TWI640615B - 電融氧化鋁顆粒、電融氧化鋁顆粒之製造方法、磨石及研磨布紙 - Google Patents

電融氧化鋁顆粒、電融氧化鋁顆粒之製造方法、磨石及研磨布紙 Download PDF

Info

Publication number
TWI640615B
TWI640615B TW106121454A TW106121454A TWI640615B TW I640615 B TWI640615 B TW I640615B TW 106121454 A TW106121454 A TW 106121454A TW 106121454 A TW106121454 A TW 106121454A TW I640615 B TWI640615 B TW I640615B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fused alumina
alumina particles
titanium
content
magnesium
Prior art date
Application number
TW106121454A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201809208A (zh
Inventor
山岡智
宮石壮
富川伸一郎
Original Assignee
昭和電工股份有限公司
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 昭和電工股份有限公司 filed Critical 昭和電工股份有限公司
Publication of TW201809208A publication Critical patent/TW201809208A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI640615B publication Critical patent/TWI640615B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se
    • C09K3/1427—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by melting, at least partially, e.g. with a binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se
    • C09K3/1418—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by sintering
    • 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
    • B24D3/342—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 incorporated in the bonding agent
    • B24D3/344—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 incorporated in the bonding agent the bonding agent being organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/107—Refractories by fusion casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase

Abstract

本發明的電融氧化鋁顆粒為含有鈦及鎂。又，本發明的電融氧化鋁顆粒之製造方法為包含下述步驟：將氧化鋁原料、鈦化合物及鎂化合物混合來製作混合物原料之步驟、藉由電氣溶融法自混合物原料製作鑄錠之步驟、粉碎鑄錠來製作粉碎粉之步驟、將粉碎粉整粒為指定粒度來製作整粒粒子之步驟、及將整粒粒子以1000℃以上的加熱溫度進行加熱處理來得到電融氧化鋁顆粒之步驟。進而，本發明的磨石為包含本發明的電融氧化鋁顆粒。又，本發明的研磨布紙為包含本發明的電融氧化鋁顆粒。藉由本發明，可提供磨削性能為優異的電融氧化鋁顆粒及該電融氧化鋁顆粒之製造方法、以及使用該電融氧化鋁顆粒而成的磨石及研磨布紙。

Description

電融氧化鋁顆粒、電融氧化鋁顆粒之製造方法、磨石及研磨布紙
本發明為關於電融氧化鋁顆粒及該電融氧化鋁顆粒之製造方法、以及使用該電融氧化鋁顆粒而成的磨石及研磨布紙。
JIS R 6111-2005中所規定的氧化鋁質磨削材料(grinding materials)係被稱為人造磨削材料，而被作為磨削磨石或研磨布紙等的構成要件使用。如JIS R 6111-2005中所規定般的氧化鋁質磨削材料為具有：白色氧化鋁磨削材料(WA)、淡紅色氧化鋁磨削材料(PA)及碎解形氧化鋁磨削材料(HA)等。該等係以拜耳法(Bayer process)精製得到氧化鋁，再將由該氧化鋁所成的氧化鋁質原料以電爐進行溶融，使凝固後的塊體粉碎、整粒而得到者，或使凝固後的塊體碎解、整粒而得到者。該等的氧化鋁磨削 材料之韌性為HA>PA>WA之關係。但，對於今日廣為普及的工具鋼等中所利用的難削材料(difficult-to-cut material)之磨削加工而言，該等的氧化鋁磨削材料無法得到可充分滿足的磨削性能。因此，嘗試著氧化鋁磨削材料的磨削性能之改善。例如，專利文獻1~5中記載著如下述般的改善氧化鋁磨削材料的磨削性能之方法。
專利文獻1中記載著：將氧化鋁含量為99.0%以上的白色電融氧化鋁磨削材料(WA)，以1600~1850℃進行30分鐘~2小時之加熱處理。藉由該加熱處理，以在高溫下的原子擴散及再配列，而將電融氧化鋁之鑄錠粉碎時所產生的缺陷、細微傷痕及裂隙等修復，或使粉碎時所產生的傷痕變淺，又，氧化鋁磨削材料中所包含的Na2O會揮散而改善了氧化鋁磨削材料之強度。其結果，氧化鋁磨削材料的磨削性能為改善。
專利文獻2中記載著：藉由對於包含TiO2的電融氧化鋁顆粒施予加熱處理，使所形成的鈦酸鋁被覆於電融氧化鋁顆粒表面，以提升氧化鋁顆粒之強度及韌性。將以該手法所製造的氧化鋁顆粒使用作為磨削磨石，藉此可得到相較於以往的白色電融氧化鋁等的電融氧化鋁磨削材料為更優異的磨削性能。由此可得知，提高氧化鋁顆粒之韌性可有效地提升磨削性能。
專利文獻3中記載著：將TiO2從外部對於氧化鋁材進行添加固溶，以提高硬度之方法。該方法係將TiO2埋入至高純度氧化鋁質材料中，藉由施予加熱處理， 已埋入的TiO2之一部分會固溶於氧化鋁表面，以此來提高氧化鋁材之硬度。但，專利文獻3中並未記載使用的氧化鋁本身之中是否已事先含有雜質。
專利文獻4中記載著：包含鋁、鈦及鎂的溶融粒子。該溶融粒子之主成分為具有擬板鈦礦構造的結晶構造的Al2TiO5。專利文獻4中記載著，作為該溶融粒子之用途為耐火性材料及過濾器等的用途。但，由於該溶融粒子不具有以氧化鋁為主成分的具高硬度的剛玉(corundum)構造，故難以將該溶融粒子使用作為如研磨粒般的磨削材料。
專利文獻5中記載著：由使用溶膠-凝膠(sol gel)法等的氧化鋁多晶體而成的研磨粒。又，專利文獻5中記載著，相較於電融氧化鋁顆粒，如此般由細微的氧化鋁結晶而成的研磨粒展現出較高的磨削性能。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開昭50-80305號公報
[專利文獻2]日本特開平7-215717號公報
[專利文獻3]日本特開平8-133824號公報
[專利文獻4]日本特表2011-526574號公報
[專利文獻5]日本特開平3-68678號公報
專利文獻1~4中雖然已記載了各種改善氧化鋁磨削材料的磨削性能之技術，但無法得到充分的磨削性能。又，相較於使用溶融氧化鋁研磨粒而成的磨石，使用如專利文獻5記載的燒結氧化鋁研磨粒(其係由氧化鋁多晶體所成的研磨粒)而成的磨石，磨削性能為優異。但，燒結氧化鋁研磨粒之製造步驟為複雜，因此，燒結氧化鋁研磨粒之製造成本高。由於以上之情事，故要求著一種氧化鋁顆粒，其係可以如溶融程序般便宜之手法來進行製造，並展現出高磨削性。
於此，本發明之目的為提供磨削性能為優異的電融氧化鋁顆粒及該電融氧化鋁顆粒之製造方法、以及使用該電融氧化鋁顆粒而成的磨石及研磨布紙。
本發明人經深入研究之結果發現，藉由於電融氧化鋁顆粒中含有鈦及鎂，可使電融氧化鋁顆粒的強度及韌性提升，因此，可改善電融氧化鋁顆粒的磨削性能，因而完成本發明。即，本發明如同下述。
[1].一種電融氧化鋁顆粒，其係含有鈦及鎂的電融氧化鋁顆粒，電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量為0.3~3.0質量%，相對於電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，電融氧化鋁顆粒中的以MgO換算出的鎂之含量為0.1~50mol。
[2].如上述[1]之電融氧化鋁顆粒，其中，電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量為0.3~1.5質量%。
[3].如上述[1]或[2]之電融氧化鋁顆粒，其中，相對於電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量100mol，電融氧化鋁顆粒中的以MgO換算出的鎂之含量為1.0~5omol。
[4].如上述[1]~[3]中任一項之電融氧化鋁顆粒，其中，於將電融氧化鋁顆粒的C段體積比重設定為x、及將電融氧化鋁顆粒的C係數設定為y時，滿足下述式(1)，y<-1.506x+3.525 (1)。
[5].一種如上述[1]之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其係包含下述步驟：將氧化鋁原料、鈦化合物及鎂化合物混合來製作混合物原料之步驟、藉由電氣溶融法自混合物原料製作鑄錠之步驟、粉碎鑄錠來製作粉碎粉之步驟、將粉碎粉整粒為指定粒度來製作整粒粒子之步驟、及將整粒粒子以1000℃以上的加熱溫度進行加熱處理來得到電融氧化鋁顆粒之步驟。
[6].如上述[5]之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，在製作混合物原料之步驟中，鈦化合物的調配量係以使鑄錠中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.3~3.0質量%之方式換算出的調配量。
[7].如上述[6]之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，在製作混合物原料之步驟中，鈦化合物的調配量係以使鑄錠中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.3~1.5質量%之方 式換算出的調配量。
[8].如上述[5]~[7]中任一項之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，在製作混合物原料之步驟中，鎂化合物的調配量係以相對於鑄錠中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，使鑄錠中的以MgO換算出的鎂之含量成為0.1~50mol之方式換算出的調配量。
[9].如上述[8]之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，在製作混合物原料之步驟中，鎂化合物的調配量係以相對於鑄錠中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，使鑄錠中的以MgO換算出的鎂之含量成為1.0~50mol之方式換算出的調配量。
[10].如上述[5]~[9]中任一項之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，得到電融氧化鋁顆粒之步驟的加熱溫度為1000℃~1800℃。
[11].一種磨石，其係包含上述[1]~[4]中任一項之電融氧化鋁顆粒。
[12].一種研磨布紙，其係包含上述[1]~[4]中任一項之電融氧化鋁顆粒。
藉由本發明，可提供磨削性能為優異的電融氧化鋁顆粒及該電融氧化鋁顆粒之製造方法、以及使用該電融氧化鋁顆粒而成的磨石及研磨布紙。
[圖1]將橫軸設定為電融氧化鋁顆粒的C段體積比重、將縱軸設定為電融氧化鋁顆粒的C係數，繪製出實施例1~5及比較例1~5的C段體積比重及C係數之曲線圖。
[圖2]使用JIS R 6001-1998中所規定的F36、F80、F120的3粒度的昭和電工(股)製SA研磨粒，由測定各粒度20點之結果得到的近似一次函數所顯示出之曲線圖。SA研磨粒為氧化鋁單晶研磨粒，主要是使用於難削材料之磨削加工的磨削材料。SA研磨粒為含有：99.6質量%的Al2O3、0.03質量%的SiO2、0.03質量%的Fe2O3及0.3質量%的TiO2。
[實施發明之最佳形態]
本發明的電融氧化鋁顆粒為含有鈦及鎂，電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量為0.3~3.0質量%，相對於電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，電融氧化鋁顆粒中的以MgO換算出的鎂之含量為0.1~50mol。因此，本發明的電融氧化鋁顆粒的強度及韌性為高，可得到具有充分的磨削性能的電融氧化鋁顆粒。以下對於本發明的電融氧化鋁顆粒進行詳細說明。
(電融氧化鋁顆粒)
本說明書中，所謂的「電融氧化鋁顆粒」，係將以拜耳法精製而成的氧化鋁等的原料使用電弧爐等的電爐進行溶融、凝固，將所得之鑄錠進行粉碎、整粒而得之氧化鋁顆粒，或將所得之鑄錠進行碎解、整粒而得之氧化鋁顆粒。本發明的電融氧化鋁顆粒係以氧化鋁作為主成分，氧化鋁之含量較佳為90質量%以上，又較佳為95質量%以上，更佳為98質量%以上。
(鈦之含量)
本發明的電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量為0.3~3.0質量%，較佳為0.3~1.5質量%，又較佳為0.5~1.5質量%，更佳為0.7~1.2質量%。若本發明的電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量未滿0.3質量%時，有在電融氧化鋁顆粒表面之高鈦含量之層之形成，使得電融氧化鋁顆粒的強度改善而言不足之情形。又，若本發明的電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量較3.0質量%大時，偏析於電融氧化鋁顆粒的粒界的鈦之量會變得過大，因此，電融氧化鋁顆粒的磨削性能反而有變差之情形。
(鎂之含量)
相對於本發明的電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，本發明的電融氧化鋁顆粒中的以MgO 換算出的鎂之含量為0.1~50mol，較佳為1.0~50mol，又較佳為2.0~30mol，更佳為3.0~20mol。若鎂之含量未滿0.1mol時，電解氧化鋁顆粒之粒內將有無法固溶對於提高電融氧化鋁顆粒的韌性而言為足夠量的鈦之情形。又，在電解氧化鋁顆粒的粒內的氧化鎂之固溶量，對於提高電融氧化鋁顆粒的韌性而言將為不足之量。另一方面，若鎂之含量較50mol大時，電解氧化鋁顆粒中的鈦的大部分會固溶於電解氧化鋁顆粒的粒內，形成於電融氧化鋁顆粒表面的高鈦含量之層之形成將有不足之情形。
(對於電融氧化鋁顆粒的磨削性能而言的鈦及鎂之效果)
本發明並不限定於以下之原理，但使電融氧化鋁顆粒中含有鈦及鎂時，之所以電融氧化鋁顆粒的磨削性能會改善，係推測由於下述之原理所致。
電融氧化鋁顆粒所含有的鈦的一部分會析出至電融氧化鋁顆粒表面，而於電融氧化鋁顆粒表面形成高鈦含量之層。因此，修復了形成於電融氧化鋁顆粒表面的傷痕，或使傷痕變小，而提升了電融氧化鋁顆粒的強度。
又，電融氧化鋁顆粒所含有的鈦的一部分會固溶於電融氧化鋁顆粒的粒內。因此，使得電融氧化鋁顆粒的粒內的結晶產生扭曲，而提升了電融氧化鋁顆粒的韌性。
進而，電融氧化鋁顆粒所含有的鎂，不會使固溶於電融氧化鋁顆粒的粒內的鈦的一部分析出至電融氧化鋁顆粒表面，而使其停留於粒內。因此，可防止固溶於電融氧化 鋁顆粒的粒內的鈦之含量對於提升電融氧化鋁顆粒的韌性而言為不足之情形。
又，電融氧化鋁顆粒所含有的鎂亦會固溶於電融氧化鋁顆粒的粒內。因此，電融氧化鋁顆粒中所含有的鎂，亦會使電融氧化鋁顆粒的粒內的結晶產生扭曲，而提升了電融氧化鋁顆粒的韌性。
經由以上，使電融氧化鋁顆粒中含有鈦及鎂時，電融氧化鋁顆粒的強度及韌性會變高，因而改善了電融氧化鋁顆粒的磨削性能。
(C係數及C段體積比重)
本發明的電融氧化鋁顆粒，於將電融氧化鋁顆粒的C段體積比重設定為x、及將電融氧化鋁顆粒的C係數設定為y時，以滿足下述式(1)為較佳，以滿足下述式(2)為又較佳，以滿足下述式(3)為更佳，以滿足下述式(4)為更佳，以滿足下述式(5)為更佳。因此，可提高本發明的電融氧化鋁顆粒的磨削性能。
y<-1.506x+3.525 (1)
y<-1.506x+3.520 (2)
y<-1.506x+3.515 (3)
y<-1.506x+3.510 (4)
y<-1.506x+3.505 (5)
上述C係數，其係與JIS R 6128-1987(人造磨削材料的韌性的試驗方法(球磨機法))中指定義的C係數 為相同。C係數的測定方法，在後述的實施例的項目中進行詳細說明。
C段體積比重之定義如下：使用C係數測定時JIS R 6001-1987所規定的標準篩，將篩分後停留在第3段篩內的試樣的體積比重，依據JIS R 6126-1970所規定之方法而測定之值。關於C段體積比重的測定方法，在後述的實施例的項目中進行詳細說明。
一般而言，粒度越細時，C段體積比重之值越小，粒度越粗時，C段體積比重之值越大。但，如電融氧化鋁顆粒般的經整粒且均一為相同程度之粒度的試樣之情形時，C段體積比重之值比較會受到顆粒之形狀影響而改變，而不是受到粒度之影響。然後，尖銳的顆粒或扁平顆粒越多時，由於自由落下所致的填充率為低，故C段體積比重之值會變小，接近於球狀之顆粒越多時，自由落下所致的填充率為高，故C段體積比重之值會變大。
C係數、與C段體積比重之值之間為具有負的相關關係(參考圖2及實施例)。如同前述，C段體積比重小的試樣中，尖銳的顆粒或扁平顆粒為多。因此，使用該等來測定C係數時，可容易進行藉由球磨機所致之粉碎，因而使得C係數之值變大(低韌性)。另一方面，C段體積比重大的試樣中，接近於球狀之顆粒為多。因此，使用該等來測定C係數時，難以進行藉由球磨機所致之粉碎，而使得C係數之值變小(高韌性)。
如上述般，本發明的電融氧化鋁顆粒，較佳 為滿足上述式(1)。當考量x>0及y>0時，滿足上述式(1)的x(C段體積比重)-y(C係數)平面的區域，係較x(C段體積比重)之值、y(C係數)之值皆為小之值之區域。此即，本發明的電融氧化鋁顆粒為尖銳的顆粒或扁平顆粒，本發明的電融氧化鋁顆粒為展現出高韌性。相較於接近於球狀之顆粒，尖銳的顆粒或扁平顆粒的磨削性能為高，及韌性高的顆粒的磨削性能為高，因此可得知滿足上述式(1)的本發明的電融氧化鋁顆粒的磨削性能為更高。
(鋁、氧、鈦及鎂以外的元素)
本發明的電融氧化鋁顆粒亦可包含鋁、氧、鈦及鎂以外的元素。本發明的電融氧化鋁顆粒的鋁、氧、鈦及鎂以外的元素之含量之合計，較佳為1.5原子莫耳%以下。鋁、氧、鈦及鎂以外的元素之含量之合計，若換算成氧化物為1.5原子莫耳%以下時，本發明的電融氧化鋁顆粒將具有足夠的磨削性能。鋁、氧、鈦及鎂以外的元素之含量之合計，較佳為1.0原子莫耳%以下，又較佳為0.5原子莫耳%以下，最佳為0原子莫耳%。鋁、氧、鈦及鎂以外的元素，可舉例如鈉、矽、鈣、鐵、鉻等。
[電融氧化鋁顆粒之製造方法]
本發明的電融氧化鋁顆粒之製造方法為包含下述步驟：將氧化鋁原料、鈦化合物及鎂化合物混合來製作混合物原料之步驟(A)、藉由電氣溶融法自混合物原料製作鑄 錠之步驟(B)、粉碎鑄錠來製作粉碎粉之步驟(C)、將粉碎粉整粒為指定粒度來製作整粒粒子之步驟(D)、及將整粒粒子以1000℃以上的加熱溫度進行加熱處理來得到電融氧化鋁顆粒之步驟(E)。因此可製造磨削性能優異的本發明的電融氧化鋁顆粒。以下對於本發明的電融氧化鋁顆粒之製造方法進行詳細說明。
(步驟(A))
步驟(A)為將氧化鋁原料、鈦化合物及鎂化合物混合來製作混合物原料。例如，將已秤量為指定調配比率的氧化鋁原料、鈦化合物及鎂化合物，使用混合機或球磨機等進行機械性混合，或使用小鏟子等，以人手進行混合。
<氧化鋁原料>
作為本發明的電融氧化鋁顆粒之製造方法中所使用的氧化鋁原料，可舉例如以拜耳法精製的氧化鋁。
<鈦化合物>
作為本發明的電融氧化鋁顆粒之製造方法中所使用的鈦化合物，可舉例如氧化鈦(金紅石型、銳鈦礦型及板鈦礦型等)及鈦爐渣(在電爐中將金紅石礦或鈦鐵礦以木碳或焦碳進行還原，使鐵分離而為TiO2≧80質量%者)等。較佳的鈦化合物為氧化鈦。
步驟(A)中的鈦化合物的調配量，較佳為：使 鑄錠中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.3~3.0質量%之方式換算出的調配量；又較佳為：使鑄錠中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.3~1.5質量%之方式換算出的調配量；更佳為：使鑄錠中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.5~1.5質量%之方式換算出的調配量；特佳為：使鑄錠中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.7~1.2質量%之方式換算出的調配量。因此，藉由本發明的電融氧化鋁顆粒之製造方法所製造的電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量，可較佳被設定為0.3~3.0質量%，又較佳被設定為0.3~1.5質量%，更佳被設定為0.5~1.5質量%，特佳被設定為0.7~1.2質量%。
<鎂化合物>
作為本發明的電融氧化鋁顆粒之製造方法中所使用的鎂化合物，可舉例如氧化鎂及碳酸鎂等。較佳的鎂化合物為氧化鎂。
步驟(A)中的鎂化合物的調配量，較佳為：以相對於鑄錠中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，使鑄錠中的以MgO換算出的鎂之含量成為0.1~50mol之方式換算出的調配量；又較佳為：以相對於鑄錠中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，使鑄錠中的以MgO換算出的鎂之含量成為1.0~50mol之方式換算出的調配量；更佳為：以相對於鑄錠中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，使鑄錠中的以MgO換算出的鎂之含量成為2.0~30mol之方式換 算出的調配量；特佳為：以相對於鑄錠中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，使鑄錠中的以MgO換算出的鎂之含量成為3.0~20mol之方式換算出的調配量。因此，相對於藉由本發明的電融氧化鋁顆粒之製造方法所製造的電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，藉由本發明的電融氧化鋁顆粒之製造方法所製造的電融氧化鋁顆粒中的以MgO換算出的鎂之含量，可較佳被設定為0.1~50mol，又較佳被設定為1.0~50mol，更佳被設定為2.0~30mol，特佳被設定為3.0~20mol。
(步驟(B))
步驟(B)為藉由電氣溶融法自混合物原料來製作鑄錠(ingot)。所謂的「電氣溶融法」，係使用電氣電弧爐等的電氣溶融爐，將混合原料以例如約2000~約2500℃的加熱溫度進行溶融之方法。當溶融結束時，例如，使電氣溶融爐傾斜，經由設置於爐壁的排出口使溶融物流出，注入於已事先準備的鑄模等來製作鑄錠。鑄錠為氧化鋁之多晶體，鈦及鎂主要為固溶於氧化鋁之粒內。
(步驟(C))
步驟(C)為粉碎鑄錠來製作粉碎粉。鑄錠可例如使用輥破碎及落下鎚等來予以粗破碎，以肉眼篩選後，再使用葉輪破碎機、顎碎機、輥式破碎機、輪碾機及錐形球磨機等的粉碎機來進行粉碎。
(步驟(D))
步驟(D)為將粉碎粉整粒為指定粒度來製作整粒粒子。例如，所製造的電融氧化鋁顆粒為符合JIS R 6001-1998中所規定的粗粒時，經由篩分步驟來將粉碎粉整粒成為指定粒度。又，所製造的電融氧化鋁顆粒為符合JIS R 6001-1998中所規定的微粉時，將粉碎粉使用球磨機及氣流粉碎等予以微粉碎後，再經由精製及淘析步驟來將粉碎粉整粒成為指定粒度。
(步驟(E))
步驟(E)為將整粒粒子以1000℃以上的加熱溫度進行加熱處理來得到電融氧化鋁顆粒。因此，可提高電融氧化鋁顆粒的強度及韌性。
例如，將整粒粒子置入於匣缽等的容器內，以高溫爐等的電爐或隧道式連續燒成爐進行加熱處理，或將整粒粒子以旋轉窯等的燒成裝置直接進行加熱處理。
步驟(E)中的加熱溫度為1000℃以上，較佳為1000~1800℃，又較佳為1200~1600℃，更佳為1300~1500℃。當加熱溫度為1000℃以上時，已固溶於整粒粒子的粒內的鈦大多會偏析於鑄錠粉碎時所產生的整粒粒子表面的傷痕附近，而補修表面的傷痕。因此，電融氧化鋁顆粒的強度會變高。當加熱溫度為1800℃以下時，可不使整粒粒子彼此燒結地來施予加熱處理。加熱處理時之加熱保 持時間，較佳為60分鐘以上。加熱處理時之環境，較佳為大氣環境。加熱處理當中，因應於所調配的鎂化合物之數量，整粒粒子中所包含的鈦的一部分會因為鎂的作用而殘留於粒內。因此，可維持藉由鈦之固溶所產生的電融氧化鋁顆粒的粒內的扭曲，而電融氧化鋁顆粒的韌性會變高。
(其他的步驟)
在步驟(C)與步驟(D)之間，亦可因應所需地追加進行酸洗及/或水洗之步驟，來將步驟(C)所生成的微粉及磁性物等的雜質除去。因此，可抑制在步驟(E)的加熱處理時雜質擴散至整粒粒子內部。
步驟(E)後，亦可將所得之電融氧化鋁顆粒進一步進行整粒。整粒之方法，例如可與步驟(D)為相同之方法。因此，可得到粒度更整齊的電融氧化鋁顆粒。
[磨石]
本發明的磨石為包含本發明的電融氧化鋁顆粒。因此，可得到磨削性能為優異的磨石。具體而言，本發明的磨石為使用結合劑來將本發明的電融氧化鋁顆粒固定，主要是由電融氧化鋁顆粒、結合劑及氣孔所構成。可藉由使用例如玻璃化(vitrified)結合劑、金屬結合劑或樹脂結合劑等的結合劑來使電融氧化鋁顆粒成形硬化，而製造磨石。結合劑較佳為玻璃化結合劑。玻璃化結合劑，係一般 稱為玻料(frit)的將長石、陶石、硼砂、黏土等適當混合而調製者，該成分為例如SiO2、B2O3、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O及K2O等。使用玻璃化結合劑的磨石(玻璃化磨石)，可將若干的糊精或苯酚樹脂等的成形助劑添加至玻璃化結合劑，與電融氧化鋁顆粒混合、壓製成形後，經燒成來製造。該燒成溫度較佳為950~1150℃。本發明的電融氧化鋁顆粒，除了玻璃化磨石以外，亦可作為樹脂磨石、橡膠磨石、矽酸鹽磨石、蟲膠(shellac)磨石、氧化鎂磨石等的磨石的研磨粒使用。
[研磨布紙]
本發明的研磨布紙為包含本發明的電融氧化鋁顆粒。因此，可得到磨削性能為優異的研磨布紙。藉由使用接著劑來將電融氧化鋁顆粒接著於基材，而可製造研磨布紙。由於可得到優異的研磨性能及耐水性為優異，故較佳的接著劑為苯酚樹脂系接著劑。又，將間苯二酚或該衍生物與苯酚樹脂系接著劑併用，藉此亦可緩和苯酚樹脂系接著劑的硬化條件。基材可舉例如紙、織布及不織布等。例如，對於重磨削用的磨削帶等而言，亦可使用以聚酯纖維所成的織布，對於其他的研磨不織布，可使用以尼龍等的合成纖維所成的不織布來作為基材。研磨布紙，作為以製品規格JIS所制定者，可舉例如研磨布(R6251-2006)、研磨紙(R6252-2006)、耐水研磨紙(R6253-2006)、研磨盤(R6255-2014)、研磨帶(R6256-2006)及圓筒研磨套筒(R6257-2006) 等。但，本發明的研磨布紙並不限定於該等。在JIS未制定之用途中，對於本發明的研磨布紙而言為重要用途的是研磨不織布。此係藉由研磨材料、纖維(尼龍、聚酯纖維等)及接著劑的3構成要件，作為研磨用不織布所構成的可撓性研磨材料(研磨布)。此係具有不規則交錯的構成要件纖維的三次元網狀組織、與大容積的連通空隙，厚度為2~8mm左右且具備可撓性及壓縮復原性為優異的構造特性。
[實施例]
以下為藉由實施例及比較例更具體的說明本發明，但本發明並不受該等的實施例任何限制。
[實施例及比較例的氧化鋁顆粒之評估]
對於實施例及比較例的氧化鋁顆粒實施以下之評估。
(化學分析)
將實施例及比較例的氧化鋁顆粒中的氧化鋁之含量、以TiO2換算出的鈦之含量、以MgO換算出的鎂之含量、及以其他的金屬元素(鈉、矽、鈣及鐵)的金屬氧化物換算出之含量，藉由螢光X線元素分析法來進行測定。作為螢光X線元素分析之測定機器為使用(股)Rigaku製「ZSX Primus」。
以使用粉碎機將電融氧化鋁顆粒粉碎，壓製 成形後製作圓粒(pellet)的粉末壓製法來調製測定試樣，藉由基本參數法(FP法)測定該測定試樣的上述元素之含量。尚，在求得氧化鋁之含量、以TiO2換算出的鈦之含量、以MgO換算出的鎂之含量、及以其他的金屬元素的金屬氧化物(如表1記載之氧化物)換算出之含量之際，作為分母的全體量係設定為電融氧化鋁顆粒的質量。
(藉由電子線探針顯微分析儀(EPMA)所進行的氧化鋁顆粒之觀察)
使用電子線探針顯微分析儀(EPMA)(日本電子(股)公司製，型號：JXM-8530F)來調查實施例1的氧化鋁顆粒中的鈦元素及鎂元素之分布。
(C係數)
將電融氧化鋁顆粒250g使用JIS R 6001-1987中所規定的標準篩，以旋轉震動試驗機進行10分鐘的篩分。將使用上述標準篩，且將停留在第3段篩內的試樣的全量進一步進行10分鐘的篩分，將再次停留在第3段篩內的電融氧化鋁顆粒100g設定為供試試樣。將該供試試樣以JIS R 6128-1975中所規定的方法進行球磨機粉碎，來製作粉碎試樣。使用標準篩將粉碎試樣進行5分鐘的篩分，將停留在第4段篩內的粉碎試樣的重量設定為R(x)。又，作為標準試樣，使用JIS R 6128-1975中所規定的黑色碳化矽質磨削材料的F60，進行相同之操作，在球磨機粉碎後， 使用標準篩將粉碎試樣進行5分鐘的篩分，將停留在第4段篩內的F60的重量設定為R(s)，以下述式(6)來算出C係數。
C係數=log(100/R(x))/log(100/R(s)) (6)
尚，當藉由球磨機粉碎之程度為越小時(韌性為越高)，R(x)會變得越大，因而，當韌性越高時，C係數之值會變得越小。
(C段體積比重)
C段體積比重為依據JIS R 6126-1970「人造磨削材料的體積比重試驗方法」進行測定。即，使用由漏斗、塞件(stopper)、圓筒及該支持台所成的裝置，以下述程序來測定C段體積比重。
(1)測定圓筒的容積V(ml)。
(2)以塞件塞住漏斗的出口，將試樣約120ml置入於漏斗內後，將圓筒配置於漏斗的正下方。
(3)拔掉塞件，使得試樣的全量落入圓筒內，將圓筒之上面所隆起的試樣以輕輕舀起之方式除去後，測定裝入圓筒的試樣的重量。
(4)對於相同試樣重複進行(2)及(3)之操作，取得3個測定值W1(g)、W2(g)、及W3(g)。
(5)由(1)所得之圓筒的容積V(ml)、與(4)所得之3個測定值W1(g)、W2(g)、及W3(g)，使用下述式(7)來算出C段體積比重。
C段體積比重(g/ml)={(W1+W2+W3)/3}/V (7)
(磨削比、平均磨削動力值)
使用實施例及比較例的氧化鋁顆粒來製作玻璃化磨石，並進行磨削比及平均磨削動力值的評估。
<玻璃化磨石之製作>
相對於實施例及比較例的氧化鋁顆粒100質量份添加作為結合劑的硼矽酸玻料13質量份、作為成形助劑的苯酚樹脂14質量份，使用乳缽進行混合。尚，使用的硼矽酸玻料的組成為：SiO2 69質量%、Al2O3 3質量%、B2O3 19質量%、Na2O 4質量%、MgO 0.5質量%。混合後進行壓製成形，來製作研磨粒率46%的成形體，將該成形體以1050℃熱處理10小時。尚，在熱處理後的冷卻之際，特500~600℃間以1℃/min以下的冷卻速度來緩慢冷卻。如此般操作，來製作JIS R 6210規定的玻璃化磨石。全部的磨石尺寸為外徑200mm×厚度11mm×內徑76mm。
<磨削試驗之實施>
使用已製作的玻璃化磨石，以下述試驗條件來進行磨削試驗。
磨削機械：岡本平研PSG-52DX(3.7kW)
磨削方式：濕式平面橫向磨削(traverse grinding)
被削材料：S45C(HRC20)
被削面積：200mm×100mm
磨石周速度：1800m/min
工作台速度：15m/min
切入尺寸：10μm/pass
總切入尺寸：2mm
無火花磨削(spark out)：無
磨削油：Noritakecool PAL-101S(水溶性磨削油)
修整條件：單石金剛玉修整器
切入：10μm/pass
導程：0.5μm/rev
無火花磨削：無
<磨削比之算出>
從磨削試驗前後的被削材料的尺寸變化來測定被削材料的磨削量(mm3)。又，從磨削試驗前後的玻璃化磨石的尺寸變化來測定玻璃化磨石的磨耗量(mm3)。然後，使用下述式(8)來算出磨削比。尚，當磨削比越大時，意味著對於被削材料的磨石的磨耗量為越少，為具有優異的磨削性能的磨石。
磨削比=被削材料的磨削量(mm3)/磨石的磨耗量(mm3)(8)
<平均磨削動力值之測定>
所謂的「平均磨削動力值」，係磨削試驗時作用於磨削機械的動力負荷值之平均值。尚，當平均磨削動力值越 小時，表示磨削時作用於磨削機械的阻力越小。平均磨削動力值係與磨削比為相並使用之值，例如，當相對於同程度的磨削比，平均磨削動力值越小時，或當相對於同程度的平均磨削動力值，磨削比越大時，則意味著該氧化鋁顆粒具有優異的磨削性能。
[實施例及比較例的氧化鋁顆粒之製作]
將實施例1~5的氧化鋁顆粒及比較例1~5的氧化鋁顆粒以如下述般進行製作。
以將鈦爐渣(TiO2≧80質量%)與氧化鎂分別以TiO2、MgO換算出的含量如表1所示般之方式，與拜耳法氧化鋁粉末進行混合，來製作混合原料。然後，將混合原料使用電氣電弧爐進行溶融，藉由將所得之熔液進行冷卻而得到鑄錠。
將所得之鑄錠予以粉碎，來製作粉碎粉。然後，使用對應於JISR6001-1998的研磨材料粒度中所規定的粒度F80的網眼的篩網，將粉碎粉予以整粒來製作整粒粒子。
將粒度F80的整粒粒子置入於300g氧化鋁坩堝中，在電爐(大氣環境)內以2小時昇溫至1400℃，以1400℃保持1小時，停止加熱並在爐內放冷。冷卻至室溫後，使用250~150μm的篩網進行整粒，除去顆粒彼此固著並變粗大的顆粒或細微顆粒，得到相當於F80的氧化鋁磨削材料的實施例1~5的氧化鋁顆粒及比較例1~5的氧化 鋁顆粒。
[評估結果]
將實施例1~5的氧化鋁顆粒及比較例1~5的氧化鋁顆粒的化學分析、C段體積比重、C係數、X值、磨削比及平均磨削動力值之評估結果表示如下述表1。
又，將粒度F80的昭和電工(股)製SA研磨粒的化學分析、C段體積比重、C係數、X值、磨削比及平均磨削動力值之評估結果，作為比較例6而表示於下述表1中。SA研磨粒為氧化鋁單晶研磨粒，主要是使用於難削材料之磨削加工的磨削材料。SA研磨粒為含有：99.6質量%的Al2O3、0.03質量%的SiO2、0.03質量%的Fe2O3及0.3質量%的TiO2。
由實施例1~5、與比較例1~3、5之比較可得知：「藉由使電融氧化鋁顆粒含有鈦及鎂之雙方，進一步，使電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.3~3.0質量%，並相對於電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，使電融氧化鋁顆粒中的以MgO換算出的鎂之含量成為0.1~50mol時，儘管使用該電融氧化鋁顆粒所製作的磨石的平均磨削動力值幾乎未有變化，但可增加磨削比非常地多」。
又，由實施例4、與比較例4之比較可得知：「藉由使電融氧化鋁顆粒含有鈦及鎂之雙方，進一步，使電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.3~3.0質量%，並相對於電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，使電融氧化鋁顆粒中的以MgO換算出的鎂之含量成為0.1~50mol時，儘管使用該電融氧化鋁顆粒所製作的磨石的磨削比幾乎未有變化，但可降低平均磨削動力值」。因此可得知：「藉由使電融氧化鋁顆粒含有鈦及鎂之雙方，進一步，使電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.3~3.0質量%，並相對於電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦含量100mol，使電融氧化鋁顆粒中的以MgO換算出的鎂之含量成為0.1~50mol時，電融氧化鋁顆粒為磨削性能優異者」。
將橫軸設定為電融氧化鋁顆粒的C段體積比重、將縱軸設定為電融氧化鋁顆粒的C係數，繪製出實施例1~5及比較例1~5的C段體積比重及C係數之曲線圖 並表示於圖1。又，將滿足y=-1.506x+3.525的直線以虛線方式表示於圖1。由該曲線圖可得知，實施例1~5的氧化鋁顆粒為滿足上述式(1)。因此，由於實施例1~5的氧化鋁顆粒的磨削性能為優異，故可得知滿足上述式(1)的電融氧化鋁顆粒的磨削性能為優異。
尚，C係數、與C段體積比重之值之間為具有負的相關關係，如同前述，C段體積比重小的試樣中，尖銳的顆粒或扁平顆粒為多，使用該等來測定C係數時，可容易進行藉由球磨機所致之粉碎，因而使得C係數之值變大(低韌性)。另一方面，C段體積比重大的試樣中，接近於球狀之顆粒為多，使用該等來測定C係數時，難以進行藉由球磨機所致之粉碎，而使得C係數之值變小(高韌性)。將該等的相關關係，以橫軸設定為C段體積比重、以縱軸設定為C係數並製成曲線圖時，能以斜度為負、截距為正的一次函數來表示，只要是相同的磨材，即使是測定相異的粒度或C段體積比重的試樣，亦會分布於大約同一直線的附近。作為例子，使用F36、F80、F120的3粒度的昭和電工(股)製SA研磨粒，由測定各粒度20點之結果得到的近似一次函數表示於圖2。尚，SA研磨粒為氧化鋁單晶研磨粒，主要是使用於難削材料之磨削加工的磨削材料。SA研磨粒為含有：99.6質量%的Al2O3、0.03質量%的SiO2、0.03質量%的Fe2O3及0.3質量%的TiO2。
在此，將「高性能的研磨粒」定義為尖銳的形狀(=體積比重小)且高韌性(=C係數之值亦小)。亦即， 在圖2之曲線圖中，越是顯示出位於接近於原點之區域之值的研磨粒，係意味著越為高性能。具體而言，含有以TiO2換算為0.30質量%氧化鈦的碎解型電融氧化鋁磨削材料(昭和電工(股)製SA)，其相關關係如圖2所示，該近似一次函數之式為下述式(9)。
y=-1.506x+3.605 (9)
(x=C段體積比重、y=C係數)
當設定為X=-1.506x+3.605時，式(1)則可以y<X-0.080 (10)來表示。
所謂實施例1~5的電融氧化鋁顆粒為滿足上述式(1)，係意味著：「相較於上述SA研磨粒(高性能品)，實施例1~5的電融氧化鋁顆粒具有較多的尖銳的顆粒或扁平顆粒，為韌性亦優異的高性能的研磨粒，較上述SA研磨粒(高性能品)的磨削性能更為優異」，此可由式(10)得知。此情形亦可由圖1中比較例6係位於未滿足式(1)的範圍內而認為是正確的。尚，實施例1~5的電融氧化鋁顆粒的磨削性能亦優於SA研磨粒(高性能品)的磨削性能，由表1中，儘管實施例1~5的平均磨削動力值與比較例6的平均磨削動力值為幾乎相同之值，但實施例1~5的磨削比小於比較例6的磨削比而可得知。
使用電子線探針顯微分析儀(EPMA)來觀察氧化鋁顆粒時可得知：「在鑄錠粉碎時形成的電融氧化鋁顆粒表面的細微傷痕附近，形成了含大量的鈦之層，以及在 粒內存在著鈦與鎂為共存的區域」。又，含有鈦及鎂的電融氧化鋁顆粒，已知有以下述2種狀態存在之情況：鈦以Ti2O3之形式而固溶於氧化鋁(剛玉)者；與鎂共存並固溶於氧化鋁(剛玉)者。對此預測如下：「當進行加熱處理時，以Ti2O3之形式固溶的鈦會離溶(exsolution)，而於電融氧化鋁顆粒表面形成含大量的鈦之層」。認為與鎂共存並固溶的鈦，即使是施予加熱處理，亦不會離溶而停留在電融氧化鋁顆粒內，因此使氧化鋁的結晶產生扭曲並使得電融氧化鋁顆粒成為高韌性。

Claims (15)

  1. 一種電融氧化鋁顆粒，其係含有鈦及鎂的電融氧化鋁顆粒，前述電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的鈦之含量為0.3~3.0質量%，相對於前述電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的前述鈦含量100mol，前述電融氧化鋁顆粒中的以MgO換算出的鎂之含量為0.1~50mol。
  2. 如請求項1之電融氧化鋁顆粒，其中，前述電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的前述鈦之含量為0.3~1.5質量%。
  3. 如請求項1或2之電融氧化鋁顆粒，其中，相對於前述電融氧化鋁顆粒中的以TiO2換算出的前述鈦之含量100mol，前述電融氧化鋁顆粒中的以MgO換算出的鎂之含量為1.0~50mol。
  4. 如請求項1或2之電融氧化鋁顆粒，其中，於將前述電融氧化鋁顆粒的C段體積比重設定為x、及將前述電融氧化鋁顆粒的C係數設定為y時，滿足下述式(1)，y<-1.506x+3.525 (1)。
  5. 如請求項3之電融氧化鋁顆粒，其中，於將前述電融氧化鋁顆粒的C段體積比重設定為x、及將前述電融氧化鋁顆粒的C係數設定為y時，滿足下述式(1)，y<-1.506x+3.525 (1)。
  6. 一種如請求項1之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其係包含下述步驟：將氧化鋁原料、鈦化合物及鎂化合物混合來製作混合物原料之步驟、藉由電氣溶融法自前述混合物原料製作鑄錠之步驟、粉碎前述鑄錠來製作粉碎粉之步驟、將前述粉碎粉整粒為指定粒度來製作整粒粒子之步驟、及將前述整粒粒子以1000℃以上的加熱溫度進行加熱處理來得到電融氧化鋁顆粒之步驟。
  7. 如請求項6之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，在前述製作混合物原料之步驟中，前述鈦化合物的調配量係以使前述鑄錠中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.3~3.0質量%之方式換算出的調配量。
  8. 如請求項7之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，在前述製作混合物原料之步驟中，前述鈦化合物的調配量係以使前述鑄錠中的以TiO2換算出的鈦之含量成為0.3~1.5質量%之方式換算出的調配量。
  9. 如請求項6~8中任一項之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，在前述製作混合物原料之步驟中，鎂化合物的調配量係以相對於前述鑄錠中的以TiO2換算出的前述鈦含量100mol，使前述鑄錠中的以MgO換算出的鎂之含量成為0.1~50mol之方式換算出的調配量。
  10. 如請求項9之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，在前述製作混合物原料之步驟中，鎂化合物的調配量係以相對於前述鑄錠中的以TiO2換算出的前述鈦含量100mol，使前述鑄錠中的以MgO換算出的鎂之含量成為1.0~50mol之方式換算出的調配量。
  11. 如請求項6~8中任一項之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，前述得到電融氧化鋁顆粒之步驟的加熱溫度為1000℃~1800℃。
  12. 如請求項9之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，前述得到電融氧化鋁顆粒之步驟的加熱溫度為1000℃~1800℃。
  13. 如請求項10之電融氧化鋁顆粒之製造方法，其中，前述得到電融氧化鋁顆粒之步驟的加熱溫度為1000℃~1800℃。
  14. 一種磨石，其係包含請求項1~4中任一項之電融氧化鋁顆粒。
  15. 一種研磨布紙，其係包含請求項1~4中任一項之電融氧化鋁顆粒。
TW106121454A 2016-06-28 2017-06-27 電融氧化鋁顆粒、電融氧化鋁顆粒之製造方法、磨石及研磨布紙 TWI640615B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-127819 2016-06-28
JP2016127819 2016-06-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201809208A TW201809208A (zh) 2018-03-16
TWI640615B true TWI640615B (zh) 2018-11-11

Family

ID=59337800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106121454A TWI640615B (zh) 2016-06-28 2017-06-27 電融氧化鋁顆粒、電融氧化鋁顆粒之製造方法、磨石及研磨布紙

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20190284462A1 (zh)
EP (1) EP3475378B1 (zh)
JP (1) JP6707800B2 (zh)
KR (1) KR102184303B1 (zh)
CN (1) CN109415616B (zh)
SI (1) SI3475378T1 (zh)
TW (1) TWI640615B (zh)
WO (1) WO2018003655A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110241458A (zh) * 2019-05-24 2019-09-17 淅川正弘单晶刚玉厂 灰白色单晶刚玉的生产方法
CN112388501A (zh) * 2019-08-15 2021-02-23 宁波科宁达工业有限公司 一种磁体的精整方法
CN113213513B (zh) * 2021-04-14 2022-12-13 雅安百图高新材料股份有限公司 一种大原晶α-氧化铝的制备方法
CN114408954B (zh) * 2022-01-26 2023-06-13 株洲科能新材料股份有限公司 一种单晶氧化铝微粉的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103958413A (zh) * 2011-11-25 2014-07-30 研磨剂与耐火品研究与开发中心C.A.R.R.D.有限公司 基于在电弧炉中从煅烧铝氧土熔化的刚玉的含氧化钛的氧化铝颗粒及其生产方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5614612B2 (zh) 1973-11-20 1981-04-06
JPS5524813A (en) * 1978-08-03 1980-02-22 Showa Denko Kk Alumina grinding grain
US5009676A (en) 1989-04-28 1991-04-23 Norton Company Sintered sol gel alumina abrasive filaments
JP2790029B2 (ja) 1994-02-07 1998-08-27 昭和電工株式会社 被覆電融アルミナ粒の製造方法
JP3409826B2 (ja) 1994-09-10 2003-05-26 謙次郎 上神 硬化アルミナ質材料
JP3777031B2 (ja) * 1997-11-28 2006-05-24 京セラ株式会社 高耐摩耗性アルミナ質焼結体とその製造方法
FR2873383B1 (fr) * 2004-07-23 2006-10-06 Pem Abrasifs Refractaires Soc Grain abrasif a haute teneur en alumine destine en particulier aux applications d'abrasifs appliques et agglomeres, par exemple aux meules de decriquage des brames en acier allie
FR2933398B1 (fr) 2008-07-04 2011-02-18 Saint Gobain Ct Recherches Grains fondus d'oxydes comprenant al, ti et mg et produits ceramiques comportant de tels grains
CN101343176B (zh) * 2008-08-15 2011-07-27 苏州创元投资发展(集团)有限公司 一种自补强亚微米晶氧化铝陶瓷的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103958413A (zh) * 2011-11-25 2014-07-30 研磨剂与耐火品研究与开发中心C.A.R.R.D.有限公司 基于在电弧炉中从煅烧铝氧土熔化的刚玉的含氧化钛的氧化铝颗粒及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018003655A1 (en) 2018-01-04
CN109415616A (zh) 2019-03-01
CN109415616B (zh) 2021-03-19
TW201809208A (zh) 2018-03-16
JP2019508352A (ja) 2019-03-28
SI3475378T1 (sl) 2020-12-31
EP3475378B1 (en) 2020-09-02
KR20180126039A (ko) 2018-11-26
EP3475378A1 (en) 2019-05-01
US20190284462A1 (en) 2019-09-19
JP6707800B2 (ja) 2020-06-10
KR102184303B1 (ko) 2020-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI640615B (zh) 電融氧化鋁顆粒、電融氧化鋁顆粒之製造方法、磨石及研磨布紙
CN108367993B (zh) 经烧结的耐火锆石复合材料，其制造方法和其用途
US11465942B2 (en) Ceramic grains and method for their production
AU2015289119B2 (en) Ceramic grains and method for their production
JP3080873B2 (ja) 耐摩耗性アルミナ質セラミックス及びその製造方法
US20140011031A1 (en) Method for manufacturing refractory grains containing chromium(iii) oxide
JP2020502024A (ja) ジルコン系焼結コンクリート
CN114206803A (zh) 耐磨性氧化铝质烧结体
JP6725772B2 (ja) 電融アルミナ粒、電融アルミナ粒の製造方法、砥石及び研磨布紙
Sarkar et al. Effect of Alumina Fines on a Vibratable High-Alumina Low-Cement Castable
JP4394080B2 (ja) ジルコニア質耐火物
RU2303583C2 (ru) Способ получения огнеупорных изделий для футеровки тепловых агрегатов, преимущественно, в цветной металлургии
CN115135622B (zh) 用于玻璃成形的模具以及使用模具形成玻璃的方法
JP6979024B2 (ja) 溶融アルミナ−ジルコニア粒子
JP3753479B2 (ja) 高ジルコニア質耐火物
KR100905957B1 (ko) 인조규사의 제조방법
JPH10120462A (ja) ジルコニア質耐火物

Legal Events

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