TW201700218A - 具有可移除磨料構件之磨料物件及其分離與替換之方法 - Google Patents

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可欽 羅
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Abstract

本揭露係關於磨料物件，其等包括：一磨料構件，其具有相對的主表面、一工作表面以及一外部附接表面，其中該磨料構件包含具有大於約7.0的莫氏硬度的一無機材料；及一磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面以及一對應的磁力，其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接表面。本揭露之磨料物件可包括一第三構件。該第三構件係藉由一磁力來附接至該磁性構件。該磨料構件與所附接的磁性構件經設計成容易自該第三構件移除。本揭露亦提供自一磨料物件分離一磨料構件及替換一磨料物件之該磨料構件之方法。

Description

具有可移除磨料構件之磨料物件及其分離與替換之方法
本揭露大致上係關於磨料物件(abrasive articles)。具體而言，本揭露係關於磨料物件，該等磨料物件允許其中的組件易於分離以便可回收且重新使用支撐基材。本揭露進一步提供自磨料物件分離磨料構件之方法及替換磨料物件之磨料構件的方法。
已引進各種連同利用可分離的組件的磨料物件。此類磨料物件在例如英國專利第1,058,502號及美國專利第4,222,204號中加以描述。
磨料物件可用於各種應用中，包括例如可用於陶瓷及金屬精整之磨光膜、可用於調節化學機械平坦化(CMP)應用中所使用的拋光墊(polishing pad)之燒結磨料物件，例如，墊調節器、以及可用於玻璃及藍寶石打磨與拋光之結構化磨料。通常，磨料物件具有包括工作表面之磨料構件，該工作表面可包括磨料粒子及磨料塗層之至少一者。工作表面亦可包括結構化磨料，該結構化磨料包括磨料粒子及磨料塗層之至少一者。在一些應用中，磨料物件係由支撐基材(本文亦 稱為第三構件)來支撐。該支撐基材可由聚合材料或金屬材料製造。通常，一旦磨料物件之工作表面由於使用而變鈍或磨損且不再如所需般地作用，就丟棄該磨料物件且藉由具有新工作表面之新磨料物件替換。當丟棄磨料物件時，亦丟棄支撐基材，即使其仍如應用所要求般地作用。若歸因於製造及材料成本之至少一者而使得支撐基材係昂貴的，例如用來支撐墊調節器之燒結磨料板的機械加工的不銹鋼載體，則此可導致磨料物件之成本增加。因而，希望提供一種磨料物件，其中內含有工作表面之磨料構件可易與支撐基材分離，以便可於該支撐基材上替換具有新工作表面之新磨料構件。如此，支撐基材得以回收並重新使用，從而大大節約了成本。本揭露提供磨料物件，該等磨料物件允許磨料構件經由磁性附接之使用容易自支撐基材分離，以使得該支撐基材可得以回收並重新使用。本揭露之磨料物件允許將由各種各樣材料(尤其是不對磁場反應之材料(例如，非鐵磁材料))製成之多種磨料構件，以磁性耦合至例如支撐基材的第三構件。本揭露之磨料物件可特別有用作為例如CMP應用中可用的墊調節器。本揭露進一步提供自磨料物件分離磨料構件之方法及替換磨料物件之磨料構件的方法。
在一個態樣中，本揭露提供一種磨料物件，其包含：一磨料構件，其具有一工作表面及經設置與該工作表面相對的一外部附接表面，其中該磨料構件包含一基質材料及具有大於約7.0的莫氏硬度之一無機材料；及一磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面， 其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接表面；且其中該磨料物件在該磨料構件之該工作表面與該磁性構件之第一主表面之間的區域不含藉由一磁力將該磨料構件耦合至該磁性構件的一耦合結構。
在一個態樣中，本揭露提供一種磨料物件，其包含：一磨料構件，其具有一工作表面及經設置與該工作表面相對的一外部附接表面，其中該磨料構件包含一基質材料及具有大於約7.0的莫氏硬度之一無機材料；及一磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面，其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接表面；其中該磨料物件在該磨料構件之該工作表面與該磁性構件之第一主表面之間的區域不含藉由一磁力將該磨料構件耦合至該磁性構件的一耦合結構；及具有一第一主表面及一第二主表面之一第三構件，其中該第三構件之該第一主表面面對該磁性構件之該第二主表面，且其中該第三構件包含一鐵磁材料且係藉由一磁力來附接至該磁性構件。
在另一態樣中，本揭露提供一種自磨料物件分離磨料構件之方法，其包含：提供一種磨料物件，其包含：一磨料構件，其具有一工作表面及經設置與該工作表面相對的一外部附接表面，其中該磨料構件包含一基質材料及具有大於約7.0的莫氏硬度之一無機材料；及 一磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面，其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接表面，其中該磨料物件在該磨料構件之該工作表面與該磁性構件之第一主表面之間的區域不含藉由一磁力將該磨料構件耦合至該磁性構件的一耦合結構；及具有一第一主表面及一第二主表面之一第三構件，其中該第三構件之該第一主表面面對該磁性構件之該第二主表面，且其中該第三構件包含一鐵磁材料且係藉由一磁力來附接至該磁性構件；及將一分離力施加於該磨料構件、該磁性構件以及該第三構件之至少一者，其中該分離力超過該磁性構件與該第三構件之間的該磁力，引起該磨料構件及所附接的磁性構件自該第三構件分離。
在另一態樣中，本揭露提供一種替換磨料物件之磨料構件之方法，其包含：提供一種磨料物件，其包含：一磨料構件，其具有一工作表面及經設置與該工作表面相對的一外部附接表面，其中該磨料構件包含一基質材料及具有大於約7.0的莫氏硬度之一無機材料；及一磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面，其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接表面， 其中該磨料物件在該磨料構件之該工作表面與該磁性構件之第一主表面之間的區域不含藉由一磁力將該磨料構件耦合至該磁性構件的一耦合結構；及具有一第一主表面及一第二主表面之一第三構件，其中該第三構件之該第一主表面面對該磁性構件之該第二主表面，且其中該第三構件包含一鐵磁材料且係藉由一磁力來附接至該磁性構件，將一分離力施加於該磨料構件、該磁性構件以及該第三構件之至少一者，其中該分離力超過該磁性構件與該第三構件之間的該磁力，引起該磨料構件及所附接的磁性構件自該第三構件分離，提供一第二磨料物件，其包含；一磨料構件，其具有一工作表面及經設置與該工作表面相對的一外部附接表面，其中該磨料構件包含一基質材料及具有大於約7.0的莫氏硬度之一無機材料；及一磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面，其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接表面，且其中該磨料物件在該磨料構件之該工作表面與該磁性構件之第一主表面之間的區域不含藉由一磁力將該磨料構件耦合至該磁性構件的一耦合結構， 定位該第二磨料物件以使得該第二磨料物件之該磁性構件之該第二主表面近接且面對該第三構件之該第一主表面；及將該第二磨料物件之該磁性構件藉由一磁力來附接至該第三構件。
本揭露之磨料物件可進一步包括插置於磨料構件之外部附接表面與磁性構件之第一主表面之間且與其等接觸的黏合劑構件。
100‧‧‧磨料物件
110‧‧‧磨料構件
110a‧‧‧磨料構件
110b‧‧‧磨料構件
111‧‧‧工作表面
111a‧‧‧工作表面
111b‧‧‧工作表面
112‧‧‧外部附接表面
112a‧‧‧附接表面
112b‧‧‧附接表面
120‧‧‧磁性構件
120a‧‧‧磁性構件
120b‧‧‧磁性構件
121‧‧‧第一主表面
121a‧‧‧第一主表面
121b‧‧‧第一主表面
122‧‧‧第二主表面
122a‧‧‧第二主表面
122b‧‧‧第二主表面
140‧‧‧基質材料
141‧‧‧背襯
142‧‧‧基質材料支撐件
150‧‧‧無機材料
150’‧‧‧磨料粒子
150”‧‧‧無機塗層
160‧‧‧精確成型特徵
190‧‧‧切除部
200‧‧‧磨料物件
270‧‧‧黏合劑構件
270a‧‧‧黏合劑構件
270b‧‧‧黏合劑構件
300‧‧‧磨料物件
301‧‧‧磨料物件
380‧‧‧第三構件
381‧‧‧第一主表面
381a‧‧‧第一主表面
381b‧‧‧第一主表面
382‧‧‧第二主表面
385‧‧‧凸起緣
400‧‧‧磨料物件
410‧‧‧磨料物件
420‧‧‧磨料物件
430‧‧‧磨料物件
440‧‧‧磨料物件
440a‧‧‧磨料物件
440b‧‧‧第二磨料物件
450‧‧‧磨料物件
450a‧‧‧磨料物件
450b‧‧‧磨料物件
490‧‧‧對準空腔
495‧‧‧對準銷
500‧‧‧磨料物件
510‧‧‧磨料物件
590a‧‧‧對準空腔
590b‧‧‧對準空腔
590c‧‧‧對準空腔
595‧‧‧對準銷
595a‧‧‧對準銷
595b‧‧‧對準銷
595c‧‧‧對準銷
700‧‧‧磨料物件
705‧‧‧釋放空腔
707‧‧‧釋放銷
800‧‧‧磨料物件
805‧‧‧釋放邊緣溝槽
807‧‧‧釋放桿
900‧‧‧磨料物件
910‧‧‧釋放片
920‧‧‧釋放空腔
930‧‧‧螺釘
圖1A為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖1B為本揭露之圖1A的磨料物件之例示性實施例之切除部190的示意橫剖面側視圖。
圖1C為本揭露之圖1A的磨料物件之例示性實施例之切除部190的示意橫剖面側視圖。
圖1D為本揭露之圖1A的磨料物件之例示性實施例之切除部190的示意橫剖面側視圖。
圖1E為本揭露之圖1A的磨料物件之例示性實施例的示意俯視圖。
圖1F為本揭露之圖1A的磨料物件之例示性實施例的示意俯視圖。
圖1G為本揭露之圖1A的磨料物件之例示性實施例之切除部190的示意橫剖面側視圖。
圖1H為本揭露之圖1A的磨料物件之例示性實施例之切除部190的示意橫剖面側視圖。
圖1I為本揭露之圖1A的磨料物件之例示性實施例之切除部190的示意橫剖面側視圖。
圖1J為本揭露之圖1A的磨料物件之例示性實施例之切除部190的示意橫剖面側視圖。
圖2為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖3A為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖3B為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖4A為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖4B為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖4C為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖4D為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖4E為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖4F為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖5A為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖5B為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖6A至圖6D為根據本揭露之一例示性實施例之分離及替換磨料構件的例示性方法，如由本揭露之例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖所觀察到的。
圖7為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖8為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖9A為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
圖9B為根據本揭露之一個例示性實施例之一例示性磨料物件的示意橫剖面側視圖。
重複使用說明書及圖式中之參考元件符號，目的是要呈現本揭露相同或類同之特徵或元件。圖式未必按照比例繪製。如本文中所使用，「介於...之間(between)」一詞除非另外指定，否則當應用在數值範圍時，包括範圍的端點。由端點表述的數值範圍包括在該範圍內的所有數字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、 及5)以及該範圍內的任何範圍。除非另有所指，本說明書及申請專利範圍中用以表示特徵之尺寸、數量、以及物理特性的所有數字，皆應理解為在所有情況下以「約(about)」一詞修飾之。因此，除非另有相反指示，否則在前述說明書以及隨附申請專利範圍中所提出的數值參數係近似值，其可依據所屬技術領域中具有通常知識者運用本文所揭示之教示所欲獲得的所欲特性而有所不同。
應理解的是，所屬技術領域中具有通常知識者可擬出許多其他修改及實施例，其等仍屬於本揭露原理之範疇及精神。除非另有指明，本文中所用所有科學以及技術詞彙具本發明所屬技術領域中所通用的意義。本文所提出的定義是要增進對於本文常用之某些詞彙的理解，並不是要限制本揭露的範疇。本說明書與隨附申請專利範圍中所使用的單數形式「一(a,an)」與「該(the)」均包括複數指涉物(referents)，除非上下文中明顯地指示其他情形。本說明書及隨附申請專利範圍中所使用的術語「或(or)」之本義用法一般包括「及/或(and/or)」，除非上下文中明顯地指示其他情形。
在此揭露全文中，若一個表面接觸(in contact with)另一個表面，則兩表面本質上面對彼此。
「工作表面(Working surface)」係指磨料構件或磨料物件中將會相鄰於並且至少部分接觸所研磨之基材表面的表面。
根據本揭露的磨料物件包括磨料構件，其具有工作表面、及經設置與該工作表面相對的外部附接表面，其中該磨料構件包 含基質材料及具有大於約7.0的莫氏硬度之無機材料；以及磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面；其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接表面。在一些實施例中，磨料物件在磨料構件之工作表面與磁性構件之第一主表面之間的區域不含藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件的耦合結構。在一些實施例中，磁性構件係藉由非磁力來耦合至磨料構件。在一些實施例中，磨料物件在磨料構件之工作表面與磁性構件之第一主表面之間的區域不含藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件的耦合結構，且磁性構件係藉由非磁力來耦合至磨料構件。「耦合(couple)」意指磨料構件係附接至磁性構件，以使得當磨料構件以其工作表面面向下或垂直於地面來定位時，例如磁力或非磁力之耦合力係大於作用於磨料構件上之重力，而磨料構件不與磁性構件分開、或改變其相對於磁性構件之位置。磨料構件的侷限性在於，其相對的主表面只有一個是工作表面，即，專門設計用於研磨基材之表面，另一表面是外部附接表面，其經調適以提供磁性構件可固定至其之表面。磨料構件之外部附接表面可為實質上平面的。
本揭露之磨料構件包括具有大於約7.0的莫氏硬度之無機材料。該無機材料可為無機粒子或無機塗層之形式。在一些實施例中，無機材料可具有大於約7.0、大於約7.5、大於約8.0、大於約8.5、大於約9.0或甚至是大於約9.5的莫氏硬度。在一些實施例中，無機材料可具有約10或更小的莫氏硬度。無機材料可具有介於約7.0與約10之間、介於約7.5與約10之間、介於約8.0與約10之間、介於約8.5與約10之間或甚至是介於約9.0與約10之間的莫氏硬度。因 為莫氏硬度是相對標度，其中10是最大值且大致上與金剛石相關，所以具有大於金剛石的硬度之任何材料(例如，超硬富勒體(ultra-hard fullerite)、二硼化錸(rhenium diboride)、以及包括聚集(aggregated)的金剛石奈米棒之奈米晶金剛石)係指定為具有10的莫氏硬度。在一些實施例中，無機材料包括但不限於至少一者：石榴石(garnet)、氧化鋯(zirconia)、尖晶石(spinel)、矽酸鋯(zirconium silicate)、鉻(chromium)、氮化矽(silicon nitride)、碳化鉭(tantalum carbide)、氧化鋁(aluminum oxide)、碳化矽(silicon carbide)、碳化鎢(tungsten carbide)、碳化鈦(titanium carbide)、硼、碳化硼、氮化硼、二硼化錸、二硼化鈦、金剛石、類金剛石碳、超硬富勒體(ultra-hard fullerite)、二硼化錸、以及包括聚集的金剛石奈米棒之奈米晶金剛石。可使用二或更多種無機材料的組合，包括二或更多種無機粒子(例如，磨料粒子)的組合。無機材料不充當藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件的耦合結構。儘管無機材料不充當藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件的耦合結構，但在一些實施例中，無機材料可內含有少量鐵磁材料作為雜質或添加物；按重量計，小於20%、小於10%、小於5%、小於3%、小於1%的鐵磁材料或甚至是沒有鐵磁材料。在一些實施例中，該無機材料係非鐵磁的。
基質材料可為金屬、聚合物、陶瓷，例如生坯體陶瓷(green body ceramic)或燒結陶瓷、或其組合。基質材料可包括所屬領域中已知的各種添加物及填料。在一些實施例中，基質材料可不包括鐵磁材料。在一些實施例中，基質材料可包括鐵磁材料。在此等實施 例中，鐵磁材料之類型及數目經選擇，使得基質材料不充當藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件的耦合結構。在一些實施例中，基質材料內含有按重量計小於約50%、小於約40%、小於約30%、小於約20%、小於約10%、小於約5%、小於約3%的鐵磁材料，或甚至是沒有鐵磁材料。
本揭露之磨料物件可包括插置於磨料構件之外部附接表面與磁性構件之第一主表面之間且與其等接觸的黏合劑構件。該黏合劑構件將該磨料構件黏附至該磁性構件。該磁性構件可選地被永久固定至該磨料構件。
本揭露之磨料物件可包括一第三構件。在一些實施例中，該第三構件不含適合於在使用期間驅動或旋轉磨料物件之軸，例如，驅動軸。
本揭露之磨料物件可包括一或多個可選的對準空腔及/或一或多個可選的對準銷。
本揭露之磨料物件可包括一或多個可選的釋放機構(release mechanism)。該釋放機構可包括一或多個釋放空腔、一或多個釋放邊緣溝槽(edge groove)及/或一或多個釋放片(tab)。在一些實施例中，磨料物件之磨料構件不含輪轂結構(hub structure)，該輪轂結構作為驅動磨料構件之手段、且作為將磨料構件鎖定至套節構件(socket member)之手段。
圖1A至圖1J、圖2、圖3A及圖3B、圖4A至圖4F、圖5A及圖5B、圖7、圖8以及圖9A及圖9B展示數個特定但非限制性實施例。
現參考圖1A，磨料物件100包括：磨料構件110，其具有包括工作表面111及外部附接表面112之相對主表面；以及磁性構件120，其具有相對的第一主表面121及第二主表面122，其中磁性構件120之第一主表面121面對外部附接表面112。磨料構件110包括無機材料(未展示)，其具有大於約7.0的莫氏硬度。介於磨料構件110之工作表面111與磁性構件120之第一主表面121之間的區域不含藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件的耦合結構。「耦合結構(coupling structure)」意指經製造之物件。該耦合結構可包括板、輪轂、磁鐵，例如永久磁鐵或其類似物，更特定而言包括金屬板、金屬輪轂或永久磁鐵。該耦合結構可包括鐵磁材料，其自身不是永久磁鐵但對磁場反應。除磨料構件僅具有一個是工作表面的主表面的限制之外，該磨料構件可包括所屬領域已知的各種磨料材料，包括但不限於經塗佈磨料、非織造磨料、接合磨料、精確成型磨料(即，具有精確成型特徵或結構之磨料)以及燒結磨料。
圖1B更詳細地展示圖1A之切除部190的一個實施例。圖1B包括磨料構件110，其具有包括工作表面111及外部附接表面112之相對主表面；以及磁性構件120，其具有相對的第一主表面121及第二主表面122。磨料構件110進一步包括基質材料140、及呈磨料粒子150’之形式的無機材料150。於例如習知的經塗佈磨料物件 或金屬接合磨料物件中發現，磨料粒子150’係集中於工作表面111附近。磨料構件110包括工作表面111，其中磨料粒子150’在工作表面111處自基質材料140突出。該基質材料將磨料粒子固定至磨料構件。在一些實施例中，無機材料包含磨料粒子，該等磨料粒子至少部分地內含在基質材料的一部分中，該基質材料的該部分係近接該工作表面。習知的修整製程(dressing process)可用來在使用之前將磨料粒子初步曝露於工作表面111處，或研磨製程自身可在開始使用時初步曝露磨料粒子。在使用期間，磨料構件的磨耗可將新的磨料粒子曝露於工作表面111上，從而恢復工作表面111之研磨能力。另外，在使用期間可對工作表面111進行定期修整，從而曝露新的磨料粒子。磨料構件110亦可包括一或多個可選的背襯141。在一些實施例中，該等背襯將包括外部附接表面112。背襯141可為非鐵磁性。
在習知的經塗布磨料物件中，基質材料140可包括一或多個製造塗層(make coat)及一或多個上膠塗層(size coat)。該等製造塗層及上膠塗層通常本質上是聚合的，且可為熱塑性樹脂；包括但不限於聚酯、聚醯胺、聚烯、聚丙烯酸酯以及其組合；及熱固性樹脂，包括但不限於酚樹脂、胺基塑膠樹脂、胺甲酸酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酸化異三聚氰酸酯樹脂、氰酸酯樹脂、尿素甲醛樹脂、異三聚氰酸酯樹脂、丙烯酸化胺甲酸乙酯樹脂、丙烯酸化環氧樹脂、膠、以及其組合。基質材料140可塗布位於工作表面111處之磨料粒子150’的外表面。背襯141可包括但不限於紙背襯、織造及非織造背 襯、塑膠背襯、金屬背襯及類似者。在一些實施例中，可選的背襯可為非鐵磁性。
在金屬接合磨料物件中，基質材料140可包括金屬，包括但不限於鎳、銅、銀、黃銅、青銅、鋼以及其合金。用於金屬接合磨料物件之背襯141可包括但不限於金屬、金屬合金、金屬基質複合材(composite)、金屬化塑膠或聚合物基質強化複合材。在一些實施例中，可選的背襯可為非鐵磁性。
儘管基質材料140經展示為明顯比內含有磨料粒子150之區域厚，但基質材料140的厚度可根據該磨料物件之所需設計而改變。在一些實施例中，基質材料140的厚度可比磨料粒子150’之平均粒度(particle size)還大約5%、約10%、約20%、約50%、約100%、約200%或甚至約300%。在一些實施例中，基質材料140的厚度可比磨料粒子150’之平均粒度還小約1,000%、約800%、約600%、約400%或甚至約100%。磨料粒度可藉由所屬領域中之已知技術來測量，該等技術包括光散射，其可基於粒子體積得出平均粒度。
圖1C更詳細地展示圖1A之切除部190的另一實施例。圖1C中之元件的描述與圖1B之元件的描述相同，且使用相同的數字標記。圖1C包括呈磨料粒子150’之形式的無機材料150，該等磨料粒子150’實質上均勻地散佈於整個基質材料140中。當不存在任何可選的背襯時，外部附接表面112包括由基質材料140組成之表面。此實施例可例如由所屬領域已知的接合磨料或模製磨料物件來例 證。類似於圖1B之論述，修整製程在使用之前及/或使用期間可用來將磨料粒子曝露於工作表面111處。另外，在使用期間，磨料物件的磨耗可將新的磨料粒子曝露於工作表面111上，從而恢復工作表面111之研磨能力。基質材料140可包括參考先前論述的製造塗層及上膠塗層之所述相同材料。
圖1D更詳細地展示圖1A之切除部190的又一實施例。圖1D中之元件的描述與圖1B之元件的描述相同，且使用相同的數字標記。圖1D包括具有無機材料150之磨料構件110，該無機材料在工作表面111處呈單層的磨料粒子150’之形式。磨料粒子150’部分地嵌入基質材料140中，而磨料粒子150’在工作表面111處自基質材料140突出。此實施例例如係由所屬領域已知的燒結磨料來例證。在一些實施例中，金剛石磨料粒子係較佳的。基質材料140可包括先前論述的基質材料中任一者。基質材料140亦可包括金屬、金屬合金或金屬混合物，例如，金屬粉末混合物、可燒結或銅焊金屬、金屬合金或金屬混合物，例如，可燒結金屬粉末混合物。在磨料構件中用來固定磨料粒子150’之基質材料可包括金屬，諸如例如，錫、青銅、銀、鐵、及合金、鈦、鈦合金、鋯、鋯合金、鎳、鎳合金、鉻、及鉻合金、不銹鋼以及其組合。一種特別有用的合金是鎳-鉻合金。磨料粒子可具有經設計之空間分佈，例如，一設計圖案或重複圖案，或可具有一隨機空間分佈。
圖1E展示圖1A的磨料物件之另一實施例的示意俯視圖。圖1E展示磨料物件100，其包括具有工作表面111之磨料構件 110、磨料粒子150’以及基質140。磨料粒子在工作表面中之空間分佈，即，磨料粒子之配置，可為隨機的。
圖1F展示圖1A的磨料物件之又一實施例的示意俯視圖。圖1F展示磨料物件100，其包括具有工作表面111之磨料構件110、磨料粒子150’以及基質140。磨料粒子在工作表面中之空間分佈(即，磨料粒子之配置)係一特定圖案。可使用所屬領域中已知的圖案，包括但不限於六方格、正方形格、矩形格、斜方格、同心圓、正方形、三角形及類似者。該圖案可為重複圖案。
在一些實施例中，工作表面111中之磨料粒子密度可大於約100粒子/cm2、大於約200粒子/cm2、大於約400粒子/cm2；小於約10000粒子/cm2、小於約5000粒子/cm2或甚至是小於約1000粒子/cm2。
在一些實施例中，本揭露之磨料構件的無機材料可為磨料粒子。磨料粒子包括但不限於以下至少一者：石榴石、尖晶石、矽酸鋯、鉻、氮化矽、碳化鉭、氧化鋁、碳化矽、碳化鎢、碳化鈦、硼、氮化硼、碳化硼、二硼化錸、二硼化鈦、金剛石、類金剛石碳、超硬富勒體、二硼化錸、以及包括聚集的金剛石奈米棒之奈米晶金剛石。可使用二或更多種磨料粒子之組合。磨料粒度沒有特別的限制且包括所屬領域中通常已知的粒度。
在一個實施例中，基質材料是一或多種金屬且無機材料是金剛石粒子。
圖1G更詳細地展示圖1A之切除部190的另一實施例。圖1G中之許多元件與圖1B之元件相同，且在此等情況下，使用相同的數字標記。圖1G之磨料構件110包括基質材料140，其包括複數個精確成型特徵160，且包括可選的基質材料支撐件142。磨料構件110包括內含在基質材料140中之磨料粒子(未展示)。工作表面111包括複數個精確成型特徵160之遠端及側表面。精確成型特徵可藉由所屬領域中之任何已知的方法來製造，該方法包括但不限於機械加工、微機械加工、微複製、模製、擠出、射出模製、及類似者，以使得精確成型特徵得以製造且自一部分至另一部分及在一部分內是可重製的(reproducible)，從而反映出複製設計的能力。可藉由於生產工具(例如，模具或壓紋工具)中的澆注或模製基質材料140來製備精確成型特徵(即，形貌特徵)，其中該生產工具具有複數個微米級至毫米級形貌特徵。在自生產工具移除基質材料時，一連串微米級至毫米級形貌特徵在基質材料之表面中出現。基質材料之形貌特徵具有和原本生產工具之特徵相反的形狀。此製程可稱為微複製製造技術且得到微複製磨料，例如，精確成型磨料。基質材料140可為聚合物或稍後固化以形成聚合物之聚合物前驅物。基質材料140可包括相對於上述製造塗層及上膠塗層所討論之相同材料。在聚合物前驅物係用來形成基質材料140之實施例中，由陽離子型、陰離子型或自由基固化機構來固化之聚合物前驅物系統係特別有用的。用來形成精確成型特徵之聚合物或聚合物前驅物包括呈磨料粒子形式之無機材料(未展示)，從而得到磨料構件110。磨料粒子可為先前描述的彼等。可於可選的基 質材料支撐件142上製造基質材料140。可選的基質材料支撐件142可為先前所述背襯中之任一者。基質材料支撐件142可為非鐵磁性。在一些實施例中，該基質材料支撐件將包括外部附接表面112。
在類似於先前實施例之另一實施例中，基質材料140包括精確成型特徵160，該等精確成型特徵與基質材料支撐件142一體形成，圖1H。然後基質材料140及基質材料支撐件142可為相同材料且可經指定為單層。磨料構件110包括內含在基質材料140中之磨料粒子(未展示)。工作表面111包括複數個精確成型特徵160之遠端及側表面。
圖1I更詳細地展示圖1A之切除部190的另一實施例。圖1I中之許多元件與圖1B之元件相同，且在此等情況下，使用相同的數字標記。磨料構件110包括基質材料140及呈無機塗層150”之形式的無機材料150。無機塗層150”可藉由所屬領域中之任何已知的技術形成，該等技術包括但不限於化學氣相沉積(CVD)及物理氣相沉積(PVD)。基質材料140可為聚合的、金屬或陶瓷的。該基質材料可包括先前論述的聚合材料。該基質材料可為陶瓷材料。在PCT Publ.Appl.Nos.WO2014/022453,WO2014/022462及WO2014/022465中揭露特別有用的陶瓷材料，所有的該等揭露中以全文引用之方式併入本文。陶瓷材料包括但不限於碳化物，例如，碳化矽、碳化硼、碳化鋯、碳化鈦、碳化鎢或其組合。在一些實施例中，陶瓷按重量計是至少約百分之50、至少約百分之70以及甚至是至少約百分之90碳化 物。在一些實施例中，陶瓷按重量計係介於約70%與約99.9%之間，或甚至是介於約90%與約99.9%之間。
圖1J更詳細地展示圖1A之切除部190的又一實施例。圖1J中之許多元件與圖1I之元件相同，且在此等情況下，使用相同的數字標記。磨料構件110包括基質材料140及呈無機塗層150”之形式的無機材料150。無機塗層150”可藉由所屬領域中之任何已知的技術形成，該等技術包括但不限於化學氣相沉積(CVD)及物理氣相沉積(PVD)。磨料構件110進一步包括由基質材料140製造之複數個精確成型特徵160。呈無機塗層150”形式之無機材料150塗布出精確成型特徵160。工作表面111包括有複數個精確成型特徵160之塗布表面，精確成型特徵包括經塗布尖端。精確成型特徵160可經由機械加工、微機械加工、微複製、模製、擠出、射出模製、以及陶瓷壓製等形成，以使得精確成型特徵得以製造且自一部分至另一部分及在一部分內是可重製的，從而反映出複製設計的能力。基質材料140可為聚合的、金屬或陶瓷的，陶瓷係特別有用的。在一個實施例中，陶瓷模壓製程係用來形成精確成型特徵。陶瓷材料可為先前描述的彼等。陶瓷材料可為生坯體陶瓷或燒結陶瓷。生坯體陶瓷係未燒結、經壓縮的陶瓷元件，如將由所屬技術領域中具有通常知識者正常提及。生坯體陶瓷可經燒結來達成高密度、剛性、斷裂韌度以及良好的特徵保真度(feature fidelity)，從而形成燒結陶瓷。
無機塗層可藉由所屬領域中之任何已知的技術形成，該等技術包括但不限於化學氣相沉積(CVD)及物理氣相沉積(PVD)。在 PCT公開申請案第WO2014/022453號、第WO2014/022462號以及第WO2014/022465號中揭露特別有用的陶瓷材料及無機塗層，所有的該等揭露以全文引用之方式併入本文。在一些實施例中，磨料構件之無機塗層包括但不限於以下至少一者：石榴石、尖晶石、矽酸鋯、鉻、氮化矽、碳化鉭、氧化鋁、碳化矽、碳化鎢、碳化鈦、硼、氮化硼、碳化硼、二硼化錸、二硼化鈦、金剛石、類金剛石碳、超硬富勒體、二硼化錸、以及包括聚集的金剛石奈米棒之奈米晶金剛石。可使用二或更多種無機塗層之組合，呈現層或分離的離散區域之形式。在一些實施例中，無機材料包含經設置於基質材料之至少一部分上的無機塗層，該基質材料之該至少一部分係近接工作表面。無機塗層可為抗磨性塗層。
在一個實施例中，無機材料是陶瓷材料，例如，生坯體陶瓷或燒結陶瓷，且無機塗層係選自金剛石及類金剛石碳之至少一者。
在一些實施例中，選擇無機材料、基質材料以及背襯之至少一者，以使得磨料材料、基質材料、以及背襯之至少一者不允許藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件。在一些實施例中，選擇無機材料、基質材料以及背襯之至少一者的量，以使得磨料材料、基質材料、以及背襯之至少一者不允許藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件。
本揭露之磨料物件包括磨料構件110，磨料構件110包括工作表面111、外部附接表面112以及無機材料150。外部附接表面 112非設計成工作表面且可展示比工作表面111明顯更少的研磨能力，例如如由習知的研磨移除速率測試所量測的。在一些實施例中，當在相同測試條件下使用經研磨之同一基材量測移除速率時，外部附接表面獲得之移除速率相對於工作表面獲得之移除速率的比率小於約0.5、小於約0.3、小於約0.1、小於約0.05、或甚至是小於約0.02。儘管未定義特定測試，但所屬技術領域中具有通常知識者可基於磨料物件之結構及經研磨之基材來選擇測試方法及對應的測試條件，且於磨料構件之工作表面及外部附接表面上進行測試且確定移除速率的比率。
在本揭露之另一實施例中，磨料物件包含根據先前揭露的磨料構件中任一者之磨料構件，該磨料構件具有工作表面及經設置為與該工作表面相對的外部附接表面，其中該磨料構件包含基質材料及具有大於約7.0的莫氏硬度之無機材料；磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面，其中該磁性構件之第一主表面面對外部附接表面；以及黏合劑構件，其插置於外部附接表面與磁性構件之第一主表面之間且與其等接觸。該黏合劑構件將磨料構件黏附至磁性構件。在一些實施例中，黏合劑構件將磨料構件之外部附接表面黏附至磁性構件之第一主表面。在一些實施例中，介於磨料構件之工作表面與磁性構件之第一主表面之間的區域不含藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件的耦合結構。在一些實施例中，磁性構件係藉由非磁力來耦合至磨料構件。磁性構件可永久固定至磨料構件。磨料物件可包括一 第三構件。在一些實施例中，該第三構件不包括適合於在使用期間驅動或旋轉磨料物件之軸，例如，驅動軸。
圖2展示磨料物件200，其包括：磨料構件110，其具有包括工作表面111及外部附接表面112之相對的主表面；以及磁性構件120，其具有相對的第一主表面121及第二主表面122，其中磁性構件120之第一主表面121面對外部附接表面112。磨料構件110可為先前描述的磨料構件中任一者。黏合劑構件270係插置於磨料構件110之外部附接表面112與磁性構件120之第一主表面121之間且與其等接觸。黏合劑構件270可為單個黏合劑層，或可包含二或更多個黏合劑層(未展示)。黏合劑構件270可包括其他層，諸如背襯、支撐件及類似者(未展示)。例如，黏合劑構件270可包括具有兩個相對的主表面之聚合背襯，其中各主表面具有經設置於其上之黏合劑，例如雙面膠帶。用來形成黏合劑構件270之黏合劑或若干黏合劑未特別限制。黏合劑構件270可包括但不限於壓敏黏合劑、熱固性黏合劑以及熱可活化黏合劑(例如，熱熔黏合劑)之至少一者。若黏合劑包含多個黏合劑層，則該等黏合劑層可為相同黏合劑或不同黏合劑。有用的黏合劑包括但不限於環氧樹脂、聚酯、聚胺甲酸酯、間苯二酚、聚醯亞胺、聚矽氧以及丙烯酸酯。在一些實施例中，熱固性黏合劑，例如，熱固性環氧樹脂可特別有用。在一些實施例中，壓敏黏合劑，例如，丙烯酸類壓敏黏合劑可特別有用。在一些實施例中，黏合劑構件是非鐵磁性。在一些實施例中，選擇黏合劑構件以使得該黏合劑構件不允許藉由磁力將磨料構件耦合至磁性構件。
黏合劑構件可包括一或多種助黏劑，該等助黏劑改良至磨料構件之外部附接表面及磁性構件之第一主表面之一者或兩者的接合。另外，磨料構件之外部附接表面及磁性構件之第一主表面之一者或兩者可包括在其上之助黏劑，例如，底膠(primer)，該助黏劑有助於至黏合劑構件之接合。黏合劑構件可藉由所屬領域中已知的習知技術來黏附至磨料構件之外部附接表面及磁性構件之第一主表面，該等技術包括但不限於壓敏黏合轉移膠帶或雙面壓敏黏合膠帶之層壓、熱熔黏合劑之模塗、熱熔黏合膜之熔壓接合、液態「現場固化(cure in place)」黏合劑之塗佈後固化。在一些實施例中，黏合劑構件係實質上平面的。
本揭露之磨料物件可包括一第三構件。在本揭露之磨料物件之一些實施例中，磁性構件係磨料物件內用於將磨料物件附接至第三構件之主要手段。在其他實施例中，磁性構件係磨料物件內用於將磨料物件附接至第三構件之唯一手段。
在本揭露之另一實施例中，磨料物件包含根據先前揭露的磨料物件中任一者的磨料物件，該磨料物件進一步包含具有第一主表面及第二主表面之第三構件，其中第三構件之第一主表面面對磁性構件之第二主表面，且其中該第三構件包含鐵磁材料且係藉由磁力來附接至磁性構件。在一些實施例中，(附接之)磁力係大於作用於磁性構件及磨料構件上之歸因於加速度且歸因於重力的對應力。在一些實施例中，(附接之)磁力比作用於磁性構件及磨料構件上之歸因於加速度且歸因於重力的對應力大兩倍。當界定磨料構件及磁性構件之質量 (歸因於重力的加速度作用於該質量上)時，包括在該質量中的是位於磨料構件與磁性構件之間的任何材料，例如，黏合劑構件。在一些實施例中，第三構件不是永久磁鐵及/或第三構件不含一或多個經製造之永久磁鐵，其完全地或部分地內含在位於該第三構件中之空腔內。
圖3A展示磨料物件300，其包括如前所述的磨料物件200。磨料物件300進一步包括第三構件380，該第三構件具有第一主表面381及第二主表面382。第三構件380包含鐵磁材料且係藉由磁力來附接至磁性構件120。在一些實施例中，第三構件380基本上由鐵磁材料，例如鐵磁板組成。在其他實施例中，第三構件可為複合或層壓構造。第三構件可包含聚合材料及選自以下之鐵磁材料：複數個鐵磁粒子之至少一者、至少一鐵磁板以及其組合。可選地，該鐵磁材料可至少部分地內含在聚合材料內。鐵磁材料可包括但不限於鐵、鎳、鈷以及釓之至少一者。特別有用的鐵磁材料包括鐵磁鋼及鐵磁不銹鋼之至少一者。在一些實施例中，第三構件包含鐵磁不銹鋼。儘管圖3A之磨料物件展示與第三構件380具有相同寬度的磨料物件200，但在一些實施例中，磨料物件200可具有比第三構件380小的寬度、或比第三構件380大的寬度。注意，在圖3A中，磨料物件之寬度平行於工作表面111。第三構件可選地包括凸起緣(raised rim)。
在一些實施例中，第三構件可包括凸起緣，從而產生凹部(recess)。該凹部經組態以接收磨料物件，例如磨料物件200，該磨料物件包括至少磨料構件及磁性構件。圖3B展示磨料物件301，其包括如前所述的磨料物件200。磨料物件300進一步包括第三構件 380，該第三構件具有第一主表面381a與381b及第二主表面382以及凸起緣385。凸起緣385經組態以接收磨料物件200，以使得磨料構件110之工作表面111處於第一主表面381b上方，從而允許工作表面111與將要研磨之基材接觸。凸起緣之外邊緣可為斜面的。
可將用於抑制或改良磨料物件之平面性之其他材料(例如，薄膜)設置於第三層與磁性構件之間，前提條件是所添加之材料不會干擾藉由磁力將第三構件附接至磁性構件之能力。
在一些實施例中，磨料物件200可具有比第三構件380小的寬度，磨料物件200隨後可稱為磨料區段。在此等實施例中，第三構件之第一主表面面對各磨料區段之磁性構件之第二主表面，該第三構件包含鐵磁材料且磨料區段係藉由磁力來附接至第三構件。
藉由磁力附接至第三構件之磨料區段之數目沒有特別限制。在一些實施例中，至少1個、至少2個、至少3個、至少4個、至少5個、至少6個、或甚至是至少10個磨料區段可藉由磁力來附接至第三構件380。在一些實施例中，多達20個、多達30個、多達40個以及甚至是多達100個磨料區段可藉由磁力來附接至第三構件。在一些實施例中，1與100之間、1與40之間、1與30之間、1與20之間、1與10之間、2與100之間、2與40之間、2與20之間或甚至是2與10之間的磨料區段可藉由磁力來附接至第三構件。
在本揭露之磨料物件中，磁性構件可為所屬領域中已知的任何磁性構件。磁性構件可為由聚合物基質製造之複合材料，該聚合物基質包括分散於聚合物基質中之磁性材料，例如鐵磁材料。該鐵 磁材料可為鐵磁粉末。聚合物基質可為勁性的(stiff)，例如，熱固性或熱塑性材料，其具有至少約高於室溫的玻璃轉移溫度，一般高於室溫至少約20攝氏度、至少約40攝氏度、至少約100攝氏度或甚至是至少約150攝氏度，且高於室溫不超過約350攝氏度。聚合物基質可為撓性的，例如，熱固性或熱塑性材料，其具有至少約低於室溫的玻璃轉移溫度，一般低於室溫至少約10攝氏度、至少約20攝氏度、至少約40攝氏度或甚至是至少約100攝氏度，且低於室溫不小於約170攝氏度。勁性聚合物基質之使用產生勁性磁性構件。撓性聚合物基質之使用產生撓性磁性構件。在一些實施例中，磁性構件可具有大於約0.1mm、大於約0.2mm、大於約0.5mm以及甚至是大於約1mm的厚度；小於約10mm、小於約5mm、小於約4mm、小於約3mm或甚至是小於約2mm的厚度。在一些實施例中，磁性構件可介於約0.1mm與10mm之間、介於約0.1mm與5mm之間、介於約0.1mm與3mm之間或甚至是介於約0.5mm與約3mm之間。在一些實施例中，磁性構件可為磁片材，諸如購自Nihon Industrial Products Pte Ltd,Midview City,Singapore之產品編號為NP12的Flexible Rubber Magnet。在一些實施例中，磁性構件係實質上平面的。
在本揭露之另一實施例中，磨料物件包含根據先前揭露的磨料物件中任一者的磨料物件，其中磁性構件包括延伸至磁性構件中之至少一對準空腔(alignment cavity)。圖4A展示磨料物件400，其包括如前所述的磨料物件200。磨料物件400進一步包括延伸至磁性構件120中之對準空腔490。儘管對準空腔490延伸至黏合劑構件 270，但該對準空腔可僅部分地延伸至磁性構件120中或可延伸至黏合劑構件270中。在一些實施例中，對準空腔可延伸至黏合劑構件中。圖4B描繪磨料物件410，其具有延伸穿過磁性構件120、黏合劑構件270且延伸至磨料構件110中之對準空腔490。
在又一實施例中，磨料物件可包括第三構件，該第三構件包括至少一對準銷(alignment pin)。該對準銷係經設計(即，定尺寸及定位)以匹配磨料物件之對準空腔。此使得磨料構件與所附接的磁性構件能夠相對於第三構件以所需的空間定位來置放。圖4C展示磨料物件420，該磨料物件包括如前所述的磨料物件400，且進一步包括具有對準銷495之第三構件380。對準銷495係定位於對準空腔490中，以有助於使磨料物件400與第三構件380對準。類似地，圖4D展示磨料物件430，該磨料物件包括如前所述的磨料物件410，且進一步包括具有對準銷495之第三構件380。對準銷495係定位於對準空腔490中，以有助於使磨料物件410與第三構件380對準。對準銷可例如經由機械加工與第三構件380一體形成，或可為分離組件。
在另一實施例中，磨料物件包含根據先前揭露的磨料物件中任一者的磨料物件，其中磁性構件包括延伸至磁性構件中之至少兩個對準空腔。圖4E展示磨料物件440，其包括如前所述的磨料物件200。磨料物件440進一步包括延伸至磁性構件120中之對準空腔490。儘管對準空腔490在圖4E中延伸至黏合劑構件270，但該對準空腔可僅部分地延伸至磁性構件120中、可延伸至黏合劑構件270中或可延伸至磨料構件110中。在又一實施例中，先前的磨料物件可進 一步包括第三構件，該第三構件包括至少兩個對準銷。圖4F展示磨料物件450，該磨料物件包括如前所述的磨料物件440，且進一步包括具有對準銷495之第三構件380。對準銷495之各者係定位於對準空腔490之一者中，以有助於使磨料物件440與第三構件380對準。對準銷或若干對準銷可例如經由機械加工與第三構件380一體形成，或可為分離組件。
在圖4E及圖4F中，對準銷經展示具有相同長度且對準空腔經展示具有相同深度。然而，對準銷之長度可改變，只要對應之對準空腔之深度經調整成容納(accommodate)該對準銷長度。對準銷及空腔應當設計成允許第三構件380之第一主表面381近接及/或接觸磁性構件120之第二主表面122，即，從而允許藉由磁力將第三構件380附接至磁性構件120。在圖4E及圖4F中，對準銷經展示具有相同寬度且對準空腔經展示具有相同寬度。然而，對準銷之寬度可根據本文所述的公差(tolerance)來改變，只要對應對準空腔之寬度經調整成容納該對準銷寬度。
在本揭露之另一實施例中，磨料物件包含根據先前揭露的磨料構件中任一者的磨料構件，其中該磨料構件包括自磁性構件之第二主表面之平面延伸的至少一對準銷。圖5A展示磨料物件500，其包括：磨料構件110，其具有包括工作表面111及外部附接表面112之相對的主表面；以及磁性構件120，其具有相對的第一主表面121及第二主表面122，其中磁性構件120之第一主表面121面對外部附接表面112。磨料物件500進一步包括自磁性構件120之第二主表面 122之平面延伸的對準銷595，進一步界定為對準銷595a、595b以及595c。對準銷595a起於磨料構件110之附接表面112且自磁性構件120之第二主表面122之平面延伸。對準銷595b起於黏合劑構件270之表面且自磁性構件120之第二主表面122之平面延伸。對準銷595c起於磁性構件120之第二主表面122且自磁性構件120之第二主表面122之平面延伸。儘管展示了三個不同的對準銷，但該等對準銷可為完全相同的，即，其等可具有相同長度、寬度以及相對於磨料物件之厚度的起始深度，或其等可為不同的。在又一實施例中，先前的磨料物件可包括第三構件，該第三構件包括至少一對準空腔。該至少一對準空腔係經設計(即，定尺寸及定位)以匹配磨料物件之至少一對準銷。此使得磨料構件與所附接的磁性構件能夠相對於第三構件以所需的空間定位來置放。圖5B展示磨料物件510，該磨料物件包括如前所述的磨料物件500，且進一步包括具有對準空腔590a、590b以及590c之第三構件380。對準銷595a、595b以及595c之各者係定位於對準空腔590a、590b以及590c之一者中，以有助於使磨料物件500與第三構件380對準。
對準銷及對準空腔之數目沒有特別限制且可包括1、2、3、4、5或甚至更多個。在一些實施例中，對準銷及對準空腔之數目係介於約1與約40之間、約1與約30之間、介於約1與約20之間、介於約1與約10之間或甚至是介於約2與約10之間。對準銷之數目可為相同的或小於對準空腔之數目。在一些實施例中，對準銷之數目與對準空腔之數目相同。若使用多於一個對準空腔及對準銷，則 該等對準銷係經設計(即，定尺寸及定位)以匹配磨料物件之對準空腔。一般而言，對準銷係定尺寸成寬度及高度比對準空腔之寬度及深度略小，以便該銷可平滑地滑動至空腔中。對準銷及空腔未經設計成將第三構件附接至磨料物件、磁性構件及/或磨料構件。對準銷壁與空腔壁之間的公差可大於約0.01mm、大於約0.05mm、或甚至大於約0.1mm；小於約2.0mm、小於約1.0mm、小於約0.5mm、小於約0.3mm、小於約0.2mm或甚至小於約0.18mm。選擇對準銷之長度以使得其短於對準空腔之深度，從而使得第三構件380之第一主表面381能夠近接及/或接觸磁性構件120之第二主表面122。在一些實施例中，對準銷之長度比對準空腔之深度小至少約10微米、小至少約25微米、小至少約50微米、小至少約100微米、小至少約250微米、小至少約500微米、小至少約1mm、小至少約2mm、或甚至是小至少約5mm。在一些實施例中，對準銷之長度比對準空腔之深度小不超過約10mm。在包括多於一個對準銷及多於一個對準空腔之實施例中，該等對準銷可全部是相同高度或不同高度，且該等銷可具有相同寬度或不同寬度，只要對應的對準空腔之深度及寬度經調整成容納對準銷的高度及寬度，從而允許第三構件之第一主表面近接及/或接觸磁性構件之第二主表面，即，允許藉由磁力將第三構件附接至磁性構件。
在其他實施例中，本揭露提供自磨料物件分離磨料構件之方法、及替換磨料物件之磨料構件的方法。自磨料物件分離磨料構件之方法包括：提供根據前述實施例中任一者的具有磨料構件、磁性 構件以及第三構件之磨料物件；將分離力施加於磨料構件、磁性構件以及第三構件之至少一者，其中該分離力超過磁性構件與第三構件之間的磁力，從而引起磨料構件及所附接的磁性構件自第三構件分離。圖6A至圖6C展示自磨料物件分離磨料構件之方法之實例。自磨料物件分離磨料構件之方法包括：提供如前所述的(圖4F之磨料物件450)磨料物件450a，該磨料物件包括如前所述的(圖4E之磨料物件440)磨料物件440a，其包括：磨料構件110a，該磨料構件具有工作表面111a及附接表面112a；及磁性構件120a，該磁性構件具有第一主表面121a及第二主表面122a；黏合劑構件270a；以及具有第一主表面381及第二主表面382之第三構件380(圖6A)；將至少一個分離力F施加至磨料構件110a、磁性構件120a以及第三構件380之至少一者(圖6B)；其中該分離力F超過磁性構件120a與第三構件380之間的磁力，從而引起磨料構件110a及所附接的磁性構件120a與第三構件380分離(圖6C)，即，磨料物件440a自第三構件380分離。
替換磨料物件之磨料構件之方法包括用於自磨料物件分離磨料構件之先前描述的方法且進一步包括：提供具有磨料構件及磁性構件之第二磨料物件；定位該第二磨料物件以使得第二磨料物件之磁性構件之第二主表面近接且面對第三構件之第一主表面，以及將第二磨料物件之磁性構件之第二主表面藉由磁力來附接至第三構件之第一主表面。
圖6A至圖6D展示替換磨料物件之磨料構件之方法。圖6A至圖6C如前所述。圖6D包括提供如前所述的(圖4E之磨料 物件440)第二磨料物件440b，其包括磨料構件110b，該磨料構件具有工作表面111b及附接表面112b；及磁性構件120b，該磁性構件具有第一主表面121b及第二主表面122b；以及黏合劑構件270b；定位第二磨料物件440b以使得第二磨料物件440b之磁性構件120b之第二主表面122b近接且面對第三構件380之第一主表面381，以及將第二磨料物件440b之磁性構件120b之第二主表面122b藉由磁力來附接至第三構件380之第一主表面381。此方法之結果是，已以磨料物件440b之第二磨料構件110b替換磨料物件440a之第一或原始磨料構件110a。若磨料構件110a之工作表面111a(例如若其由於使用而磨損或變鈍)需要替換，則具有新工作表面111b之新磨料構件110b可經由所述之方法容易地替換該磨料構件110a之工作表面111a，從而形成磨料物件450b。在磨料物件450b之形成中重複使用第三構件380。
在一些實施例中，本揭露之磨料物件可進一步包括釋放機構。該釋放機構經組態以有助於自第三構件移除磨料構件及所附接的磁性構件。在一些實施例中，釋放機構包括但不限於磁性構件、磨料構件以及第三構件之至少一者中之至少一釋放片、至少一釋放空腔以及至少一釋放邊緣凹槽之一或多者。包括釋放空腔之釋放機構可包括對應的釋放銷。包括釋放邊緣溝槽之釋放機構可包括對應的釋放桿。可使用釋放機構之組合。在一些實施例中，第三構件包括釋放機構。在一些實施例中，磨料構件包括釋放機構。在一些實施例中，磁性構件包括釋放機構。
在一個例示性實施例中，如圖7中所示，磨料物件700包括如前所述的磨料物件300，且進一步包括釋放空腔705。釋放空腔705經設計以使得可將釋放銷707插入釋放空腔705中。隨後可將力F施加至釋放銷707，且其後施加至磁性構件120之第二主表面122。力F使得磁性構件120與所附接的磨料構件110能夠自第三構件380分離。釋放空腔之數目沒有特別限制。在一些實施例中，釋放空腔之數目可介於1與10之間、介於1與6之間或甚至介於1與4之間。釋放銷可與磨料物件700為一體且可被內含在釋放空腔705內。例如，該釋放銷可與鎖定及彈簧機構(未展示)整合在一起。
在另一例示性實施例中，如圖8中所示，磨料物件800包括如前所述的磨料物件510，且進一步包括釋放邊緣溝槽805。釋放桿807可插入至釋放邊緣溝槽805中。藉由將力F施加至釋放桿807，力可被施加至第三構件380及磁性構件120之一者或兩者，該磁性構件120具有經附接的磨料構件110。力F使得磁性構件120與所附接的磨料構件110能夠自第三構件380分離。在圖8中，於磁性構件及第三構件兩者中展示釋放邊緣溝槽。在一些實施例中，該邊緣溝槽處於磁性構件及第三構件之至少一者中。釋放邊緣溝槽之數目沒有特別限制。在一些實施例中，釋放邊緣溝槽之數目可介於1與10之間、介於1與6之間或甚至介於1與4之間。釋放桿可與磨料物件800為一體且內含在形成於第三構件380中之釋放空腔(未展示)中。
在另一例示性實施例中，如圖9中所示，磨料物件900包括如前所述的磨料物件200及分別具有第一主表面381與第二主表面382之第三構件380。第三構件380具有釋放機構，其包括釋放片910及對應的螺釘930。釋放片910係內含在釋放空腔920中，該釋放空腔可例如於第三構件380中機械加工或一體模製。在非釋放位置中，如圖9A中所示，釋放片910位於磁性構件120之第二主表面122的平面下面。在此組態中，磨料物件910可用於對應的研磨應用中，例如，調節(即研磨)化學機械平坦化拋光墊。在適當的時候，例如，當磨料構件110之工作表面111磨損或變鈍時，包括磨料構件110及磁性構件120之磨料物件200可藉由旋轉螺釘930自第三構件380釋放，該旋轉螺釘促使片910抵靠磁性構件120之第二主表面122，進而於磁性構件120之第二主表面122上產生分離力。當藉由片910之旋轉產生的分離力超過磁性構件120與第三構件380之間的磁力時，包括磨料構件110及所附接的磁性構件120之磨料物件200自第三構件380分離，圖3B。一旦自第三構件380移除磨料物件200，螺釘930可回到其原始位置，從而引起片910旋轉回釋放空腔920中。隨後可藉由磁力將新磨料物件附接至第三構件380。釋放片及對應的釋放空腔之數目沒有特別限制。在一些實施例中，釋放片之數目可包括1、2、3、4、或甚至是5個釋放片。在一些實施例中，釋放片之數目可介於1與10之間。
圖7、圖8以及圖9不是限制性的，且提供有助於第三構件380與磁性構件120及/或磨料構件110之間的分離的力之其他修改對於所屬技術領域中具有通常知識者係已知的。
磨料物件特別適用於回收及重新使用具有高內在價值(intrinsic value)之第三構件。例如，本揭露之磨料物件可為在化學機械平坦化製程中所使用的墊調節器。該等墊調節器包括可為不銹鋼板之第三構件，該第三構件為磨料構件提供支撐。第三構件可經設計成特定緊密公差，且可包括具有平坦表面之第一主表面，從而使得磨料構件能夠經由磁性構件來附接至該第一主表面，且使得該磨料構件能夠具有對應的平面性，即，平坦表面或平面度。如此，可能需要相應平坦的磁性構件及黏合劑構件。當磨料構件磨損且不再可用時，可使用先前揭露的自磨料物件分離磨料構件之方法，及替換磨料物件之磨料構件之方法，藉由新磨料構件與所附接的磁性構件容易地替換磨料構件及所附接的磁性構件。
本揭露之優選擇實施例(select embodiments)包括但不限於下列：在第一實施例中，本揭露提供一磨料物件，其包含：一磨料構件，其具有一工作表面及經設置與該工作表面相對的一外部附接表面，其中該磨料構件包含一基質材料及具有大於約7.0的莫氏硬度之一無機材料；及一磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面，其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接 表面。
在第二實施例中，本揭露提供根據第一實施例之一磨料物件，其中該磨料構件包含具有大於約7.5的莫氏硬度的無機材料。
在第三實施例中，本揭露提供根據第一或第二實施例之一磨料物件，其中該磨料構件包含具有大於約8.0的莫氏硬度的無機材料。
在第四實施例中，本揭露提供根據第一至第三實施例中任一者之一磨料物件，其中該磨料構件包含具有大於約9.0的莫氏硬度的無機材料。
在第五實施例中，本揭露提供根據第一至第四實施例中任一者之一磨料物件，其中該無機材料包含磨料粒子，該等磨料粒子至少部分地內含在基質材料的一部分中，該基質材料的該部分係近接該工作表面。
在第六實施例中，本揭露提供根據第一至第四實施例中任一者之一磨料物件，其中該無機材料包含無機塗層，該無機塗層經設置於該基質材料之至少一部分上，該基質材料之該至少一部分係近接工作表面。
在第七實施例中，本揭露提供根據第一至第六實施例中任一者之一磨料物件，其中該無機材料包括以下至少一者：石榴石、尖晶石、矽酸鋯、鉻、氮化矽、碳化鉭、氧化鋁、碳化矽、碳化鎢、碳化鈦、硼、氮化硼、碳化硼、二硼化錸、二硼化鈦、金剛石、類金 剛石碳、超硬富勒體、二硼化錸、以及包括聚集的金剛石奈米棒之奈米晶金剛石。
在第八實施例中，本揭露提供根據第一至第六實施例中任一者之一磨料物件，其中該無機材料包括以下至少一者：氧化鋁、碳化矽、碳化鎢、碳化鈦、硼、氮化硼、二硼化鈦、金剛石、類金剛石碳、超硬富勒體、二硼化錸、以及包括聚集的金剛石奈米棒之奈米晶金剛石。
在第九實施例中，本揭露提供根據第一至第六實施例中任一者之一磨料物件，其中該無機材料包括以下至少一者：金剛石、類金剛石碳、超硬富勒體、二硼化錸、以及包括聚集的金剛石奈米棒之奈米晶金剛石。
在第十實施例中，本揭露提供根據第一至第九實施例中任一者之一磨料物件，其中該基質材料包含金屬。
在第十一實施例中，本揭露提供根據第一至第九實施例中任一者之一磨料物件，其中該基質材料包含聚合物。
在第十二實施例中，本揭露提供根據第一至第九實施例中任一者之一磨料物件，其中該基質材料包含陶瓷。
在第十三實施例中，本揭露提供根據第一至第九實施例中任一者之一磨料物件，其中該基質材料包含陶瓷生胚體及燒結陶瓷之至少一者。
在第十四實施例中，本揭露提供根據第一至第十三實施例中任一者之一磨料物件，其中該工作表面包含複數個精確成型特徵。
在第十五實施例中，本揭露提供根據第一至第十四實施例中任一者之一磨料物件，該磨料物件進一步包含插置於該磨料構件之該外部附接表面與該磁性構件之該第一主表面之間、且與其等接觸的黏合劑構件，其中該黏合劑構件將該磨料構件耦合至該磁性構件。
在第十六實施例中，本揭露提供根據第十五實施例之一磨料物件，其中該黏合劑構件包含壓敏黏合劑、熱固性黏合劑以及熱可活化黏合劑之至少一者。
在第十七實施例中，本揭露提供根據第十六實施例之一磨料物件，其中該黏合劑構件包含壓敏黏合劑。
在第十八實施例中，本揭露提供一種根據第一至第十七實施例中任一者之一磨料物件，其中磁力是在該磨料物件內用於將該磨料物件附接至一第三構件之主要手段。
在第十九實施例中，本揭露提供根據第一至第十八實施例中任一者之一磨料物件，其中該磁力是在該磨料物件內用於將該磨料物件附接至一第三構件之唯一手段。
在第二十實施例中，本揭露提供根據第一至第十九實施例中任一者之一磨料物件，其中該磁性構件包括延伸至該磁性構件中之至少一對準空腔。
在第二十一實施例中，本揭露提供根據第一至第十九實施例中任一者之一磨料物件，其中該磁性構件包括延伸至磁性構件中之至少兩個對準空腔。
在第二十二實施例中，本揭露提供根據第一至第十九實施例中任一者之一磨料物件，該磨料物件進一步包含至少一對準銷，其中該至少一對準銷自該磁性構件之該第二主表面的平面延伸。
在第二十三實施例中，本揭露提供根據第一至第十九實施例中任一者之一磨料物件，該磨料物件進一步包含至少兩個對準銷，其中該至少兩個對準銷自該磁性構件之該第二主表面的平面延伸。
在第二十四實施例中，本揭露提供根據第一至第十九實施例中任一者之一磨料物件，該磨料物件進一步包含具有一第一主表面及一第二主表面之一第三構件，其中該第三構件之該第一主表面面對該磁性構件之該第二主表面，且其中該第三構件包含鐵磁材料且係藉由磁力來附接至該磁性構件。
在第二十五實施例中，本揭露提供根據第二十四實施例之一磨料物件，其中該第三構件基本上由鐵磁材料組成。
在第二十六實施例中，本揭露提供根據第二十四實施例之一磨料物件，其中該第三構件包含聚合材料及鐵磁材料，該鐵磁材料選自以下之至少一者：複數個鐵磁粒子、至少一鐵磁板及其組合，且選擇性地，其中該鐵磁材料至少部分地內含在聚合材料內。
在第二十七實施例中，本揭露提供根據第二十四至第二十六實施例中任一者之一磨料物件，其中該鐵磁材料包括鐵、鎳、鈷以及釓之至少一者。
在第二十八實施例中，本揭露提供根據第二十四至第二十七實施例中任一者之一磨料物件，其中該鐵磁材料包括鐵磁鋼及鐵磁不銹鋼之至少一者。
在第二十九實施例中，本揭露提供根據第二十四至第二十八實施例中任一者之一磨料物件，其中該磁性構件包括延伸至該磁性構件中之至少一對準空腔。
在第三十實施例中，本揭露提供根據第二十四至第二十九實施例中任一者之一磨料物件，其中該第三構件進一步包含至少一對準銷，且其中該至少一對準銷之各者與該至少一對準空腔之一者對準，且該至少一對準銷之各者延伸至該至少一對準空腔之一者中。
在第三十一實施例中，本揭露提供根據第二十四至第二十八實施例中任一者之一磨料物件，其中該磁性構件包括延伸至該磁性構件中之至少兩個對準空腔。
在第三十二實施例中，本揭露提供根據第二十一實施例之一磨料物件，其中該第三構件進一步包含至少兩個對準銷，且其中該至少兩個對準銷之各者與該至少兩個對準空腔之一者對準且延伸至其中。
在第三十三實施例中，本揭露提供根據第二十四至第二十八實施例中任一者之一磨料物件，該磨料物件進一步包含至少一對 準銷，其中該至少一對準銷自該磁性構件之該第二主表面的平面延伸。
在第三十四實施例中，本揭露提供根據第三十三實施例之一磨料物件，其中該第三構件進一步包含至少一對準空腔，且其中該至少一對準銷之各者延伸至該至少一對準空腔之一者中。
在第三十五實施例中，本揭露提供根據第二十四至第二十八實施例中任一者之一磨料物件，該磨料物件進一步包含至少兩個對準銷，其中該至少兩個對準銷自該磁性構件之該第二主表面的平面延伸。
在第三十六實施例中，本揭露提供根據第三十五實施例之一磨料物件，其中該第三構件包含至少兩個對準空腔，且其中該至少兩個對準銷之各者延伸至該至少兩個對準空腔之一者中。
在第三十七實施例中，本揭露提供根據第二十四至第三十六實施例中任一者之一磨料物件，其中該磨料物件包括一釋放機構。
在第三十八實施例中，本揭露提供根據第三十七實施例之一磨料物件，其中該釋放機構包括至少一釋放片、至少一釋放空腔以及至少一釋放邊緣溝槽之一或多者。
在第三十九實施例中，本揭露提供根據第二十四至第三十八實施例中任一者之一磨料物件，其中介於該磨料構件之該工作表面與該磁性構件之該第一主表面之間的區域不含藉由磁力將該磨料構件耦合至該磁性構件的一耦合結構。
在第四十實施例中，本揭露提供根據第二十四至第三十九實施例中任一者之一磨料物件，其中該磁性機構藉由非磁力來耦合至磨料構件。
在第四十一實施例中，本揭露提供根據第二十四至第四十實施例中任一者之一磨料物件，其中當在相同測試條件下、使用相同基材來被研磨而測量移除速率時，自該外部附接表面獲得之移除速率相對於自該工作表面獲得之移除速率的比率小於約0.5、小於約0.3、小於約0.1、小於約0.05、或甚至是小於約0.02。
在第四十二實施例中，本揭露提供根據第一至第二十三實施例中任一者之一磨料物件，其中該磨料物件包括一釋放機構。
在第四十三實施例中，本揭露提供根據第四十二實施例之一磨料物件，其中該釋放機構包括至少一釋放片、至少一釋放空腔以及至少一釋放邊緣溝槽之一或多者。
在第四十四實施例中，本揭露提供根據第一至第二十三實施例、第四十二實施例以及第四十三實施例中任一者之一磨料物件，其中該磨料物件之介於該磨料構件之該工作表面與該磁性構件之該第一主表面之間的區域不含藉由磁力將該磨料構件耦合至該磁性構件的一耦合結構。
在第四十五實施例中，本揭露提供根據第一至第二十三實施例、第四十二至第四十五實施例中任一者之一磨料物件，其中該磁性機構藉由非磁力來耦合至磨料構件。
在第四十六實施例中，本揭露提供一種根據第一至第二十三實施例、第四十二至第四十五實施例中任一者之一磨料物件，其中當在相同測試條件下、使用相同基材來被研磨而測量移除速率時，自該外部附接表面獲得之移除速率相對於自該工作表面獲得之移除速率的比率小於約0.5、小於約0.3、小於約0.1、小於約0.05、或甚至是小於約0.02。
在第四十七實施例中，本揭露提供自磨料物件分離磨料構件之一方法，其包含：提供根據第二十四至第四十一實施例中任一者之一磨料物件，及將一分離力施加於該磨料構件、該磁性構件以及該第三構件之至少一者，其中該分離力超過該磁性構件與該第三構件之間的該磁力，引起該磨料構件及所附接的磁性構件自該第三構件分離。
在第四十七實施例中，本揭露提供替換磨料物件之磨料構件之一方法，其包含：提供根據第二十四至第四十一實施例中任一者之一磨料物件，將一分離力施加於該磨料構件、該磁性構件以及該第三構件之至少一者，其中該分離力超過該磁性構件與該第三構件之間的該磁力，引起該磨料構件及所附接的磁性構件自該第三構件分離，提供根據第一至第二十三實施例及第四十二至第四十六實施例中任一者之一第二磨料物件，定位該第二磨料物件，以使得該第二磨料物件之該磁性構件之該第二主表面近接且面對該第三構件之該第一主表面，以及 將該第二磨料物件之該磁性構件藉由一磁力來附接至該第三構件。
實例
置放一墊調節器(可以商品名3M DIAMOND PAD CONDITIONER A165購自3M Company,St.Paul,Minnesota)於一熱板上，而金屬載體相鄰於熱板表面。該墊調節器具有4吋(10.2cm)直徑、圓形、燒結磨料板，其經由壓敏黏合劑接合至不銹鋼載體。於熱板上加熱墊調節器以降低將燒結磨料板接合至不銹鋼載體之壓敏黏合劑的黏合劑黏性。使用刮刀(putty knife)來撬開燒結的磨料板使其離開不銹鋼載體。以結合溶劑、異丙醇之布擦拭來移除黏附至燒結磨料板之背面的剩餘PSA。隨後洗滌並乾燥燒結磨料板。接著將磁片材(購自Nihon Industrial Products Pte Ltd,Midview City,Singapore之產品編號為NP12的Flexible Rubber Magnet)層壓至丙烯酸黏合轉移膠帶(購自3M Company之3M ADHESIVE TRANSFER TAPE DOUBLE LINERED 7962MP)之一面(在移除轉移膠帶之一個襯墊之後)。將具有轉移膠帶之磁片材模切成具有3.87吋(9.83cm)直徑、具有兩個對準孔(即，對準空腔，直徑為4.5mm)的圓盤(circular disc)，從而產生磁性構件。該等對準孔彼此直接沿線定位，而各者之中心點位於距磁片材之圓周約10mm處。移除磁性構件之剩餘離型襯墊，且將磁性構件經由經曝露的丙烯酸黏合劑 來層壓至燒結磨料板之非磨料的主表面，從而產生第一磨料物件。圓形磁性構件之中心與圓形燒結磨料板之中心一致。
機械加工具有6.86mm厚度、直徑為11cm的不銹鋼載體。機械加工該載體以使得其內含圓形凹部(circular recess)；該圓形凹部具有約10cm的直徑及約1.88mm的深度。沿界定凹部直徑的載體圓周之凸起緣的寬度係約5mm。該凹部之直徑及深度經設計，以使得燒結磨料板及所附接的磁片材將精確地適配於凹部內，並從而允許燒結磨料板之磨料部分突出於載體之凸起緣上方。載體具有兩個對準銷，直徑約4.0mm且彼此直接沿線相對定位，而各者之中心點位於距載體之圓周約15mm處。對準銷經機械加工以與磁片材之對準空腔精確對準，以使得載體之對準銷將適配至磁片材之對準空腔中，從而允許磁片材之主表面與載體凹部內之主表面齊平。第一磨料物件(即，具有所附接磁性構件的燒結磨料板)經安裝至載體之凹部中，其係經由磁性構件與載體之間的磁性附接、藉由將第一磨料物件之磁性構件之對準空腔與載體之對準銷對準，且將磁性構件之經曝露表面固定至載體之由凹部區域界定的主表面，從而產生第二磨料物件。在此實例中，載體將會是第三構件。具有被磁性附接的磨料構件之載體以磨料構件之工作表面面朝下來固持，使得重力在可自載體分離磨料構件及磁性構件的一方向上作用於磁性構件及磨料構件上。經由磁性構件、及對應的磁力使磨料構件保持附接至載體。
該載體連同位於凹部區域之邊緣附近的兩個釋放片而製造，各片近接對準銷，儘管具體位置沒有特別限制。該等釋放片具有 約5mm的長度、及約5mm的寬度、以及等於凹部區域中之載體厚度的厚度，其等係安裝至約5mm乘以約7mm的矩形片孔中，該等矩形片孔穿過載體之厚度切入載體凹部區中。各片包括螺紋孔，其以厚度尺寸之大致中點為中心且垂直於厚度。該等孔係位於各片之一端附近。各片係經由螺釘及對應螺紋孔來附接至載體，該螺紋孔經機械加工至載體邊緣中，且與片之螺紋孔之直徑及螺紋尺寸相同，載體之給定螺紋孔與螺紋片孔對準，從而允許將螺釘安裝穿過載體邊緣且安裝至片中，進而將該片固定至載體。在「使用(use)」位置時(類似於圖9A)，該等片適配至凹部區域之片孔中，其在凹部區域之主表面下方，且不與燒結磨料板以及對應的磁性構件接觸。在此位置中，第一磨料物件經牢牢地固持至載體且可用於研磨應用。在「釋放(release)」位置時(類似於圖9B)，此藉由轉動螺釘高達約90度來達成，該等片經推動至磁性構件中，從而迫使磁性構件及所附接的燒結磨料板遠離載體之凹部區域的表面。隨後使燒結磨料板之邊緣曝露於載體之凸起緣上方且得以被抓持，從而允許自載體移除燒結磨料板及所附接的磁片材。
100‧‧‧磨料物件
110‧‧‧磨料構件
111‧‧‧工作表面
112‧‧‧外部附接表面
120‧‧‧磁性構件
121‧‧‧第一主表面
122‧‧‧第二主表面
190‧‧‧切除部

Claims (28)

  1. 一種磨料物件，其包含：一磨料構件，其具有一工作表面及經設置與該工作表面相對的一外部附接表面，其中該磨料構件包含一基質材料及具有大於約7.0的莫氏(Mohs)硬度之一無機材料；及一磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面；其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接表面；及其中該磨料物件在該磨料構件之該工作表面與該磁性構件之第一主表面之間的區域不含藉由一磁力將該磨料構件耦合至該磁性構件的一耦合結構。
  2. 如請求項1之磨料物件，其中該無機材料包含磨料粒子，該等磨料粒子至少部分地內含在該基質材料的一部分中，該基質材料的該部分係近接該工作表面。
  3. 如請求項1之磨料物件，其中該無機材料包含經設置在該基質材料之至少一部分上的一無機塗層，該基質材料的該至少一部分係近接該工作表面。
  4. 如請求項1之磨料物件，其中該無機材料包括以下至少一者：石榴石、氧化鋯、尖晶石、矽酸鋯、鉻、氮化矽、碳化鉭、氧化鋁、碳化矽、碳化鎢、碳化鈦、硼、氮化硼、碳化硼、二硼化錸、二硼化鈦、金剛石、類金剛石碳、超硬富勒體(ultra-hard fullerite)、二硼化錸、以及包括聚集的金剛石奈米棒之奈米晶金剛石。
  5. 如請求項1之磨料物件，其中該無機材料包括金剛石或類金剛石碳之至少一者。
  6. 如請求項1之磨料物件，其中該基質材料包含一金屬。
  7. 如請求項1之磨料物件，其中該基質材料包含一聚合物。
  8. 如請求項1之磨料物件，其中該基質材料包含一陶瓷。
  9. 如請求項8之磨料物件，其中該陶瓷包含一陶瓷生胚體(green body ceramic)及燒結陶瓷之至少一者。
  10. 如請求項1之磨料物件，其中該工作表面包含複數個精確成型特徵。
  11. 如請求項1之磨料物件，其進一步包含插置於該磨料構件之該外部附接表面與該磁性構件之該第一主表面之間且與其等接觸的一黏合劑構件，其中該黏合劑構件將該磨料構件耦合至該磁性構件。
  12. 如請求項11之磨料物件，其中該黏合劑構件包含壓敏黏合劑、熱固性黏合劑以及熱可活化黏合劑(heat activatable adhesive)之至少一者。
  13. 如請求項12之磨料物件，其中該黏合劑構件包含壓敏黏合劑。
  14. 如請求項11之磨料物件，其中該黏合劑構件包含熱固性黏合劑。
  15. 如請求項1之磨料物件，其中該磁性構件包括延伸至該磁性構件中之至少一對準空腔。
  16. 如請求項1之磨料物件，其進一步包含至少一對準銷，其中該至少一對準銷自該磁性構件之該第二主表面的平面延伸。
  17. 如請求項1之磨料物件，其進一步包含具有一第一主表面及一第二主表面之一第三構件，其中該第三構件之該第一主表面面對該磁性構件之該第二主表面，且其中該第三構件包含一鐵磁材料且係藉由一磁力來附接至該磁性構件。
  18. 如請求項17之磨料物件，其中該鐵磁材料包括鐵磁鋼及鐵磁不銹鋼之至少一者。
  19. 如請求項17之磨料物件，其中該磁性構件包括延伸至該磁性構件中之至少一對準空腔。
  20. 如請求項19之磨料物件，其中該第三構件進一步包含至少一對準銷，且其中該至少一對準銷之各者與該至少一對準空腔之一者對準，且該至少一對準銷之各者延伸至該至少一對準空腔之一者中。
  21. 如請求項17之磨料物件，其進一步包含至少一對準銷，其中該至少一對準銷自該磁性構件之該第二主表面的平面延伸。
  22. 如請求項21之磨料物件，其中該第三構件包含至少一對準空腔，且其中該至少一對準銷之各者延伸至該至少一對準空腔之一者中。
  23. 如請求項1或17之磨料物件，其中該磨料物件包括一釋放機構。
  24. 如請求項23之磨料物件，其中該釋放機構包括至少一釋放片、至少一釋放空腔以及至少一釋放邊緣溝槽之一或多者。
  25. 一種自一磨料物件分離一磨料構件之方法，其包含：提供如請求項17之磨料物件，及將一分離力施加於該磨料構件、該磁性構件以及該第三構件之至少一者，其中該分離力超過該磁性構件與該第三構件之間的該磁力，引起該磨料構件及所附接的磁性構件自該第三構件分離。
  26. 一種替換一磨料物件之磨料構件之方法，其包含：提供如請求項17之磨料物件，將一分離力施加於該磨料構件、該磁性構件以及該第三構件之至少一者，其中該分離力超過該磁性構件與該第三構件之間的該磁力，引起該磨料構件及所附接的磁性構件自該第三構件分離，提供如請求項1之第二磨料物件，定位該第二磨料物件，以使得該第二磨料物件之該磁性構件之該第二主表面近接且面對該第三構件之該第一主表面，以及將該第二磨料物件之該磁性構件藉由一磁力來附接至該第三構件。
  27. 一種磨料物件，其包含：一磨料構件，其具有一工作表面及經設置與該工作表面相對的一外部附接表面，其中該磨料構件包含一基質材料及具有大於約7.0的莫氏硬度之一無機材料；及一磁性構件，其具有相對的第一主表面及第二主表面； 其中該磁性構件之該第一主表面面對該外部附接表面；及插置於該磨料構件之該外部附接表面與該磁性構件之該第一主表面之間且與其等接觸的一黏合劑構件，其中該黏合劑構件將該磨料構件耦合至該磁性構件。
  28. 如請求項27之磨料物件，其進一步包含具有一第一主表面及一第二主表面之一第三構件，其中該第三構件之該第一主表面面對該磁性構件之該第二主表面，且其中該第三構件包含一鐵磁材料且係藉由一磁力來附接至該磁性構件。
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