 적어도 하나의 비-제한적인 실시태양에서, 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들의 평균 구배각은 적어도 80° 예컨대 적어도 82° 또는 적어도 84° 또는 적어도 85° 또는 적어도 86° 또는 적어도 87°이다. 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들의 평균 구배각은 제한되지는 않지만, 적어도 80° 및 내지 95° 이하 또는 적어도 80° 내지 94° 이하 또는 적어도 82° 내지 93° 이하 또는 적어도 84° 내지 93° 이하를 포함하는 상기 임의의 최소값 및 최대값을 포함한 범위 내에 있다는 것을 이해하여야 한다.
구배각은 예컨대 도 18C에서 점선으로 도시된 바와 같이 주면에 대하여 대략 90° 및 측면들 중 하나에 대하여 수직으로 형상화 연마 입자를 절단하여 측정한다. 가능한, 단면 선은 측면에 수직으로 연장되고 입자 주면의 중점을 관통하여야 한다. 이어 형상화 연마 입자 일부를 장착하고 도 18D에 도시된 것과 유사하게 SEM으로 관찰한다. 이러한 적합한 프로그램은 ImageJ 소프트웨어를 포함한다. 몸체 사진을 이용하여, 최소 주면은 최대 주면을 확인하고 이의 반대측 표면을 선택함으로써 결정된다. 소정의 형상화 연마 입자들은 대체로 사각 단면 형상을 가진다. 최소 주면을 확인하기 위하여, 최대 주면이 먼저 결정되어야 한다. 최소 주면은 최대 주면 반대측 표면이다. 화상화 소프트웨어, 예컨대 ImageJ 를 활용하여 최소 주면을 결정한다. 적합한 사진 처리 소프트웨어 (예를들면, ImageJ)를 사용하여 도 18D에 라인으로 제공되는 바와 같이 주면들 및 측벽을 연결하는 코너들 사이에 양 주면들을 따라 직선을 긋는다. 사진 분석 소프트웨어를 이용하여, 더 긴 선을 측정한다. 두 선들 중 더 짧은 것을 두 주면들 중 더욱 작은 것으로 가정한다. 도 18D에서는, 사진 우측 선이 더욱 짧고 구배각은 또한 도 18E에 도시된 바와 같이 상부 우측 코너에서 확인되는 코너에서 측정된다.
구배각을 측정하기 위하여, 최소 주면 및 측면을 따라 선을 그려 도 18E에 제공되는 바와 같이 교차 각을 형성한다. 선들은 전체로서 표면 형상을 고려하고 입자 코너에서 결함 또는 다른 비-대표적 표면 기복 (예를들면, 장착 과정에서 균열 또는 조각 등)을 무시하고 그린다. 또한, 더 작은 주면을 나타내는 선은 구배각에서 측벽을 연결하는 주면 일부를 나타내도록 그린다. 구배각 (즉, 교차점에서 측정되는 몸체의 각)은 선들의 교차점에서 형성되는 내부 각으로 결정된다.
본원의 실시태양들에서 기재된 바와 같이, 형상화 연마 입자들의 몸체는 소정 첨가제를 포함하여 형성될 수 있다. 첨가제는 제한되지는 않지만 금속원소, 희토류원소 및 이들의 조합을 포함하는 비-유기 종일 수 있다. 하나의 특정 경우에서, 첨가제는 재료의 미세구조에 영향을 주기에 충분한 특정 소량이지만, 반드시 미량 보다 적게 존재하지는 않는 도펀트 재료일 수 있다. 도펀트 재료는 알칼리 금속원소, 알칼리토금속원소, 희토류원소, 전이금속 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소를 포함한다. 도펀트 재료는 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 탄탈, 몰리브덴, 바나듐, 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 스칸듐, 이트륨, 란탄, 세슘, 프라세오디뮴, 크롬, 코발트, 철, 게르마늄, 망간, 니켈, 티타늄, 아연, 및 이들의 조합의 군에서 선택되는 원소를 포함한다. 추가로 더욱 특정한 실시태양에서, 도펀트 재료는 예를들면, 제한되지는 않지만, 마그네슘 산화물 (MgO)인 마그네슘-함유 종일 수 있다.
실시태양들의 형상화 연마 입자들의 소정 조성물은 특정 함량의 마그네슘 산화물을 포함한다. 예를들면, 몸체 (1701)에서 마그네슘-함유 종의 함량은 몸체 (1701) 총 중량에 대하여 적어도 약 0.5 wt%, 예컨대 적어도 약 0.6 wt%, 적어도 약 0.7 wt%, 적어도 약 0.8 wt%, 적어도 약 0.9 wt%, 적어도 약 1 wt%, 적어도 약 1.1 wt%, 적어도 약 1.2 wt%, 적어도 약 1.3 wt%, 적어도 약 1.4 wt%, 적어도 약 1.5 wt%, 적어도 약 1.6 wt%, 적어도 약 1.7 wt%, 적어도 약 1.8 wt%, 적어도 약 1.9 wt%, 적어도 약 2 wt%, 적어도 약 2.1 wt%, 적어도 약 2.2 wt%, 적어도 약 2.3 wt%, 적어도 약 2.4 wt%, 또는 적어도 약 2.5 wt%이다. 또 다른 비-제한적인 실시태양에서, 몸체 (1701) 중 마그네슘-함유 종의 함량은 약 8 wt% 이하, 약 7 wt% 이하, 약 6 wt% 이하, 약 5 wt% 이하, 약 4.9 wt% 이하, 약 4.8 wt% 이하, 약 4.7wt% 이하, 약 4.6 wt% 이하, 약 4.5 wt% 이하, 약 4.4 wt% 이하, 약 4.3 wt% 이하, 약 4.2wt% 이하, 약 4.1 wt% 이하, 약 4 wt% 이하, 약 3.9 wt% 이하, 약 3.8 wt% 이하, 약 3.7wt% 이하, 약 3.6 wt% 이하, 약 3.5 wt% 이하, 약 3.4 wt% 이하, 약 3.3 wt% 이하, 약 3.2wt% 이하, 약 3.1 wt% 이하, 약 3 wt% 이하, 약 2.9 wt% 이하, 약 2.8 wt% 이하, 약 2.7wt% 이하, 약 2.6 wt% 이하, 또는 약 2.5 wt% 이하이다. 몸체 중 마그네슘-함유 종의 함량은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 적어도 하나의 실시태양에서, 몸체 (1701)는 실질적으로 알루미나 (Al2O3) 및 마그네슘-함유 종 (예를들면 MgO 및/또는 마그네슘 알루미네이트)으로 이루어진다.
또한, 본원에 기재된 바와 같이 본원 임의의 실시태양들의 형상화 연마 입자의 몸체는 재료 예컨대 질화물, 산화물, 탄화물, 붕화물, 산질화물, 다이아몬드, 및 이들의 조합으로 제조되는 결정 입자들을 포함한 다결정 재료로 형성된다. 또한, 몸체 (1701)는 실질적으로 유기 재료, 실질적으로 희토류원소, 및 실질적으로 철이 없다. 몸체 (1201)는 실질적으로 질화물, 실질적으로 염화물, 실질적으로 질화물, 또는 실질적으로 산질화물이 없다. 실질적으로 없다는 것은 몸체는 이러한 재료를 제외하고 형성되지만, 이러한 재료가 미량 이하로 존재할 수 있으므로 몸체는 완전히 이러한 재료가 없을 필요는 없다고 이해되어야 한다.
고정 연마 물품
형상화 연마 입자 성형 또는 입수 후, 입자들을 다른 재료에 결합시켜 고정 연마 물품을 형성한다. 고정 연마 물품에서, 형상화 연마 입자들은 기질 또는 기판에 결합되어 재료 제거 작업에 사용된다. 일부 적합한 예시적 고정 연마 물품은 형상화 연마 입자들이 3차원 결합재 기질에 포함되는 결합 연마 물품을 포함한다. 다른 예시에서, 고정 연마 물품은 형상화 연마 입자들이 지지판 상에 적층되는 단일-층에 분산되고 및 하나 이상의 접착층으로 지지판 (예를들면, 기판)에 결합되는 코팅 연마 물품을 포함한다.
도 5A는 실시태양에 의한 연마 미립자 소재를 포함하는 결합 연마물품을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 결합 연마재 (590)는 결합재 (591), 결합재에 함유되는 연마 미립자 소재 (592), 및 결합재 (591) 내의 공극 (598)을 포함한다. 특정한 경우, 결합재 (591)는 유기재료, 무기재료, 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 유기재료는 고분자, 예컨대 에폭시, 수지들, 열경화성 소재, 열가소성 소재, 폴리이미드, 폴리아미드, 및 이들의 조합을 포함한다. 소정의 적합한 무기재료는 금속, 합금, 유리상 재료, 결정상 재료, 세라믹스, 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 예시들에서, 결합 연마재 (590)의 연마 미립자 소재 (592)는 형상화 연마입자들 (593, 594, 595, 596)을 포함한다. 특정 예시들에서, 형상화 연마입자들 (593, 594, 595, 596)은 상이한 유형의 입자들일 수 있고, 이들은 서로 본원 실시태양들에 기재된 바와 같이 조성, 2차원 형상, 3차원 형상, 크기, 및 이들의 조합에 있어서 서로 다르다. 달리, 결합 연마 물품은 단일 유형의 형상화 연마입자를 포함할 수 있다.
결합 연마재 (590)는 부형 연마입자들을 나타내는 연마 미립자 소재 (597)를 포함하고, 이들은 형상화 연마입자들 (593, 594, 595, 596)와 조성, 2차원 형상, 3차원 형상, 크기, 및 이들의 조합에 있어서 상이하다.
결합 연마재 (590)의 공극 (598)은 개방 공극, 폐쇄 공극, 및 이들의 조합일 수 있다. 공극 (598)은 결합 연마재 (590) 몸체 총 부피 기준으로 주 함량(vol%)으로 존재할 수 있다. 달리, 공극 (598)은 결합 연마재 (590) 몸체 총 부피 기준으로 부 함량(vol%)으로 존재할 수 있다. 결합재 (591)는 결합 연마재 (590) 몸체 총 부피 기준으로 주 함량(vol%)으로 존재할 수 있다. 달리, 결합재 (591)는 결합 연마재 (590) 몸체 총 부피 기준으로 부 함량(vol%)으로 존재할 수 있다. 또한, 연마 미립자 소재 (592)는 결합 연마재 (590) 몸체 총 부피 기준으로 주 함량(vol%)으로 존재할 수 있다. 달리, 연마 미립자 소재 (592)는 결합 연마재 (590) 몸체 총 부피 기준으로 부 함량(vol%)으로 존재할 수 있다.
도 5B는 실시태양에 의한 코팅 연마 물품 단면도이다. 특히, 코팅 연마물품 (500)은 기판 (501) (예를들면, 지지판) 및 기판 (501) 표면 상부에 도포되는 적어도 하나의 접착층을 포함한다. 접착층은 메이크 코트 (503) 및/또는 사이즈 코트 (504)를 포함한다. 코팅 연마물품 (500)는 본원 실시태양들의 형상화 연마입자들 (505)을 포함한 연마 입자 소재 (510), 및 반드시 형상화 연마입자들이 아닌 무작위 형상의 부형 연마입자들 형태인 제2 유형의 연마 입자 소재 (507)를 포함한다. 도 5B의 형상화 연마입자들 (505)은 일반적으로 설명 목적으로 도시되고 코팅 연마 물품은 임의의 형상화 연마 입자들을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
메이크 코트 (503)는 기판 (501) 표면 상부에 도포되고 형상화 연마입자들 (505) 및 제2 유형의 연마 입자 소재 (507)의 적어도 일부를 둘러싼다. 사이즈 코트 (504)는 형상화 연마입자들 (505) 및 제2 유형의 연마 입자 소재 (507) 및 메이크 코트 (503) 상부에서 이들과 결합된다.
하나의 실시태양에 의하면, 기판 (501)은 유기 재료, 무기 재료, 및 이들의 조합을 포함한다. 소정의 실시예들에서, 기판 (501)은 직물 소재를 포함한다. 그러나, 기판 (501)은 부직물 소재로 제작될 수 있다. 특히 적합한 기판 재료는 고분자, 예컨대 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 및/또는 폴리이미드 예컨대 DuPont의 KAPTON, 및 페이퍼를 포함하는 유기 재료를 포함한다. 일부 적합한 무기 재료는 금속, 금속 합금, 특히, 구리박, 알루미늄, 스틸, 및 이들의 조합을 포함한다. 지지판은 촉매, 커플링제, 경화제 (curants), 대전방지제, 현탁제, 안티-로딩제, 윤활제, 습윤제, 염료, 충전제, 점도조절제, 분산제, 소포제, 및 분쇄제로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 포함할 수 있다.
프론트필 (frontfill), 프리-사이즈 코트, 메이크 코트, 사이즈 코트, 및/또는 슈퍼사이즈 코트와 같은 코팅 연마물품 (500)의 임의의 다양한 층들을 형성하기 위하여 고분자 조성물들이 사용될 수 있다. 프론트필 형성에 있어서, 고분자 조성물은 일반적으로 고분자 수지, 섬유화 파이버 (바람직하게는 펄프 형태), 충전재, 및 기타 선택적인 첨가제들을 포함한다. 일부 프론트필 실시태양들에 있어서 적합한 조성물은 재료들 예컨대 페놀수지, 규회석 충전재, 소포제, 계면활성제, 섬유화 파이버, 및 나머지는 물을 포함한다. 적합한 고분자 수지는 페놀수지, 요소/포름알데히드 수지, 페놀/라텍스 수지, 및 이러한 수지의 조합을 포함한 열 경화성 수지에서 선택되는 경화성 수지를 포함한다. 기타 적합한 고분자 수지 재료는 또한 광 경화성 수지, 예컨대 전자빔, UV 선, 또는 가시광선을 이용하여 경화 가능한 수지, 예컨대 에폭시 수지, 아크릴레이트 에폭시 수지의 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르 수지, 아크릴레이트 우레탄 및 폴리에스테르 아크릴레이트 및 모노 아크릴레이트, 다중아크릴레이트 단량체들을 포함한 아크릴레이트 단량체를 포함한다. 또한 조성물은 침식성을 개선시켜 적층된 연마 물품의 자체-첨예 특성을 개선시킬 수 있는 비반응성 열가소성수지 바인더를 포함한다. 이러한 열가소성 수지의 예시로는 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 및 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에텐 블록 공중합체, 기타 등을 포함한다. 기판 (501)에서 프론트필을 적용하면 표면 균일성이 개선되어, 메이크 코트 (503) 도포에 적합하고 형상화 연마입자들 (505)의 적용 및 소정 방향으로의 배향이 개선된다.
메이크 코트 (503)는 단일 공정으로 기판 (501) 표면에 도포되지만, 또는 달리, 연마 입자 소재 (510)와 메이크 코트 (503) 재료가 혼합되어 혼합물로서 기판 (501) 표면에 적용될 수 있다. 메이크 코트 (503)의 적합한 재료는 유기 재료, 특히 고분자 재료, 예를들면, 폴리에스테르, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리실록산, 실리콘, 셀룰로오스 아세테이트, 니트로셀룰로오스, 천연고무, 전분, 쉘락, 및 이의 혼합물을 포함한다. 일 실시태양에서, 메이크 코트 (503)는 폴리에스테르 수지를 포함한다. Te 코팅된 기판은 이후 가열되어 수지 및 연마입자 소재를 기판에 경화시킨다. 일반적으로, 이러한 경화 공정에서 코팅 기판 (501)은 약 100 ℃ 내지 약 250 ℃ 미만으로 가열된다.
연마 입자 소재 (510)는 본원 실시태양들에 의한 형상화 연마입자들을 포함한다. 특정 실시예들에서, 연마 입자 소재 (510)는 상이한 유형의 형상화 연마입자들을 포함한다. 상이한 유형의 형상화 연마입자들은 본원 실시태양들에서 기재된 바와 같이 조성, 2차원 형상, 3차원 형상, 크기, 및 이들의 조합에 있어서 서로 다르다. 도시된 바와 같이, 코팅 연마재 (500)는 본원 실시태양들의 형상화 연마입자들의 임의의 형상을 가질 수 있다.
기타 유형의 연마입자들 (507)은 형상화 연마입자들 (505)과는 다른 부형 입자들일 수 있다. 예를들면, 부형 입자들은 형상화 연마입자들 (505)과 조성, 2차원 형상, 3차원 형상, 크기, 및 이들의 조합에 있어서 차별된다. 예를들면, 연마입자들 (507)은 무작위 형상을 가지는 종래, 파쇄 연마 그릿일 수 있다. 연마입자들 (507)은 형상화 연마입자들 (505) 중앙 입자 크기보다 작은 중앙 입자 크기를 가질 수 있다.
연마 입자 소재 (510)로 메이크 코트 (503)를 충분히 형성한 후, 사이즈 코트 (504)가 연마 입자 소재 (510) 위에 형성되어 결합된다. 사이즈 코트 (504)는 유기 재료를 포함하고, 실질적으로 고분자 재료로 제조되고, 특히, 폴리에스테르, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리실록산, 실리콘, 셀룰로오스 아세테이트, 니트로셀룰로오스, 천연고무, 전분, 쉘락, 및 이의 혼합물을 이용한다.
하나의 실시태양에 의하면, 본원의 형상화 연마 입자들 (505)은 서로 및 기판 (501)에 대하여 예정된 배향으로 배향된다. 완전히 이해되지는 않지만, 치수 특징부들 중 하나 또는 조합으로 형상화 연마 입자들 (505)의 배향을 개선시킬 수 있다고 판단된다. 하나의 실시태양에 의하면, 예컨대 도 5B에 도시된 바와 같이 형상화 연마 입자들 (505)은 기판 (501)에 대하여 평탄 배향으로 배향된다. 평탄 배향에서, 형상화 연마 입자들의 하면 (304)은 기판 (501) (즉, 지지판) 표면에 최근접하고 형상화 연마 입자들 (505)의 상면 (303)은 기판 (501)에서 멀어지고 가공물과 초기 체결되도록 구성된다.
또 다른 실시태양에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이 형상화 연마입자들 (505)은 기판 (501)에 소정의 측 방향으로 배치된다. 특정 실시예들에서, 연마물품 (505)의 형상화 연마입자들 (505) 총 함량 중 대부분의 형상화 연마입자들 (505)은 소정의 측 방향을 가진다. 측 방향에서, 형상화 연마입자들 (505)의 하면 (304)은 기판 (501) 표면에서 이격되고 이에 대하여 유각을 이룬다. 특정 실시예들에서, 하면 (304)은 기판 (501) 표면에 대하여 둔각 (B)을 형성한다. 또한, 상면 (303)은 기판 (501) 표면에서 이격되고 이에 대하여 유각을 이루고, 특정 실시예들에서, 대체로 예각 (A)을 이룰 수 있다. 측 방향에서, 측면 (305)은 기판 (501) 표면에 최근접하고, 상세하게는, 기판 (501) 표면과 직접 접촉될 수 있다.
소정의 본원의 다른 연마물품들에 있어서, 연마물품 (500)의 적어도 약 55%의 다수의 형상화 연마입자들 (505)은 소정의 측 방향에서 지지판에 결합된다. 또한, 상기 백분율은 더 클 수 있고, 예컨대 적어도 약 60%, 적어도 약 65%, 적어도 약 70%, 적어도 약 75%, 적어도 약 77%, 적어도 약 80%, 적어도 약 81%, 또는 적어도 약 82%일 수 있다. 하나의 비-제한적 실시태양에서, 연마물품 (500)은 본원의 형상화 연마입자들 (505)로 형성될 수 있고, 형상화 연마입자들 총량의 약 99% 이하가 소정의 측 방향을 가질 수 있다.
소정 방향에 있는 입자들 백분율을 결정하기 위하여, 하기 표 1의 조건으로 동작하는CT 스캔 기기를 이용하여 연마물품 (500)에 대한2D 미소초점 x-ray 영상을 얻는다. X-ray 2D 영상을 RB214에서 품질 보장 (Quality Assurance) 소프트웨어로 지지판 상의 형상화 연마입자들에 대하여 실행한다. 시료 장착 고정구는 4” x 4” 윈도우의 플라스틱 프레임 및 프레임에 고정시키기 위한 2개의 나사가 있는 상부가 반-평탄화되는 Ø0.5” 고체 금속성 로드를 이용한다. 영상화 전에, 나사 머리가 X-선 입사 방향과 대향되는 지점에서 프레임 일측에 시료를 고정시킨다. 이어 120kV/80μA에서 영상화하기 위한 4” x 4” 윈도우 면적 내에서5 영역들을 선택한다. X-ray 오프-셋 (off-set)/게인 교정 및 15 배율로 각각의 2D 투사 영상을 기록한다.
전압 (kV) 전류 (μA) 배율 영상 당 시계
(mm x mm) 		노출시간
120 80 15X 16.2 x 13.0 500ms/2.0 fps
이어 영상들을 보내 ImageJ 프로그램으로 분석하고, 다른 방향들은 하기 표 2에 따라 값들이 지정되었다. 도 11은 지지판에 있는 형상화 연마입자들 방향 분석에 사용된 실시태양에 의한 코팅 연마물품 일부의 영상들이다.
셀 마커 타입 설명
1 영상 주위에 있는 입자들, 부분 노출 - 상향
2 영상 주위에 있는 입자, 부분 노출 - 하향
3 영상 중의 입자들, 완전 노출 - 직립
4 영상 중의 입자들, 완전 노출 - 하향
5 영상 중의 입자들, 완전 노출 - 경사 (직립 및 하향의 중간)
이어 하기 표 3에서 제공되는 3가지 계산식이 수행된다. 계산이 수행된 후 평방 센티미터 당 특정 배향 (예를들면 측 방향) 입자의 백분율이 유도된다.
5) 인자 프로토콜*
% 상향 입자들 ((0.5×1)+3+5)/(1+2+3+4+5))
cm2 당 입자들 총 # (1+2+3+4+5)
cm2 당 상향 입자들 # (% 상향 입자들 × cm2 당 입자들 총 #
* - 이들은 모두 영상 각자의 면적에 대하여 정규화된다.
+ - 영상에서 완전하게 존재하지 않으므로 환산계수 0.5가 적용되었다.
또한, 형상화 연마입자들로 제조되는 연마물품들은 다양한 함량의 형상화 연마입자들을 이용할 수 있다. 예를들면, 연마물품들은 개방-코트 구성 또는 밀폐-코트 구성으로 단일층의 다수의 형상화 연마입자들을 포함하는 코팅 연마물품들일 수 있다. 예를들면, 다수의 형상화 연마입자들은 약 70 입자들/cm2 이하의 형상화 연마입자 코팅 밀도를 가지는 개방 코트 연마 물품을 형성할 수 있다. 다른 실시예들에서, 연마물품 평방 센티미터 당 형상화 연마입자들의 개방-코트 밀도는 약 65 입자들/cm2 이하, 예컨대 약 60 입자들/cm2 이하, 약 55 입자들/cm2 이하, 또는 약 50 입자들/cm2 이하일 수 있다. 또한, 하나의 비-제한적 실시태양에서, 본원 형상화 연마입자를 적용한 개방 코트 코팅 연마물품의 밀도는 적어도 약 5 입자들/cm2, 또는 적어도 약 10 입자들/cm2이다. 코팅 연마물품의 개방 코트 밀도는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
대안의 실시태양에서, 다수의 형상화 연마 입자들은 형상화 연마 입자들의 코팅 밀도가 적어도 약 75 입자들/cm2, 예컨대 적어도 약 80 입자들/cm2, 적어도 약 85 입자들/cm2, 적어도 약 90 입자들/cm2, 적어도 약 100 입자들/cm2인 밀폐-코트 연마 물품을 형성한다. 또한, 하나의 비-제한적 실시태양에서, 본원의 형상화 연마 입자를 이용한 코팅 연마물품의 밀폐-코트 밀도는 약 500 입자들/cm2 이하이다. 코팅 연마 물품의 밀폐-코트 밀도는 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
소정의 실시예들에서, 연마물품은 물품의 외부 연마 표면을 덮고 있는 연마입자 재료의 피복율이 약 50% 이하인 개방 코트 밀도를 가질 수 있다. 다른 실시태양들에서, 연마 표면 총면적에 대한 연마입자 재료의 피복율은 약 40% 이하, 약 30% 이하, 약 25% 이하, 또는 약 20% 이하이다. 또한, 하나의 비-제한적 실시태양에서, 연마 표면 총면적에 대한 연마입자 재료의 피복율은 적어도 약 5%, 예컨대 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 또는 적어도 약 40%이다. 연마 표면의 총면적에 대한 형상화 연마입자들의 피복율은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
일부 연마물품들은 지지판 또는 기판 (501) 길이 (예를들면, 림)에 대하여 특정 함량의 연마입자들을 가진다. 예를들면, 일 실시태양에서, 연마물품은 적어도 약 20 lbs/림, 예컨대 적어도 약 25 lbs/ 림, 또는 적어도 약 30 lbs/림인 형상화 연마입자들의 정규화 중량을 적용한다. 또한, 하나의 비-제한적 실시태양에서, 연마물품들의 형상화 연마입자들 정규화 중량은 약 60 lbs/림 이하, 예컨대 약 50 lbs/림 이하, 또는 약 45 lbs/림 이하이다. 본원 실시태양들의 연마물품들은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이의 범위에 있을 수 있는 형상화 연마입자들의 정규화 중량을 적용할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본원에 기재되는 연마물품의 다수 형상화 연마입자들은 연마입자들 배치의 제1 부분을 형성하고, 본원 실시태양들에 기재되는 형상들은 적어도 형상화 연마입자들 배치의 제1 부분에 존재하는 형상들을 대표할 수 있다. 또한, 실시태양에 의하면, 상기된 하나 이상의 공정 인자들을 제어하여 본원 실시태양들의 형상화 연마입자들에서 하나 이상의 형상들의 지배성 (prevalence)을 제어할 수 있다. 배치의 임의 형상화 연마입자에 대하여 하나 이상의 형상들을 제공하면 연마물품에서 입자들의 전개 (deployment)에 대한 대안 또는 개선이 가능하고 연마물품의 성능 또는 용도를 더욱 개선시킬 수 있다. 배치는 또한 연마입자들의 제2 부분을 포함할 수 있다. 연마입자들의 제2 부분은 부형 (diluent) 입자들을 포함한다.
본원 실시태양들의 일 양태에 의하면, 고정 연마 물품은 연마 입자들의 블렌드를 포함한다. 연마 입자들의 블렌드는 제1 유형의 형상화 연마 입자 및 제2 유형의 형상화 연마 입자를 포함한다. 제1 유형의 형상화 연마입자는 본원 실시태양들의 형상화 연마입자들의 임의의 특징부를 포함한다. 제2 유형의 형상화 연마입자는 본원 실시태양들의 형상화 연마입자들의 임의의 특징부를 포함한다. 또한, 본 개시에 비추어 본원의 실시태양들의 연마 입자들 및/또는 종래 연마 입자들을 포함한 하나 이상의 상이한 타입의 연마 입자들은, 고정 연마물품에서 조합되어 연마 물품의 전체 성능을 개선시킬 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이는 상이한 타입의 연마 입자들의 블렌드 사용을 포함하고, 상이한 타입의 연마 입자들은 크기, 형상, 경도, 파괴 인성, 강도, 팁 첨예도, 형상지수, 조성물, 타입 및/또는 도펀트 함량, 및 이들의 조합에서 차별된다.
연마 입자들의 블렌드에서 제1 유형의 형상화 연마 입자는 블렌드의 입자들 총 중량과 비교하여 제1 유형의 형상화 연마 입자들의 백분율로 표기될 수 있는 (예를들면, 중량%) 제1 함량 (C1)으로 존재한다. 추가로, 연마 입자들의 블렌드에서 제2 유형의 형상화 연마 입자는 블렌드의 총 중량에 대하여 제2 유형의 형상화 연마 입자들의 백분율로 표기될 수 있는 (예를들면, 중량%) 제2 함량 (C2)으로 존재한다. 제1 함량은 제2 함량과는 동일하거나 다르다. 예를들면, 소정의 예시들에서, 블렌드는 제1 함량 (C1)이 블렌드 총 함량의 약 90% 이하가 되도록 형성된다. 또 다른 실시태양에서, 제1 함량은 더욱 낮을 수 있고, 예컨대 약 85% 이하, 약 80% 이하, 약 75% 이하, 약 70% 이하, 약 65% 이하, 약 60% 이하, 약 55% 이하, 약 50% 이하, 약 45% 이하, 약 40% 이하, 약 35% 이하, 약 30% 이하, 약 25% 이하, 약 20% 이하, 약 15% 이하, 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하이다. 또한, 하나의 비-제한적 실시태양에서, 제1 유형의 형상화 연마 입자들의 제1 함량은 블렌드 연마 입자들 총 함량의 적어도 약 1%로 존재할 수 있다. 또 다른 예시들에서, 제1 함량 (C1)은 적어도 약 5%, 예컨대 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55%, 적어도 약 60%, 적어도 약 65%, 적어도 약 70%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 85%, 적어도 약 90%, 또는 적어도 약 95%일 수 있다. 제1 함량 (C1)은 상기 임의의 최소 백분율 및 최대 백분율 사이 범위에 존재할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
연마 입자들의 블렌드는 특정 함량의 제2 유형의 형상화 연마 입자를 포함할 수 있다. 예를들면, 제2 함량 (C2)은 블렌드 총 함량의 약 98% 이하일 수 있다. 다른 실시태양들에서, 제2 함량은 약 95% 이하, 예컨대 약 90% 이하, 약 85% 이하, 약 80% 이하, 약 75% 이하, 약 70% 이하, 약 65% 이하, 약 60% 이하, 약 55% 이하, 약 50% 이하, 약 45% 이하, 약 40% 이하, 약 35% 이하, 약 30% 이하, 약 25% 이하, 약 20% 이하, 약 15% 이하, 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하일 수 있다. 또한, 하나의 비-제한적 실시태양에서, 제2 함량 (C2)은 블렌드 총 함량의 적어도 약 1% 함량으로 존재할 수 있다. 예를들면, 제2 함량은 적어도 약 5%, 예컨대 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55%, 적어도 약 60%, 적어도 약 65%, 적어도 약 70%, 적어도 약 75%, 적어도 약 80%, 적어도 약 85%, 적어도 약 90%, 또는 적어도 약 95%일 수 있다. 제2 함량 (C2)은 상기 임의의 최소 백분율 및 최대 백분율 사이 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
또 다른 실시태양에 따르면, 연마 입자들의 블렌드는 제1 함량 (C1) 및 제2 함량 (C2) 간의 비율을 규정하는 블렌드 비율 (C1/C2)을 가질 수 있다. 예를들면, 일 실시태양에서, 블렌드 비율 (C1/C2)은 약 10 이하일 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 블렌드 비율 (C1/C2)은 약 8 이하, 예컨대 약 6 이하, 약 5 이하, 약 4 이하, 약 3 이하, 약 2 이하, 약 1.8 이하, 약 1.5 이하, 약 1.2 이하, 약 1 이하, 약 0.9 이하, 약 0.8 이하, 약 0.7 이하, 약 0.6 이하, 약 0.5 이하, 약 0.4 이하, 약 0.3 이하, 또는 약 0.2 이하이다. 또한, 또 다른 비-제한적 실시태양에서, 블렌드 비율 (C1/C2)은 적어도 약 0.1, 예컨대 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.2, 적어도 약 0.22, 적어도 약 0.25, 적어도 약 0.28, 적어도 약 0.3, 적어도 약 0.32, 적어도 약 0.3, 적어도 약 0.4, 적어도 약 0.45, 적어도 약 0.5, 적어도 약 0.55, 적어도 약 0.6, 적어도 약 0.65, 적어도 약 0.7, 적어도 약 0.75, 적어도 약 0.8, 적어도 약 0.9, 적어도 약 0.95, 적어도 약 1, 적어도 약 1.5, 적어도 약 2, 적어도 약 3, 적어도 약 4, 또는 적어도 약 5 일 수 있다. 블렌드 비율 (C1/C2)은 상기 임의의 최소값 및 최대값 사이 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
적어도 하나의 실시태양에서, 연마 입자들의 블렌드는 대부분 형상화 연마 입자들을 포함한다. 즉, 블렌드는 주로, 제한되지 않지만, 제1 유형의 형상화 연마 입자 및 제2 유형의 형상화 연마 입자를 포함하는 형상화 연마 입자들로 형성된다. 적어도 하나의 특정 실시태양에서, 연마 입자들의 블렌드는 실질적으로 제1 유형의 형상화 연마 입자 및 제2 유형의 형상화 연마 입자로 이루어진다. 그러나, 기타 비-제한적 실시태양들에서, 블렌드는 다른 유형의 연마 입자들을 포함할 수 있다. 예를들면, 블렌드는 종래 연마 입자 또는 형상화 연마 입자를 포함하는 제3 유형의 연마 입자를 포함할 수 있다. 제3 유형의 연마 입자는 종래 분쇄 및 파쇄 기술을 통해 달성될 수 있는 불규칙 형상의 부형 연마 입자를 포함할 수 있다.
또 다른 실시태양에 의하면, 연마 입자들의 블렌드는 다수의 형상화 연마 입자들을 포함하고 다수의 형상화 연마 입자 각각은 지지판, 예컨대 코팅 연마물품의 기판에 대하여 조절된 배향으로 배열될 수 있다. 적합한 예시적 조절 배향은 미리 결정된 회전 배향, 미리 결정된 가로 (lateral) 배향, 및 미리 결정된 세로 (longitudinal) 배향 중 적어도 하나를 포함한다. 적어도 하나의 실시태양에서, 조절된 배향을 가지는 다수의 형상화 연마 입자들은 블렌드의 제1 유형의 형상화 연마 입자들의 적어도 일부, 블렌드의 제2 유형의 형상화 연마 입자들의 적어도 일부, 및 이들 조합을 포함할 수 있다. 더욱 상세하게는, 조절된 배향을 가지는 다수의 형상화 연마 입자들은 모든 제1 유형의 형상화 연마 입자들을 포함할 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 지지판에 대하여 조절된 배향으로 배열된 다수의 형상화 연마 입자들은 연마 입자들의 블렌드의 모든 제2 유형의 형상화 연마 입자들을 포함할 수 있다.
도 7은 조절된 배향을 가지는 형상화 연마 입자들을 가지는 코팅 연마 물품의 부분 평면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 코팅 연마 물품 (700)은 지지판 (701)을 포함하고, 이는 지지판 (701) 길이를 형성하고 이를 따라 연장되는 세로 축 (780) 및 지지판 (701) 폭을 형성하고 이를 따라 연장되는 가로 축 (781)에 의해 형성된다. 실시태양에 의하면, 형상화 연마 입자 (702)는 지지판 (701) 가로 축 (781)에 대하여 특정 제1 가로 위치 및 지지판 (701) 세로 축 (780)에 대하여 제1 세로 위치에 의해 규정되는 제1의 미리 결정된 위치 (712)에 배치된다. 추가로, 형상화 연마 입자 (703)는 지지판 (701) 가로 축 (781)에 대하여 제2 가로 위치, 및 실질적으로 형상화 연마 입자 (702) 제1 세로 위치와 동일할 수 있는 지지판 (701) 세로 축 (780)애 대하여 제1 세로 위치에 의해 규정되는 제2의 미리 결정된 위치 (713)를 가진다. 특히, 형상화 연마 입자들 (702, 703)은 가로 간격 (721)만큼 서로 이격되고, 이는 지지판 (701) 가로 축 (781)에 평행한 가로 면 (784)을 따라 측정될 때 2개의 인접 형상화 연마 입자들 (702, 703) 사이 최소 거리로 정의된다. 실시태양에 의하면, 가로 간격 (721)은 0보다 커서, 형상화 연마 입자들 (702, 703) 사이 일부 거리가 존재한다. 그러나, 도시되지는 않지만, 가로 간격 (721)은 0일 수 있고, 인접 형상화 연마 입자 일부들의 접촉 및 심지어 중첩이 가능하다는 것을 이해하여야 한다.
더욱 도시된 바와 같이, 코팅 연마 물품 (700)은 제3의 미리 결정된 위치 (714)에 배치되는 형상화 연마 입자 (704)를 포함하고 이는 지지판 (701) 세로 축 (780)에 대하여 제2 세로 위치 및 또한 가로 축 (784)에서 이격되고 지지판 (701) 가로 축 (781)에 평행한 가로 면 (785)에 대하여 제3 가로 위치로 정의된다. 또한, 도시된 바와 같이, 세로 간격 (723)은 형상화 연마 입자들 (702, 704) 사이에 존재할 수 있고, 이는 세로 축 (780)에 평행한 방향으로 측정될 때 2개의 인접 형상화 연마 입자들 (702, 704)사이 최소 거리로 정의될 수 있다. 실시태양에 의하면, 세로 간격 (723)은 0보다 클 수 있다. 또한, 도시되지는 않지만, 세로 간격 (723)은 0일 수 있어, 인접 형상화 연마 입자들은 서로 접촉 및 심지어 중첩된다는 것을 이해하여야 한다.
도 8A는 실시태양에 의한 형상화 연마 입자들을 포함한 연마 물품 일부의 평면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 연마 물품 (800)은 지지판 (801) 폭을 정의하는 가로 축 (781)에 대하여 제1 회전 배향을 가지는 제1 위치에서 지지판 (801)에 적층되는 형상화 연마 입자 (802)를 포함한다. 특히, 형상화 연마 입자 (802)는 가로 축 (781)에 평행한 가로 면 (884) 및 형상화 연마 입자 (802) 치수 사이 제1 회전 각으로 정의되는 미리 결정된 회전 배향을 가진다. 특히, 본원에서 형상화 연마 입자 (802) 치수를 언급할 때 형상화 연마 입자 (802)의 등분 축 (831)에 대한 언급을 포함하고, 이러한 등분 축 (831)은 지지판 (801)에 (직접 또는 간접적으로) 결합된 표면 (예를들면, 측면 또는 에지)를 따라 형상화 연마 입자 (802) 중심 점 (821)을 통과하여 연장된다. 따라서, 측면 배향 위치의 형상화 연마 입자 위치 문맥에서, (예를들면, 도 6 참고), 등분 축 (831)은 중심 점 (821)을 통과하여 지지판 (801) 표면에서 가장 가까운 측면 (833) 폭 (w) 방향으로 연장된다.
소정의 실시태양들에서, 형상화 연마 입자 (802)의 미리 결정된 회전 배향은 등분 축 (831) 및 가로 면 (884) 사이 최소 각을 정의하는 미리 결정된 회전 각 (841)으로 형성되고, 이 둘은 도 8A 평면도에서와 같이 중심 점 (821)을 통과하여 연장된다. 실시태양에 의하면, 미리 결정된 회전 각 (841), 따라서 미리 결정된 회전 배향은, 0º일 수 있다. 다른 실시태양들에서, 미리 결정된 회전 배향을 형성하는 미리 결정된 회전 각은 더욱 클 수 있고, 예컨대 적어도 약 2º, 적어도 약 5º, 적어도 약 10º, 적어도 약 15º, 적어도 약 20º, 적어도 약 25º, 적어도 약 30º, 적어도 약 35º, 적어도 약 40º, 적어도 약 45º, 적어도 약 50º, 적어도 약 55º, 적어도 약 60º, 적어도 약 70º, 적어도 약 80º, 또는 적어도 약 85º이다. 또한, 회전 각 (841)에 의해 형성되는 미리 결정된 회전 배향은 약 90º 이하, 예컨대 약 85º 이하, 약 80º 이하, 약 75º 이하, 약 70º 이하, 약 65º 이하, 약 60º 이하, 예컨대 약 55º 이하, 약 50º 이하, 약 45º 이하, 약 40º 이하, 약 35º 이하, 약 30º 이하, 약 25º 이하, 약 20º 이하, 예컨대 약 15º 이하, 약 10º 이하, 또는 약 5º 이하일 수 있다. 미리 결정된 회전 배향은 임의의 상기 최소 각 및 최대 각 사이 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 8B는 2차원 삼각 형상을 가지는 연마 입자 (802)를 포함한 연마 물품 (800) 일부의 사시도이다. 2-차원 삼각형상을 가지는 참조된 형상화 연마 입자는 단지 예시적인 것이고, 본원의 실시태양들의 임의의 형상을 가지는 임의의 형상화 연마 입자가 도 8B의 삼각형 형상화 연마 입자를 대체할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 도시된 바와 같이, 연마 물품 (800)은 지지판 (801)에 제1 위치 (812)에서 적층되는 형상화 연마 입자 (802)를 포함하여 형상화 연마 입자 (802)는 지지판 (801) 폭을 정의하는 가로 축 (781)에 대하여 제1 회전 배향을 포함한다. 형상화 연마 입자의 미리 결정된 배향의 소정의 양태는 도시된 바와 같이 x, y, z 3-차원 축을 참조하여 기술될 수 있다. 예를들면, 형상화 연마 입자 (802)의 미리 결정된 세로 배향은 지지판 (801) 세로 축 (780)에 평행하게 연장되는 y-축에 대한 형상화 연마 입자 (802) 위치를 참조하여 기술될 수 있다. 또한, 형상화 연마 입자 (802)의 미리 결정된 가로 배향은 지지판 (801) 가로 축 (781)에 평행하게 연장되는 x-축 상에서 형상화 연마 입자 위치를 참조하여 기술될 수 있다. 추가로, 형상화 연마 입자 (802)의 미리 결정된 회전 배향은 형상화 연마 입자 (802) 측면 (833)의 중심 점 (821)을 통해 연장되는 등분 축 (831)을 참조하여 정의될 수 있다. 특히, 형상화 연마 입자 (802)의 측면 (833)은 직접 또는 간접적으로 지지판 (801)에 결합된다. 특정 실시태양에서, 등분 축 (831)은 임의의 적합한 기준 축, 예를들면, 가로 축 (781)에 평행하게 연장되는 x-축과 각을 형성한다. 형상화 연마 입자 (802)의 미리 결정된 회전 배향은 x-축 및 등분 축 (831) 사이에 형성되는 회전 각으로 기술되고, 회전 각은 도 8B에서 각 (841)로 표시된다. 특히, 연마 물품 지지판 상에 다수의 형상화 연마 입자들의 조절된 배치로 연마물품의 성능을 개선시킬 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 연삭 방향에 대해 미리 결정된 배향 특성들을 가진 성형 연마 입자들을 포함한 연마 물품의 일 부분의 사시도를 포함한다. 특히, 도 8B에서와 같이, 형상화 연마 입자들은 2-차원 삼각형상을 가지고, 이는 단지 연마 물품의 소정 특징부를 도시하고 설명할 목적이다. 본원 실시태양들의 임의의 형상화 연마 입자들이 도 9에 도시된 형상화 연마 입자들을 대체할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 일 실시예에서, 연마 물품 (900)은 또 다른 성형 연마 입자(903)에 대해 및/또는 연삭 방향(985)에 대해 미리 결정된 배향을 가진 성형 연마 입자(902)를 포함할 수 있다. 연삭 방향(985)은 재료 제거 동작에서 가공물에 대하여 연마 물품이 이동되는 의도된 방향일 수 있다. 특정한 실시예들에서, 연삭 방향(985)은 지지판(901)의 치수들에 대하여 형성될 수 있다. 예를들면, 일 실시태양에서, 연삭 방향(985)은 지지판의 가로 축(981)에 실질적으로 수직이며 지지판(901)의 세로 축(980)에 대하여 실질적으로 평행할 수 있다. 형상화 연마 입자(902)의 미리 결정된 배향 특성들은 가공물과 형상화 연마 입자(902)의 초기 접촉 표면을 정의할 수 있다. 예를들면, 형상화 연마 입자(902)는 주면들(963, 964) 및 주면들(963, 964) 사이에 각각 연장된 측면(965, 966)을 포함할 수 있다. 형상화 연마 입자(902)의 미리 결정된 배향 특성들은 재료 제거 조작 과정에서 주면 (963)이 형상화 연마 입자 (902)의 다른 표면들에 앞서 가공물과 초기 접촉을 이루도록 입자 (902)를 배치할 수 있다. 이러한 배향은 연삭 방향 (985)에 대하여 주면 배향인 것으로 고려될 수 있다. 더욱 상세하게, 형상화 연마 입자(902)는 연삭 방향 (985)에 대하여 특정 배향을 가진 등분 축 (931)을 가질 수 있다. 예를들면, 도시된 바와 같이, 연삭 방향 (985) 및 등분 축(931)의 벡터는 서로에 실질적으로 수직이다. 지지판에 대한 임의 범위의 미리 결정된 회전 배향들이 형상화 연마 입자에 대해 고려되는 것처럼, 연삭 방향 (985)에 대한 임의 범위의 형상화 연마 입자들의 배향들이 고려되며 이용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
형상화 연마 입자(903)는 형상화 연마 입자(902) 및 연삭 방향(985)과 비교할 때 하나 이상의 상이한 미리 결정된 배향 특성들을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 형상화 연마 입자 (903)는 주면들 (991, 992)을 포함할 수 있으며, 각각은 측면들(971, 972)에 의해 연결될 수 있다. 게다가, 도시된 바와 같이, 형상화 연마 입자(903)는 연삭 방향(985)의 벡터에 대하여 특정한 각도를 형성하는 등분 축 (973)을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 형상화 연마 입자(903)의 등분 축 (973)은 등분 축 (973) 및 연삭 방향 (985) 사이에서의 각도가 근본적으로 0이도록 연삭 방향 (985)과 실질적으로 평행 배향을 가질 수 있다. 따라서, 형상화 연마 입자 (903)의 미리 결정된 배향 특성들은 형상화 연마 입자 (903)의 다른 표면들 중 임의의 것에 앞서 가공물과의 측면 (972) 초기 접촉을 가능하게 한다. 형상화 연마 입자 (903)의 이러한 배향은 연삭 방향 (985)에 대해 측면 배향인 것으로 고려될 수 있다.
또한, 하나의 비-제한적 실시태양에서, 연마 물품은 지지판, 연삭 방향 및/또는 서로에 대해 하나 이상의 미리 결정된 분포로 배열될 수 있는 형상화 연마 입자들의 하나 이상의 그룹들을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본원에 설명된 바와 같이, 예를들면 하나 이상의 형상화 연마 입자들의 그룹들은 연삭 방향에 대해 미리 결정된 배향을 가질 수 있다. 게다가, 본원의 연마 물품들은 형상화 연마 입자들의 하나 이상의 그룹들을 가질 수 있으며, 그룹들 각각은 연삭 방향에 대해 상이한 예정된 배향을 가진다. 연삭 방향에 대해 상이한 미리 결정된 배향들을 가진 형상화 연마 입자들 그룹들을 이용하면 연마 물품의 개선된 성능을 가능하게 할 수 있다.
도 10은 실시태양에 따른 연마 물품 일부의 평면도를 포함한다. 특히, 연마 물품 (1000)은 다수의 형상화 연마 입자들을 포함한 제 1 그룹 (1001)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 형상화 연마 입자들은 미리 결정된 분포를 정의하기 위해 하나의 지지판 (101)에서 서로에 대해 배열될 수 있다. 보다 특히, 미리 결정된 분포는 하향식으로 보여지는 바와 같이 패턴 (1023)의 형태에 있을 수 있으며, 보다 특히 삼각형 형태 2-차원 어레이를 정의한다. 추가로 예시된 바와 같이, 제1 그룹 (1001)은 지지판 (101) 위에 놓인 미리 결정된 마이크로-형태 (1031)를 정의하는 연마 물품 (1000) 상에 배열될 수 있다. 실시태양에 따르면, 마이크로-형태 (1031)는 상부에서 하부로 도시될 때 특정한 2-차원 형태를 가질 수 있다. 몇몇 대표적인 2-차원 형태들은 다각형들, 타원체들, 숫자들, 그리스 알파벳 문자들, 라틴 알파벳 문자들, 러시아 알파벳 문자들, 아랍어 알파벳 문자들, 간지 문자들, 복합 형태들, 불규칙 형태들, 설계들, 그것의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특정한 실시태양들에서, 특정한 마이크로-형태를 가진 그룹의 형성은 연마 물품의 개선된 성능을 가능하게 할 수 있다.
추가로 도시된 바와 같이, 연마 물품 (1000) 은 미리 결정된 분포를 정의하기 위해 지지판 (101)의 표면상에 배열될 수 있는 복수의 형상화 연마 입자들을 포함한 그룹 (1004)을 포함할 수 있다. 특히, 미리 결정된 분포는 패턴, 및 보다 특히, 일반적으로 사각형 패턴 (422)을 정의하는 복수의 형상화 연마 입자들의 배열을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 그룹 (1004)은 연마 물품 (1000)의 표면상에서의 마이크로-형태 (1034)를 정의할 수 있다. 하나의 실시태양에서, 그룹 (1004)의 마이크로-형태 (1034)는 예를들면, 다각형 형태, 및 보다 특히, 연마 물품 (1000)의 표면상에서 하향식으로 보여지는 바와 같이 일반적으로 사각형 (다이아몬드)을 포함하여, 하향식으로 보여지는 바와 같이 2-차원 형태를 가질 수 있다. 도 10의 예시된 실시태양에서, 그룹 (1001)은 실질적으로 그룹 (1004)의 마이크로-형태 (1034)와 동일한 마이크로-형태 (1031)를 가질 수 있다. 그러나, 다른 실시태양들에서, 다양한 상이한 그룹들은 연마 물품의 표면상에서 사용될 수 있으며, 보다 특히 상이한 그룹들의 각각은 서로 상이한 마이크로-형태를 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
추가로 도시되는 바와 같이, 연마 물품은 그룹들 (1001-1004) 사이에서 연장된 채널 영역들 (1021, 1024)에 의해 분리될 수 있는 그룹들 (1001, 1002, 1003, 1004)을 포함할 수 있다. 특정 실시태양들에서, 채널 영역들 (1021, 1024)은 실질적으로 형상화 연마 입자들이 없을 수 있다. 게다가, 채널 영역들 (1021, 1024)은 그룹들 (1001-1004) 사이에서 액체를 이동시키며 연마 물품의 스와프 개선 및 연삭 성능을 추가로 개선하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 특정한 실시태양에서, 연마 물품 (1000)은 그룹들 (1001-1004) 사이에서 연장된 채널 영역들 (1021, 1024)을 포함할 수 있으며, 채널 영역들 (1021, 1024)은 연마 물품 (1000)의 표면 상에서 패턴화될 수 있다. 특정 예시들에서, 채널 영역들 (1021, 1024)은 연마 물품의 표면을 따라 연장된 특징들의 규칙적 및 반복하는 어레이를 나타낼 수 있다.
본원 실시태양들의 고정 연마 물품은 다양한 재료 제거 조작에 사용될 수 있다. 예를들면, 고정 연마 물품을 가공물에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써 본원의 고정 연마 물품은 가공물로부터 재료 제거 방법에 사용된다. 고정 연마재 및 가공물 사이 상대 운동으로 가공물 표면에서 재료가 제거된다. 제한되지 않지만 무기 재료, 유기 재료, 및 이들 조합으로 구성된 가공물을 포함한 다양한 가공물이 본원 실시태양들의 고정 연마 물품을 이용하여 개질된다. 특정 실시태양에서, 가공물은 금속, 예컨대 금속 합금을 포함한다. 하나의 특정 예시에서, 가공물은 실질적으로 금속 또는 금속 합금, 예컨대 스테인리스강으로 이루어진다.
또 다른 실시태양에 의하면, 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들은 고정 연마 물품에 결합되어, 고정 연마 물품의 성능을 개선시킨다. 적어도 하나의 실시태양에서, 코팅 연마 물품은 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들을 포함하고 특히 개선된 성능을 가질 수 있다. 도 19는 3종의 코팅 연마 물품들에 대한 연삭 비에너지 대 제거 재료 누적량의 포괄적인 도표를 포함한다. 특히, 도 19는 Y-축 (즉, 연삭 비에너지)과 도표 (1901) 교차점에서 초기 연삭 비에너지를 정의하는 도표 (1901)를 포함한다. 또한 도표 (1901)는 도표 (1901)에서 제거 재료 누적량의 최고값으로 정의되는 (즉, 도표 (1901) 끝에서 제거 재료 누적량 값) 완전한 수명 값을 가진다. 또한 도표 (1901)는 완전 수명 값의 절반의 곡선 지점인 반-수명 점 (1902)을 정의한다. 반-수명 점 (1902)은 Y-축과 점선 교차에 의해 상응하는 연삭 비에너지 값을 가진다.
도 19는 Y-축 (즉, 연삭 비에너지)과 도표 (1920) 교차점에서 초기 연삭 비에너지를 가지는 도표 (1920)를 더욱 포함한다. 또한 도표 (1920)는 도표 (1920)에서 제거 재료 누적량의 최고값으로 정의되는 (즉, 도표 (1920) 끝에서 제거 재료 누적량 값) 완전한 수명 값을 가진다. 또한 도표 (1920)는 완전 수명 값의 절반의 곡선 지점인 반-수명 점 (1921)을 정의한다. 반-수명 점 (1921)은 Y-축에서 점선과 교차하여 주어지는 상응하는 연삭 비에너지 값을 가진다. 또한, 도표 (1920)는 도표 (1920)에서 연삭 비에너지 최저값으로 정의되는 최소 점 (1922)을 가진다. 소정의 도표들, 예컨대 도표 (1901)에서, 최소 점은 Y-축과 도표 (1901) 교차에서의 초기 연삭 에너지와 동일하다.
도 19는 Y-축 (즉, 연삭 비에너지)과 도표 (1930) 교차점에서 초기 연삭 비에너지를 가지는 도표 (1930)를 더욱 포함한다. 또한 도표 (1930)는 도표 (1930)에서 제거 재료 누적량의 최고값으로 정의되는 (즉, 도표 (1930) 끝에서 제거 재료 누적량 값) 완전한 수명 값을 가진다. 또한 도표 (1930)는 완전 수명 값의 절반의 곡선 지점인 반-수명 점 (1931)을 정의한다. 반-수명 점 (1931)은 Y-축에서 점선과 교차하여 주어지는 상응하는 연삭 비에너지 값을 가진다. 또한, 도표 (1920)는 도표 (1920)에서 연삭 비에너지 최저값으로 정의되는 최소 점 (1922)을 가진다. 도표들 (1901, 1920)과는 달리, 도표 (1930)는 연삭초기 단계에서 상당한 연삭 비에너지 감소를 보인다. 이는 초기 단계들에서 도표들 (1901, 1920)의 것과 비교하여 더욱 낮은 최소 점 (1932) 및 반-수명 점 (1931)으로 정의되는 더욱 효율적인 연삭을 가능하게 한다.
하나의 실시태양에 의하면, 고정 연마 물품은 연마 입자들, 예컨대 본원 실시태양들의 형상화 연마 입자들을 포함하고, 고정 연마 물품은 1 이하의 반-수명/초기 에너지 인자를 가진다. 반-수명/초기 에너지 인자는 도표의 반-수명 점에서의 연삭 비에너지를 고정 연마의 초기 연삭 비에너지 (즉, 도표가 Y-축에 교차하는 점)로 나누어 계산된다. 예를들면, 도 19의 도표 (1901)에 있어서, 반-수명 점 (1902)에서 연삭 비에너지가 초기 연삭 비에너지보다 크므로 반-수명/초기 에너지 인자는 1보다 크다. 또한, 도표 (1920)에 있어서, 반-수명 점 (1921)에서 연삭 비에너지가 도표 (1920)의 초기 연삭 비에너지보다 크므로 반-수명/초기 에너지 인자는 1보다 크다. 그러나, 반-수명 점 (1931)에서의 연삭 비에너지는 도표 (1930)의 초기 연삭 비에너지보다 상당히 작으므로 도표 (1930)의 반-수명/초기 에너지 인자는 1보다 작다.
더욱 특정한 조건에서, 본원의 실시태양들에서 고정 연마 물품의 반-수명/초기 에너지 인자는 1.2 이하, 예컨대 1.18 이하 또는 1.16 이하 또는 1.14 이하 또는 1.12 이하 또는 1.10 이하 또는 1.08 이하 또는 1.06 이하 또는 1.05 이하 또는 1.04 이하 또는 1.03 이하 또는 1.02 이하 또는 1.01 이하 또는 1.00, 이하 또는 0.99 이하 또는 0.98 이하 또는 0.97 이하 또는 0.96 이하 또는 0.95 이하 또는 0.94 이하 또는 0.93 이하 또는 0.92 이하 또는 0.91 이하 또는 0.9 이하 또는 0.89 이하 또는 0.88 이하 또는 0.87 이하 또는 0.86 이하 또는 0.85 이하 또는 0.84 이하 또는 0.83 이하 또는 0.82 이하 또는 0.81 이하 또는 0.8 이하 또는 0.79 이하 또는 0.78 이하 또는 0.77 이하 또는 0.76 이하 또는 0.75 이하 또는 0.74 이하 또는 0.73 이하 또는 0.72 이하 또는 0.71 이하 또는 0.7 이하 또는 0.69 이하 또는 0.68 이하 또는 0.67 이하 또는 0.66 이하 또는 0.65 이하 또는 0.64 이하 또는 0.63 이하 또는 0.62 이하 또는 0.61 이하 또는 0.6 이하 또는 0.55 이하 또는 0.5 이하이다. 또한, 또 다른 실시태양에서, 본원의 고정 연마 물품 (예를들면, 코팅 연마 물품)의 반-수명/초기 에너지 인자는 적어도 0.01 또는 적어도 0.1 또는 적어도 0.15 또는 적어도 0.2 또는 적어도 0.25 또는 적어도 0.3 또는 적어도 0.35 또는 적어도 0.4 또는 적어도 0.45 또는 적어도 0.5 또는 적어도 0.55 또는 적어도 0.6 또는 적어도 0.65 또는 적어도 0.7 또는 적어도 0.75 또는 적어도 0.8 또는 적어도 0.85 또는 적어도 0.9이다. 반-수명/초기 에너지 인자는 상기 임의의 최소값 및 최대값을 포함한 범위 내에 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 반-수명/초기 에너지 인자 분석 방법은 본원 실시예들에 제공되는 표준화 재료 제거 시험에 따라 수행될 수 있다.
또 다른 실시태양에서, 고정 연마 물품은 본원 실시태양들의 하나 이상의 형상화 연마 입자들을 포함하고 표준화 재료 제거 시험에 의거한 특정 최소 연삭 비에너지를 가진다. 예를들면, 고정 연마물품의 최소 연삭 비에너지 인자는 적어도 5%이고, 최소 연삭 비에너지 인자는 식 [(Ei-Em)/Ei]x100%으로 계산되고, 식중 Ei는 Y-축에 교차하는 고정 연마재의 초기 연삭 비에너지를 나타내고, Em은 도표 상의 최소 점에서의 연삭 비에너지를 나타낸다. 하나의 실시태양에 의하면, 고정 연마물품의 최소 연삭 비에너지 인자는 적어도 5.5% 또는 적어도 6% 또는 적어도 6.5% 또는 적어도 7% 또는 적어도 7.5% 또는 적어도 8% 또는 적어도 8.5% 또는 적어도 9% 또는 적어도 9.5% 또는 적어도 10% 또는 적어도 10.5% 또는 적어도 11% 또는 적어도 11.5% 또는 적어도 12% 또는 적어도 12.5% 또는 적어도 13% 또는 적어도 13.5% 또는 적어도 14% 또는 적어도 14.5%이다. 또한, 또 다른 실시태양에서, 최소 연삭 비에너지 인자는 60% 이하 또는 50% 이하 또는 40% 이하 또는 30% 이하 또는 25% 이하 또는 20% 이하 또는 18% 이하 또는 15% 이하이다. 최소 연삭 비에너지 인자는 상기 임의의 최소 백분율 및 최대 백분율 사이의 범위에 있을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 초기 연삭 에너지와 동일한 최소점의 연삭 비에너지를 가지는 샘플들 (예를들면, 도표 (1901))에서 최소 연삭 비에너지 인자 값은 0%라는 것을 이해하여야 한다.
최소 연삭 비에너지 인자 및 반-수명/초기 에너지 인자의 특정 특징부를 가지는 본원 실시태양들의 고정 연마 물품은 본원의 다른 실시태양들에서 기술된 특징부의 임의의 하나 또는 조합을 포함한다.
실시예들
실시예 1
6 종의 형상화 연마 입자 샘플들을 제조하고 시험하여 성능을 비교하였다. 제1 샘플, 샘플 S1은, 먼저 대략 45-50 wt%의 베마이트를 포함하는 혼합물로부터 형성된다. 베마이트는 Sasol Corp. 에서 Catapal B로 입수되고 탈이온수로 30 중량%의 Catapal B 및 질산의 혼합물을 고압가열 (autoclaving)하여 개질하였다. 오토클레이브에서 질산-대-베마이트 비율은 대략 0.025이고 100 °C 내지 250 °C에서 5 분 내지 24 시간 처리하였다. 이어 고압가열된 Catapal B 졸을 종래 수단으로 건조하였다. 또한 Disperal로서 Sasol Corp. 에서 상업적으로 입수되는 대안의 베마이트를 사용할 수 있다. 혼합물의 총 알루미나 함량에 대하여 1% 알파 알루미나 시드를 베마이트와 혼합하여 접종하였다. 예를들면 US 4,623,364에 기술된 종래 기술을 이용하여 커런덤 (corundum)을 밀링하여 알파 알루미나 시드 제조하였다. 바람직한 혼합물 점도에 따라 혼합물은 겔 혼합물 형성에 사용되는 45-50 wt% 물 및 2.5-7 wt% 추가 질산을 더욱 포함한다. 성분들을 종래 설계의 행성식 (planetary) 혼합기에서 혼합하고 혼합물에서 기체 성분들 (예를들면, 거품)을 제거하기 위하여 감압으로 혼합하였다.
겔화 후, 혼합물을 손으로 스테인레스 강재의 생산 도구의 개구에 적층하였다. 생산 도구의 개구는 생산 도구의 양측에서 개방되어, 생산 도구의 전체 두께를 관통 연장하는 장치이다. 생산 도구의 캐비티 또는 개구는 본원에 제공되는 입자들 형상과 대략 동일한 형상을 가진다. 모든 샘플들은 스테인레스 강재의 생산 도구로 제조하였다. 전구체 형상화 연마 입자들이 생산 도구에서 용이하게 탈락하도록 생산 도구의 개구 표면을 올리브유 윤활제로 도포하였다. 겔을 스크린의 개구에 넣고 실온에서 적어도 12 시간 건조하였다. 건조 후, 전구체 형상화 연마 입자들을 스크린에서 탈락시키고 1250-1400 °C에서 대략 10 분 소결하였다.
샘플 S1의 형상화 연마 입자들은 도 20의 사진에서 제공되는 바와 같이2-차원 정삼각 형상이고, 평균 폭은 1400 미크론 및 높이는 대략 300 미크론이다. 몸체는 실질적으로 1 미크론 미만의 평균 입자 크기를 가지는 시드화 (seeded) 졸-겔 알루미나 재료로 형성되었다. 샘플 S1의 형상화 연마 입자들의 평균 강도는 대략 847 MPa, 평균 팁 첨예도는 대략 20 미크론, 형상지수는 대략 0.5, 및 3SF는 대략 1.7이다.
제2 샘플, 샘플 S2는 샘플 S1의 형상화 연마 입자들 형성에 적용된 동일한 공정으로 형성되었다. 샘플 S2는 도 21의 사진에 제공되는 바와 같이, 본원 실시태양들에 의해 부분-오목 형상을 가지는 몸체를 포함하는 2-차원 형상을 가지는 형상화 연마 입자들을 포함하였다. 몸체의 평균 폭은 1500 미크론 및 높이는 대략 300 미크론이었다. 몸체는 실질적으로 1 미크론 미만의. 평균 입자 크기를 가지는 시드화 졸-겔 알루미나 재료에서 형성되었다. 샘플 S2의 형상화 연마 입자들 평균 강도는 대략 847 MPa, 평균 팁 첨예도는 대략 20 미크론, 형상지수는 대략 0.35, 및 3SF는 대략 0.8이다.
종래 형상화 연마입자를 나타내는 제3 샘플, 샘플 S3은 샘플 S1의 형상화 연마 입자들 형성에 적용된 동일한 공정으로 형성되었다. 샘플 S3은 도 22의 사진에 제공되는 바와 같이 완전히 오목한 삼각형의 2-차원 형상을 가지는 형상화 연마 입자들을 포함한다. 몸체는 실질적으로 1 미크론 미만의. 평균 입자 크기를 가지는 시드화 졸-겔 알루미나 재료에서 형성되었다. 몸체의 평균 폭은 1500 미크론 및 높이는 대략 300 미크론이다. 샘플 S3의 형상화 연마 입자들 평균 강도는 대략 847 MPa, 평균 팁 첨예도는 20 미크론, 형상지수는 대략 0.38, 및 3SF는 대략 1.0이다.
제4 샘플, 샘플 CS4는 상업적으로 3M 사에서3M984F로 입수되는 종래 형상화 연마 입자이다. 몸체의 평균 폭은 1400 미크론 및 높이는 대략 300 미크론이다. 샘플 CS4의 형상화 연마 입자들은 희토류원소 도핑된 알파-알루미나 조성물을 가지고, 평균 팁 첨예도는 대략 20 미크론, 평균 강도는 대략 606MPa, 형상지수는 0.5, 및 3SF는 대략 1.2이다. 도 23은 샘플 CS4의 형상화 연마 입자 사진이다.
제5 샘플, 샘플 S5는 샘플 S1의 형상화 연마 입자들을 형성하기 위하여 적용된 것과 동일한 공정으로 형성되었다. 샘플 S5는 도 24 사진에서 제공되는 바와 같이 본원에 의해 부분-오목 형상을 가지는 몸체를 포함하는 2-차원 형상을 가지는 형상화 연마 입자들을 포함한다. 몸체의 평균 폭은 1500 미크론 및 높이는 대략 330 미크론이다. 몸체는 평균 결정 입자 크기가 1 미크론 미만인 시드화 졸-겔 알루미나 재료로 실질적으로 형성되었다. 샘플 S5의 형상화 연마 입자들의 평균 강도는 대략 847 MPa, 평균 팁 첨예도는 대략 20 미크론, 형상지수는 대략 0.43, 및 3SF는 대략 1.25이다.
제6 샘플, 샘플 S6은 도 25에 도시된 바와 같이 대체로 화살촉 형상을 가지는 형상화 연마 입자들. 샘플 S6의 형상화 연마 입자들은 대체로 삼각 형상을 가지는 형상화 연마 입자들에서 얻어지고 생산 도구의 개구가 완전히 채워지지 않은 입자들을 나타내고, 따라서 도시된 형상화 연마 입자들이 제조된다. 입자들은 일반적으로 샘플 S1에서 제공되는 겔로부터 형성되지만, 수작업으로 성형되지 않는다. 몸체의 평균 폭은 1500 미크론이고 높이는 대략 330 미크론이다. 몸체는 실질적으로 평균 결정 입자 크기가 1 미크론보다 작은 시드화 졸-겔 알루미나 재료로 형성된다. 샘플 S6의 형상화 연마 입자들의 미세구조에서 추정되는 평균 강도는 대략 847 MPa, 평균 팁 첨예도는 대략 20 미크론, 형상지수는 대략 0.42, 및 3SF는 대략 1.2이다. 샘플 S6은 2개의 상이한 측면 배향에서 시험된 것에 주목하여야 한다. 제1 측면 배향 (“측면-C”)에서, 측면의 만곡된, 비스듬한 측면 영역은 연삭 테스트 과정에서 코너의 선단 에지에서 형성된다. 제2 측면 배향 (“측면-S”)에서, 측면의 선형 표면 영역은 연삭 테스트 과정에서 외부 코너의 선단 에지이다.
모든 샘플들에 대하여 주면 배향 및 측면 배향에서 단일 그릿 연삭 테스트 (SGGT)에 따라 시험하였다. SGGT 수행에 있어서, 하나의 단일 형상화 연마 입자를 에폭시 재료로 그릿 홀더에 결합 유지시킨다. 형상화 연마 입자를 원하는 배향 (즉, 주면 배향 또는 측면 배향)으로 고정시키고 휠 속도 22 m/s로 스크래치 길이 8 인치 및 초기 스크래치 깊이 30 미크론으로304 스테인레스 강재의 가공물에 횡단 주행시킨다. 형상화 연마 입자는 가공물에 단면적 (AR)의 홈을 만든다. 각각의 샘플 세트에 대하여, 각각의 형상화 연마 입자는 8 인치 길이에 걸쳐 15 회 통과하고, 각각의 배향에 대하여10개의 개별 입자들을 시험하고 결과를 분석한다. 시험은 가공물 표면에 평행 방향 및 홈 방향에서 그릿에 의해 발휘되는 가공물에 대한 접선력을 측정하는 것이고, 스크래치 길이 처음에서 끝까지 홈 단면적의 실제 변화를 측정하여 형상화 연마 입자 마모를 결정한다. 각각의 통과에 대하여 홈 단면적의 실제 변화를 측정할 수 있다. SGGT에 있어서, 실제 홈 단면적은 표면 아래 홈 단면적 및 표면 위로 변위된 재료의 단면적 사이 차이로 정의된다. 성능 (Ft/A)은 실제 홈 단면적에 대한 접선력의 비율로 정의된다.
SGGT는 가공물에 대하여 형상화 연마 입자들의 상이한 두 배향들에서 수행된다. SGGT는 주면 배향 (즉, 도 9에서 “정면”)에서 형상화 연마 입자들의 제1 샘플 세트에 대하여 수행되고, 각각의 형상화 연마 입자의 주면은 연삭 방향에 대하여 수직 배향이므로 주면에서 가공물 연삭이 개시된다. 주면 배향에서 형상화 연마 입자들의 샘플 세트를 이용한 SGGT 결과로 주면 배향에서 형상화 연마 입자들의 연삭 효율 측정이 가능하다.
SGGT는 또한 측면 배향 (즉, 도 9에서 “측면”)에서 형상화 연마 입자들의 제2 샘플 세트에 대하여 수행되고, 각각의 형상화 연마 입자 측면은 연삭 방향에 대하여 수직 배향이므로 주면에서 가공물 연삭이 개시된다. 측면 배향에서 형상화 연마 입자들의 샘플 세트를 이용한 SGGT 결과로 측면 배향에서 형상화 연마 입자들의 연삭 효율 측정이 가능하다. 샘플 S7는 2개의 상이한 측면 배향에서 시험된 것에 주목하여야 한다. 제1 측면 배향 (“측면-C”)에서, 측면의 만곡된, 비스듬한 측면 영역은 연삭 테스트 과정에서 코너의 선단 에지에서 형성된다. 제2 측면 배향 (“측면-S”)에서, 측면의 선형 표면 영역은 연삭 테스트 과정에서 외부 코너의 선단 에지이다.
도 26은 모든 샘플들에 대하여 SGGT로부터 얻은 대표적인 데이터인, 가공물에서 제거되는 총 면적 당 중간 힘의 도표를 포함한다. 총면적 당 중간 힘은 정면 (즉, 주면 배향) 및 측면 (즉, 측면 배향) 배향들에 대하여 평균된다. 제거 총 면적 당 힘은 형상화 연마 입자들의 연삭 효율 측정치이고, 더 작은 제거 총면적 당 힘은 더욱 효율적인 연삭 성능을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 샘플 S2는 정면 배향에서 시험되는 모든 샘플들 중 최고 성능을 보인다. 특정 이론에 구속되지 않고, 샘플 S2의 형상화 연마입자들의 강도, 팁 첨예도, 및 형상지수의 조합이 다른 모든 샘플들보다 우수하다고 판단된다. 예측하지 못하고 아주 놀랍게도, 샘플 S2는 샘플 CS4의 형상화 연마 입자들보다15% 연삭 효율 개선, 샘플 S3의 형상화 연마 입자들과 비교할 때40% 연삭 효율 개선, 및 샘플 S1의 형상화 연마 입자들과 비교할 때 거의 60% 개선을 보였다.
실시예 2
샘플 S1 및 S2에서 개략된 형상 및 미세구조를 가지는 연마 입자들을, 다이를 포함한 기계에서 형성되고, 다이는 아래에서 이동되는 생산 도구의 개구로 겔 혼합물을 압출한다. 이들 입자가 아래 개략되고 CAS1 및 CAS2로 지정되는 구조를 가지는 코팅 연마 샘플들 형성에 사용되었다. 3M 에서 CII 984F로 상업적으로 입수되는 비교 벨트를 CACS4로 칭한다. 샘플들 CAS1 및 CAS2는 동일한 구조를 가지고, 아래 제공된다. 림 당 47 파운드의 마감 천의 지지판을 입수하고 표 4에 제공되는 바와 같이 페놀 포름알데히드 수지를 포함하는 메이크 제제로 도포하였다. 전착 공정으로, 림 당 41파운드의 샘플 S1 또는 S2에 대하여 개략된 실질적으로 동일한 형상 및 미세구조를 가지는 연마 입자들을 메이크 코트가 있는 지지판에 인가하였다. 구조체를 2 시간 동안 80°C에서 오븐 건조하였다. 표 4에 제시된 성분들의 합이 100%가 되도록 메이크 코트가 생성된다는 것을 이해하여야 한다.
표 4: 메이크 코트 제제
메이크 제제 성분 백분율
충전제 NYAD 규회석 400 45-50 wt%
습식 Witcona 1260 0.10-.2 wt%
수지, SI 45-50 wt%
Solmod 실란 A1100 0.1-3 wt%
물 0.1-1 wt%
이어 코팅 연마 구조체는 표 5에 제시된 제제를 가지는 사이즈 코트로 도포되었다. 구조체를 최종 흡수 (soak) 온도 100-120℃로 설정된 오븐에서 샘플을 대략 20-30 분 유지하여 가열 처리하였다. 표 5에 제시된 성분들의 합이 100%가 되도록 사이즈 코트가 생성된다는 것을 이해하여야 한다.
표 5: 사이즈 코트 제제
사이즈 제제 성분 백분율
염료 2-4 wt%
Solmod Tamol 165A 0.5-2 wt%
충전제 Syn Cryolite K 40-45 wt%
Resin Single Comp 94-908 50-55 wt%
DF70 Defoamer 0.1-0.2 wt%
물 2-4 wt%
이어 코팅 연마 샘플을 최종 흡수 온도가 대략 110-120°C로 설정되는 오븐에 넣고 대략 10-12 시간 동안 유지하여 열 처리하였다.
이어 하기 표 6에 제공되는 제제를 가지는 슈퍼사이즈 코트를 샘플들 CAS1 및 CACS2 에 적용하고 사이즈 코트와 동일한 방식으로 처리하였다. 표 6에 제시된 성분들의 합이 100%가 되도록 슈퍼사이즈 코트가 생성된다는 것을 이해하여야 한다.
표 6: 슈퍼사이즈 코트 제제
슈퍼사이즈 제제 성분 백분율
염료 1-3 wt%
Solmod Cabosil 0.05-3 wt%
Solmod DAXAD 11 1-4 wt%
충전제 타입 A 63-67 wt%
수지 PF Prefere 80-5080A 20-25 wt%
DF70 소포제 0.1-0.2 wt%
물 6-10 wt%
3종의 상이한 코팅 연마 샘플들, CACS4 및 CAS1 및 CAS2 각각을 표 7에 요약된 조건으로 표준화 연삭 테스트에 따라 시험하였다. 특히 2종의 코팅 연마 샘플들을 각각의 경우에 시험하여 결과를 얻었다.
시험 조건: 시험 방식: 건조 (Dry), 수직 상승 및 하강 (Straight Plunge)
일정 MRR' = 4 inch3/min/인치
벨트 속도 (Vs) = 7500 sfpm (38 m/s)
가공 재료: 304 ss
경도: 96-104 HRB
크기: 0.5 x 0.5 x 12 인치
접촉 폭:0.5 in
접촉 휠: 강재
측정치: 전력, 연마력, MRR' 및 SGE
SGE = 2.4 Hp.min/인치3 에서 비교되는 Cum MR
도 27은 각각의 샘플에 대한 연삭 비에너지 대 (재료 제거율 4 인치3/min 인치에서) 제거 재료 누적량의 도표를 포함한다. 특히 아주 주목할 것은 샘플 S2의 연마 입자들을 이용한 코팅 연마물품은 연삭 테스트 초기 상에서 상당히 더 작은 연삭 비에너지를 가진다. CAS2는 CACS4 및 CAS1와 비교할 때 연마 물품 수명의 상당한 부분 동안 상당히 더 작은 연삭 비에너지를 보인다. 특히, CAS2는 대략 6%의 최소 연삭 비에너지 인자 및 대략 1.05의 반-수명 초기 에너지 인자를 보인다. 샘플 CACS4는 0%의 최소 연삭 비에너지 인자 및 대략 1.1의 반-수명 초기 에너지 인자를 보인다. 샘플 CAS1은 0%의 최소 연삭 비에너지 인자 및 대략 1.2의 반-수명 초기 에너지 인자를 보인다.
본원은 본 분야 기술보다 진보된 것이다. 종래 형상화 연마 입자들은 이전에 최대로 예리한 잠재적 코너들 및 에지를 가지는 삼각 형상화 입자들 제조에 주목하였다. 그러나, 다양한 형상 및 미세구조를 가지는 형상화 연마 입자들에 대한 실험적 연구를 통해, 소정의 입자 특징부 (예를들면, 팁 첨예도, 강도, 및 형상지수)는 상호 연관되고 서로에 대하여 조절되어 개선된 형상화 연마 입자 성능을 제공할 수 있다는 것을 알았다. 또한, 본원에 기재된 바와 같이, 높이 또한 연관될 수 있다. 특히, 본원에서, 반드시 가장 예리한 특징부를 가지는 형상화 연마 입자를 생성할 필요는 없고, 대신 팁 첨예도, 강도, 형상지수, 및 높이를 포함한 하나 이상의 입자 특징부의 조합을 서로 조절하여, 종래 형상화 연마 입자들보다 형상화 연마 입자 연삭 성능을 개선할 수 있다는 점에 주목하여야 한다. 특히, 형상지수는 몸체의 전체 형상 및 연삭 과정에서 응력이 몸체에 분포되는 것을 정의하고, 적합한 팁 첨예도 및 강도와 조합될 때, 예리한 팁을 가지는 종래 삼각 형상화 연마 입자들보다 개선된 결과를 제공한다는 점에 주목하여야 한다. 또한, 완전히 이해되지 않고 특정 이론에 구속되지 않지만, 본원에 기술된 실시태양들의 이들 특징부의 하나 또는 조합은 고정 연마재, 예컨대 코팅 연마재 및 결합 연마재에서 이들 입자의 현저하고도 예기치 못한 성능을 가능하게 한다고 판단된다.
명백하게 기술하기 위하여 개별 실시태양에서 본원에 기재된 소정의 특징부들은 단일 실시태양의 조합으로도 제공된다. 반대로, 간결성을 위하여 단일 실시태양에 기재된 다양한 특징부들은, 개별적 또는 임의의 부조합으로도 제공될 수 있다. 또한, 범위 값들에 대한 언급은 범위에 속하는 각각 및 모든 값들을 포함한다.
장점들, 다른 이점들, 및 문제점들에 대한 해결방안이 특정한 실시태양들과 관련하여 상기되었다. 그러나, 장점들, 이점들, 문제들에 대한 해결방안, 및 임의의 장점, 이점, 또는 해결방안을 발생하게 하거나 더 현저하게 할 수 있는 임의의 특징(들)이 청구항들의 일부 또는 전부의 중요하거나, 요구되거나, 또는 필수적인 특징으로 해석되지 말아야 한다.
명세서 및 본원에 기재된 실시태양의 설명들은 다양한 실시태양들의 구조에 대한 총괄적 이해를 제공할 의도이다. 명세서 및 설명들은 본원에 기재된 구조 또는 방법들을 이용하는 모든 요소들 및 장치 및 시스템의 특징부들에 대한 전적이고 종합적인 설명으로 기능하지 않을 수 있다. 개별 실시태양들은 단일 실시태양의 조합으로도 제공되고, 반대로, 간결성을 위하여 단일 실시태양에 기재된 다양한 특징부들은, 개별적 또는 임의의 부조합으로도 제공될 수 있다. 또한, 범위 값들에 대한 언급은 범위에 속하는 각각 및 모든 값들을 포함한다. 본 명세서를 읽은 후 당업자들에게 많은 기타 실시태양들이 명백할 수 있다. 기타 실시태양들이 적용될 수 있고 본 발명에서 유래될 수 있고, 따라서 구조적 치환, 논리적 치환, 또는 다른 변형은 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 가능하다. 따라서, 본 발명은 제한적이 아닌 단지 예시적으로 간주된다.
도면들과 함께 하기 상세한 설명은 본원의 교시의 이해를 위하여 제공된다. 하기 논의는 본 발명의 특정 구현예들 및 실시태양들에 집중될 것이다. 이러한 논의는 본 교시를 설명하기 위한 것이고 본 발명의 범위 또는 적용 가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그러나, 다른 실시태양들이 본원에 개시된 교시들을 바탕으로 적용될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "구성한다(comprises)", "구성하는(comprising)", "포함한다(includes)", "포함하는(including)", "가진다(has)", 가지는(having)" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 커버하기 위한 것이다. 예를들면, 특징부들의 목록을 포함하는 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 이러한 특징부들에만 한정될 필요는 없으며 명시적으로 열거되지 않거나 이와 같은 방법, 물품, 또는 장치에 고유한 다른 특징부들을 포함할 수 있다. 게다가, 명시적으로 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 의미의 "또는"을 가리키며 배타적인 의미의 "또는"을 가리키지 않는다. 예를들면, 조건 A 또는 B는 다음 중의 어느 하나에 의해 만족된다: A가 참이고 (또는 존재하고) B는 거짓이며 (또는 존재하지 않으며), A가 거짓이고 (또는 존재하지 않고) B는 참이며 (또는 존재하며), A와 B 모두가 참 (또는 존재한다)이다.
또한, "하나의 (a)" 또는 "하나의 (an)"은 여기에서 설명되는 요소들과 구성요소들을 설명하는데 사용된다. 이는 단지 편의성을 위해 그리고 본 발명의 범위의 일반적인 의미를 부여하기 위해 행해진다. 이 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 읽혀져야 하며, 다르게 의미한다는 것이 명백하지 않다면 단수는 또한 복수를 포함한다. 예를들면, 단일 사항이 본원에 기재되면, 하나 이상의 사항이 단일 사항을 대신하여 적용될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 사항이 본원에서 기재되면, 단일 사항이 하나 이상의 사항을 대신할 수 있는 것이다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 재료, 방법 및 실시예들은 예시적인 것일 뿐이고 제한적이지 않다. 본원에 기재되지 않는 한, 특정 재료 및 공정과 관련된 많은 상세 사항들은 통상적이고 참고 서적들 및 구조 분야 및 상응하는 제조 분야의 기타 자료들에서 발견될 수 있다.
개시된 주제는 예시적이고 제한적인 것이 아니며, 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 범위에 속하는 이러한 모든 변경, 개선 및 기타 실시태양들을 포괄할 의도이다. 따라서, 법이 허용한 최대로, 본 발명의 범위는 청구범위 및 이의 균등론을 광의로 해석하여 판단되어야 하고 상기 상세한 설명에 제한 또는 한정되어서는 아니된다.
특허법에 부합되고 청구범위 및 의미를 해석 또는 한정하는 것이 아니라는 이해로 요약서가 제출된다. 또한, 상기된 상세한 설명에서, 다양한 특징부들이 개시의 간소화를 위하여 단일 실시태양에서 집합적으로 함께 설명된다. 청구되는 실시태양들이 각각의 청구항에서 명시적으로 언급되는 것 이상의 특징부들을 필요로 한다는 의도로 이러한 개시가 해석되어서는 아니된다. 오히려, 하기 청구범위에서 와 같이, 본 발명의 주제는 개시된 임의의 실시태양의 모든 특징부들보다 적은 것에 관한 것이다. 따라서, 하기 청구범위는 상세한 설명에 통합되고, 각각의 청구항은 그 자체로 청구되는 주제를 별개로 정의하는 것이다.
항목들
항목 1. 형상화 연마 입자로서, 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 몸체는 약 0.7 내지 약 1.7 범위의 첨예도-형상-강도 인자 (3SF) 및 적어도 약 0.01 내지 약 0.47 이하의 형상지수를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 2. 형상화 연마 입자로서, 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 몸체는 적어도 약 0.01 내지 약 0.47 이하 범위의 형상지수 및 적어도 약 350 MPa 내지 약 1500 MPa 이하 범위의 강도를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 3. 형상화 연마 입자로서, 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 몸체는 약 80 미크론 이하 내지 적어도 약 1 미크론 범위의 평균 팁 첨예도, 적어도 약 0.01 내지 약 0.47 이하 범위의 형상지수를 포함하고, 몸체는 적어도 약 350 MPa 내지 약 1500 MPa 이하의 강도를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 4. 형상화 연마 입자로서, 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 측면의 제1 부분은 일부-오목 형상을 가지는, 형상화 연마 입자.
항목 5. 형상화 연마 입자로서, 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 측면의 제1 부분은 서로 인접한 몸체의 제1 코너 및 제2 코너 사이에서 연장되고, 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되는 제1 만곡 영역을 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 6. 형상화 연마 입자로서, 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되고 둔각의 내부 코너를 형성하는 제1 만곡 영역을 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 7. 형상화 연마 입자로서, 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 몸체는 외부 코너들의 합이 실질적으로 180°인 혼성 다각 형상이고, 제1 만곡 영역을 가지는 측면의 제1 부분을 더욱 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 8. 형상화 연마 입자로서, 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 몸체는 몸체의 제1 아암의 최대 폭을 형성하는 제1 최대 팁 폭 (Wt1)을 포함하고, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 제1 아암의 제1 말단으로부터 거리에 및 몸체 중점 및 제1 말단 사이에 배치되는, 형상화 연마 입자.
항목 9. 항목들 4, 5, 6, 7, 8중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 형상지수 범위는 적어도 약 0.01 내지 약 0.47 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 10. 항목들 1, 2, 3, 및 9 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 형상지수는 적어도 약 0.02, 적어도 약 0.03, 적어도 약 0.04, 적어도 약 0.05, 적어도 약 0.06, 적어도 약 0.07, 적어도 약 0.08, 적어도 약 0.09, 적어도 약 0.10, 적어도 약 0.11, 적어도 약 0.12, 적어도 약 0.13, 적어도 약 0.14, 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.16, 적어도 약 0.17, 적어도 약 0.18, 적어도 약 0.19, 적어도 약 0.20, 적어도 약 0.21, 적어도 약 0.22, 적어도 약 0.23, 적어도 약 0.24, 적어도 약 0.25, 적어도 약 0.26, 적어도 약 0.27, 적어도 약 0.28, 적어도 약 0.29, 적어도 약 0.30, 적어도 약 0.31, 적어도 약 0.32, 적어도 약 0.33, 적어도 약 0.34, 적어도 약 0.35, 적어도 약 0.36, 적어도 약 0.37, 적어도 약 0.38, 적어도 약 0.39, 적어도 약 0.40, 적어도 약 0.41, 적어도 약 0.42, 적어도 약 0.43, 적어도 약 0.44, 적어도 약 0.45, 적어도 약 0.46인, 형상화 연마 입자.
항목 11. 항목들1, 2, 3, 및 9 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 형상지수는 약 0.46 이하, 약 0.45 이하, 약 0.44 이하, 약 0.43 이하, 약 0.42 이하, 약 0.41 이하, 약 0.40 이하, 약 0.39 이하, 약 0.38 이하, 약 0.37 이하, 약 0.36 이하, 약 0.35 이하, 약 0.34 이하, 약 0.33 이하, 약 0.32 이하, 약 0.31 이하, 약 0.30 이하, 약 0.29 이하, 약 0.28 이하, 약 0.27 이하, 약 0.26 이하, 약 0.25 이하, 약 0.24 이하, 약 0.23 이하, 약 0.22 이하, 약 0.21 이하, 약 0.20 이하, 약 0.19 이하, 약 0.18 이하, 약 0.17 이하, 약 0.16 이하, 약 0.15 이하, 약 0.14 이하, 약 0.13 이하, 약 0.12 이하, 약 0.11 이하, 약 0.10 이하, 약 0.09 이하, 약 0.08 이하, 약 0.07 이하, 약 0.06 이하, 약 0.05 이하, 약 0.04 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 12. 항목들 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 첨예도-형상-강도 인자 (3SF) 범위는 약 0.7 내지 약 1.7인, 형상화 연마 입자.
항목 13. 항목들 1 및 12 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 3SF는 적어도 약 0.72, 적어도 약 0.75, 적어도 약 0.78, 적어도 약 0.8, 적어도 약 0.82, 적어도 약 0.85, 적어도 약 0.88, 적어도 약 0.90, 적어도 약 0.92, 적어도 약 0.95, 적어도 약 0.98인, 형상화 연마 입자.
항목 14. 항목들 1 및 12 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 3SF는 약 1.68 이하, 약 1.65 이하, 약 1.62 이하, 약 1.6 이하, 약 1.58 이하, 약 1.55 이하, 약 1.52 이하, 약 1.5 이하, 약 1.48 이하, 약 1.45 이하, 약 1.42 이하, 약 1.4 이하, 약 1.38 이하, 약 1.35 이하, 약 1.32 이하, 약 1.3 이하, 약 1.28 이하, 약 1.25 이하, 약 1.22 이하, 약 1.2 이하, 약 1.18 이하, 약 1.15 이하, 약 1.12 이하, 약 1.1 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 15. 항목들 1, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 강도 범위는 적어도 약 350 MPa 내지 약 1500 MPa 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 16. 항목들3, 4, 및 15 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 강도는 약 1490 MPa 이하, 약 1480 MPa 이하, 약 1470 MPa 이하, 약 1460 MPa 이하, 약 1450 MPa 이하, 약 1440 MPa 이하, 약 1430 MPa 이하, 약 1420 MPa 이하, 약 1410 MPa 이하, 약 1400 MPa 이하, 약 1390 MPa 이하, 약 1380 MPa 이하, 약 1370 MPa 이하, 약 1360 MPa 이하, 약 1350 MPa 이하, 약 1340 MPa 이하, 약 1330 MPa 이하, 약 1320 MPa 이하, 약 1310 MPa 이하, 약 1300 MPa 이하, 약 1290 MPa 이하, 약 1280 MPa 이하, 약 1270 MPa 이하, 약 1260 MPa 이하, 약 1250 MPa 이하, 약 1240 MPa 이하, 약 1230 MPa 이하, 약 1220 MPa 이하, 약 1210 MPa 이하, 약 1200 MPa 이하, 약 1190 MPa 이하, 약 1180 MPa 이하, 약 1170 MPa 이하, 약 1160 MPa 이하, 약 1150 MPa 이하, 약 1140 MPa 이하, 약 1130 MPa 이하, 약 1120 MPa 이하, 약 1110 MPa 이하, 약 1100 MPa 이하, 약 1090 MPa 이하, 약 1080 MPa 이하, 약 1070 MPa 이하, 약 1060 MPa 이하, 약 1050 MPa 이하, 약 1040 MPa 이하, 약 1030 MPa 이하, 약 1020 MPa 이하, 약 1010 MPa 이하, 약 1000 MPa 이하, 약 990 MPa 이하, 약 980 MPa 이하, 약 970 MPa 이하, 약 960 MPa 이하, 약 950 MPa 이하, 약 940 MPa 이하, 약 930 MPa 이하, 약 920 MPa 이하, 약 910 MPa 이하, 약 900 MPa 이하, 약 890 MPa 이하, 약 880 MPa 이하, 약 870 MPa 이하, 약 860 MPa 이하, 약 850 MPa 이하, 약 840 MPa 이하, 약 830 MPa 이하, 약 820 MPa 이하, 약 810 MPa 이하, 약 800 MPa 이하, 약 790 MPa 이하, 약 780 MPa 이하, 약 770 MPa 이하, 약 760 MPa 이하, 약 750 MPa 이하, 약 740 MPa 이하, 약 730 MPa 이하, 약 720 MPa 이하, 약 710 MPa 이하, 약 700 MPa 이하, 약 690 MPa 이하, 약 680 MPa 이하, 약 670 MPa 이하, 약 660 MPa 이하, 약 650 MPa 이하, 약 640 MPa 이하, 약 630 MPa 이하, 약 620 MPa 이하, 약 610 MPa 이하, 약 600 MPa 이하, 약 590 MPa 이하, 약 580 MPa 이하, 약 570 MPa 이하, 약 560 MPa 이하, 약 550 MPa 이하, 약 540 MPa 이하, 약 530 MPa 이하, 약 520 MPa 이하, 약 510 MPa 이하, 약 500 MPa 이하, 약 490 MPa 이하, 약 480 MPa 이하, 약 470 MPa 이하, 약 460 MPa 이하, 약 450 MPa 이하, 약 440 MPa 이하, 약 430 MPa 이하, 약 420 MPa 이하, 약 410 MPa 이하, 약 400 MPa 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 17. 항목들3, 4, 및 15 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 강도는 적어도 약 360 MPa, 적어도 약 370 MPa, 적어도 약 380 MPa, 적어도 약 390 MPa, 적어도 약 400 MPa, 적어도 약 410 MPa, 적어도 약 420 MPa, 적어도 약 430 MPa, 적어도 약 440 MPa, 적어도 약 450 MPa, 적어도 약 460 MPa, 적어도 약 470 MPa, 적어도 약 480 MPa, 적어도 약 490 MPa, 적어도 약 500 MPa, 적어도 약 510 MPa, 적어도 약 520 MPa, 적어도 약 530 MPa, 적어도 약 540 MPa, 적어도 약 550 MPa, 적어도 약 560 MPa, 적어도 약 570 MPa, 적어도 약 580 MPa, 적어도 약 590 MPa, 적어도 약 600 MPa, 적어도 약 610 MPa, 적어도 약 620 MPa, 적어도 약 630 MPa, 적어도 약 640 MPa, 적어도 약 650 MPa, 적어도 약 660 MPa, 적어도 약 670 MPa, 적어도 약 680 MPa, 적어도 약 690 MPa, 적어도 약 700 MPa, 적어도 약 710 MPa, 적어도 약 720 MPa, 적어도 약 730 MPa, 적어도 약 740 MPa, 적어도 약 750 MPa, 적어도 약 760 MPa, 적어도 약 770 MPa, 적어도 약 780 MPa, 적어도 약 790 MPa, 적어도 약 800 MPa, 적어도 약 810 MPa, 적어도 약 820 MPa, 적어도 약 830 MPa, 적어도 약 840 MPa, 적어도 약 850 MPa, 적어도 약 860 MPa, 적어도 약 870 MPa, 적어도 약 880 MPa, 적어도 약 890 MPa, 적어도 약 900 MPa, 적어도 약 910 MPa, 적어도 약 920 MPa, 적어도 약 930 MPa, 적어도 약 940 MPa, 적어도 약 950 MPa, 적어도 약 960 MPa, 적어도 약 970 MPa, 적어도 약 980 MPa, 적어도 약 990 MPa, 적어도 약 1000 MPa, 적어도 약 1010 MPa, 적어도 약 1020 MPa, 적어도 약 1030 MPa, 적어도 약 1040 MPa, 적어도 약 1050 MPa, 적어도 약 1060 MPa, 적어도 약 1070 MPa, 적어도 약 1080 MPa, 적어도 약 1090 MPa, 적어도 약 1100 MPa, 적어도 약 1110 MPa, 적어도 약 1120 MPa, 적어도 약 1130 MPa, 적어도 약 1140 MPa, 적어도 약 1150 MPa, 적어도 약 1160 MPa, 적어도 약 1170 MPa, 적어도 약 1180 MPa, 적어도 약 1190 MPa, 적어도 약 1200 MPa, 적어도 약 1210 MPa, 적어도 약 1220 MPa, 적어도 약 1230 MPa, 적어도 약 1240 MPa, 적어도 약 1250 MPa, 적어도 약 1260 MPa, 적어도 약 1270 MPa, 적어도 약 1280 MPa, 적어도 약 1290 MPa, 적어도 약 1300 MPa인, 형상화 연마 입자.
항목 18. 항목들 1, 2, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 팁 첨예도 범위는 약 80 미크론 이하 내지 적어도 약 1 미크론인, 형상화 연마 입자.
항목 19. 항목들 3 및 18 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 팁 첨예도는 약 78 미크론 이하, 약 76 미크론 이하, 약 74 미크론 이하, 약 72 미크론 이하, 약 70 미크론 이하, 약 68 미크론 이하, 약 66 미크론 이하, 약 64 미크론 이하, 약 62 미크론 이하, 약 60 미크론 이하, 약 58 미크론 이하, 약 56 미크론 이하, 약 54 미크론 이하, 약 52 미크론 이하, 약 50 미크론 이하, 약 48 미크론 이하, 약 46 미크론 이하, 약 44 미크론 이하, 약 42 미크론 이하, 약 40 미크론 이하, 약 38 미크론 이하, 약 36 미크론 이하, 약 34 미크론 이하, 약 32 미크론 이하, 약 30 미크론 이하, 약 38 미크론 이하, 약 36 미크론 이하, 약 34 미크론 이하, 약 32 미크론 이하, 약 30 미크론 이하, 약 28 미크론 이하, 약 26 미크론 이하, 약 24 미크론 이하, 약 22 미크론 이하, 약 20 미크론 이하, 약 18 미크론 이하, 약 16 미크론 이하, 약 14 미크론 이하, 약 12 미크론 이하, 약 10 미크론 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 20. 항목들 3 및 18 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 팁 첨예도는 적어도 약 2 미크론, 적어도 약 4 미크론, 적어도 약 6 미크론, 적어도 약 8 미크론, 적어도 약 10 미크론, 적어도 약 12 미크론, 적어도 약 14 미크론, 적어도 약 16 미크론, 적어도 약 18 미크론, 적어도 약 20 미크론, 적어도 약 22 미크론, 적어도 약 24 미크론, 적어도 약 26 미크론, 적어도 약 28 미크론, 적어도 약 30 미크론, 적어도 약 32 미크론, 적어도 약 34 미크론, 적어도 약 36 미크론, 적어도 약 38 미크론, 적어도 약 40 미크론, 적어도 약 42 미크론, 적어도 약 44 미크론, 적어도 약 46 미크론, 적어도 약 48 미크론, 적어도 약 50 미크론, 적어도 약 52 미크론, 적어도 약 54 미크론, 적어도 약 56 미크론, 적어도 약 58 미크론, 적어도 약 60 미크론, 적어도 약 62 미크론, 적어도 약 64 미크론, 적어도 약 66 미크론, 적어도 약 68 미크론, 적어도 약 70 미크론인, 형상화 연마 입자.
항목 21. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 첨가제를 포함하고, 첨가제는 산화물을 포함하고, 첨가제는 금속 원소를 포함하고, 첨가제는 희토류 원소를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 22. 항목 21에 있어서, 첨가제는 도펀트 재료를 포함하고, 도펀트 재료는 알칼리 금속원소, 알칼리 토금속원소, 희토류 원소, 전이금속 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소를 포함하고, 도펀트 재료는 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 탄탈, 몰리브덴, 바나듐, 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 스칸듐, 이트륨, 란탄, 세슘, 프라세오디뮴, 크롬, 코발트, 철, 게르마늄, 망간, 니켈, 티타늄, 아연, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 23. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 몸체 총 중량에 대하여 적어도 약 95 wt%, 적어도 약 95.1 wt%, 적어도 약 95.2 wt%, 적어도 약 95.3 wt%, 적어도 약 95.4 wt%, 적어도 약 95.5 wt%, 적어도 약 95.6 wt%, 적어도 약 95.7 wt%, 적어도 약 95.8 wt%, 적어도 약 95.9 wt%, 적어도 약 96 wt%, 적어도 약 96.1 wt%, 적어도 약 96.2 wt%, 적어도 약 96.3 wt%, 적어도 약 96.4 wt%, 적어도 약 96.5 wt%, 적어도 약 96.6 wt%, 적어도 약 96.7 wt%, 적어도 약 96.8 wt%, 적어도 약 96.9 wt%, 적어도 약 97 wt%, 적어도 약 97.1 wt%, 적어도 약 97.2 wt%, 적어도 약 975.3 wt%, 적어도 약 97.4 wt%, 적어도 약 97.5 wt% 알루미나를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 24. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 몸체 총 중량에 대하여 약 99.5 wt% 이하, 약 99.4 wt% 이하, 약 99.3wt% 이하, 약 99.2 wt% 이하, 약 99.1 wt% 이하, 약 99 wt% 이하, 약 98.9 wt% 이하, 약 98.8 wt% 이하, 약 98.7wt% 이하, 약 98.6 wt% 이하, 약 98.5 wt% 이하, 약 98.4 wt% 이하, 약 98.3 wt% 이하, 약 98.2 wt% 이하, 약 98.1wt% 이하, 약 98 wt% 이하, 약 97.9 wt% 이하, 약 97.8 wt% 이하, 약 97.7 wt% 이하, 약 97.6 wt% 이하, 약 97.5wt% 이하의 알루미나를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 25. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 실질적으로 알루미나로 이루어지는, 형상화 연마 입자.
항목 26. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 결정 입자들을 포함하는 다결정 재료를 포함하고, 평균 결정 입자 크기는 약 1 미크론 이하, 약 0.9 미크론 이하, 약 0.8 미크론 이하, 약 0.7 미크론 이하, 약 0.6 미크론 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 27. 항목 26에 있어서, 평균 결정 입자 크기는 적어도 약 0.01 미크론, 적어도 약 0.05 미크론, 적어도 약 0.06 미크론, 적어도 약 0.07 미크론, 적어도 약 0.08 미크론, 적어도 약 0.09 미크론, 적어도 약 0.1 미크론, 적어도 약 0.12 미크론, 적어도 약 0.15 미크론, 적어도 약 0.17 미크론, 적어도 약 0.2 미크론인, 형상화 연마 입자.
항목 28. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 실질적으로 바인더가 부재이고, 몸체는 실질적으로 유기 재료가 부재이고, 몸체는 실질적으로 희토류원소가 부재이고, 몸체는 실질적으로 철이 부재인, 형상화 연마 입자.
항목 29. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 시드화 졸 겔에서 형성되는, 형상화 연마 입자.
항목 30. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 폭: 길이인 1차 종횡비는 적어도 약 1:1 및 약 10:1 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 31. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 폭: 높이의 비율로 정의되는2차 종횡비 범위는 약 5:1 내지 약 1:1인, 형상화 연마 입자.
항목 32. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 길이: 높이의 비율로 정의되는 3차 종횡비 범위는 약 6:1 내지 약 1:1인, 형상화 연마 입자.
항목 33. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 다결정 재료를 포함하고, 다결정성 재료는 입자들을 포함하고, 입자들은 질화물, 산화물, 탄화물, 붕화물, 산질화물, 다이아몬드 및 이들의 조합으로 이루어진 재료 군에서 선택되고, 입자들은 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물, 티타늄 산화물, 이트륨 산화물, 크롬 산화물, 스트론튬 산화물, 규소산화물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 산화물을 포함하고, 입자들은 알루미나를 포함하고, 입자들은 실질적으로 알루미나로 이루어진, 형상화 연마 입자.
항목 34. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 길이 및 폭으로 정의되는 평면에서 관찰될 때2차원 다각형들로 구성되고, 몸체의 2차원 형상은 적어도 3 외점들, 적어도 4 외점들, 적어도 5 외점들, 적어도 6 외점들, 적어도 7 외점들, 적어도 8 외점들, 적어도 9 외점들을 가지는, 형상화 연마 입자.
항목 35. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 고정 연마물품의 일부로서 기판과 결합되고, 고정 연마 물품은 결합 연마 물품, 코팅 연마 물품, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는, 형상화 연마 입자.
항목 36. 항목 35 에 있어서, 기판은 지지판이고, 지지판은 직물 재료를 포함하고, 지지판은 부직물 재료를 포함하고, 지지판은 유기 재료를 포함하고, 지지판은 고분자를 포함하고, 지지판은 천, 페이퍼, 필름, 직물, 털소재 직물 (fleeced fabric), 경화 파이버, 직물소재, 부직물 소재, 웨빙 (webbing), 고분자, 수지, 페놀수지, 페놀-라텍스 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 요소 포름알데히드 수지, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 재료를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 37. 항목 36 에 있어서, 지지판은 촉매, 커플링제, 경화제 (curants), 대전방지제, 현탁제, 안티-로딩제, 윤활제, 습윤제, 염료, 충전제, 점도조절제, 분산제, 소포제, 및 분쇄제로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 38. 항목 36 에 있어서, 지지판 상부에 놓이는 접착층을 더욱 포함하고, 접착층은 메이크 코트를 포함하고, 메이크 코트는 지지판 상부에 놓이고, 메이크 코트는 지지판 일부에 직접 결합되고, 메이크 코트는 유기재료를 포함하고, 메이크 코트는 고분자 재료를 포함하고, 메이크 코트는 폴리에스테르, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리실록산, 실리콘, 셀룰로오스 아세테이트, 니트로셀룰로오스, 천연고무, 전분, 쉘락, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 소재를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 39. 항목 38 에 있어서, 접착층은 사이즈 코트를 포함하고, 사이즈 코트는 다수의 형상화 연마 입자들 일부 상부에 놓이고, 사이즈 코트는 메이크 코트 상부에 놓이고, 사이즈 코트는 다수의 형상화 연마 입자 일부에 직접 결합되고, 사이즈 코트는 유기 재료를 포함하고, 사이즈 코트는 고분자 재료를 포함하고 , 사이즈 코트는 폴리에스테르, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리실록산, 실리콘, 셀룰로오스 아세테이트, 니트로셀룰로오스, 천연고무, 전분, 쉘락, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 소재를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 40. 항목 36 에 있어서, 형상화 연마 입자는 다수의 제1 타입의 형상화 연마 입자들의 일부이고, 다량의 제1 타입의 형상화 연마 입자들은 개방 코트에서 지지판에 결합되고, 개방 코트의 코팅 밀도는 약 70 입자들/cm2 이하, 약 65 입자들/cm2 이하, 약 60 입자들/cm2 이하, 약 55 입자들/cm2 이하, 약 50 입자들/cm2 이하, 적어도 약 5 입자들/cm2, 적어도 약 10 입자들/cm2인, 형상화 연마 입자.
항목 41. 항목 36 에 있어서, 형상화 연마 입자는 다수의 제1 타입의 형상화 연마 입자들의 일부이고, 다량의 제1 타입의 형상화 연마 입자들은 지지판에서 형상화 연마 입자들 블렌드인 밀폐 코트에서 지지판에 결합되고, 밀폐 코트의 코팅 밀도는 적어도 약 75 입자들/cm2, 적어도 약 80 입자들/cm2, 적어도 약 85 입자들/cm2, 적어도 약 90 입자들/cm2, 적어도 약 100 입자들/cm2인, 형상화 연마 입자.
항목 42. 항목 36 에 있어서, 형상화 연마 입자는 다수의 제1 타입의 형상화 연마 입자들 및 제3 타입의 연마 입자를 포함하는 블렌드 (blend) 일부이고, 제3 타입의 연마 입자는 형상화 연마 입자를 포함하고, 제3 타입의 연마 입자는 부형의 (diluent type) 연마 입자를 포함하고, 부형의 연마 입자는 불규칙 형상을 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 43. 항목 42 에 있어서, 연마 입자들의 블렌드는 다수의 형상화 연마 입자들을 포함하고, 다수의 형상화 연마 입자들의 각각의 형상화 연마 입자는 지지판에 대하여 조절된 배향으로 배열되고, 조절된 배향은 미리 결정된 회전 배향, 미리 결정된 가로 배향, 및 미리 결정된 세로 배향 중 적어도 하나를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 44. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 길이 (l), 폭 (w), 및 높이 (hi)를 포함하고, 길이>폭, 길이>높이, 및 폭>높이인, 형상화 연마 입자.
항목 45. 항목 44 에 있어서, 높이 (h)는 적어도 약 70 미크론, 적어도 약 80 미크론, 예컨대 적어도 약 90 미크론, 적어도 약 100 미크론, 적어도 약 100 미크론, 적어도 약 120 미크론, 적어도 약 150 미크론, 적어도 약 175 미크론, 적어도 약 200 미크론, 적어도 약 225 미크론, 적어도 약 250 미크론, 적어도 약 275 미크론 적어도 약 300 미크론, 및 이하 약 3 mm, 이하 약 2 mm, 이하 약 1.5 mm, 이하 약 1 mm, 이하 약 800 미크론, 이하 약 600 미크론, 이하 약 500 미크론, 이하 약 475 미크론, 이하 약 450 미크론, 이하 약 425 미크론, 이하 약 400 미크론, 이하 약 375 미크론, 이하 약 350 미크론, 이하 약 325 미크론, 이하 약 300 미크론, 이하 약 275 미크론, 이하 약 250 미크론인, 형상화 연마 입자.
항목 46. 항목 44 에 있어서, 폭은 적어도 약 200 미크론, 적어도 약 250 미크론, 적어도 약 300 미크론, 적어도 약 350 미크론, 적어도 약 400 미크론, 적어도 약 450 미크론, 적어도 약 500 미크론, 적어도 약 550 미크론, 적어도 약 600 미크론, 적어도 약 700 미크론, 적어도 약 800 미크론, 적어도 약 900 미크론, 및 이하 약 4 mm, 이하 약 3 mm, 이하 약 2.5 mm, 이하 약 2 mm인, 형상화 연마 입자.
항목 47. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 플래싱 비율은 약 40% 이하, 약 35% 이하, 약 30% 이하, 약 25% 이하, 약 20% 이하, 약 18% 이하, 약 15% 이하, 약 12% 이하, 약 10% 이하, 약 8% 이하, 약 6% 이하, 약 4% 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 48. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 디싱 값 (d)은 약 2 이하, 약 1.9 이하, 약 1.8 이하, 약 1.7 이하, 약 1.6 이하, 약 1.5 이하, 약 1.2 이하, 및 적어도 약 0.9, 적어도 약 1.0인, 형상화 연마 입자.
항목 49. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 형상화 연마 입자는 다수의 제1 타입의 형상화 연마 입자들의 일부이고, 다량의 제1 타입의 형상화 연마 입자들은 측면 배향에서 지지판에 결합되고, 다수의 형상화 연마 입자들의 형상화 연마 입자들 적어도 약 55%, 적어도 약 60%, 적어도 약 65%, 적어도 약 70%, 적어도 약 75%, 적어도 약 77%, 적어도 약 80%, 및 약 99% 이하, 약 95% 이하, 약 90% 이하, 약 85% 이하는 측면 배향에서 지지판에 결합되는, 형상화 연마 입자.
항목 50. 항목들 1, 2, 3, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체의 적어도 하나의 측면은 일부-오목 형상을 가지는, 형상화 연마 입자.
항목 51. 항목들 1, 2, 3, 4, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 측면의 제1 부분은 서로 가까운 몸체의 제1 코너 및 제2 코너 사이에서 연장되고, 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되는 제1 만곡 영역을 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 52. 항목들4, 5, 및 51 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 선형 영역은 제1 선형 영역 길이 (Ll1)를 포함하고 제1 만곡 영역 은 제1 만곡 영역 길이 (Lc1)를 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 53. 항목 52 에 있어서, Lc1>Ll1인, 형상화 연마 입자.
항목 54. 항목 52 에 있어서, Ll1>Lc1인, 형상화 연마 입자.
항목 55. 항목 52 에 있어서, 길이 인자 (Ll1/Lc1)를 더욱 포함하고, 이는 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 56. 항목 55 에 있어서, 길이 인자 (Ll1/Lc1)는 적어도 약 0.05, 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.2인, 형상화 연마 입자.
항목 57. 항목 52 에 있어서, 길이 인자 (Lc1/Ll1)를 더욱 포함하고, 이는 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 58. 항목 57 에 있어서, 길이 인자 (Lc1/Ll1)는 적어도 약 0.05, 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.2인, 형상화 연마 입자.
항목 59. 항목들4, 5, 및 51 중 어느 하나의 항목에 있어서, 측면의 제1 부분은 제1 만곡 영역에 연결되는 제2 선형 영역을 더욱 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 60. 항목 59 에 있어서, 제2 선형 영역은 길이 (Ll2)를 포함하고, Ll1은 실질적으로 Ll2와 같은, 형상화 연마 입자.
항목 61. 항목 에 있어서, Lc1>Ll2인, 형상화 연마 입자.
항목 62. 항목 59 에 있어서, 길이 인자 (Ll2/Lc1)를 더욱 포함하고, 이는 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 63. 항목 62 에 있어서, 길이 인자 (Ll2/Lc1)는 적어도 약 0.05, 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.2인, 형상화 연마 입자.
항목 64. 항목 59 에 있어서, 길이 인자 (Lc1/Ll2)를 더욱 포함하고, 이는 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 65. 항목 59 에 있어서, 길이 인자 (Lc1/Ll2)는 적어도 약 0.05, 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.2인, 형상화 연마 입자.
항목 66. 항목 59 에 있어서, 선형 합 인자 ((Ll1+Ll2)/Lc1)를 더욱 포함하고, 이는 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 67. 항목 66 에 있어서, 선형 합 인자 ((Ll1+Ll2)/Lc1)는 적어도 약 0.05, 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.2인, 형상화 연마 입자.
항목 68. 항목 59 에 있어서, 역의 선형 합 인자 (Lc1/(Ll1+Ll2))를 더욱 포함하고, 이는 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 69. 항목 68 에 있어서, 역의 선형 합 인자 (Lc1/(Ll1+Ll2))는 적어도 약 0.05, 적어도 약 0.1, 적어도 약 0.15, 적어도 약 0.2인, 형상화 연마 입자.
항목 70. 항목들 1 2, 3, 4, 5, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되고 둔각인 내부 코너를 형성하는 제1 만곡 영역을 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 71. 항목들 6 및 70 중 어느 하나의 항목에 있어서, 둔각의 값은 적어도 약 92° 내지 약 178° 이하이고, 둔각은 적어도 약 94°, 적어도 약 96°, 적어도 약 98°, 적어도 약 100°, 적어도 약 102°, 적어도 약 104°, 적어도 약 106°, 적어도 약 108°, 적어도 약 110°, 적어도 약 112°, 적어도 약 124°, 적어도 약 126°, 적어도 약 128°, 적어도 약 120°, 적어도 약 122°, 적어도 약 124°, 적어도 약 126°, 적어도 약 128°, 적어도 약 130°, 적어도 약 132°, 적어도 약 134°, 적어도 약 136°, 적어도 약 138°, 적어도 약 140°인, 형상화 연마 입자.
항목 72. 항목 71 에 있어서, 둔각은 약 176° 이하, 약 174° 이하, 약 172° 이하, 약 170° 이하, 약 168° 이하, 약 166° 이하, 약 164° 이하, 약 162° 이하, 약 160° 이하, 약 158° 이하, 약 156° 이하, 약 154° 이하, 약 152° 이하, 약 150° 이하, 약 148° 이하, 약 146° 이하, 약 144° 이하, 약 142° 이하, 약 140° 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 73. 항목들 6 및 70 중 어느 하나의 항목에 있어서, 측면의 제1 부분은 제1 내부 코너 및 제2 내부 코너를 포함하고, 제1 내부 코너 및 제2 내부 코너는 제1 만곡 영역의 반대측 단들에서 서로 이격되고, 제1 내부 코너는 제1 선형 영역 및 제1 만곡 영역 사이의 에지에 배치되고, 제2 내부 코너는 제1 만곡 영역 및 제2 선형 영역 사이의 에지에 배치되는, 형상화 연마 입자.
항목 74. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 일부-오목 형상을 가지는 측면의 제1 부분을 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 75. 항목들 및 중 어느 하나의 항목에 있어서, 일부-오목 형상은 측면의 제1 부분 총 길이 (Lfp1) 일부인 제1 만곡 영역 길이 (Lc1)를 가지는 제1 만곡 영역을 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 76. 항목 75 에 있어서, 길이 인자 (Lc1/Lfp)를 더욱 포함하고, 이는 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 77. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 만곡 영역은 적어도 2개의 구분된 만곡부들을 가지는, 형상화 연마 입자.
항목 78. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 만곡 영역은 단일 구분된 만곡부를 가지는 원호를 형성하는, 형상화 연마 입자.
항목 79. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 만곡 영역은 오목 형상을 형성하는, 형상화 연마 입자.
항목 80. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 만곡 영역은 제1 선형 영역 및 제2 선형 영역 사이에 배치되고, 제1 선형 영역은 제1 단이 몸체의 제1 외부 코너에 종료되고, 측면의 제1 부분을 따라 길이 (Ll1) 연장되고, 제2 단이 제1 만곡 영역에서 종료되어 제1 내부 코너를 형성하고, 제2 선형 영역은 제1 단이 몸체의 제2 외부 코너에서 종료되고, 측면의 제1 부분을 따라 길이 (Ll2) 연장되고, 제2 단이 제1 만곡 영역에서 종료되고 제2 내부 코너를 형성하는, 형상화 연마 입자.
항목 81. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 선형 영역 길이 (Ll1)는 측면의 제1 부분 총 길이 (Lfp) 일부이고, 길이 인자 (Ll1/Lfp)를 더욱 포함하고 이는 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 82. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제2 선형 영역 길이 (Ll2)는 측면의 제1 부분 총 길이 (Lfp) 일부이고, 길이 인자 (Ll2/Lfp)를 더욱 포함하고, 이는 약 1 이하, 약 0.95 이하, 약 0.9 이하, 약 0.85 이하, 약 0.8 이하, 약 0.75 이하, 약 0.7 이하, 약 0.65 이하, 약 0.6 이하, 약 0.55 이하, 약 0.5 이하, 약 0.45 이하, 약 0.4 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.35 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하, 약 0.05 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 83. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 만곡 영역은 만곡부 반경 (Rc1)을 포함하고 몸체는 폭 (w)을 포함하고, 만곡 반경 부 (Rc1)은 적어도 몸체 폭의 절반, 적어도 몸체 폭의 약 0.8 배, 적어도 몸체 폭의 1.5 배, 적어도 몸체 폭의 2 배이고, 만곡부 반경 (Rc1)은 폭의 약 50 배 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 84. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 만곡 영역은 몸체의 제1 외부 코너와 이격된 제1 단을 가지는, 형상화 연마 입자.
항목 85. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 만곡 영역은 몸체의 제2 외부 코너와 이격된 제2 단을 가지는, 형상화 연마 입자.
항목 86. 항목들 4 및 74 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 제2 만곡 영역을 더욱 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 87. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는, 서로 인접한 몸체의 제2 코너 및 제3 코너를 연장하는 측면의 제2 부분을 포함하고, 측면의 제2 부분은 제3 선형 영역에 연결되는 제2 만곡 영역을 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 88. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8중 어느 하나의 항목에 있어서, 측면의 제3 부분은 서로 인접한 몸체의 제1 코너 및 제3 코너를 연장하고, 측면의 제3 부분은 제5 선형 영역에 연결되는 제3 만곡 영역을 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 89. 항목들1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 적어도 제1 만곡 영역을 가지는 측면의 제1 부분, 측면의 제1 부분과 적어도 하나의 외부 코너에 의해 분리되고 적어도 제2 만곡 영역을 포함하는 측면의 제2 부분, 및 측면의 제1 부분과 적어도 하나의 외부 코너에 의해 분리되고 또한 측면의 제2 부분과 적어도 하나의 외부 코너에 의해 분리되고, 적어도 제3 만곡 영역을 포함하는 측면의 제3 부분을 적어도 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 90. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 및 8 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 외부 코너들의 합이 실질적으로 180°인 혼성 다각 형상이고, 제1 만곡 영역을 가지는 측면의 제1 부분을 더욱 포함하는, 형상화 연마 입자.
항목 91. 항목들 1, 2, 3, 4, 5, 6, 및 7 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 몸체 제1 아암의 최대 폭을 형성하는 제1 최대 팁 폭 (Wt1)을 포함하고, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 몸체 중점 및 제1 말단 사이에서 제1 아암 제1 말단으로부터 거리 이격되는, 형상화 연마 입자.
항목 92. 항목들 8 및 91 중 어느 하나의 항목에 있어서, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 제1 아암 축을 따라 최대 팁 폭 지점을 형성하고, 제1 아암은 아암 말단 및 최대 팁 폭 지점 사이에 연장되는 제1 팁 길이 (Ltip1)를 포함하고, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 아암 말단 및 몸체 중점 사이 거리로 정의되고 제1 아암 총 길이 (Larm1) 일부이고, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 적어도 약 0.01(Larm1), 적어도 약 0.02(Larm1), 적어도 약 0.03(Larm1), 적어도 약 0.04(Larm1), 적어도 약 0.05(Larm1), 적어도 약 0.06(Larm1), 적어도 약 0.07(Larm1), 적어도 약 0.08(Larm1), 적어도 약 0.09(Larm1), 적어도 약 0.1(Larm1), 적어도 약 0.12(Larm1), 적어도 약 0.15(Larm1), 적어도 약 0.18(Larm1), 적어도 약 0.2(Larm1), 적어도 약 0.22(Larm1), 적어도 약 0.25(Larm1), 적어도 약 0.28(Larm1), 적어도 약 0.3(Larm1), 적어도 약 0.32(Larm1), 적어도 약 0.35(Larm1), 적어도 약 0.38(Larm1), 적어도 약 0.4(Larm1)인, 형상화 연마 입자.
항목 93. 항목 92 에 있어서, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 약 0.95(Larm1) 이하, 약 0.9(Larm1) 이하, 약 0.85(Larm1) 이하, 약 0.8(Larm1) 이하, 약 0.75(Larm1) 이하, 약 0.7(Larm1) 이하, 약 0.65(Larm1) 이하, 약 0.6(Larm1) 이하, 약 0.55(Larm1) 이하, 약 0.5(Larm1) 이하, 약 0.45(Larm1) 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 94. 항목들 8 및 91 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 제1 아암의 제1 최대 팁 폭 지점 및 중점 사이에서 제1 아암의 최협 부분을 형성하는 제1 목 폭 (Wth1)을 더욱 포함하고, 제1 목 폭 (Wth1)은 제1 아암 축을 따라 제1 목 폭 지점을 형성하고, 제1 목 지점은 제1 최대 팁 폭 지점보다 중점에 더욱 가까운, 형상화 연마 입자.
항목 95. 항목 94 에 있어서, 제1 목 지점은 제1 목 지점 및 제1 최대 팁 폭 지점 사이에 연장되는 제1 목 길이 (Lth1)를 형성하고, 제1 목 길이 (Lth1)는 제1 아암 총 길이 (Larm1) 일부이고, 제1 목 길이 (Lth1)는 적어도 약 0.01(Larm1), 적어도 약 0.02(Larm1), 적어도 약 0.03(Larm1), 적어도 약 0.04(Larm1), 적어도 약 0.05(Larm1), 적어도 약 0.06(Larm1), 적어도 약 0.07(Larm1), 적어도 약 0.08(Larm1), 적어도 약 0.09(Larm1), 적어도 약 0.1(Larm1), 적어도 약 0.12(Larm1), 적어도 약 0.15(Larm1), 적어도 약 0.18(Larm1), 적어도 약 0.2(Larm1), 적어도 약 0.22(Larm1), 적어도 약 0.25(Larm1), 적어도 약 0.28(Larm1), 적어도 약 0.3(Larm1), 적어도 약 0.32(Larm1), 적어도 약 0.35(Larm1), 적어도 약 0.38(Larm1), 적어도 약 0.4(Larm1)인, 형상화 연마 입자.
항목 96. 항목 95 에 있어서, 제1 목 길이 (Lth1)는 약 0.95(Larm1) 이하, 약 0.9(Larm1) 이하, 약 0.85(Larm1) 이하, 약 0.8(Larm1) 이하, 약 0.75(Larm1) 이하, 약 0.7(Larm1) 이하, 약 0.65(Larm1) 이하, 약 0.6(Larm1) 이하, 약 0.55(Larm1) 이하, 약 0.5(Larm1) 이하, 약 0.45(Larm1) 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 97. 항목 94에 있어서, 제1 목 폭 (Wth1)은 제1 최대 팁 폭 (Wt1)보다 작은,
항목 98. 항목 97 에 있어서, 제1 목 폭 (Wth1)은 약 0.95(Wt1) 이하, 약 0.9(Wt1) 이하, 약 0.85(Wt1) 이하, 약 0.8(Wt1) 이하, 약 0.75(Wt1) 이하, 약 0.7(Wt1) 이하, 약 0.65(Wt1) 이하, 약 0.6(Wt1) 이하, 약 0.55(Wt1) 이하, 약 0.5(Wt1) 이하, 약 0.45(Wt1) 이하인, 형상화 연마 입자.
항목 99. 항목 98 에 있어서, 제1 목 폭 (Wth1)은 적어도 약 0.01(Wt1), 적어도 약 0.05(Wt1), 적어도 약 0.08(Wt1), 적어도 약 0.1(Wt1), 적어도 약 0.12(Wt1), 적어도 약 0.15(Wt1), 적어도 약 0.18(Wt1), 적어도 약 0.2(Wt1), 적어도 약 0.22(Wt1), 적어도 약 0.25(Wt1), 적어도 약 0.28(Wt1), 적어도 약 0.3(Wt1), 적어도 약 0.32(Wt1), 적어도 약 0.35(Wt1), 적어도 약 0.38(Wt1), 적어도 약 0.4(Wt1), 적어도 약 0.42(Wt1), 적어도 약 0.45(Wt1), 적어도 약 0.48(Wt1), 적어도 약 0.5(Wt1)인, 형상화 연마 입자.
항목 100. 항목들 8 및 91 중 어느 하나의 항목에 있어서,
몸체 제2 아암의 최대 폭을 형성하는 제2 최대 팁 폭 (Wt2)을 더욱 포함하고, 제2 최대 팁 폭 (Wt2)은 제2 아암의 제2 말단 및 몸체 중점 사이에 배치되고; 및 몸체 제3 아암의 최대 폭을 형성하는 제3 최대 팁 폭 (Wt3)을 더욱 포함하고, 제3 최대 팁 폭 (Wt3)은 제3 아암의 제3 말단 및 몸체 중점 사이에 배치되는, 형상화 연마 입자.
항목 101. 항목 100에 있어서,
몸체는 제2 아암의 제2 최대 팁 폭 지점 및 중점 사이에서 제2 아암의 최협 부분을 형성하는 제2 목 폭 (Wth2)을 더욱 포함하고, 제2 목 폭 (Wth2)은 제2 아암 축을 따라 제2 목 폭 지점을 형성하고 제2 목 지점은 제2 최대 팁 폭 지점보다 중점에 더욱 가깝고; 및 몸체는 제3 아암의 제3 최대 팁 폭 지점 및 중점 사이에서 제3 아암의 최협 부분을 형성하는 제3 목 폭 (Wth3)을 더욱 포함하고, 제3 목 폭 (Wth3)은 제3 아암 축을 따라 제3 목 폭 지점을 형성하고 제3 목 지점은 제3 최대 팁 폭 지점보다 중점에 더욱 가까운, 형상화 연마 입자.
항목 102. 형상화 연마 입자 제조 방법으로서, 형상화 연마입자의 몸체 형성 단계를 포함하고, 이는:
i) 적어도 약 350 MPa 내지 약 1500 MPa 이하 범위의 미리 결정된 강도를 가지는 재료 선택 단계 및 미리 결정된 강도에 기초하여 미리 결정된 팁 첨예도 및 미리 결정된 형상지수를 가지는 형상화 연마 입자의 몸체를 형성하는 단계;
ii) 적어도 약 0.01 내지 약 0.49 이하 범위의 형상화 연마 입자 몸체의 미리 결정된 형상지수를 선택하는 단계 및 및 미리 결정된 형상지수에 기초하여 미리 결정된 팁 첨예도 및 미리 결정된 강도를 가지는 몸체를 형성하는 단계; 및
iii) 적어도 약 1 미크론 내지 약 80 미크론 이하 범위의 형상화 연마 입자 몸체의 미리 결정된 팁 첨예도를 선택하는 단계, 및 미리 결정된 팁 첨예도에 기초하여 미리 결정된 형상지수 및 미리 결정된 강도를 가지는 형상화 연마 입자의 몸체를 형성하는 단계 중 중 적어도 하나를 포함하는, 형상화 연마 입자 제조 방법.
항목 103. 항목 102에 있어서, 형성 단계는 형상화 연마 입자의 자기-예리화 거동에 영향을 주는 형상화 연마 입자 몸체의 미리 결정된 팁 첨예도, 미리 결정된 형상지수, 및 미리 결정된 강도의 군에서 선택되는 입자 특징부의 연관성을 조절하는 단계를 포함하는, 형상화 연마 입자 제조 방법.
항목 104. 항목 102에 있어서, 입자 특징부의 연관성을 조절하는 단계는 약 0.7 내지 약 1.7 범위의 첨예도-형상-강도 인자 (3SF)를 가지는 몸체 형성 단계를 포함하는, 형상화 연마 입자 제조 방법.
항목 105. 항목 102에 있어서, 형성 단계는 적층, 인쇄, 압출, 성형, 캐스팅, 압축, 펀칭, 절편화, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 방법을 포함하는, 형상화 연마 입자 제조 방법.
항목 106. 항목 102에 있어서, 몸체는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하고, 몸체는:
일부-오목 형상을 가지는 측면의 제1 부분;
서로 인접한 몸체의 제1 코너 및 제2 코너 사이에서 연장되고 제1 선형 영역에 연결되는 제1 만곡 영역을 포함하는 측면의 제1 부분;
제1 선형 영역에 연결되는 제1 만곡 영역을 포함하고 둔각을 형성하는 내부 코너를 정의하는 측면의 제1 부분;
제1 만곡 영역을 가지는 측면의 제1 부분을 더욱 포함하고 외부 코너들의 합이 실질적으로 180°인 혼성 다각 형상;
몸체의 제1 아암의 최대 폭을 형성하고 제1 아암의 제1 말단 및 몸체 중점 사이에 배치되는 제1 최대 팁 폭 (Wt1); 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는, 형상화 연마 입자 제조 방법.
항목 107. 고정 연마물품으로서, 기판에 적층되는 연마 입자들을 포함하고, 반-수명/초기 에너지 인자는 1 이하인, 고정 연마물품.
항목 108. 고정 연마물품으로서, 기판에 적층되는 연마 입자들을 포함하고, 최소 연삭 비에너지 인자는 적어도 5%인, 고정 연마물품.
항목 109. 항목 108에 있어서, 고정 연마물품의 반-수명/초기 에너지 인자는 1 이하인, 고정 연마물품.
항목 110. 항목들 107 및 109 중 어느 하나의 항목에 있어서, 고정 연마물품의 반-수명/초기 에너지 인자는 1.20 이하 또는 1.16 이하 또는 1.10 이하 또는 1.06 이하 또는 1.00 이하 또는 0.99 이하 또는 0.98 이하 또는 0.97 이하 또는 0.96 이하 또는 0.95 이하 또는 0.94 이하 또는 0.93 이하 또는 0.92 이하 또는 0.91 이하 또는 0.9 이하 또는 0.89 이하 또는 0.88 이하 또는 0.87 이하 또는 0.86 이하 또는 0.85 이하 또는 0.84 이하 또는 0.83 이하 또는 0.82 이하 또는 0.81 이하 또는 0.8 이하 또는 0.79 이하 또는 0.78 이하 또는 0.77 이하 또는 0.76 이하 또는 0.75 이하 또는 0.74 이하 또는 0.73 이하 또는 0.72 이하 또는 0.71 이하 또는 0.7 이하 또는 0.69 이하 또는 0.68 이하 또는 0.67 이하 또는 0.66 이하 또는 0.65 이하 또는 0.64 이하 또는 0.63 이하 또는 0.62 이하 또는 0.61 이하 또는 0.6 이하 또는 0.55 이하 또는 0.5 이하인, 고정 연마물품.
항목 111. 항목 110에 있어서, 고정 연마물품의 반-수명/초기 에너지 인자는 적어도 0.01 또는 적어도 0.1 또는 적어도 0.15 또는 적어도 0.2 또는 적어도 0.25 또는 적어도 0.3 또는 적어도 0.35 또는 적어도 0.4 또는 적어도 0.45 또는 적어도 0.5 또는 적어도 0.55 또는 적어도 0.6 또는 적어도 0.65 또는 적어도 0.7 또는 적어도 0.75 또는 적어도 0.8 또는 적어도 0.85 또는 적어도 0.9 또는 적어도 0.95 또는 적어도 0.99 또는 적어도 1 또는 적어도 1.01인, 고정 연마물품.
항목 112. 항목 107에 있어서, 고정 연마물품의 최소 연삭 비에너지 인자는 적어도 5%인, 고정 연마물품.
항목 113. 항목들 및 중 어느 하나의 항목에 있어서, 고정 연마물품의 최소 연삭 비에너지 인자는 적어도 5.5% 또는 적어도 6% 또는 적어도 6.5% 또는 적어도 7% 또는 적어도 7.5% 또는 적어도 8% 또는 적어도 8.5% 또는 적어도 9% 또는 적어도 9.5% 또는 적어도 10% 또는 적어도 10.5% 또는 적어도 11% 또는 적어도 11.5% 또는 적어도 12% 또는 적어도 12.5% 또는 적어도 13% 또는 적어도 13.5% 또는 적어도 14% 또는 적어도 14.5%인, 고정 연마물품.
항목 114. 항목 113에 있어서, 고정 연마물품의 최소 연삭 비에너지 인자는 60% 이하 또는 50% 이하 또는 40% 이하 또는 30% 이하 또는 25% 이하 또는 20% 이하 또는 18% 이하 또는 15% 이하인, 고정 연마물품.
항목 115. 항목들107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 기판 주면에 결합되는 단일층의 연마 입자들을 형성하는 코팅 연마 물품을 더욱 포함하는, 고정 연마물품.
항목 116. 항목들107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 기판은 지지판이고, 지지판은 직물 재료를 포함하고, 지지판은 부직물 재료를 포함하고, 지지판은 유기 재료를 포함하고, 지지판은 고분자를 포함하고, 지지판은 천, 페이퍼, 필름, 직물, 털소재 직물 (fleeced fabric), 경화 파이버, 직물소재, 부직물 소재, 웨빙 (webbing), 고분자, 수지, 페놀수지, 페놀-라텍스 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 요소 포름알데히드 수지, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 재료를 포함하는, 고정 연마물품.
항목 117. 항목 116에 있어서, 지지판은 촉매, 커플링제, 경화제 (curants), 대전방지제, 현탁제, 안티-로딩제, 윤활제, 습윤제, 염료, 충전제, 점도조절제, 분산제, 소포제, 및 분쇄제로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 포함하는, 고정 연마물품.
항목 118. 항목 116에 있어서, 지지판 상부에 놓이는 접착층을 더욱 포함하고, 접착층은 메이크 코트를 포함하고, 메이크 코트는 지지판 상부에 놓이고, 메이크 코트는 지지판 일부에 직접 결합되고, 메이크 코트는 유기재료를 포함하고, 메이크 코트는 고분자 재료를 포함하고, 메이크 코트는 폴리에스테르, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리실록산, 실리콘, 셀룰로오스 아세테이트, 니트로셀룰로오스, 천연고무, 전분, 쉘락, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 소재를 포함하는, 고정 연마물품.
항목 119. 항목 118에 있어서, 접착층은 사이즈 코트를 포함하고, 사이즈 코트는 다수의 형상화 연마 입자들 일부 상부에 놓이고, 사이즈 코트는 메이크 코트 상부에 놓이고, 사이즈 코트는 다수의 형상화 연마 입자 일부에 직접 결합되고, 사이즈 코트는 유기 재료를 포함하고, 사이즈 코트는 고분자 재료를 포함하고 , 사이즈 코트는 폴리에스테르, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리실록산, 실리콘, 셀룰로오스 아세테이트, 니트로셀룰로오스, 천연고무, 전분, 쉘락, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 소재를 포함하는, 고정 연마물품.
항목 120. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 형상화 연마 입자들을 포함하는, 고정 연마물품.
항목 121. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자는 다수의 제1 타입의 형상화 연마 입자들의 일부이고, 다량의 제1 타입의 형상화 연마 입자들은 개방 코트에서 지지판에 결합되고, 개방 코트의 코팅 밀도는 약 70 입자들/cm2 이하인, 고정 연마물품.
항목 122. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자는 다수의 제1 타입의 형상화 연마 입자들의 일부이고, 다량의 제1 타입의 형상화 연마 입자들은 지지판에서 형상화 연마 입자들 블렌드인 밀폐 코트에서 지지판에 결합되고, 밀폐 코트의 코팅 밀도는 적어도 약 75 입자들/cm2인, 고정 연마물품.
항목 123. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 다수의 제1 타입의 형상화 연마 입자들 및 제2 타입의 연마 입자를 포함하는 블렌드를 포함하고, 제2 타입의 연마 입자는 형상화 연마 입자를 포함하고, 제2 타입의 연마 입자는 부형의 (diluent type) 연마 입자를 포함하고, 부형의 연마 입자는 불규칙 형상을 포함하는, 고정 연마물품.
항목 124. 항목 123에 있어서, 연마 입자들의 블렌드는 다수의 형상화 연마 입자들을 포함하고, 다수의 형상화 연마 입자들의 각각의 형상화 연마 입자는 지지판에 대하여 조절된 배향으로 배열되고, 조절된 배향은 미리 결정된 회전 배향, 미리 결정된 가로 배향, 및 미리 결정된 세로 배향 중 적어도 하나를 포함하는, 고정 연마물품.
항목 125. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 형상화 연마 입자를 포함하고 이는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 가지고, 몸체의 평균 팁 첨예도 범위는 약 80 미크론 이하 내지 적어도 약 1 미크론이고, 형상지수 범위는 적어도 약 0.01 내지 이하 약 0.47이고, 몸체의 강도는 적어도 약 350 MPa 및 약 1500 MPa 이하인, 고정 연마물품.
항목 126. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 형상화 연마 입자를 포함하고 이는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 가지고, 측면의 제1 부분은 일부-오목 형상을 가지는, 고정 연마물품.
항목 127. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 형상화 연마 입자를 포함하고 이는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 가지고, 측면의 제1 부분은 서로 가까이 있는 몸체의 제1 코너 및 제2 코너 사이에 연장되고, 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되는 제1 만곡 영역을 포함하는, 고정 연마물품.
항목 128. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 형상화 연마 입자를 포함하고 이는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 가지고, 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되고 둔각의 내부 코너를 형성하는 제1 만곡 영역을 포함하는, 고정 연마물품.
항목 129. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 형상화 연마 입자를 포함하고 이는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 가지고, 몸체는 외부 코너들의 합이 실질적으로 180°인 혼성 다각 형상이고, 제1 만곡 영역을 가지는 측면의 제1 부분을 더욱 포함하는, 고정 연마물품.
항목 130. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 형상화 연마 입자를 포함하고 이는 제1 주면, 제2 주면, 및 제1 주면 및 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체를 가지고, 몸체는 몸체의 제1 아암의 최대 폭을 형성하는 제1 최대 팁 폭 (Wt1)을 포함하고, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 제1 아암의 제1 말단으로부터 거리에 및 몸체 중점 및 제1 말단 사이에 배치되는, 고정 연마물품.
항목 131. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 적어도 다량의 연마 입자들은 형상화 연마 입자들을 포함하는, 고정 연마물품.
항목 132. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 형상화 연마 입자를 포함하고 이는 일부-오목 형상을 가지는 측면의 제1 부분을 포함하는 몸체를 가지는, 고정 연마물품.
항목 133. 항목 132에 있어서, 일부-오목 형상은 측면 제1 부분 총 길이 (Lfp1) 일부인 제1 만곡 영역 길이 (Lc1)를 가지는 제1 만곡 영역을 포함하는, 고정 연마물품.
항목 134. 항목 133에 있어서, 길이 인자 (Lc1/Lfp)를 더욱 포함하고 이는 약 1 이하 또는 약 0.95 이하 또는 약 0.9 이하 또는 약 0.85 이하 또는 약 0.8 이하 또는 약 0.75 이하 또는 약 0.7 이하 또는 약 0.65 이하 또는 약 0.6 이하 또는 약 0.55 이하 또는 약 0.5 이하 또는 약 0.45 이하 또는 약 0.4 이하 또는 약 0.35 이하 또는 약 0.3 이하 또는 약 0.35 이하 또는 약 0.3 이하 또는 약 0.25 이하 또는 약 0.2 이하 또는 약 0.15 이하 또는 약 0.1 이하 또는 약 0.05 이하인, 고정 연마물품.
항목 135. 항목 133에 있어서, 제1 만곡 영역은 적어도 2 구분된 만곡부들을 가지는, 고정 연마물품.
항목 136. 항목 133에 있어서, 제1 만곡 영역은 단일 구분된 만곡부를 가지는 원호를 형성하는, 고정 연마물품.
항목 137. 항목 133에 있어서, 제1 만곡 영역은 오목 형상을 형성하는, 고정 연마물품.
항목 138. 항목 133에 있어서, 제1 만곡 영역은 제1 선형 영역 및 제2 선형 영역 사이에 배치되고, 제1 선형 영역은 제1 단이 몸체의 제1 외부 코너에 종료되고, 측면의 제1 부분을 따라 길이 (Ll1) 연장되고, 제2 단이 제1 만곡 영역에서 종료되어 제1 내부 코너를 형성하고, 제2 선형 영역은 제1 단이 몸체의 제2 외부 코너에서 종료되고, 측면의 제1 부분을 따라 길이 (Ll2) 연장되고, 제2 단이 제1 만곡 영역에서 종료되고 제2 내부 코너를 형성하는, 고정 연마물품.
항목 139. 항목 133에 있어서, 제1 만곡 영역은 만곡부 반경 (Rc1)을 포함하고 몸체는 폭 (w)을 포함하고, 만곡 반경 부 (Rc1)은 적어도 몸체 폭의 절반, 적어도 몸체 폭의 약 0.8 배, 적어도 몸체 폭의 1.5 배, 적어도 몸체 폭의 2 배이고, 만곡부 반경 (Rc1)은 폭의 약 50 배 이하인, 고정 연마물품.
항목 140. 항목 133에 있어서, 제1 만곡 영역은 만곡부 반경 (Rc1)을 가지고 이는 4 mm 이하 또는 3 mm 이하 또는 2.5 mm 이하 또는 적어도 0.01 mm 또는 적어도 0.1 mm 또는 적어도 0.5 mm 또는 적어도 0.8 mm 또는 적어도 1 mm 또는 적어도 1.1 mm 또는 적어도 1.5 mm인, 고정 연마물품.
항목 141. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 연마 입자들은 형상화 연마 입자를 포함하고 이는 몸체를 가지고 몸체는 몸체의 제1 아암의 최대 폭을 형성하는 제1 최대 팁 폭 (Wt1)을 포함하고, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 제1 아암의 제1 말단으로부터 거리에 및 몸체 중점 및 제1 말단 사이에 배치되는, 고정 연마물품.
항목 142. 항목 141에 있어서, 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 제1 아암 축을 따라 최대 팁 폭 지점을 형성하고, 제1 아암은 아암 말단 및 최대 팁 폭 지점 사이에 연장되는 제1 팁 길이 (Ltip1)를 포함하는, 고정 연마물품.
항목 143. 항목 141에 있어서, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 아암 말단 및 몸체 중점 사이 거리로 정의되고 제1 아암 총 길이 (Larm1) 일부이고, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 적어도 약 0.01(Larm1)인, 고정 연마물품.
항목 144. 항목 141에 있어서, 제1 팁 길이 (Ltip1)는 약 0.95(Larm1) 이하인, 고정 연마물품.
항목 145. 항목들 107 및 108 중 어느 하나의 항목에 있어서, 몸체는 제1 아암의 제1 최대 팁 폭 지점 및 중점 사이에서 제1 아암의 최협 부분을 형성하는 제1 목 폭 (Wth1)을 더욱 포함하고, 제1 목 폭 (Wth1)은 제1 아암 축을 따라 제1 목 폭 지점을 형성하고, 제1 목 지점은 제1 최대 팁 폭 지점보다 중점에 더욱 가까운, 고정 연마물품.
항목 146. 항목 145에 있어서, 제1 목 지점은 제1 목 지점 및 제1 최대 팁 폭 지점 사이에 연장되는 제1 목 길이 (Lth1)를 형성하고, 제1 목 길이 (Lth1)는 제1 아암 총 길이 (Larm1) 일부이고, 제1 목 길이 (Lth1)는 적어도 약 0.01(Larm1)인, 고정 연마물품.
항목 147. 항목 145에 있어서, 제1 목 길이 (Lth1)는 약 0.95(Larm1) 이하인, 고정 연마물품.
항목 148. 항목 145에 있어서, 제1 목 폭 (Wth1)은 제1 최대 팁 폭 (Wt1)보다 좁고, 제1 목 폭 (Wth1)은 약 0.95(Wt1) 이하인, 고정 연마물품.
항목 149. 항목 148에 있어서, 제1 목 폭 (Wth1)은 적어도 약 0.01(Wt1)인, 고정 연마물품.

Claims (15)

  1. 형상화 연마 입자로서,
    제1 주면, 제2 주면, 및 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 상기 몸체는 약 0.7 내지 약 1.7 범위의 첨예도-형상-강도 인자 (3SF) 및 적어도 약 0.01 내지 약 0.47 이하 범위의 형상지수 (Shape Index)를 포함하는, 형상화 연마 입자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 적어도 약 0.1 및 약 0.45 이하의 형상지수를 포함하는, 형상화 연마 입자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 적어도 약 0.72 및 약 1.65 이하의3SF를 가지는, 형상화 연마 입자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 적어도 약 350 MPa 내지 약 1500 MPa이하 범위의 강도를 포함하는, 형상화 연마 입자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 약 80 미크론 이하 내지 적어도 약 1 미크론 범위의 팁 첨예도를 포함하는, 형상화 연마 입자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 결정 입자들을 포함하는 다결정 재료를 포함하고, 상기 평균 결정 입자 크기는 약 1 미크론 이하인, 형상화 연마 입자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 결합 연마 물품, 코팅 연마 물품, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 고정 연마물품의 일부로서 기판과 결합되는, 형상화 연마 입자.
  8. 형상화 연마 입자로서,
    제1 주면, 제2 주면, 및 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 상기 측면의 제1 부분은 부분-오목 형상을 가지는, 형상화 연마 입자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 몸체의 적어도 하나의 측면은 일부-오목 형상을 가지고 상기 측면의 제1 부분은 서로 인접한 상기 몸체의 제1 코너 및 제2 코너 사이에서 연장되고, 상기 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되는 제1 만곡 영역을 포함하는, 형상화 연마 입자.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 선형 영역은 제1 선형 영역 길이 (Ll1)를 포함하고 상기 제1 만곡 영역은 제1 만곡 영역 길이 (Lc1)를 포함하고, 약 1 이하 및 적어도 약 0.05의 길이 인자 (Ll1/Lc1)를 더욱 포함하는, 형상화 연마 입자.
  11. 제9항에 있어서, 상기 측면의 제1 부분은 제1 선형 영역에 연결되는 제1 만곡 영역을 포함하고 둔각인 내부 코너를 형성하는, 형상화 연마 입자.
  12. 제9항에 있어서, 상기 일부-오목 형상은 상기 측면의 상기 제1 부분 총 길이 (Lfp1) 일부인 제1 만곡 영역 길이 (Lc1)를 가지는 제1 만곡 영역을 포함하는, 형상화 연마 입자.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제1 만곡 영역은 만곡부 반경 (Rc1)을 가지고 상기 몸체는 폭 (w)을 포함하고, 상기 만곡부 반경 (Rc1)은 상기 몸체의 상기 폭의 적어도 절반인, 형상화 연마 입자.
  14. 제9항에 있어서, 상기 몸체는 적어도 제1 만곡 영역을 가지는 상기 측면의 제1 부분, 상기 측면의 제1 부분으로부터 적어도 하나의 외부 코너에 의해 분리되고 적어도 제2 만곡 영역을 포함하는 상기 측면의 제2 부분, 및 상기 측면의 제1 부분으로부터 적어도 하나의 외부 코너에 의해 또한 상기 측면의 제2 부분으로부터 적어도 하나의 외부 코너에 의해 분리되고 적어도 제3 만곡 영역을 포함하는 상기 측면의 제3 부분을 적어도 포함하는, 형상화 연마 입자.
  15. 형상화 연마 입자로서, 제1 주면, 제2 주면, 및 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면을 연장하는 측면을 포함하는 몸체로 구성되고, 상기 몸체는 상기 몸체의 제1 아암의 최대 폭을 형성하는 제1 최대 팁 폭 (Wt1)을 포함하고, 상기 제1 최대 팁 폭 (Wt1)은 상기 제1 아암의 제1 말단으로부터 이격되고 상기 몸체의 중점 및 상기 제1 말단 사이에 배치되는, 형상화 연마 입자.
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