TWI491471B - 含複合組成之磨料顆粒的硏磨物件 - Google Patents

含複合組成之磨料顆粒的硏磨物件 Download PDF

Info

Publication number
TWI491471B
TWI491471B TW102142104A TW102142104A TWI491471B TW I491471 B TWI491471 B TW I491471B TW 102142104 A TW102142104 A TW 102142104A TW 102142104 A TW102142104 A TW 102142104A TW I491471 B TWI491471 B TW I491471B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
abrasive
reinforcing member
vol
abrasive article
item
Prior art date
Application number
TW102142104A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201420277A (zh
Inventor
Lingyu Li
Muthu Jeevanantham
Anne M Bonner
Dean S Matsumoto
Piotr Miziak
Andre Collin
Stefano Francovigh
Original Assignee
Saint Gobain Abrasives Inc
Saint Gobain Abrasifs Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Abrasives Inc, Saint Gobain Abrasifs Sa filed Critical Saint Gobain Abrasives Inc
Publication of TW201420277A publication Critical patent/TW201420277A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI491471B publication Critical patent/TWI491471B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/02—Wheels in one piece
    • B24D5/04—Wheels in one piece with reinforcing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

含複合組成之磨料顆粒的研磨物件
本發明係有關於研磨物件，特別是，含有複合組成之磨料顆粒的研磨物件。
研磨輪通常用於切削，研磨，及各種材料之成形，如石頭，金屬，玻璃，塑料等材料。一般情況下，研磨輪可以有各種相的材料，包括磨粒，粘結劑，和一些孔隙。依所要的應用，研磨輪可以有不同的設計和配置。例如，用於工件研磨之研磨輪，為使研磨有效率，其斷面較厚。
然而，這種應用的研磨輪，研磨物件會疲勞而失效。事實上，依使用的頻率，這種研磨輪的使用壽命可能短於一天。因此，該行業繼續要求研磨輪能夠提高性能。
研磨物件的實施例可以包括：含有粘結材料之磨料部份的主體，含在粘結材料中的磨料顆粒，以及含在主 體內的強化構件。磨料部份具有至少約5kJ/m2 的裂縫傳播韌性WOF。強化構件可以具有開口，在強化構件的主平面內，其開口面積不大於約100平方毫米。
在一些實施例中，研磨物件可以包括：含有粘結材料之磨料部份的主體，含在粘結材料中的磨料顆粒，以及含在主體內的強化構件。該主體可以有至少約1700磅力的粘結力，及不大於約10%的粘結變異因子(AVF)。
在其他實施例中，研磨物件可以包括：含有粘結材料之磨料部份的主體，含在粘結材料中的磨料顆粒，含在磨料部份內的第一填充物，該填充物含有平均顆粒尺寸不大於約40微米的鐵和硫，及含在主體內的強化構件，該強化構件可以包括有不大於約950g/m2 的未完工的重量(或無塗層的重量)；和/或不大於約2毫米的厚度；和/或其間具有開口的纖維束，和一個纖維束和一個開口，其具有不大於約15毫米的用來定義為單元胞(UC)的一個結合尺寸；和/或開口面積不大於約100平方毫米的開口。
100‧‧‧研磨工具
101‧‧‧主體
102‧‧‧內圓形表面
103‧‧‧外徑
105‧‧‧中央開口
200‧‧‧研磨工具
201‧‧‧主體
204、206、208、210‧‧‧磨料部份
202、203、205、207、209‧‧‧強化構件
212‧‧‧平均厚度
215‧‧‧第一主表面
216‧‧‧第二主表面
218‧‧‧最大厚度
250‧‧‧軸線
301‧‧‧研磨主體
303、305‧‧‧強化構件
311‧‧‧外部
313‧‧‧內部
350‧‧‧中心軸
355‧‧‧金屬強化環
經由附圖之參考，本發明可更好地被了解，且對本領域中技術人員來說，其許多的特徵和優點會變得更明顯。
第1圖係根據一個實施例的研磨工具的示意側視圖。
第2圖係根據一個實施例的研磨工具部分的示意的徑向剖視圖。
第3圖係根據另一個實施例的研磨工具部分的示意的徑向剖視圖。
第4A圖和第4B圖係強化構件的實施例的平面圖，圖4C係強化構件的實施例及傳統的強化構件的各種尺寸的表。
第5圖係根據實施例及各種傳統的研磨物件的粘結性能的圖。
研磨工具可利用基質材料內的研磨顆粒進行工件的研磨，磨蝕，和最後的加工。本發明的某些實施例揭露出在主體內具有一個或多個強化構件的研磨輪，其特別適合用於研磨和/或成形金屬。研磨物件可以被配置用來工作於至少約10,000sfpm(表面英尺/每分)，至少約11000sfpm，或甚至至少約12,000sfpm的圓周速度。
第1圖顯示根據一個實施例的研磨工具。值得注意的是，研磨工具100包括一個主體101，其在二維圖面上具有大致為圓形的形狀。應了解到，在三維圖面上，研磨工具具有一定的厚度，使得主體101具有圓盤或圓筒的形狀。如圖所示，主體具有延伸通過中心的外徑103，其可以是特別地大，具有至少約20厘米的尺寸。在其它應用中，主體101具有的外徑103，至少約30厘米，至少約40cm，至少約50厘米，至少約60厘米，至少約70厘米，至少約80厘米，或甚至至少約90厘米的大小。外徑103的實施例可能是不大於約120厘米，如不大於約110厘米，不大於約100厘米， 不大於約90厘米，或甚至不大於約80厘米。特定的研磨工具，其主體101之外徑103在前面所述的任一的最小值和最大值的範圍內。
如進一步所示，研磨工具100可以包括中央開口105，其由主體101中央的內圓形表面102所定義。中央開口105可延伸穿過主體101的整個厚度，使得研磨工具100可被安裝在主軸上或其他旋轉研磨工具100的機器上。
第2圖係根據一個實施例的研磨工具部分的截面示意圖。研磨主體201可以是一個複合製品，其包括不同類型的材料的組合。特別地，主體201可以包括磨料部份204、206、208、210和強化構件205、207和209。研磨工具200可以這樣被設計，其強化構件205、207和209可放置在主體內，使得它們彼此隔開，且使得其中的磨料部份204、206、208、210也彼此隔開。也就是說，研磨工具200可以這樣被形成，使得強化構件205、207、和209橫向地在主體201的平均厚度212上彼此隔開，且被磨料部份206和208隔開。如將了解到，在這樣的設計中，磨料部份206和208可以被設置於強化構件205、207和209之間。
如進一步之所示，強化構件205、207和209基本上可以是平面的構件，其具有第一平面表面和第二平面表面。例如，強化構件205可以這樣被形成，其可以是一個平面構件，具有第一主表面215和第二主表面216。此外，主體201可被如此設計，使得磨料部份204，206，208，和210可以疊置在強化構件205，207，和209的主表面上。 例如，磨料部份204可以疊置在強化構件205的第一主表面215上，而磨料部份206可以疊置在強化構件205的第二主表面216上。在特定的情況下，主體201可以被如此形成，使得磨料部份204和206基本上分別覆蓋第一主表面215和第二主表面216的整個面積上。因此，磨料部份204和206可以直接接觸(即，緊靠)強化構件205兩側的第一和第二主表面215和216上。
值得注意的是，研磨主體201可以這樣被設計，使得強化構件205，207，和209可以延伸穿過主體201的外徑103的大部份。在具體的實例中，強化構件205，207，和209可以被如此形成，使得它們延伸穿過主體201至少約75%，如至少約80%，或甚至整個外徑103。
如第3圖實施例之所示，強化構件303，305之長度和位置在研磨主體301上可以改變。例如，研磨主體301可以包括一個或多個相對較短的強化構件303(例如，所示六個)，以及一個或多個相對較長的強化構件305(例如，所示四個)。構件303的實施例可以僅延伸通過的研磨主體301的外部311，但不延伸通過內部313。構件305的實施例可以延伸穿過研磨主體301的整個直徑，如外部311與內部313。這些強化構件303，305也可以相對於中心軸350以各種圖案被設置於軸向上。例如，如圖3之所示，兩個構件303可以位於相鄰構件305之間。金屬強化環355也可以被設置在內部313內。
如此處所述，依應用之不同，強化構件的數目 可能會有所不同。例如，在一些實施例中，研磨主體可具有1到15個強化構件。在其他實施例中，研磨主體可能至少有2個強化構件，如至少4個強化構件，至少6個強化構件，至少8個強化構件，或甚至至少10個強化構件。在其他實施例中，研磨主體可具有不大於14個強化構件，如不大於12個強化構件，不大於10個強化構件，或甚至不大於8個強化構件。強化構件的數目可以在前述任一值之間的範圍內。
根據第2圖之實施例，主體201可以這樣被形成，使得它可以有平均厚度212，其係通過中央開口105的中心且沿著軸線250的平行方向所測得。主體201的平均厚度212可以是至少約3厘米，例如至少約5厘米，至少約7厘米，至少約9厘米，或甚至至少約11厘米。在其他實施例中，平均厚度212可以是不大於約18厘米，如不大於約16厘米，不大於約14厘米，不大於約12厘米，或甚至不大於約10厘米。儘管如此，某些實施例可以有任一上述的最小值和最大值之間範圍內的平均厚度212。
圓盤也可以具有縱橫比，縱橫比定義為外徑OD對軸向厚度AT之比(OD：AT)，至少約2，例如至少約5，至少約7，至少約10，或甚至至少約20。在其他實施例中，縱橫比不大於約40，如不大於約30，不大於約20，不大於約15，或甚至不大於約10。某些實施例可以有上面所給的最小值和最大值之間範圍內的縱橫比。
在另外的參考中，強化構件205、207和209可以由有機材料，無機材料，以及他們的組合所構成。例如， 強化構件205、207和209可以由無機材料，例如陶瓷，玻璃，石英，或他們的組合所製成。用作強化構件205、207和209的特別合適的材料包括玻璃材料，玻璃材料纖維，其可以包括氧化物基的玻璃材料。
用於強化構件205、207和209的一些合適的有機材料，可包括酚醛樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺以及他們的組合。例如，在一個特定的實施例中，強化構件205、207和209可以包括KevlarTM ，其是一種特定類型的芳族聚酰胺。此外，強化構件的實施例可包括酚醛樹脂基的粘結劑。
強化構件205、207和209可以包括多個被編織在一起的纖維。該纖維可以以各種方式被編織或縫合在一起。在某些情況下，強化構件可以如此被編織在一起，使得其圖案主要包括在兩個垂直方向上延伸的纖維。
強化構件205、207和209可以有一個最大厚度218，其係強化構件205的第一主表面215和第二主表面216之間的距離。每個強化構件的最大厚度218可以是至少約1毫米，例如至少約1.1毫米，至少約1.2毫米，或甚至至少約1.3毫米。在其他實施例中，最大厚度218可以是不大於約2毫米，如不大於約1.8毫米，不大於約1.5毫米，或甚至不大於約1.4mm。某些實施例可以有上面所給的最小值和最大值之間範圍內的厚度。
在相對百分比上，根據研磨物件的設計，強化構件可以被形成為具有一定的尺寸，使得它們具有主體的總 平均厚度的一定比例。例如，強化構件可以是主體201的總體積的至少約3vol%(體積%)的體積。在其他實例中，強化構件205可以為主體201的總體積的至少約5體積%，如至少約7vol%，或甚至至少約9vol%。在其他實施例中，強化構件可以是主體總體積的不大於約17%的體積，如不大於約15vol%。研磨物件的某些實施例中可以有上面所給的最小值和最大值之間範圍內的強化構件。
在一些實施例中，磨料部份對強化構件的體積比為至少約5，如至少約10，或甚至至少約15。其他實施例中具有不大於約20的體積比，如不大於約15，或甚至不大於約10。研磨物件的某些實施例中可以有上面所給的最小值和最大值之間範圍內的強化構件。
依據此處之實施例，研磨工具200如此被形成，使得主體201包括磨料部份204、206、208和210。下面之段落係參考磨料部份204來寫的，但可以理解的是，所有同樣的磨料部份可以包括相同的特性。磨料部份204可以是一種複合材料，其具有包含在基質材料內的研磨顆粒，且還包括一個特定的組成及不同的孔隙度
磨料顆粒可以包括特別硬的而適用於打磨的材料和去除應用的材料。例如，磨料顆粒可以具有至少約5GPa的維氏硬度。在某些工具中磨料顆粒的硬度可以比較大，磨料顆粒的維氏硬度至少約10GPa，至少約20GPa，至少約30GPa，或甚至至少約50GPa。
如第2圖之進一步所示，主體可以被如此形成， 使得強化構件202和203可緊接中央開口105附近的磨料部份204和210的外表面。在某些設計中，強化構件202和203可延伸成為外徑103的一部分，如研磨主體201的外徑103的一半。中央開口105附近的強化構件202和203有助於主體201在研磨工具200被固定到主軸或機器時的強化。如將被理解的是，強化構件202和203可以具有與強化構件205，207，和209相同的特性。
研磨物件之主體的實施例可以包括強化構件，如第一強化構件。第一強化構件可緊靠磨料部份。第一強化構件可以被設置於磨料部份內。可選擇地，第一強化構件可限定主體的外表面。此外，第一強化構件可以被內在地被設置於主體內部。
第一強化構件的一些實施例可以包括有機材料。在特定實施例中，第一強化構件可包括聚酰亞胺、聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺和他們的組合。或者，第一強化構件可包括無機材料，例如，無機材料可包括陶瓷材料、玻璃材料、玻璃、陶瓷材料或他們的組合。或者，第一強化構件可包括玻璃纖維
在其他版本中，第一強化構件可延伸穿過主體的整個直徑。第一強化構件可包括平面構件，其含有第一主表面和第二主表面。磨料部份可以疊置在第一主表面上。或者，磨料部份可以直接接觸第一強化構件的第一主表面。
研磨物件的主體的其他實施例可包括第一強化構件和第二強化構件。第一強化構件和第二強化構件可在主 體內彼此隔開。或者，至少磨料部份的一部分可以被設置在第一強化構件和第二強化構件之間。
在特定的研磨物件的實施例中，第一強化構件的厚度可以是主體的平均厚度的至少約0.5%。例如，第一強化構件的厚度可以是主體的平均厚度的至少約1%，如至少約1.1%，或甚至至少約1.2%。在其他非限制性實施例中，第一強化構件的厚度可以是不大於約主體的平均厚度的5%，如不大於約2%，或甚至不大於約1.5%的平均厚度。主體可以具有厚度在任一上面提到的最小值和最大值之間範圍內的第一強化構件。
研磨物件之形成，可藉由形成成分或先軀成分的混合物來達成，該混合物可能是最終的研磨物件的一部分。在一個實施例中，該混合物可以包括磨料顆粒。在一特定實例中，磨料顆粒可以有複合組合物，該組合物包括氧化鋁(Al2 O3 )、氧化鐵(Fe2 O3 )、氧化矽(SiO2 )、氧化鈣(CaO)、二氧化鈦(TiO2 )等。在某些情況下，複合組合物可以包括大含量的氧化鋁。例如，對複合組合物內的化合物(或元素)的總含量來說，複合組合物可以有至少約82%的氧化鋁。在其他實例中，氧化鋁的含量可以更多，如至少約83%，至少約84%，至少約85%，至少約86%，或甚至至少約87%，至少約88%。儘管如此，在至少一個非限制性實施例中，複合組合物可以含有不大於約95%的氧化鋁，如不大於約92%的氧化鋁，不大於約91%的氧化鋁，不大於約90%的氧化鋁，或甚至不大於約89%的氧化鋁。將會了解到，複合組合 物可以具有任一上述最小和最大百分比之間範圍內的氧化鋁含量。
根據一個實施例，複合組合物可以有小含量的氧化矽。例如，在一個實例中，複合組合物之氧化矽的含量小於氧化鋁的含量。在特定的實施例中，複合組合物可以具有不大於約6.6%的氧化矽，如不大於約6.5%的氧化矽，不大於約6%的氧化矽，不大於約5%的氧化矽，不大於約4%的氧化矽，或甚至不大於約3%的氧化矽。儘管如此，在至少一個非限制性實施例中，複合組合物可以有至少約1%的氧化矽，如至少約2%的氧化矽，或甚至至少約3%的氧化矽。將會了解到，複合組合物可以具有任一上述最小和最大百分比之間範圍內的氧化矽的含量。
根據另一個實施例，複合組合物可以包括小含量的氧化鐵。例如，複合組合物可包括含量比氧化鋁少的氧化鐵。此外，在其他情況下，複合組合物可能有含量比氧化矽少的氧化鐵。儘管如此，在另一個實施例中，複合組合物可以有含量比氧化矽多的氧化鐵。在一個特定的實施例中，磨料顆粒的複合組合物，可以有不大於約7%的氧化鐵，如不大於約6%的氧化鐵，不大於約5%的鐵的氧化物，不大於約4.5%的鐵氧化物，或甚至不大於約4%的鐵氧化物。儘管如此，在其他非限制性實施例中，複合組合物可以具有至少約1%的氧化鐵，如至少約2%氧化鐵，或甚至至少約3%的氧化鐵。將會了解到，複合組合物可以具有任一上述最小和最大百分比之間範圍內的二氧化矽之含量。
一些示例性的磨料顆粒的複合組合物，還可以包括一含量的二氧化鈦(TiO2 )。例如，複合組合物可包括小含量的二氧化鈦。在另一特定的實例中，複合組合物的氧化鈦的含量小於氧化鋁的含量。在另一實施例中，複合組合物的氧化鈦的含量小於氧化矽的含量。而在另一個實施例中，複合組合物的氧化鈦的含量小於氧化鐵的含量。在至少一個非限制性實施例中，複合組合物可以具有不大於約5%的氧化鈦，如不大於約4%的氧化鈦。不過，在另一個非限制性的實施例中，複合組合物可以包括至少約3.8%的氧化鈦，例如至少約3.9%的氧化鈦。將會了解到，複合組合物可以具有任一上述最小和最大百分比之間範圍內的氧化鈦的含量。
在某些情況下，複合組合物可能包括一含量的氧化鈣(CaO)。例如，複合組合物可包括小含量的氧化鈣。更具體地說，在一個特定的實施例中，複合組合物的的氧化鈣的含量小於氧化鋁的含量。此外，一些複合組合物的氧化鈣的含量小於氧化矽的含量。在另一實施例中，複合材料組合物的氧化鈣的含量小於氧化鐵的含量。在一個特定的複合組合物中，氧化鈣的含量小於氧化鈦的含量。根據一個特定的實施例，複合組合物可以具有不大於約5%的氧化鈣，如不大於約4%的氧化鈣，不大於約3%的氧化鈣，不大於約2%的氧化鈣，或甚至不大於約1%的氧化鈣。在至少一個非限制性實施例中，複合組合物可以有至少約0.3%的氧化鈣，例如至少約0.4%的氧化鈣，至少約0.5%的氧化鈣，至少約0.6%的氧化鈣，或甚至至少約0.7%氧化鈣，至少約0.8% 的氧化鈣。將會了解到，複合組合物可以具有任一上述最小和最大百分比之間範圍內的氧化鈣的含量。
磨料顆粒的一些複合組合物另可包括一含量的氧化鎂(MgO)。根據一個實施例，複合組合物可以包括小含量的氧化鎂。在特定的情況下，複合組合物的氧化鎂的含量小於氧化鋁的含量。在另一個實施例中，複合組合物的氧化鎂的含量小於氧化矽的含量。根據另一個實施例，複合組合物的氧化鎂的含量小於氧化鐵的含量。在某些其他情況下，複合組合物的氧化鎂的含量小於氧化鈦的含量。此外，複合組合物的氧化鎂的含量小於氧化鈣的含量。儘管如此，在至少一個非限制性實施例中，複合組合物的氧化鎂的含量大於氧化鈣的含量。根據一個特定的實施例，複合組合物可具有不大於約40%的氧化鎂，如不大於約30%的氧化鎂，不大於約20%的氧化鎂，不大於約15%的氧化鎂，不大於約10的%的氧化鎂，不大於約8%的氧化鎂，不大於約5%的氧化鎂，或甚至不大於約2%的氧化鎂。儘管如此，在至少一個非限制性實施例中，複合組合物可包括至少約0.05%的氧化鎂，例如至少約0.1%的氧化鎂。將會了解到，複合組合物可以具有任一上述最小和最大百分比之間範圍內的氧化鎂的含量
根據一個實施例，複合材料組合物可包括氧化鋁，氧化矽，氧化鎂，氧化鈣，氧化鐵和氧化鈦的組合。在一個方面中，組合物可以是一個已被開採但尚未被純化的礦石。根據一個實施例，磨料顆粒可由結晶材料製成，更具體地，基本上可以由結晶材料組成。在一個特定實施例中，複 合組合物可以是鋁土礦，更特別的是，磨料顆粒基本上可包含鋁土礦。
磨料顆粒可有其他的獨特的特徵。例如，磨料顆粒可以是細長形的。在特定的情況下，磨料顆粒可以具有的縱橫比至少約1：1，縱橫比定義為長度：寬度，其中，長度是粒子的最長尺寸，寬度是粒子在垂直長度尺寸方向的第二長的尺寸(或直徑)。在其他實施例中，磨料顆粒的縱橫比可以是至少約2：1，例如至少約2.5：1，至少約3：1，至少約4：1，至少約5：1，或甚至至少約10：1。在一個非限制性實施例中，磨料顆粒的縱橫比不大於約5000：1。
在至少一個實施例中，磨料顆粒可以被擠製，使得複合組合物被擠出並分段，以得到所希望的大小和形狀的磨料顆粒。磨料顆粒可以被燒結，並可以以特定的方式燒結，以確保得到此處所述的一些性能和組成。根據一個實施例，磨料顆粒可以被形成為具有橢圓形之橫截面形狀。橢球的形狀包括圓形，橢圓形，以及任何其他的曲線形狀。另外，在其他情況下，磨料顆粒可以具有多邊形的橫截面形狀。一些合適的，非限制性的，多邊形橫截面形狀的實施例，包括三角形、矩形、五角形、六角形、七角形、八角形等。
磨料顆粒的實施例的特徵可以以顆粒韌性(K1C)和硬度來表示。例如，磨料顆粒的硬度，可以是小於約12GPa。在一些實施例中，磨料顆粒的硬度可小於約11.5GPa，如小於約11GPa，小於約10.5GPa，小於約10GPa，或甚至小於約9.5GPa。在其他實施例中，磨料顆粒的硬度可 為至少約8.75GPa，例如至少約9GPa，至少約9.5，至少約10GPa，至少約10.5GPa，或甚至至少約11GPa。將可以了解到，磨料顆粒可以具有任一上述最小值和最大值之間範圍內的硬度。
磨料顆粒的實施例也可以具有至少約4.6MPa-m0.5 的韌性。例如，磨料顆粒的韌性可具有至少約4.7MPa-m0.5 ，如至少約4.8MPa-m0.5 ，至少約4.9MPa-m0.5 或甚至至少約5MPa-m0.5 。在其他版本中，磨料顆粒之韌性可以是不大於約5.4MPa-m0.5 ，如不大於約5.3MPa-m0.5 ，不大於約5.2MPa-m0.5 ，不大於約5.1MPa-m0.5 ，或甚至不大於約5MPa-m0.5 。可以了解到，磨料顆粒之韌性可以有任一上述最小值和最大值之間的範圍。
關於單顆粒破碎強度的絕對值，即，打破顆粒所需的力N(牛頓)，可以以在破斷力作用下顆粒被打破的百分比來表示。例如，在一個實施例中，需要約500N到約800N的力來打破50%的一種或多種類型的磨料顆粒。在一個實施例中，打破磨料顆粒的50%，需要至少約500N，例如至少約600N，或甚至至少約700N的力。在另一非限制性實施例中，打破磨料顆粒所需的力為不大於約1000N，如不大於約900N，或甚至不大於約800N。可以了解到，每一種類型的磨料顆粒之破碎強度絕對值可以在上述最小值和最大值之間的範圍內。
在另一個實施例中，要打破每種類型的磨料顆粒的90%，需要約850N到約1350N的力。在一個實施例中， 打破磨料顆粒的50%所需的力，至少約800N，例如至少約850N，或甚至至少約900N。在另一個非限制性實施例中，打破磨料顆粒所需的力為不大於約1500N，如不大於約1400N，或甚至不大於約1300N。可以了解到，每一種類型的磨料顆粒的絕對的破碎強度可以是上述最小值和最大值之間的範圍。
根據一個特定的實施例，磨料顆粒之平均粒徑可以為至少約20微米，如至少約50微米，至少約80微米，至少約100微米，至少約150微米，至少約200微米，至少約300微米，至少約400微米，至少約500微米，至少約600微米，至少約800微米，至少約1000微米，至少約1200微米，至少約1500個微米，至少約1600微米，至少約1700微米，或甚至至少約1800微米。儘管如此，在另一個非限制性的實施例中，磨料顆粒的平均粒徑不大於約10毫米，如不大於約5毫米，不大於約4毫米，不大於約3毫米，不大於約2毫米，或甚至不大於約1毫米。將了解到，磨料顆粒之平均粒徑可藉由測量並平均顆粒的最長尺寸(即長度)來確定。磨料顆粒可以具有任一上面提到的最小值和最大值之間範圍內的平均粒徑。
根據一個實施例中，磨料顆粒可以有一個特定的孔隙率，其有利於性能的改進。例如，磨料顆粒的平均孔隙度，對磨料顆粒的總體積來說，可以是至少約0vol%。在一個實施例中，磨料顆粒的平均孔隙度為至少約2vol%，例如，至少約2.5vol%，至少約3vol%，至少約3.5vol%， 至少約4vol%，至少約5vol%，至少約7vol%，至少約9vol%，至少約11vol%，或甚至至少約13vol%。儘管如此，在一個非限制性實施例中，磨料顆粒的平均孔隙度可以是不大於約15vol%，如不大於約14vol%，不大於約12vol%，不大於約10vol%，不大於約8vol%，不大於約6vol%，不大於約4vol%，不大於約2vol%，或甚至不大於約1vol%。將可了解到，磨料顆粒的平均孔隙度可以是任一上面提到的最小值和最大值的百分比之間的範圍內。
此外，磨料顆粒可以具有特定的平均孔徑。例如，磨料顆粒的平均孔徑不大於約6微米，如不大於約5微米，不大於約4微米，不大於約3微米，不大於約2微米，或甚至不大於約1.5微米。根據另一個非限制性的實施例，磨料顆粒的平均孔徑可以為至少約0.01微米，例如至少約0.1微米。可以了解到，磨料顆粒的平均孔徑可以是任一上面提到的最小值和最大值的百分比之間的範圍內。
磨料顆粒可以由晶粒組成。在特定的情況下，磨料顆粒可以包括具有不大於約1.2微米的中間值粒徑的晶粒。在其他情況下，晶粒粒徑之中間值不大於約1微米，如不大於約0.9微米，不大於約0.8微米，或甚至不大於約0.7微米。根據一個非限制性實施例，磨料顆粒粒徑之中間值可以是至少約0.01微米，例如至少約0.05微米，至少約0.1微米，至少約0.2微米，或甚至至少約0.4微米。可以了解到，磨料顆粒粒徑之中間值可以是任一上面提到的最小值和最大值的百分比之間的範圍內。
晶粒尺寸可從SEM照片來測量。顆粒被嵌入環氧樹脂塊中，然後研磨，得到平坦的橫截面，然後利用氫氟酸蝕刻橫截面兩分鐘，以顯示精細的微觀結構並測量中間值粒徑。
如此處所述，除了磨料顆粒，混合物也可包括其他成份或前驅體，以便形成研磨物件。例如，混合物可包括磨料顆粒和粘結材料。根據一個實施例，粘結材料可包括選自下列材料組成之群組的材料：有機材料、有機前驅體材料、無機材料、無機前驅體材料、天然材料以及他們的組合。在具體的實例中，粘結材料可包裝金屬或金屬合金，如粉末金屬材料，或金屬材料的前軀體，其適於在進一步加工過程中可形成金屬鍵結的基質材料。
根據另一實施例，混合物可包括玻璃材料，或玻璃材料的前軀體，其適於在進一步加工過程中可形成玻璃鍵結的材料。例如，混合物可包括粉末形式的玻璃材料，包括，例如，含氧的材料，氧化物化合物或複合物，玻璃質料，以及他們的任意組合。
在另一實施例中，混合物可包括陶瓷材料，或陶瓷材料的前軀體，其適於在進一步加工過程中可形成陶瓷鍵結的材料。例如，混合物可包括粉末形式的陶瓷材料，包括，例如，含氧的材料，氧化物化合物或複合物，玻璃質料，以及他們的任意組合。
根據另一實施例，混合物可包括有機材料，或有機材料的前軀體，其適用於在進一步加工期間形成有機鍵 結材料。這樣的有機材料可包括一種或多種天然的有機材料，合成的有機材料，以及他們的組合。在具體的實例中，有機材料可以由樹脂製成，其可包括熱固性塑料，熱塑性塑料，和他們的組合。例如，一些合適的樹脂可包括酚醛樹脂，環氧樹脂，聚酯，氰酸酯，蟲膠，聚氨酯，橡膠，以及他們的組合。在一個特定的實施例中，混合物包括未固化的樹脂材料，其被配置以便在進一步處理中形成酚醛樹脂的粘結材料。
在一些實施例中，樹脂之抗高溫彎曲係數至少為1.05。或是，樹脂可以有增加的抗高溫彎曲係數。酚醛樹脂可以以固化或如六亞甲基四胺的交聯劑來改質。當溫度超過約90℃時，一些例子的六亞甲基四胺可以形成交聯，以形成亞甲基及二亞甲基氨基橋，其有助於樹脂的固化。六亞甲基四胺可以被均勻地分散在樹脂中。更具體地，六亞甲基四胺可以均勻地分散於樹脂區域做為交聯劑。甚至更特別的是，酚醛樹脂可以含有樹脂的區域，其具有亞微米的平均尺寸的交聯的區域。
其他材料，如填充物，可以被包括在混合物中。填充物可能會或可能不會出現在最終形成的研磨物件中。填充物可以包括選自下列材料組成之群組的材料：粉末、顆粒、球形、纖維、短切絲束纖維(CSF)和他們的組合，其中，該填充物含有選自下列材料組成之群組的材料：無機材料，有機材料，及他們的組合，其中，填充物含有選自下列材料組成之群組的材料：砂、泡狀氧化鋁、鉻鐵礦、菱鎂礦、白 雲石、泡狀莫來石、硼化物、二氧化鈦、碳、碳化矽、木粉、粘土、滑石、六方氮化硼、二硫化鉬、長石、霞石正長岩、玻璃球、玻璃纖維、氯化鈣、氟硼酸鉀、冰晶石(Na3AlF6)、鉀冰晶石(K3AlF6)、黃鐵礦、硫化鋅、硫化銅、礦物油、氟化物、碳酸鹽、碳酸鈣、莎綸、苯氧基樹脂、鈣、硫酸鉀、礦棉、氯化錳、氯化鉀及他們的組合。其中，填充物包括選自下列材料組成之群組的材料：抗靜電劑，潤滑劑，孔隙率誘導劑，著色劑，及他們的組合。填充物可以包括平均粒徑不大於約40微米的鐵和硫。填充物可以包括硫鐵礦(FeS2)，或基本上由黃鐵礦組成。填料可以包括選自下列材料組成之群組的材料：抗靜電劑，潤滑劑，孔隙率誘導劑，著色劑，以及它們的組合。在特定的情況下，填充物可以是顆粒材料，其可以不同於磨料顆粒，其平均粒徑顯著小於磨料顆粒的平均粒徑。
形成混合物之後，形成研磨物件的過程還可以包括形成，該坯體含有包含在粘結材料中的磨料顆粒。坯體係一種未完成的物體，其在最終的研磨物件被形成之前，可進行進一步的處理。例如，形成坯體之技術可以包括，例如壓製、熱壓、模製、鑄造、印刷、噴塗以及他們的組合。在一個特定的實施例中，坯體的形成可以包括將混合物壓製成特定的形狀
形成坯體之後，過程可以繼續進行來坯體，以形成最終形成的含有一主體的研磨物件。一些合適的處理例子可以包括固化、加熱、燒結、結晶化、聚合、壓製以及他 們的組合。在一個例子中，這個過程可能包括粘結劑配料，混合磨料與粘結劑，填充模具，壓製，輪烘烤或固化，修整，檢測，速度檢測，包裝和運輸。
處理之後，研磨物件被形成為含有特定量的粘結材料的主體。例如，對主體的總體積來說，主體可以具有至少約30vol%的粘結材料。在其他情況下，主體內的粘結材料的含量，可以更多，如至少約35vol%，至少約40vol%，至少約45vol%，至少約50vol%，至少約55vol%，至少約60vol%，或甚至至少約65vol%。儘管如此，在至少一個非限制性實施例中，粘結材料在主體內的含量可以是不大於約70vol%，如不大於約65vol%，不大於約60vol%，不大於約55vol%，不大於約50vol%，不大於約45vol%，不大於約40vol%，或甚至不大於約35vol%。將可以了解到，主體內的粘結材料的含量可以是任一上面提到的最小值和最大值的百分比之間的範圍內。
根據特定實施例，主體可以有特定的含量的孔隙率。例如，對主體的總體積來說，主體可以具有至少不大於約40vol%的孔隙度。在一個特定的實例中，主體的孔隙率可以是不大於約35vol%，如不大於約30vol%，不大於約25vol%，不大於約20vol%，不大於約15vol%，不大於約10vol%，不大於約5vol%，不大於約4vol%，不大於約3vol%，不大於約2vol%，不大於約1.5vol%，不大於約1vol%，不大於約0.8vol%，不大於約0.5vol%，不大於約0.3vol%，或蜃至不大於約0.1vol%。該機構還可以具有至少約 0.001vol%的孔隙率，例如至少約0.01vol%。將會了解到，主體的孔隙率可以是任一上面提到的最小值和最大值的百分比之間的範圍內。
對於某些此處的實施例的研磨物件，主體可以有一個特定含量的磨料顆粒。例如，在一個實施例中，相對於主體的總體積，主體之磨料顆粒可以有至少約30vol%。在另一個實施例中，主體之磨料顆粒可以有至少約35vol%，至少約40vol%，至少約45vol%，至少約50vol%，至少約55vol%，至少約60vol%，或甚至至少約65vol%。在至少一個非限制性實施例中，主體之磨料顆粒的含量為不大於約70vol%，如不大於約65vol%，不大於約60vol%，不大於約55vol%，不大於約50vol%，不大於約45vol%，不大於約40vol%，或甚至不大於約35vol%。將可以了解到，在主體內的磨料顆粒的含量可以是任一上面提到的最小值和最大值的百分比之間的範圍內。
此處的實施例中的研磨物件，其主體為粘結磨料的形式，其形狀可以是，如磨刀石，圓錐體，杯子，凸緣形狀，圓柱體，輪，環，和他們的組合。在一個特定的實施例中，主體可以是粘結磨料鉤絲輪的形狀。
根據一個實施例，研磨物件可特別適合於工件的磨削和調製。一些合適的工件可以包括無機材料，而更具體的工件由金屬或金屬合金所製成。根據一個實施例，研磨物件可特別適用於研磨材料，如不銹鋼或鈦。
磨料部份的實施例，其裂縫傳播韌性或破斷的 功(WOF)至少約5kJ/m2 。裂縫傳播韌性WOF也可以是至少約6kJ/m2 ，至少約7kJ/m2 ，至少約8kJ/m2 ，至少約9kJ/m2 ，或甚至至少約10kJ/m2 。在另外其他版本中，裂縫傳播韌性WOF可以是不大於約13kJ/m2 ，不大於約12kJ/m2 ，不大於約11kJ/m2 ，或甚至不大於約10kJ/m2 。可以了解到，磨料部份之裂縫傳播韌性WOF可以在上面提到的任一最小值和最大值之間的範圍內。
強化構件的實施例在強化構件的主平面內可以有開口，開口面積不大於約100平方毫米。在其它實施例中，在強化構件的主平面內開口面積可以是不大於約80平方毫米，不大於約60平方毫米，不大於約40平方毫米，不大於約35平方毫米，或甚至不大於大於約30平方毫米。開口面積也可以是至少約5平方毫米，至少約8平方毫米，至少約10平方毫米，或甚至至少約12平方毫米。將會了解到，開口面積可以是上面提到的任一最小值和最大值之間的範圍內。
開口的實施例可以軸向延伸通過至少其厚度的一部分。開口可以通過強化構件的整個厚度。開口也可以具有周界且定義出多邊形的二維形狀。
另一些實施例的強化構件可以有一個未完工的重量(或無塗層的重量)，其不大於約950g/m2 。例如，未完工的重量可以是不大於約800g/m2 ，不大於約600g/m2 ，或甚至不大於約500g/m2 。或者，未完工的重量可以是不小於約400g/m2 ，不小於約450g/m2 ，或甚至不小於490g/m2 。未完工的重量也可以是上面提到的任一最小值和最大值之間的範 圍內。
此外，如第4A圖和第4B圖所顯示的，強化構件可包括其間有開口的纖維束。強化構件的各種尺寸(圖4C)依賴於許多因素，如紗線，塗層的厚度，編織格式。例如，一些實施例中的強化構件每個設定的距離可以具有一選定數目的線。在一些實施例中，在經紗和緯紗方向二者或任一上，每100毫米之距離，所選擇的線的數目可以是約10至約15。在一些實施例中，理論的線的中心之間的距離或“s”(在經紗和緯紗二個方向)可以是約5毫米到約17毫米。網格尺寸或“h”(即，兩線之間的距離)的例子可以是大約2毫米到約9毫米。網格尺寸也可以是不大於約8毫米，如不大於約6毫米，或甚至不大於約5毫米。網格尺寸也可以是至少約2毫米，至少約2.5毫米，或甚至至少約3毫米。結構參數中的每一個都可以是如上所述任一近似的最小值和最大值之間的範圍內。
在一些實施例中，線厚度“y”，在緯紗方向上可以是大約2毫米至約4毫米，在經紗方向上，約1毫米至約3毫米。線的厚度也可以是不大於約6毫米，如不大於約5毫米，或甚至不大於約4毫米。再者，各結構參數可以在如上所述的任一最小值和最大值之間的範圍內。
一些實施例中的線之寬度“y”可以不小於約1毫米，例如不小於約1.2mm，小於約1.4毫米，不小於約1.6毫米，不小於約1.8毫米，不小於約2毫米，不小於約2.2毫米，不小於約2.4毫米，不小於約2.6毫米，或甚至不小於約 2.8毫米。在其它實施例中，纖維束的寬度可以是不大於約4.5毫米，如不大於約4毫米，不大於約3.5毫米，不大於約3毫米，不大於約2.5毫米，或甚至不大於約2毫米。結構也可以在上面提到的任一最小值和最大值之間的範圍內。
強化構件的實施例可以包括從一個纖維束到相鄰的纖維束的網格距離“h”，其至少約2毫米，例如至少約2.5毫米，至少約3毫米，至少約3.5毫米，至少約4毫米，至少約4.2毫米，至少約4.4毫米，或甚至至少約4.4毫米。在其它實施例中，纖維束之間的距離不大於約10毫米，如不大於約8毫米，不大於約6毫米，或甚至不大於約5毫米。纖維束之間的距離，也可以在上面提到的任一最小值和最大值之間的範圍內。
茲請參照第5圖，主體的實施例可以具有至少1英寸條帶約1700磅力的粘結力。主體的粘結力的實施例可以是至少約1800磅力，例如至少約1900磅力。在其他實施例中，粘結力可以是不大於至少約2200磅力，如不大於約2100磅力，或甚至不大於約2000磅力。粘結力也可以在上面提到的任一最小值和最大值之間的範圍內。
第5圖也顯示，研磨切割工具之主體的粘結變異因子(AVF)。AVF可以被定義為每個樣品的數據點(第5圖中的垂直方向)的相對分佈。此處所揭露的實施例其AVF可以不大於約10%，如不大於約8%，不大於約6%，或甚至不大於約4%。另外其他的實施例，其AVF至少1%，例如至少2%。AVF也可以在上面提到的任一最小值和最大值之間 的範圍內。
強力構件的實施例之裂口起始韌性(G1C )可以是至少約3.3kJ/m2 ，例如至少約3.4kJ/m2 ，至少約3.6kJ/m2 ，至少約3.8kJ/m2 ，至少約4kJ/m2 ，或甚至至少約4.2kJ/m2 。其他實施例中，G1C 可以是不大於約5kJ/m2 ，如不大於約4.8kJ/m2 ，或甚至不大於約4.6kJ/m2 。G1C 也可以在上面提到的任一最小值和最大值之間的範圍內。
例子
對三個傳統的例子及根據此處的一個實施例的例子，比較他們的裂縫起始韌性(G1C )及裂縫傳播韌性WOF。G1C 和WOF之測試分別測量裂縫起始之能量和裂縫傳播的穩定性。G1C 值之確定，係測量預先存在裂縫的樣品中裂縫發起的點。WOF之計算，係測量裂縫傳播通過整個樣品所需的總能量。如果裂縫穩定地生長，則G1C 等於WOF。當有不穩定之破斷時，初始裂縫傳播比穩定成長更遠。其結果是，不穩定的WOF小於G1C 。對於如纖維強化複合材料的材料，裂縫成長時裂縫較不易傳播，所以WOF大於G1C 。
G1C 和WOF二者可從如矩形棒之單一樣品來決定。測試採用單刃缺口(SEN)的幾何形狀。樣品的寬度(例如，0.5至1.5英寸)，取決於織物的數量和間距。以0.005“厚的鑽石砂輪沿試棒的邊緣切0.14英寸的缺口。樣品的厚度是0.5英寸，故會留下0.36英寸的無裂紋的韌帶。有切口的樣品被放置在2英寸的載荷跨度的3點彎曲夾具。施加負荷 之速率為0.02英寸/分鐘。於破裂起始時，使用由JG Williams(Fracture Mechanics of Polymers ,Ellis Horwood Ltd,chapter 4(1984)發展的技術來計算G1C 。破裂起始之後，繼續加載，直到整個試棒斷裂。總累積的能量除以原來無裂紋的韌帶的面積可以得到WOF。此外，WOF也隨著織物間距(例如，約0.2至約1英寸)而變，織物間距又由樣品的寬度來決定。
傳統的樣品CS11，CS12和CS13係分別以IPAC玻璃纖維織物103，24和717來形成，他們都有市售。樣品S11以來自Adfors的織物T700LL來形成。樣品S11包括鎖紗羅織物，其是一個標準的紗羅織物加上額外的經紗方向的紗線，來鎖定紗羅織物之交織，並提供織物更大的穩定性。樣品的每一個其他變數是相同的。本實施例的結果顯示於表1中。
此外，如第4A圖和第4B圖中之所示，樣品S11，CS11和CS12之各種參數被測定，如線寬度和開口寬度。樣品S11，CS11和CS12的各種尺寸被顯示於圖4C之表中。其 包括樣品S11的理論尺寸和實際測量的尺寸。
請再參考第5圖，各種樣品的粘結變異因子(AVF)可以被計算出。AVF被定義為每個樣品的數據點的相對分佈(第5圖中的垂直方向)。樣品CS11，CS12，CS13和S11相同於如此處前面之所述。樣品CS14是來自Adfors之型號T350L的傳統的市售樣品。對於這種測試，1英寸寬的樣品被切出缺口。缺口底部在玻璃織物的邊緣。楔子被擠入缺口而使樣品裂開。這種剝層的測試被稱為“楔子驅動剝層測試。
S11全部的粘結力(磅力)的數據點在1835和1950磅力之間，其平均約1892磅力。因此，S11的上端的AVF是(1950-1892)/1892=3%，而下端的AVF是(1892-1835)/1892=3%，總共約6%。
與此相反，CS11在上端和下端的AVF分別是(1981-1900)/1900=4%及(1900-1613)/1900=15%，CS11總共的AVF是19%。
CS12在上端和下端的AVF分別是(2037-1875)/1875=9%及(1875-1346)/1875=28%,，CS12總共的AVF是37%。
CS13在上端和下端的AVF分別是(2035-1625)/1625=25%及(1625-817)/1625=50%，CS13總共的AVF是75%。
CS14在上端和下端的AVF分別是(1749-1450)/1450=21%及(1450-1028)/1450=29%，CS14總 共的AVF是50%。
因此，此處所揭露的實施例的AVF比傳統的樣品的AVF更一致。
其他實施例可包括以下之項目：項目1。研磨物件包括：主體，其包括磨料部分，而磨料部分包括：粘結材料；包含在粘結材料中的磨料顆粒；包含在主體中的強化構件；其中磨料部分之裂縫傳播韌性WOF至少約5kJ/m2 ，而強化構件之開口，其開口面積在強化構件之主平面內不大於約100平方毫米。
項目2。項目1的研磨物件，其中，裂縫傳播韌性WOF至少約6kJ/m2 ，至少約7kJ/m2 ，至少約8kJ/m2 ，至少約9kJ/m2 ，至少約10kJ/m2 ，不大於約13kJ/m2 ，不大於約12kJ/m2 ，不大於約11kJ/m2 ，不大於約10kJ/m2 。
項目3。項目1的研磨物件，其中，強化構件之未完工的重量不大於約950g/m2 ，不大於約800g/m2 ，不大於約600g/m2 ，不大於約500g/m2 ，不小於400g/m2 ，不小於約450g/m2 ，不小於490g/m2 。
項目4。項目1的研磨切削工具，其中，強化構件之最大厚度至少約1毫米，例如至少約1.1毫米，至少約1.2毫米，至少約1.3毫米，不大於約2毫米，不大於約1.8毫米，不大於約1.5毫米，不大於約1.4毫米。
項目5。項目1的研磨物件，其中，強化構件含有其間有開口的線，而線寬度不小於約1毫米，不小於約1.2毫米，不小於約1.4毫米，不小於約1.6毫米，且不大於約4毫米，不大於約3.5mm，不大於大約3毫米。
項目6。項目1的研磨切削工具，其中，開口面積在強化構件之主平面內不大於約80平方毫米，不大於約60平方毫米，不大於約40平方毫米，不大於約35平方毫米，不大於約30平方毫米，其中，開口面積至少約5平方毫米，至少約8平方毫米，至少約10平方毫米，至少約12平方毫米。
項目7。項目1的研磨物件，其中，強化構件含有其間有開口的纖維束，且從一個纖維束到相鄰的纖維束的距離至少約2毫米，至少約3毫米，至少約3.5毫米，且不大於約10毫米，不大於約8毫米，不大於約6毫米。
項目8。項目1的研磨切削工具，其中，開口軸向延伸穿過其厚度的至少一部分，開口完全延伸通過強化構件的厚度，其中，所開口具有周長且定義出多邊形的二維形狀。
項目9。項目1的研磨切削工具，其中，強化構件之厚度不大於主體的平均厚度的約0.5%，至少約1%，至少約1.1%，至少約1.2%，且不大於約5%，不大於約2%，不大於約1.5%。
項目10。項目1的研磨切削工具，其中，磨料部份對強化構件的體積比至少約5，至少約10，至少約15， 不大於約20，大於約15，而不是更大的磨料的切削刀具大於約10。
項目11。項目1的研磨切削工具，其中，主體的粘結力至少約1700磅力。
項目12。項目11的研磨物件，其中，主體的力至少約1800磅力，至少約1900磅立，且不大於至少約2200磅力，不大於約2100磅力，不大於約2000磅力。
項目13。項目1的研磨切削工具，其中，主體之粘結變異因子(AVF)不大於約10%。
項目14。項目13的研磨物件，其中，主體之AVF不大於約8%，不大於約6%，不大於約4%，至少1%，至少2%。
項目15。項目1的研磨物件，其中，強化構件之裂口起始韌性(G1C )至少約3.3kJ/m2 ，至少約3.4kJ/m2 ，至少約3.6kJ/m2 ，至少約3.8kJ/m2 ，至少約4kJ/m2 ，至少約4.2kJ/m2 ，不大於約5kJ/m2 ，不大於約4.8kJ/m2 ，不大於約4.6kJ/m2 。
項目16。項目1的研磨物件，其中，研磨物件的外徑至少約50厘米，至少約60厘米，至少約70厘米，至少約80厘米，至少約90厘米，且不大於約120厘米，不大於約110厘米，不大於約100厘米，不大於約90厘米，不大於約80厘米。
項目17。項目1的研磨物件，其中，研磨物件的軸向厚度至少約3厘米，至少約5厘米，至少約7厘米， 至少約9厘米，至少約11厘米，且不大於約18厘米，不大於約16厘米，不大於約14厘米，不大於約12厘米，不大於約10厘米。
項目18。項目1的研磨物件，其中，研磨物件的外徑OD對軸向厚度AT的縱橫比(OD：AT)約2，至少約5，至少約7個，至少約10，在至少約20，且不大於約40，不大於約30，大於約20，不大於約15，不大於約10。
項目19。項目1的研磨物件，其中，主體的孔隙率相對於主體的總體積不大於約10vol%，不大於約5vol%，不大於約4vol%，不大於約3vol%，不大於約2vol%，不大於約1.5vol%，不大於約1vol%，不大於約0.8vol%，不大於約0.5vol%，不大於約0.3vol%，不大於約0.1vol%，至少約0.001vol%，至少約0.01vol%。
項目20。項目1的研磨物件，其中，研磨物件之操作速度至少約10,000sfpm(表面呎/每分鐘)，至少約11,000sfpm，至少約12,000sfpm。
項目21。項目1的研磨物件，其中，研磨物件被熱壓成形。
項目22。項目1的研磨物件，其中，強化構件包括第一強化構件，其中，第一強化構件緊抵著研磨部份，其中，第一強化構件被設置在磨料部份內，其中，第一強化構件定義出主體的外表面，其中，第一強化構件內在地被設置於主體內部。
項目23。項目22的磨料製品，其中，第一強化 構件延伸通過主體的整個直徑，其中，第一強化構件是一個含有第一主表面和第二主表面的平面構件，且其中，磨料部份疊置在第一主表面上，其中，磨料部份直接接觸第一強化構件的第一主表面。
項目24。項目22的研磨物件，另含有第二強化構件，其中，第一強化構件和第二強化構件在主體內彼此隔開，其中，至少一部分的磨料部份被設置於第一強化構件和第二強化構件之間。
項目25。項目22的研磨物件，其中，第一強化構件是主體的平均厚度的至少約0.5%，至少約1%，至少約1.1%，至少約1.2%，不大於約5%，不大於約2%，不大於約1.5%。
項目26。項目1的研磨物件，其中，粘結材料包括選自下列材料組成之群組的材料：有機材料，無機材料，以及他們的組合，其中，粘結材料包括選自下列材料組成之群組的材料：金屬，玻璃材料，陶瓷，樹脂，以及她們的組合，其中，粘結材料包括酚醛樹脂。
項目27。項目1的研磨物件，其中，主體另包括填充物，其中，粘結材料另包括填充物，其中，填充物包括選自下列材料組成之群組的材料：粉末、顆粒、球形物、纖維、短切纖維(CSF)以及他們的組合，其中，填充物包括選自下列材料組成之群組的材料：無機材料、有機材料以及他們的組合，其中，填充物包括選自下列材料組成之群組的材料：砂、泡沫狀氧化鋁、鉻鐵礦、菱鎂礦、白雲石、 泡沫狀莫來石、硼化物、二氧化鈦、碳素製品、碳化矽、木粉、粘土、滑石、六方氮化硼、二硫化鉬、長石、霞石正長岩、玻璃球、玻璃纖維、氯化鈣、氟硼酸鉀、冰晶石、鉀冰晶石(K3 AlF6 )、黃鐵礦、硫化鋅、硫化銅、礦物油、氟化物、碳酸鹽、碳酸鈣、莎綸、苯氧基樹脂、鈣、硫酸鉀、礦棉、氯化錳、氯化鉀及他們的組合。其中，填料包括選自下列材料組成之群組的材料：抗靜電劑，潤滑劑，孔隙率誘導劑，著色劑，以及他們的組合。
項目28。項目1的研磨物件，其中，另包括含在磨料部份內的第一填充物，其包括平均顆粒尺寸不大於約40微米的鐵和硫，其中，第一填充物包括硫鐵礦(FeS2 )，其中，第一填充物基本上由黃鐵礦組成。
項目29。項目1的研磨物件，其中，主體含有的粘結材料，其體積相對於主體的總體積來說，至少約30vol%(體積%)，至少約35vol%，至少約40vol%，至少約45vol%，至少約50vol%，至少約55vol%，至少約60vol%，至少約65vol%，不大於約70vol%，不大於約65vol%，不大於約60vol%，不大於約55vol%，不大於約50vol%，不大於約45vol%，不大於約40vol%，不大於約35vol%。
項目30。項目1的研磨物件，其中，主體含有的磨料顆粒，其體積相對於主體的總體積來說，至少約30vol%(體積%)，至少約35vol%，至少約40vol%，至少約45vol%，至少約50vol%，至少約55vol%，至少約60vol%，至少約65vol%，不大於約70vol%，不大於約65vol%，不大 於約60vol%，不大於約55vol%，不大於約50vol%，不大於約45vol%，不大於約40vol%，不大於約35vol%。
項目31。項目1的研磨物件，其中，主體係磨料粘結而成，主體包括選自下列形狀組成之群組的形狀：磨刀石，圓錐體，杯子，凸緣形狀，圓柱體，輪子，環及他們的組合，其中，主體是磨料粘結而成的抽絲輪。
項目32。項目1的研磨物件，其中，強化構件包括有機材料，聚酰亞胺，聚酰胺，聚酯，芳族聚酰胺，或者她們的組合。
項目33。項目1的研磨物件，其中，強化構件包括無機材料，陶瓷，玻璃，玻璃-陶瓷，或他們的組合，其中，強化構件包括酚醛樹脂基粘結劑。
項目34。一種研磨物件，其包括：含有磨料部份之主體，其具有：粘結材料；含在粘結材料中的磨料顆粒；含在主體中的強化構件；其中主體具有至少約1700磅力的粘結力，及不大於約10%的粘結變異因子(AVF)。
項目35。項目34的研磨物件，其中，主體的粘結力至少約1800磅力，至少約1900磅力，而不大於至少約2200磅力，不大於約2100磅力，不大於約2000磅力。
項目36。項目34的研磨物件，其中，主體的粘結變異因子(AVF)不大於約8%，不大於約6%，不大於約 4%，至少1%，至少2%。
項目37。一種研磨物件，其包括：含有磨料部份之主體，其具有：粘結材料；含在粘結材料中的磨料顆粒；含在磨料部份中第一填充物，其含有平均粒徑不大於約40微米的的鐵和硫；以及含在主體中的強化構件，強化構件包括：(a)不大於約950g/m2 的未完工的重量；或是(b)不大於約2毫米的厚度；或是(c)其間具有開口的纖維束，且一纖維束和一開口結合的尺寸不大於約15毫米；(d)開口的開口面積不大於約100平方毫米。
項目38。項目1的研磨物件，其中，強化構件包括鎖紗羅織物。
此處所揭露的過程和研磨物件不同於習知技術。此處之研磨物件可以利用特性之組合，如具有某些特性的磨料顆粒，其包括但不限於，組成，平均孔徑，平均孔隙度，平均晶體尺寸，晶體的形狀，以及他們的組合。此外，研磨物件可利用其他的特性，如粘結材料，粘結材料的含量，磨料顆粒的含量，填充物，等等。儘管並沒有完全理解，特性的組合有利於研磨物件之形成，而表現出意外的和顯著的改進的性能。
上面所揭露的內容係用來作說明的，而不是限 制性的，且所附的專利申請範圍意在含蓋所有這樣的修改，增進，和其他的實施例，他們都屬於本發明的真正範圍。因此，在法律所允許的最大範圍內，本發明的範圍應由下面的專利申請範圍及其等同物以最廣泛的解釋來確定，而不應被限制或局限於前面的詳細描述。
所提供之摘要符合專利法，應了解到，摘要不被用來解釋或限制專利申請之範圍或含義。此外，在前面的詳細描述中，各種特性可被歸類一起，或以單一的實施例來簡化本發明。本發明不應被解釋為，所聲稱的實施例需要比專利申請範圍各項所明確列舉的更多的特性。更確切地，如以下專利申請範圍所反映的，發明的內容可少於任何所揭露的實施例的所有特性。因此，下列的專利申請範圍被納入詳細說明中，專利申請範圍各項依據其本身而獨自定義專利申請之內容。
100‧‧‧研磨工具
101‧‧‧主體
102‧‧‧內圓形表面
103‧‧‧外徑
105‧‧‧中央開口

Claims (15)

  1. 一種研磨物件，其包括：含有磨料部份之主體，其具有：粘結材料；含在粘結材料中的磨料顆粒；含在主體中的強化構件；其中該磨料部份具有至少約5kJ/m2 的裂縫傳播韌性WOF，且該強化構件在該強化構件的主平面中具有開口面積不大於約100mm2 的開口。
  2. 一種研磨物件，其包括：含有磨料部份之主體，其具有：粘結材料；含在粘結材料中的磨料顆粒；含在主體中的強化構件及具有開口；其中該主體具有至少約1700磅力的粘結力，及不大於約10%的粘結變異因子(AVF)。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，裂縫傳播韌性WOF至少約6kJ/m2 ，而不大於約13kJ/m2 。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，強化構件含有的未完工的重量不大於約950g/m2 ，且不小於約400g/m2 。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，強化構件含有的最大厚度至少約1毫米，且不大於約2毫米。
  6. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，強化構件含有其間具有開口的線，且線的寬度不小於約1毫米，且不大於約4毫米。
  7. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，在強化構件的主平面中的開口面積不大於約80平方毫米，且至少約5平方毫米。
  8. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，強化構件包括其間具有開口的纖維束，且由一纖維束到相鄰的纖維束的距離至少為約2毫米，且不大於約10毫米。
  9. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，磨料部份相對於強化構件的體積比至少約5，且不大於約20。
  10. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，強化構件具有的裂縫起始韌性(G1C )至少約3.3kJ/m2 ，且不大於約5kJ/m2 。
  11. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，主體 含有的孔隙度相對於主體的總體積不大於約10vol%，且至少約0.001vol%。
  12. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其更包括含在磨料部份中的第一填充物，其包括平均顆粒尺寸不大於約40微米的鐵和硫，且第一填充物包括硫鐵礦(FeS2 )。
  13. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，主體之粘結力至少約1800磅力，且不大於至少約2200磅力。
  14. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，主體之粘結變異因子(AVF)不大於約8%，且至少約1%。
  15. 根據申請專利範圍第1或2項之研磨物件，其中，強化構件包括鎖紗羅織物。
TW102142104A 2012-11-20 2013-11-19 含複合組成之磨料顆粒的硏磨物件 TWI491471B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261728496P 2012-11-20 2012-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201420277A TW201420277A (zh) 2014-06-01
TWI491471B true TWI491471B (zh) 2015-07-11

Family

ID=50726623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102142104A TWI491471B (zh) 2012-11-20 2013-11-19 含複合組成之磨料顆粒的硏磨物件

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20140137482A1 (zh)
EP (1) EP2922662A1 (zh)
JP (1) JP2015533670A (zh)
KR (1) KR20150082555A (zh)
CN (1) CN104781047A (zh)
AR (1) AR093483A1 (zh)
RU (1) RU2015121784A (zh)
TW (1) TWI491471B (zh)
WO (1) WO2014081828A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9073177B2 (en) * 2012-07-31 2015-07-07 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article comprising abrasive particles of a composite composition
EP2890522A4 (en) * 2012-08-28 2016-05-18 Saint Gobain Abrasives Inc TOOL FOR CUTTING A LARGE DIAMETER
US10589402B2 (en) 2017-06-19 2020-03-17 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles and methods of forming the same
EP3642295A4 (en) * 2017-06-19 2021-06-30 Saint-Gobain Abrasives, Inc. ABRASIVE ARTICLES AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
EP4363164A1 (en) * 2021-06-30 2024-05-08 Saint-gobain Abrasives, Inc Abrasive articles and methods for forming same
CN117182794A (zh) * 2022-05-30 2023-12-08 圣戈班磨料磨具有限公司 具有玻璃增强部件的薄轮

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003191170A (ja) * 2001-12-26 2003-07-08 Fuji Grinding Wheel Co Ltd 切断砥石とその製造方法
TWI239879B (en) * 2002-05-27 2005-09-21 Kurenooton Co Ltd Grinding wheel
TW200734379A (en) * 2005-10-31 2007-09-16 Kure Norton Co Ltd Method of manufacturing resin bonding grinding wheel
TW201024035A (en) * 2008-12-30 2010-07-01 Saint Gobain Abrasives Inc Reinforced bonded abrasive tools
CN102497959A (zh) * 2009-08-03 2012-06-13 圣戈班磨料磨具有限公司 具有受控的孔隙率分布的研磨工具

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2065941A (en) * 1936-03-21 1936-12-29 Norton Co Mounted grinding wheel
US3838543A (en) * 1970-05-25 1974-10-01 Norton Co High speed cut-off wheel
US3868793A (en) * 1973-06-18 1975-03-04 Norton Co Internally safety reinforced cup grinding wheel
US5152809A (en) * 1990-07-16 1992-10-06 Herbert Glatt Scrub puff
EP1066134B9 (en) * 1998-03-27 2002-11-13 Norton Company Abrasive tools
US6102789A (en) * 1998-03-27 2000-08-15 Norton Company Abrasive tools
JP3641553B2 (ja) * 1998-06-16 2005-04-20 新日本石油株式会社 繊維強化複合材料成形体
US6846223B2 (en) * 2000-12-09 2005-01-25 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Abrasive wheels with workpiece vision feature
US7150770B2 (en) * 2004-06-18 2006-12-19 3M Innovative Properties Company Coated abrasive article with tie layer, and method of making and using the same
US7399330B2 (en) * 2005-10-18 2008-07-15 3M Innovative Properties Company Agglomerate abrasive grains and methods of making the same
FR2898070B1 (fr) * 2006-03-06 2009-01-09 Saint Gobain Abrasifs Tech Meule d'ebarbage fine, utilisation de cette meule, procede et dispositif pour la fabriquer
US8894731B2 (en) * 2007-10-01 2014-11-25 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive processing of hard and /or brittle materials
PT2234760E (pt) * 2007-12-12 2013-09-06 Saint Gobain Abrasifs Sa Ferramenta abrasiva multifunções com ligação híbrida
US10195717B2 (en) * 2009-08-03 2019-02-05 Saint-Gobain Abrasives Abrasive tool having a particular porosity variation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003191170A (ja) * 2001-12-26 2003-07-08 Fuji Grinding Wheel Co Ltd 切断砥石とその製造方法
TWI239879B (en) * 2002-05-27 2005-09-21 Kurenooton Co Ltd Grinding wheel
TW200734379A (en) * 2005-10-31 2007-09-16 Kure Norton Co Ltd Method of manufacturing resin bonding grinding wheel
TW201024035A (en) * 2008-12-30 2010-07-01 Saint Gobain Abrasives Inc Reinforced bonded abrasive tools
CN102497959A (zh) * 2009-08-03 2012-06-13 圣戈班磨料磨具有限公司 具有受控的孔隙率分布的研磨工具

Also Published As

Publication number Publication date
US20140137482A1 (en) 2014-05-22
RU2015121784A (ru) 2017-01-10
WO2014081828A1 (en) 2014-05-30
CN104781047A (zh) 2015-07-15
EP2922662A1 (en) 2015-09-30
AR093483A1 (es) 2015-06-10
TW201420277A (zh) 2014-06-01
KR20150082555A (ko) 2015-07-15
JP2015533670A (ja) 2015-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI491471B (zh) 含複合組成之磨料顆粒的硏磨物件
CN105592982B (zh) 粘结磨料制品及方法
RU2510323C1 (ru) Абразивный круг со связкой
RU2586181C2 (ru) Способ абразивной обработки заготовки
TWI415716B (zh) 增強的粘結的磨料工具
EP3532246A1 (en) Shaped vitrified abrasive agglomerate with shaped abrasive particles, abrasive articles, and related methods
CN110087832A (zh) 磨料制品及其制备方法
WO2014022278A1 (en) Abrasive wheels and methods for making and using same
CN107107313A (zh) 包括具有碳化硅的附聚物和无机粘结材料的研磨制品
JP5947981B2 (ja) 小径切削工具
US20150183088A1 (en) Abrasive wheels and methods for making and using same
TWI604036B (zh) 研磨製品
EP2691208B1 (en) Abrasive article for high-speed grinding operations
US20150033636A1 (en) Abrasive article and method of forming same
KR101715930B1 (ko) 연마 용융 입자
JP4632466B2 (ja) 重研削用レジノイド研削砥石
JP2019511986A (ja) 溶融アルミナ−ジルコニア粒子
WO2019005444A1 (en) ABRASIVE TOOLS AND TRAINING METHODS
Fritz Klocke et al. Structure and Composition of Grinding Sheels
EP3731995A1 (en) Bonded abrasive articles
JP2019005862A (ja) カーボンナノチューブ複合レジンボンド砥石
CN110770318A (zh) 磨料制品及其形成方法
KR20170095653A (ko) 폐연마재를 포함하는 연마석

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees