TWI399260B - 自含式修整研磨物件，製造自含式修整研磨物件之方法及包含自含式修整研磨物件之拋光系統 - Google Patents

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Description

自含式修整研磨物件，製造自含式修整研磨物件之方法及包含自含式修整研磨物件之拋光系統
本發明係關於一種具有適於拋光一工件之第一研磨物(此第一研磨物提供於附聚物中)及適於修整或打磨第一研磨物之附聚物之修整顆粒的材料，及製造此等材料之方法。
塗佈之研磨物件通常由黏附至背板之一層研磨用砂粒組成。三維、有紋理的固定研磨物件在圖案中包括複數個研磨顆粒及一黏合劑。在使用後，研磨用砂粒變得無光澤且磨損，因此另用一處理法曝露出新研磨粒。
含有散佈於液體中之鬆散研磨顆粒之研磨漿及拋光墊亦已用於拋光。研光係一磨削過程，其通常涉及鬆散研磨用砂粒之研磨漿(諸如液體中之氧心鋁)流過旋轉研磨板(通常為諸如鑄鐵之金屬)。此在拋光墊與工件之間提供一研磨薄膜而能夠自單一側或同時自兩側磨削。
簡言之，本發明提供一種用於拋光具有一硬度之一工件的固定研磨物件，其包含(a)一具有第一表面及第二表面之基板；(b)一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括第一硬度之研磨顆粒連同一基質材料，且其中該第一硬度高於該工件之該硬度；及(c)一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括 一易受侵蝕之黏合劑及足以修整該複合黏合劑且具有第二硬度之修整顆粒，其中第二硬度小於該工件之該硬度且大於該複合黏合劑之硬度。
在另一態樣中，本發明提供一種用於拋光具有低於約2500 kg/mm2 之努氏硬度之一工件的固定研磨物件，其包含(a)一具有第一表面及第二表面之基板；(b)一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括具有至少約2500 kg/mm2 之努氏硬度之研磨顆粒連同一基質材料；及(c)一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及修整顆粒，該等修整顆粒具有的努氏硬度低於該工件之該硬度且高於該等研磨附聚物之該基質材料的硬度。
在另一態樣中，本發明提供一種拋光系統，其包含(1)一用於拋光具有一硬度之一工件的固定研磨物件，其中該固定研磨物件包含(a)一具有第一表面及第二表面之基板；(b)一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括第一硬度之研磨顆粒連同一基質材料，且其中該第一硬度高於該工件之該硬度；及(c)一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及第二硬度之修整顆粒，此第二硬度小於該工件之該硬度且大於該等研磨附聚物之該基質材料的硬度。該拋光系統亦可進一步包括一研磨漿。
在另一態樣中，本發明提供一種製造用於拋光具有一硬度之一工件的固定研磨物件(如上所述)的方法，其包含(a)提供一具有第一表面及第二表面之基板；(b)提供一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括第一硬度之研磨顆粒連同一基質材料，且其中該第一硬度高於該工件之該硬度；及(c)提供一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及第二硬度之修整顆粒，此第二硬度小於該工件之該硬度且足以修整該等研磨附聚物之該基質材料。
在另一態樣中，本發明提供一種製造一用於拋光具有低於約2500 kg/mm2 之努氏硬度之一工件的固定研磨物件(如上所述)的方法，其包含(a)提供一具有第一表面及第二表面之基板；(b)提供一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括具有至少約2500 kg/mm2 之努氏硬度之研磨顆粒連同一基質材料；及(c)提供一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及修整顆粒，該等修整顆粒具有低於該工件之該硬度且高於該等研磨附聚物之該基質材料的硬度的努氏硬度。
在另一態樣中，本發明提供一種用於拋光一工件的固定研磨物件，其包含：一具有第一表面及第二表面之基板；一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該 等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括具有至少約2500 kg/mm2 之硬度之研磨顆粒連同一具有至少約18 kg/mm2 之硬度的基質材料；及一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及足以修整該複合黏合劑且具有第二硬度之修整顆粒，此第二硬度小於2500 kg/mm2 、約等於或大於該複合黏合劑之硬度，且約等於或大於該基質之該硬度。在一些態樣中，該等修整顆粒具有低於該等研磨顆粒之平均粒度的平均粒度。
本發明之一實施例之一優點在於在一含有修整顆粒之固定研磨物件中提供一自含式修整研磨物，以使得該等修整顆粒能夠打磨一研磨複合物內之研磨附聚物。對於本發明，該等修整顆粒並不明顯地修改一工件之表面，而該固定研磨物件中之該研磨物修改該工件之該表面。在本發明之一些實施例中，該等修整顆粒具有的平均粒度低於該研磨複合物中之研磨附聚物內之研磨顆粒的平均粒度。在另一態樣中，該固定研磨物件使用提供於一固定研磨物件上之修整顆粒，以使得該等修整顆粒可在研磨精整期間釋放。
在本發明中，該等研磨顆粒(第一硬度)能夠磨損一工件，而該等修整顆粒(第二硬度)修整或磨損該等研磨附聚物之該基質材料，但對該工件很少有影響(即使有亦很少)。舉例而言，一典型的研光過程可花費若干分鐘至若干小時來拋光一工件，但若僅用該第二硬度之修整顆粒則 將花費至少若干天、若干週或月來拋光一相似工件(即使拋光最終有發生，亦需時甚久)。
在一研磨精整過程期間，本發明之一態樣之該"自修整"研磨物件釋放修整顆粒，該等修整顆粒促進該固定研磨物分解，又使主動切削點保持於該研磨物之該表面上。該等修整顆粒無需具有足夠硬度或大小以導致可歸因於此等顆粒之任一顯著工件移除率(此為研磨漿研光所需)。該研磨表面上之主動切削點之增加的出現率可增加移除率，且可避免通常觀察到之硬工件上之固定研磨物的移除率下降。
本發明之其他特徵及優點將自本發明之實施方式及申請專利範圍顯而易見。以上概要並非意欲描述本揭示內容之每一說明實施例或每個實施。以下圖式及實施方式更明確地例示利用本文所揭示之原理的某些較佳實施例。
假定本文中之所有數字藉由術語"約"修改，除非另外指定。以端點列舉之數值範圍包括包含於彼範圍內之所有數字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)。
本發明提供一種用於拋光具有硬度之工件的固定研磨物件。該研磨物件包含一具有頂部或第一表面及底部或第二表面之基板。在研磨物件之基板之第一表面上存在分佈研磨複合物之(至少一個)區域。此等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨顆粒。研磨顆粒具有第一硬度且可提供於附聚物連同基質材料中。此等研磨顆粒之硬度高於所需工件之硬度，以使得此等研磨顆粒在固定研磨物件之所需使用 期間拋光或磨損工件。在研磨物件之基板之第一表面上亦存在分佈修整混合體之(至少一個)區域。此等混合體或複合物、或次組件(sub-assemblies)包括易受侵蝕之黏合劑及足以修整複合黏合劑之修整顆粒。修整顆粒具有第二硬度，此第二硬度小於工件之硬度且大於複合黏合劑之硬度。修整顆粒亦具有修整研磨附聚物之基質材料之足夠硬度及適當粒度範圍。因此，本發明之此態樣提供自修整或就地修整研磨物件，其中修整顆粒對研磨複合物及/或基質材料起作用，從而釋放可位於研磨附聚物內之研磨顆粒之新表面，但較佳地，修整顆粒不磨損或刮壞工件。在一些態樣中，修整顆粒亦修整複合黏合劑，(例如)當研磨顆粒或研磨附聚物提供於三維固定研磨物件中時，修整係有用的。
在另一實施例中，本發明提供一種用於拋光具有低於約2500 kg/mm2 之努氏硬度之工件的固定研磨物件。在此實施例中，如上所述，固定研磨物件包含基板與研磨複合物之區域以及修整複合物或混合物或混合體之區域。研磨複合物包含研磨附聚物，此等附聚物包括具有至少約2500 kg/mm2 之努氏硬度之研磨顆粒連同基質材料，以使得研磨顆粒具有高於工件之硬度的硬度。分佈於基板之第一表面上之修整混合體包括易受侵蝕之黏合劑及修整顆粒，該等修整顆粒具有低於工件之硬度且高於研磨附聚物之基質材料的硬度的努氏硬度。因此，本發明之各種態樣提供如上所述之自修整研磨物件。
在另一實施例中，本發明提供一種拋光系統。此系統包含用於拋光具有預定硬度之工件之固定研磨物件。該固定研磨物件包含一具有第一表面及第二表面之基板。固定研磨物件亦包含分佈於基板之第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括第一硬度之研磨顆粒連同基質材料，且其中第一硬度高於工件之硬度。固定研磨物件進一步包含分佈於基板之第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括易受侵蝕之黏合劑及第二硬度之修整顆粒，其中第二硬度小於工件之硬度且大於研磨附聚物之基質材料的硬度。拋光系統亦可進一步包括研磨漿，其可磨損或修整基質材料及/或複合黏合劑，但較佳地不磨損工件。因此，本發明之各種態樣亦提供一種如上所述之拋光系統，其包括自修整或就地修整研磨物件。
現參看圖1，展示研磨物件10與工件20接觸。研磨物件10由若干元件組成。在基板100上提供研磨複合物110，其包括複合黏合劑120之成形區域及研磨附聚物122。研磨附聚物122包括基質材料126連同第一研磨物124之顆粒。又，在基板100上提供修整複合物130，其包括易受侵蝕之黏合劑132之成形區域及修整顆粒134。亦展示修整顆粒134之顆粒懸浮於通道140內之工作流體中，該等通道位於修整複合物130與研磨複合物110之間。通道140可在研磨物件10之使用期間引導研磨漿及工作流體流動。圖式未按比例繪製。在一些實施例中，修整顆粒134具有接近於或 小於研磨顆粒之粒度的平均粒度，例如，與第一研磨物124之平均粒度相比，修整顆粒134可具有125%、100%、75%乃至更小的平均粒度。較佳地，修整顆粒具有研磨顆粒之平均粒度之至少約50%的平均粒度。另外，修整顆粒亦可包括於複合黏合劑120中。
在一實施例中，基板100、複合黏合劑120及易受侵蝕之黏合劑132中之兩者或三者可由相同材料製成。舉例而言，可將聚合樹脂用作黏合劑，該黏合劑用於所提及之研磨特徵之一者或兩者以及用於基板。因此，圖1展示使基板100與複合黏合劑120及易侵蝕黏合劑132成整體之一個選擇。在一態樣中，薄基板與另一支撐層一起使用。基板及支撐層可為不同或可為相同材料。其可經由任何已知方法附著，諸如經由黏接劑、壓敏黏接劑、鑄造且固化、熔融鑄造等。舉例而言，薄基板100可經由(諸如)雙面壓敏膠帶之黏接劑附著至(諸如)聚酯或聚碳酸酯之材料的支撐層。
圖2A至圖2D展示具有研磨複合物之區域及修整複合物之區域的本發明的示範性組態。更具體而言，圖2A展示研磨物件200A，其具有研磨複合物202A之一般區域或範圍且在此範圍內之選定區域中提供修整複合物204A之區域，此處以圓形布局展示。圖2B展示研磨物件200B，其具有研磨複合物202B之一般區域或範圍且在此範圍內之選定區域中提供修整複合物204B之環形區域。圖2C展示研磨物件200C，其具有研磨複合物202C之一般區域或範圍且在 此範圍內之選定區域中提供修整複合物204C之區域，此處以環矩形布局展示。圖2D展示研磨物件200D，其具有研磨複合物202D之一般區域或範圍且在此範圍內之選定區域中提供修整複合物204D之區域，此處以能夠在物件以順時針方向旋轉時將工作流體及/或研磨漿引向研磨物件200D之中心的設計展示。另外，圖2D展示環繞研磨物件200D之周邊的研磨漿護圈206。在本發明之許多實施例中，此護圈可用於(諸如)圖2D中所示之位置(環繞該周邊)或其他位置中，以保留研磨漿在研磨物件中達所要持續時間。亦即，護圈可環繞整個周邊(如所示)或提供於(諸如)控制所保留材料量的斷續區域中。另外，可提供修整複合物之區域以優先引導研磨漿及/或工作流體以(例如)朝向中心載運液體，諸如圖2D中以修整複合物204D所示。在替代實施例中，可設計護圈以載運液體遠離中心或處於另一所要路徑中。護圈可為研磨複合物、修整混合體、其之組合或仍可為另一材料。
在本發明之其他態樣中，修整流體引導區域可獨立於或協同研磨區域而使用。舉例而言，包含基質材料、複合黏合劑、易受侵蝕之黏合劑或另一材料之樹脂之刮片可包括於設計中，以移動、移除及/或保留修整材料。
用於本發明之基板包括已知用於塗佈研磨物或固定研磨物中之彼等基板，諸如聚合薄膜、布、紙、發泡體、非編織物、其處理過或預致敏型式及其組合物。實例包括聚酯薄膜、聚烯烴薄膜(例如，聚乙烯薄膜及丙稀薄膜)、聚醯 胺薄膜、聚醯亞胺薄膜等。舉例而言，薄基板可使用用於支撐之諸如較厚膜或聚碳酸酯薄片之另一層加固。另外，本發明之研磨物件可經由任一已知方法(例如，包括壓敏黏接劑的黏接劑係有用的)附著至基底或薄片或直接附著至拋光裝置或機器。
本發明使用包含複數個研磨附聚物之研磨複合物，其可在基板或底板上以單一層排列，且其可排列成"三維"結構，其中複數個研磨顆粒或研磨附聚物延伸貫穿厚度之至少一部分，以使得在使用期間對研磨顆粒之某些的侵蝕、磨損或自結構或附聚物之移除曝露能夠執行研磨功能且較佳維持工件上之切割率的額外研磨顆粒。另外，修整顆粒可打磨或修整複合黏合劑，藉此曝露新研磨顆粒或研磨附聚物。研磨複合物可為包括複合黏合劑之一次塗層(make coat)及/或二次塗層(size coat)中之研磨顆粒或單一附聚物。當主要研磨顆粒貫穿結構或附聚物之厚度而分佈時，此單層研磨物係三維的而非構成單一層之主要研磨顆粒。研磨附聚物包含第一硬度之研磨顆粒，且經選擇以具有(例如)經由基於裂縫之研光或磨削足以磨損所需工件的硬度。亦即，此等研磨顆粒通常具有高於所需工件之硬度的硬度，且可將其稱為"主要研磨物"。因此，此等研磨顆粒之選擇藉由所需工件驅動。舉例而言，在本發明之一態樣中，工件具有至少約1000、更佳至少約2000之努氏硬度(所有硬度以kg/mm2 計)。在其他態樣中，工件具有至少約2200或至少約2500之努氏硬度。研磨顆粒之特定選擇及特 定工件之適應性在此項技術之技藝內，所需工件越硬研磨物越硬。對於最硬工件，研磨顆粒可為金剛石、立方氮化硼、碳化硼、碳化矽及較佳具有高於2200 kg/mm2 之硬度的其他研磨用砂粒。在本發明之另一態樣中，工件具有至少約600-640 kg/mm2 之努氏硬度，且研磨顆粒通常可為上文所列之彼等研磨顆粒及較佳具有高於640 kg/mm2 之硬度的任一其他研磨用砂粒，諸如氧化鋁、氧化鋯、金剛砂等。
修整混合體用於本發明中以供應修整顆粒。此等顆粒之一實例為研磨用砂粒，其可在使用期間或拋光系統中形成研磨漿之部分。修整顆粒具有低於所需工件之硬度的硬度，以使得工件之最小或不明顯磨損或磨削由修整顆粒造成。然而，修整顆粒具有高於研磨附聚物之基質材料之硬度的硬度，且修整顆粒修整或磨損此基質材料以曝露新近研磨顆粒。修整顆粒亦可修整複合黏合劑(尤其在三維固定研磨物件中)以曝露新近研磨附聚物。
複合黏合劑用於本發明中以在研磨物件中形成三維固定研磨型區域。此黏合劑可為樹脂、玻璃、玻璃陶瓷、聚合物、黏接劑等。黏合劑可由可固化(經由諸如紫外線或熱之能量)有機材料形成。實例包括胺基樹脂；烷化尿素-甲醛樹脂；三聚氰胺-甲醛樹脂及烷化苯代三聚氰胺-甲醛樹脂；丙烯酸酯樹脂(包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸脂)，諸如丙稀酸乙烯酯、環氧丙烯酸酯、丙烯酸化胺基甲酸酯、丙烯酸化聚酯、丙烯酸化丙烯酸樹脂、丙烯酸化聚醚、乙烯 醚、丙烯酸化油及丙烯酸化聚矽氧；酸醇樹脂，諸如胺基甲酸酯酸醇樹脂；聚酯樹脂；反應性聚胺酯樹脂；酚系樹脂，諸如可溶酚醛樹脂及酚醛清漆樹脂；酚系/乳膠樹脂；環氧樹脂，諸如雙酚環氧樹脂；異氰酸酯；異三聚氰酸酯；聚矽氧烷樹脂(包括烷基烷氧矽烷樹脂)；反應性乙烯系樹脂、酚系樹脂(可溶酚醛樹脂及酚醛清漆樹脂)等。樹脂可作為單體、寡聚物、聚合物或其組合物提供。樹脂之硬度隨選定組合物而改變。舉例而言，對於最軟環氧樹脂或丙烯酸酯樹脂，樹脂硬度通常自至少約18 kg/mm2 變化，而對於酚系樹脂，樹脂硬度通常約為40 kg/mm2 。
本發明之研磨附聚物包含基質材料。此材料將研磨顆粒或主要研磨用砂粒結合於附聚物中，且附聚物包括於研磨複合物中。基質材料可為樹脂、玻璃、金屬、玻璃陶瓷或陶瓷。舉例而言，可使用諸如矽石玻璃之玻璃、玻璃陶瓷、硼矽玻璃、酚系樹脂、環氧樹脂、丙烯酸酯樹脂及描述於複合黏合劑之內容中之其他樹脂。更佳地，基質材料包含硬的、玻璃質或易碎材料，其隨後在使用中由修整顆粒磨損以釋放主要研磨用砂粒之新近表面。通常，基質材料至少與複合黏合劑一樣硬，且尤其在由不同材料製造時其可更硬。舉例而言，基質材料可具有至少約50、更佳至少約100、200、400、600乃至更硬之硬度(所有硬度以kg/mm2 計)。舉例而言，可將具有約500-600 kg/mm2 之硬度的矽石玻璃用於基質材料。
易受侵蝕之黏合劑用於本發明中以將修整顆粒結合於物 件中，並在使用期間釋放顆粒。較佳地，易受侵蝕之黏合劑(諸如)經由工件之侵蝕或工作流體或添加劑之控制溶解可控制地釋放顆粒。適當材料包括以上描述於複合黏合劑之內容中的彼等材料。當易受侵蝕之黏合劑經由溶解釋放修整顆粒時，有用之黏合劑包括石蠟、瓊脂澱粉、矽酸鈉、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚環氧乙烯或來自Dow Chemical(Midland,MI)的CarbowaxTM 聚乙二醇固體。另外，工件自身可修整該等修整混合體，從而釋放修整顆粒。本發明之修整顆粒無需為個別砂粒或研磨顆粒，因為其亦可為附聚物、聚集體或具有或不具有個別砂粒之此等的組合物。
用於本發明之修整顆粒足以修整複合黏合劑且亦可足以修整研磨附聚物之基質材料。亦即，修整顆粒具有導致複合黏合劑及/或基質材料移除以曝露新近研磨顆粒之粒度範圍及硬度組合。此等修整顆粒具有第二硬度，此第二硬度小於工件之硬度且大於複合黏合劑之硬度。第二硬度亦大於基質材料之硬度。當然，複合黏合劑及基質材料可為相同材料。此等修整顆粒並不明顯地磨損所需工件。亦即，修整顆粒可在給定足夠時間、壓力及其他操作條件的情況下磨損工件。然而，由修整顆粒提供之磨損率最小(若可量測的話)。因此，主要研磨顆粒對工件起作用，而修整顆粒對研磨附聚物之基質材料起作用。舉例而言，典型的研光過程可花費若干分鐘至若干小時來拋光工件，但(第二硬度之)修整顆粒將花費至少若干天、可能若干週或 月來拋光相似工件或在任一適當時期中可不發生任一實質水平的拋光。
通常，當修整顆粒太大時，其可防止固定研磨物件與工件表面接觸，從而降低效用。當修整顆粒太小時，打磨或修整不太有效且拋光率隨時間減小。在本發明之一些實施例中，主要研磨用砂粒之平均粒度大於修整顆粒之平均粒度。在另一態樣中，相對於第一硬度之研磨顆粒之平均粒度，第二硬度之修整顆粒具有自低於約125%、低於約100%、低於約75%乃至更低的平均粒度。修整顆粒具有較佳為第一硬度之研磨顆粒之平均粒度的至少約50%的平均粒度。
根據本發明之研磨物件可包括研磨複合物顆粒之區域與大體上不含研磨複合物顆粒之區域。舉例而言，諸如流道、刮片、研磨漿引向器及研磨漿護圈之特徵與少量研磨顆粒或不與研磨顆粒一起使用。
在一實施例中，研磨複合物之區域及修整混合體之區域大體上共面。區域可以任一適當之幾何形狀來提供。在一實施例中，修整混合體之區域經尺寸設定與工件大小類似，以使得工件可磨損或侵蝕修整研磨混合體，以釋放修整顆粒或砂粒。此砂粒可藉由工作流體載運以形成修整研磨漿，其隨後對基質材料起作用，從而有效地修整本發明之主要研磨物。
可使用任一已知工作流體。舉例而言，可隨此項技術中之特定選擇來使用水、水溶液等。亦可倂入各種添加劑， 諸如潤滑劑、冷卻劑、助磨劑、分散劑、懸浮劑等。添加劑亦可用於以化學方法與工件表面相互作用，以改良拋光過程。另外，化學方法可用於將修整顆粒自修整混合體之區域可控制地釋放。亦即，機械作用及/或化學作用可將修整砂粒或顆粒釋放至液體中以組成修整研磨漿。
在一實施例中，不同研磨物之區域能夠導引流體流動。舉例而言，區域可導引修整研磨漿流向圓形研磨物實施例之中心。在另一實例中，區域可促使修整研磨漿流向本發明之研磨物實施例之邊緣。
本發明中之工件具有低於主要研磨物之硬度且高於修整顆粒之硬度的硬度。工件通常經由易碎拋光或基於裂縫磨削而受到磨損。工件材料之實例包括石英、砷化鎵、鍺、黃玉、尖晶石、氮氧鋁(ALON)、SiC、藍寶石及c面藍寶石。
在一實施例中，本發明提供一適於使用至少約2000 kg/mm2 、2100 kg/mm2 或2200 kg/mm2 之硬度的研磨顆粒拋光硬基板之固定研磨物件。此等研磨顆粒包括於(諸如)玻璃之基質材料中以形成研磨複合物。另外，修整混合體之區域連同研磨複合物之區域一起包括於諸如聚合薄膜(例如，聚酯)之基板的相同側上。修整混合體含有具有比研磨顆粒之硬度軟之至少約50 kg/mm2 、乃至至少約100 kg/mm2 的硬度的修整顆粒。複合黏合劑可為一次塗層及/或二次塗層，且複合黏合劑可將研磨複合物保持於三維研磨物件中。在一態樣中，修整顆粒之平均粒度低於研磨顆 粒之平均粒度之約125%、約100%乃至約75%。在一態樣中，修整顆粒平均粒度係研磨顆粒之平均粒度的至少約50%。在一些實施例中，修整顆粒具有低於約10 μm、低於約5 μm、低於約0.5 μm乃至低於約0.1 μm之粒度。在一些實施例中，研磨顆粒具有高於約1 μm、高於約5 μm、高於約8 μm、10 μm、15 μm乃至高於約20 μm之平均粒度。此等研磨顆粒經組合成任一所要大小的附聚物。舉例而言，附聚物通常自其中研磨顆粒之平均粒度的至少約三倍變化。附聚物通常自低於其中研磨顆粒之平均粒度的約20倍變化。在一些態樣中，修整顆粒較佳小於研磨顆粒。在一態樣中，在約150-200 μm粒度之附聚物中，具有約5 μm之平均粒度的修整顆粒與具有約8-10 μm之平均粒度的研磨顆粒一起使用。舉例而言，對於藍寶石工件而言，可在約170-190 μm粒度的附聚物中使用8-10 μm的金剛石顆粒連同1-5 μm的氧化鋁修整顆粒。
因此，在一實施例中，本發明提供一用於拋光工件之固定研磨物件，其包含：具有第一表面及第二表面之基板、分佈於基板之第一表面上之研磨複合物的區域及分佈於基板之第一表面上之修整混合體的區域。研磨複合物包括複合黏合劑及研磨顆粒及/或研磨顆粒之附聚物，此等研磨顆粒具有至少約2500 kg/mm2 之硬度。當將研磨顆粒用作附聚物時，研磨顆粒與具有至少約18 kg/mm2 之硬度的基質材料組合在一起。修整混合體包括易受侵蝕之黏合劑及足以修整複合黏合劑且具有第二硬度的修整顆粒，此第二 硬度小於2500 kg/mm2 、約等於或大於複合黏合劑之硬度，且約等於或大於基質材料之硬度(當使用時)。為了釋放修整顆粒，第二硬度可大於易受侵蝕之黏合劑之硬度，或可使用溶解黏合劑。
本發明之研磨物件經由任一已知方法製造，該方法用於製造塗佈研磨物或具有三維、有紋理的研磨複合物之研磨物件。舉例而言，研磨附聚物及修整研磨物可提供於上述之基板之一者上的區域中，且使用如上所述之黏合劑附著。另外，可在附聚物及修整研磨物上提供任一已知二次塗層。對於另一實例，可使用具有結構化表面(例如，成形諸如金字塔、立方體、梯形體等之特徵的尖端及凹處)之基板，其中研磨附聚物及修整研磨物提供於獨立區域中。在另一實例中，可使用含有研磨附聚物之研磨複合物以形成結構化表面，同時可圍繞結構化表面提供修整研磨區域。
有用方法描述於美國專利第5,152,917號(Pieper等人)及第5,435,816號(Spurgeon等人)中。適當方法之其他描述可在美國專利第5,454,844號(Hibbard等人)、第5,437,754號(Calhoun)及第5,304,223號(Pieper等人)中找到。適於包括於三維、有紋理的研磨複合物中之研磨附聚物可由任一已知方法製造，(諸如)描述於美國專利第6,551,366號(D'Souza等人)、第6,645,624號(Adefris等人)、第5,651,729號(Benguerel)、第5,975,988號(Christianson)及第4,799,939號(Bloecher等人)中之彼等方法。提供根據本發明之具有 三維、有紋理的研磨複合物之研磨物件之另一有用方法描述於美國專利第6,217,413號(Christianson)中，其中複合物包含固定於一次塗層及(可選)二次塗層中之研磨附聚物。
本發明通常在磨削或研光或拋光操作中(尤其對於硬或易碎工件)係有用的。在一態樣中，本發明允許將研磨物件之切割率維持在一所要水平達延長之時期，而無需獨立或脫機之研磨物打磨或修整過程。在另一態樣中，本發明提供一改良之移除率穩定性及可預測性，其在精整操作期間改良處理效率且減少廢料。
本發明之目標及優點藉由以下實例進一步加以說明，但不應將此等實例中所陳述之特定材料及其數量以及其他條件及詳細內容理解為過度地限制本發明。
實例 玻璃質結合金剛石附聚物之製備
玻璃質結合金剛石附聚物通常使用美國專利第6,319,108號(Adefris等人)之方法製造。首先，藉由將25重量份(pbw)糊精(可購自A.E.Stanley Mfg.Co.(Decatur,IL)之"STANDEX 230")溶解在75 pbw去離子水中來製備臨時黏合劑溶液。
將包含170.0 g的臨時黏合劑溶液的研磨漿、4.0 g之於甲基乙基酮中50 wt% AY 100界面活性劑(可購自Cytek Industries(Stamford,CT))的溶液及1.3 g的Dow Corning添加劑65(可購自Dow Corning Corp.(Midland,MI)的聚矽氧乳液消泡劑)用螺旋槳混合葉片徹底地混合15-20分鐘。藉 由將20 g甲醇及800 g玻璃粉(自Specialty Glass Inc.(Oldsmar，FL)之SP1086玻璃)裝入2號研磨瓶(2.2加侖(8.3 L)之瓶)中來製備研磨玻璃粉，該瓶由來自U.S.Stoneware(East Palestine，Ohio)之氧化鋁強化瓷製成。該瓶亦含有約16.9 kg的0.6 cm(0.25英吋)的氧化鋯研磨顆粒。以約130 rpm來研磨組合物72 h，隨後卸下研磨機。將數量為200.0 g的研磨玻璃粉添加至研磨漿並繼續混合20分鐘。隨後，將具有20 μm之標稱粒度之金剛石研磨顆粒(可購自National Research Corp.(Chesterfield,MI))添加至研磨漿中且將組合物混合額外之20分鐘。
隨後，將所得研磨漿塗佈至聚丙烯工具之空腔中並使用刮漿刀將過量研磨漿移除。該工具係根據美國專利第5,152,917號(Pieper等人)之教示加以製造。聚丙烯工具中之空腔呈具有178 μm之深度、246 μm乘246 μm之開口及151 μm乘151 μm之基底之斜截四角金字塔的形式。工具之空腔中的研磨漿在室溫下風乾24小時。在風乾之後，乾燥研磨複合前軀物藉由使工具之背面與超音波驅動之鈦振動棒(可購自Branson Ultrasonic Instruments(Danbury,CT)之Branson 902R)接觸而自工具推動。
乾燥前軀物顆粒穿過250 μm開口繼之以150 μm開口之標準篩。保留在150 μm開口篩上之乾燥前軀物顆粒與由水鋁礦粉(可購自Condea Chemie GmbH(Brunsbuttel,Germany)之單水氧化鋁Disperal)組成之無機脫模劑以100 g乾燥前軀物顆粒對6 g水鋁礦粉之比例混合。乾燥前軀物及脫模劑 之混合物在耐火坯(可購自Ipsen Ceramic(Pecatonica,IL))中燃燒。燃燒溫度以每分鐘1.5℃之速率自室溫上升至400℃，且隨後保持在400℃達2.0 h以燒去臨時黏合劑。隨後以每分鐘2℃之速率將前軀物加熱至720℃，且隨後在空氣中保持在720℃達1.0 h。在燃燒後，所得多孔陶瓷研磨組合物以每分鐘約2℃之速率冷卻至室溫。燒結多孔陶瓷研磨組合物穿過250 μm開口繼之以150 μm開口之標準篩以移除無機脫模劑。保留在150 μm開口上之燒結多孔陶瓷研磨組合物隨後經收集以用於研磨物件中。
分散於黏合劑前軀物中之研磨附聚物之製備
25 wt%分散劑(可購自Noveon Division,Lubrizol Ltd.(Manchester,U.K.)之SolsperseTM 32000)及75 wt%丙烯酸酯樹脂(可購自Sartomer Co.,Inc.(Exton,PA)之SR 368 D)之分散劑溶液藉由使用氣動螺旋槳式混合器混合約1 h。在混合入樹脂中之前，Vazo 52熱引發劑(可購自Dupont Chemical Solution Enterprise(Bell,WV))係藉由將Vazo 52置放於密封塑膠袋中、將塑膠袋置放於堅固表面(實驗台頂部)上並使用陶缽將Vazo 52碎裂成細粒而碾碎。在混合期間，混合物置放於加熱水槽(60℃)中以促進將分散劑熔入樹脂。藉由使用螺旋槳式混合器將5 wt% Vazo 52混入95 wt%丙烯酸酯樹脂(SR 368 D)中來產生熱引發劑溶液。熱引發劑溶液儲存於冰箱(溫度<40℃)中。偏矽酸鈣(可購自NYCO Minerals Inc.(Hermosillo Sonora,Mexico)之NYAD M400矽灰石)在使用前藉由將NYAD M400置放於金 屬容器中並在設定於120℃之烘箱中加熱該容器2-4天而得以乾燥。NYAD M400隨後冷卻至室溫且容器以聚氯乙烯絕緣帶密封直至使用。樹脂預混合物係藉由使用高速Cowels葉片混合器混合以下成分得以產生：91 wt%之368 D樹脂、8 wt%之上述分散劑溶液及1 wt%之光引發劑(可購自Ciba Specialty Chemicals(Tarrytown,NY)之Irgacure 819)。將此預混合物混合約1 h直至光引發劑已溶解為止，以形成樹脂預混合物。
藉由在高剪切下混合1547.8 g上述樹脂預混合物與2935 g NYAD M400矽灰石、100 g如上所述產生之180 μm玻璃化金剛石附聚物、45 g煅製二氧化矽(可購自Degussa Corporation(Parsippany,NJ)之OX 50)及2.5 g消泡劑(可購自Dow Corning Corp.之Dow Corning添加劑#7)達1 h來產生研磨漿。混合物隨後置放於密封塑膠桶中且在輥磨機(可購自U.S.Stoneware)上以每分鐘20轉之速度旋轉18-24 h以形成研磨漿。研磨漿隨後自輥磨機移除且在低剪切下混合，在此期間添加370 g上述熱引發劑溶液。將研磨漿混合約30分鐘或直至溫度達到32℃(90℉)為止。
固定研磨物件製備(方法I)
此研磨物件通常如美國專利第5,958,794號(Bruxvoort等人)中所述在類似於此專利之圖15中所說明之裝置的裝置上加以製造。
提供包含一系列空腔之聚丙烯工具。工具中之空腔呈具有800 μm之深度、2800 μm乘2800 μm之開口及具有3976 μm之中心對中心間隔的2518 μm乘2518 μm之基底的倒置斜截四角金字塔的形式。工具實質上為研磨複合物之所要形狀、尺寸及排列之倒置。
工具自捲繞機解開。研磨複合黏合劑前軀物中分散之研磨附聚物藉由使用真空槽膜塗佈機在室溫下塗佈並施加於工具的空腔中。接著，聚酯襯底(在待塗佈可購自3M Company(St.Paul,MN)的125 μm(5 mil)ScotchpakTM 之表面上之具有乙烯丙烯酸共聚物底塗劑之127 μm厚(5 mil)的聚酯薄膜)與研磨漿塗佈工具接觸，以使得研磨漿弄濕襯底之預致敏表面。紫外線(UV)輻射傳輸穿過工具且進入研磨漿。連續使用兩個不同的UV燈。第一UV燈為融合系統"V"燈泡且以236.2 W/cm(600瓦特/英吋)操作。第二UV燈為融合系統"D"燈泡且以236.2 W/cm(600 W/英吋)操作。 一旦曝露至UV輻射，黏合劑前軀物就經轉換成黏合劑且研磨漿經轉換成研磨複合物。自研磨複合物/襯底移除工具。隨後藉由使用融合系統"D"燈泡且以236.2 W/cm(600 W/英吋)操作來將研磨複合物/襯底經由襯底側面曝露至額外處理之UV輻射。
隨後，形成研磨物件之研磨複合物/襯底纏繞於鐵芯上。此係在約4.6 m/min.至7.6 m/min.(15呎/min.至25呎/min.)之間操作的連續過程。纏繞於鐵芯上之研磨複合物/襯底隨後在設定於80℃至105℃之烘箱中加熱約8 h，以完成黏合劑系統之固化且活化聚酯襯底上之底塗劑。
為了製備用於測試之研磨物件，藉由使用壓敏膠帶(可 購自3M(St.Paul,MN)之"442 KW")將研磨複合物/襯底層壓成0.762 mm(0.030英吋)厚的聚碳酸酯薄片(可購自GE Polymer Shapes(Mount Vernon,IN)之LexanTM 8010MC)。30.48 cm(12 in.)直徑圓形試樣經模切以用於測試。
修整混合體物件-方法II
75 g的15 μm修整顆粒(PWA α氧化鋁，可購自Fujimi Corporation(Wilsonville,OR)之Microgrit PWA 15)、5 g的分散劑(來自BYK-Chemie(Wallingford,CT)之Disperbyk 180)、20 g的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)(來自Sartomer Company,Inc.(Exton,PA)之Sartomer SR351)及1.0 g的光引發劑(來自Ciba Specialty Chemicals(Tarrytown,NY)之Irgacure 819)之修整混合體前軀物混合物經製備且如方法I中所述轉換成結構化修整混合體。修整混合體部分隨後經模切以配合由方法I製備之固定研磨物件的先前製備之30.48 cm(12 in.)圓盤中的開口。
修整混合體物件-方法III
在藉由方法II研製修整混合體物件之後，修整混合體結構充滿並填充有方法II之修整混合體前軀物、藉由使用聚丙烯釋放襯底使其平坦且經UV固化以產生平坦修整研磨薄片。修整混合體部分隨後經模切以配合由方法I製備之固定研磨物件的先前製備之30.48 cm(12 in.)圓盤中的開口。
修整混合體物件-方法IV
在藉由方法I產生固定研磨物件之後，待由平坦修整混 合體特徵替換之區域自30.5 cm(12 in.)圓盤之研磨面移除以提供間隙。
製備20 g可溶酚醛樹脂(75 wt%固體在水中，以重量計1.5：1之甲醛：酚樹脂，2.5%催化KOH)、80 g之15 μm修整顆粒(PWA α氧化鋁，Microgrit PWA 15)、15 g水及15 g異丙醇之修整混合體前軀物混合物。此混合物用於填充固定研磨物件中之間隙且藉由使用切膠刀或刮漿板使其平坦。研磨物隨後在設定於60℃之烘箱中固化30 min.、85℃之烘箱中固化30 min，、105℃之烘箱中固化30 min.且在設定於120℃之烘箱中固化2 h，以形成固定研磨物件。
單面研光測試
測試在自Buehler Ltd.(Lake Bluff,IL)獲得之Phoenix 4000單面研光機上執行。藉由使用壓敏黏接劑將固定研磨墊安裝至壓板。藉由使用氧化鋁固定研磨物(可購自3M Company之268 XA-A35)之初始修整來製備金剛石固定研磨墊以用於測試。268 XA氧化鋁固定研磨物安裝至三個、65 mm(2.56 in.)直徑×3.18 mm(0.125 in.)厚的BorofloatTM 玻璃圓盤(Swift Glass(Elmira,NY))。三個BorofloatTM 圓盤(其表面上具有268 XA研磨物)藉由使用熱融蠟(Aremco Products,Inc.(Calley Cottage,NY)之Crystalbond 509 Clear)安裝至152 mm(6 in.)直徑×15 mm(0.6 in.)厚的鋁金屬板，以形成修整板。修整板以快速分離安裝方式附著至研光機之頂部。研光機藉由使用180 rpm壓板及反轉100 rpm基板在34.5 kPa(5 psi)外加壓力下運轉1分鐘。在修整 期間，去離子水中之10 vol% Sabrelube 9016(Chemetall Oakite(Lake Bluff,IL))以30 mL/min之流量供應。藉由使用上述機器狀況在55.2 kPa(8 psi)壓力下研光BorofloatTM 玻璃(使用熱融蠟將三個65 mm基板附著至金屬板)達5 min.來完成初始修整過程。在每一藍寶石研光測試之前，藉由使用34.5 kPa(5 psi)的壓力及指定機器狀況研光窗玻璃基板(Swift Glass)達8 min.-9 min.直至達成在330 μm/min-360 μm/min之間的穩定窗玻璃移除率為止。窗玻璃基板及藍寶石工件之移除率係藉由使用以下等式將研光期間之重量損耗(M以克計)轉換成移除之厚度(T以μm計)計算：T=10,000*M/(A*D)其中A=基板面積(cm2 )且D=基板密度(g/cm3 )，且藍寶石具有3.9 g/cm3 之密度且窗玻璃具有2.4 g/cm3 之密度。
以下實例之自含式修整研磨物件之每一者藉由使用雙面膠層壓成聚碳酸酯薄片(直徑30.5 cm(12 in.))且固定研磨物之直徑調整至彼直徑。藉由使用C面藍寶石(Crystal Systems(Salem,MA))上指定之機器狀況在34.5 kPa(5 psi)壓力下進行每5 min.之研光運轉。結果展示於下表I中。
實例1
藉由將由方法III製備之平坦修整混合體部分之八個直徑5 cm的圓形區域嵌入由方法I製備的固定研磨物件的30.5 cm(12 in.)圓盤中來製備固定研磨物件。八個圓盤圍繞周邊、距邊緣約3.8 cm(1.5 in.)均勻地間隔。
實例2
藉由將由方法II製備之有紋理的修整混合體部分之八個直徑5 cm的圓形區域嵌入由方法I製備的固定研磨物件的30.5 cm(12 in.)圓盤中來製備固定研磨物件。八個圓盤如在實例1中一樣加以間隔。
實例3
藉由自薄片切下30.5 cm(12 in.)圓盤來製備固定研磨物件，該薄片具有由方法I製備的固定研磨物件及由方法II製備之有紋理的修整混合體部分的交替條紋。固定研磨物件之條紋為5 cm(2 in.)寬且有紋理的修整混合體之條紋為2.54 cm(1 in.)寬。
實例4
藉由將由方法IV製備之平坦修整混合體部分之八個直徑5 cm的圓形區域嵌入由方法I製備的固定研磨物件的30.5 cm(12 in.)圓盤中來製備固定研磨物件。八個圓盤圍繞周邊、距邊緣約3.8 cm(1.5 in.)均勻地間隔。
實例5
藉由將由方法IV製備之平坦修整混合體部分之十六個直徑2.5 cm的圓形區域嵌入由方法I製備的固定研磨物件的30.5 cm(12 in.)圓盤中來製備固定研磨物件。八個圓盤如在實例1中一樣加以間隔但距邊緣約5 cm(2 in.)。
實例6
藉由將由方法IV製備之平坦修整混合體部分的兩個同心環嵌入由方法I製備的固定研磨物件的30.5 cm(12 in.)圓盤中來製備固定研磨物件。第一個環為1.27 cm(0.5 in.)寬且 內徑為6.35 cm(3 in.)。第二個環為1.6 cm(0.63 in.)寬且內徑為10.2 cm(4 in.)。
實例7
藉由將由方法IV製備之兩個同心平坦修整混合體部分嵌入由方法I製備的固定研磨物件的30.48 cm(12 in.)圓盤中以獲得交替固定研磨材料及平坦修整材料的嵌套正方形來製備固定研磨物件。固定研磨材料之中心正方形為8.9 cm×8.9 cm(3.5 in.×3.5 in.)，其由0.66 cm(0.25 in.)寬的平坦修整材料之條紋圍繞、由0.94 cm(0.38 in.)寬的固定研磨物的條紋圍繞、由3.18 cm(1.25 in.)寬的平坦修整材料之第二組條紋圍繞，所有條紋集中在30.5 cm圓盤中。
比較實例A(CE-A)
固定研磨物件由方法1加以製備且測試。
熟習此項技術者自以上描述易見，可在不脫離本發明之範疇及原理的情況下進行各種修改，且應瞭解本發明並不過度地限於上文所述之說明性實施例。
10‧‧‧研磨物件
20‧‧‧工件
100‧‧‧基板
110‧‧‧研磨複合物
120‧‧‧複合黏合劑
122‧‧‧研磨附聚物
124‧‧‧第一研磨物
126‧‧‧基質材料
130‧‧‧修整複合物
132‧‧‧易受侵蝕之黏合劑
134‧‧‧修整顆粒
140‧‧‧通道
200A、200B、200C、200D‧‧‧研磨物件
202A、202B、202C、202D‧‧‧研磨複合物
204A、204B、204C、204D‧‧‧修整複合物
206‧‧‧研磨漿護圈
圖1展示與工件接觸之本發明之物件的部分橫截面圖，其並未按比例繪製。
圖2A至圖2D展示具有研磨複合物之區域及修整複合物之區域的本發明的示範性組態。
10‧‧‧研磨物件
20‧‧‧工件
100‧‧‧基板
110‧‧‧研磨複合物
120‧‧‧複合黏合劑
122‧‧‧研磨附聚物
124‧‧‧第一研磨物
126‧‧‧基質材料
130‧‧‧修整複合物
132‧‧‧易受侵蝕之黏合劑
134‧‧‧修整顆粒
140‧‧‧通道

Claims (23)

  1. 一種用於拋光一具有一硬度之工件的固定研磨物件，其包含：(a)一具有第一表面及第二表面之基板；(b)一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及第一硬度之研磨顆粒，其中該第一硬度高於該工件之該硬度；及(c)一分佈於該基板之該第一表面上的修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及足以修整該複合黏合劑且具有第二硬度之修整顆粒，此第二硬度小於該工件之該硬度且大於該複合黏合劑之硬度。
  2. 如請求項1之固定研磨物件，其中該等研磨顆粒連同一基質材料一起提供於附聚物中。
  3. 如請求項2之固定研磨物件，其中該等修整顆粒足以修整該基質材料。
  4. 如請求項1之固定研磨物件，其中該等修整顆粒具有的平均粒度低於該第一硬度之該等研磨顆粒之平均粒度。
  5. 如請求項1之固定研磨物件，其中該等修整顆粒具有的平均粒度為該等研磨顆粒之平均粒度的約50%至約100%。
  6. 如請求項1之固定研磨物件，其進一步包含一大體上不含該等研磨複合物之區域，此區域可包括流體通道。
  7. 如請求項6之固定研磨物件，其中研磨複合物之該等區域及修整混合體之該等區域大體上共面。
  8. 如請求項1之固定研磨物件，其中基質材料包含樹脂、玻璃、金屬、玻璃陶瓷或陶瓷。
  9. 如請求項1之固定研磨物件，其中該等研磨顆粒包含金剛石或碳化矽、碳化硼、立方氮化硼或其之一組合物。
  10. 如請求項1之固定研磨物件，其中該等修整顆粒包含氧化鋁、金剛砂、氧化鋯、二氧化鈰、玻璃或其組合。
  11. 如請求項1之固定研磨物件，其中該等修整顆粒之硬度足以修整該複合黏合劑。
  12. 如請求項1之固定研磨物件，其中該研磨物件之該基板及該複合黏合劑係大體上相同材料。
  13. 如請求項1之固定研磨物件，其中該等附聚物包含一適於拋光藍寶石之研磨物，同時該等修整顆粒具有低於約2100 kg/mm2 之努氏硬度。
  14. 如請求項1之固定研磨物件，其進一步包含一黏接劑，其適於將該固定研磨物件附著至一拋光機器，其中該黏接劑視需要係一壓敏黏接劑。
  15. 一種製造如請求項1之固定研磨物件的方法，該固定研磨物件用於拋光一具有一硬度之工件，該方法包含：(a)提供一具有第一表面及第二表面之基板；(b)提供一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括第一硬度之研磨顆粒連同一基質材料，且其中該第一硬度高於該工件之該硬度；及(c)提供一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體 的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及第二硬度之修整顆粒，此第二硬度小於該工件之該硬度且足以修整該等研磨附聚物之該基質材料。
  16. 一種用於拋光一具有低於約2500 kg/mm2 之努氏硬度之工件的固定研磨物件，其包含：(a)一具有第一表面及第二表面之基板；(b)一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括具有高於該工件之硬度之努氏硬度的研磨顆粒連同一基質材料；及(c)一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及修整顆粒，該等修整顆粒具有的努氏硬度低於該工件之該硬度且高於該等研磨附聚物之該基質材料之硬度。
  17. 如請求項16之研磨物件，其中該等研磨顆粒具有高於約2500 kg/mm2 之努氏硬度。
  18. 如請求項16之研磨物件，其中研磨複合物之該等區域及修整混合體之該等區域大體上共面。
  19. 如請求項16之固定研磨物件，其進一步包含流體通道。
  20. 一種用於製造如請求項16之固定研磨物件的方法，該固定研磨物件用於拋光一具有低於約2500 kg/mm2 之努氏硬度的工件，該方法包含：(a)提供一具有第一表面及第二表面之基板；(b)提供一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物 的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括具有至少約2500 kg/mm2 之努氏硬度的研磨顆粒連同一基質材料；及(c)提供一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及修整顆粒，該等修整顆粒具有的努氏硬度低於該工件之該硬度且高於該等研磨附聚物之該基質材料之硬度。
  21. 一種拋光系統，其包含：(1)一用於拋光一具有一硬度之工件的固定研磨物件，其中該固定研磨物件包含(a)一具有第一表面及第二表面之基板；(b)一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物，此等附聚物包括第一硬度之研磨顆粒連同一基質材料，且其中該第一硬度高於該工件之該硬度；及(c)一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及第二硬度之修整顆粒，此第二硬度小於該工件之該硬度且大於該等研磨附聚物之該基質材料的硬度；及視需要(2)一研磨漿。
  22. 一種用於拋光一工件之固定研磨物件，其包含：(a)一具有第一表面及第二表面之基板；(b)一分佈於該基板之該第一表面上之研磨複合物的區域，該等研磨複合物包括一複合黏合劑及研磨附聚物， 此等附聚物包括具有至少約2500 kg/mm2 之努氏硬度的研磨顆粒連同一具有至少約18 kg/mm2 之硬度的基質材料；及(c)一分佈於該基板之該第一表面上之修整混合體的區域，該等混合體包括一易受侵蝕之黏合劑及足以修整該複合黏合劑且具有第二硬度的修整顆粒，此第二硬度小於2500 kg/mm2 、約等於或大於該複合黏合劑之硬度且約等於或大於該基質材料之該硬度。
  23. 如請求項22之固定研磨物件，其中該等修整顆粒具有的平均粒度低於該等研磨顆粒之平均粒度。
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