相交平板成形磨粒的製作方法

2024-01-31 09:20:15

專利名稱：相交平板成形磨粒的製作方法
相交平板成形磨粒
背景技術：
磨粒和由磨粒製造的磨料製品可用於在產品製造過程中研磨、磨光(finish)或磨削多種材料和表面。因此，一直存在對磨粒和/或磨料製品的成本、性能或壽命進行改善的需求。三角形成形磨粒和使用三角形成形磨粒製造的磨料製品公開於授予Berg的第5，201，916號美國專利中；授予Rowenhorst的第5，366，523號美國專利中(Re35, 570);以及授予Berg的第5，984，988號美國專利中。在一個實施例中，磨粒的形狀包括等邊三角形。三角形成形磨粒可用於製造能夠增大切削速率的磨料製品。

發明內容
成形磨粒通常可具有優於隨機粉碎的磨粒的性能。通過控制磨粒的形狀，可以控制磨料製品的所得性能。發明人發現通過製備包括以預定角度相交的第一平板和第二平板的成形磨粒，可在帶塗層磨料製品中對平板中的一個相對於工件的傾角進行精確控制，這是由於一個平板可充當底座以將成形磨粒錨定到背襯上，而另一個平板以預定的傾角接觸工件。其他優點可包括(1)使用粘附到底膠上的底板的尺寸來控制接觸工件的研磨點的間距和密度。此項技術可控制磨料層的開放程度，可調節所述開放程度來研磨不同的材料。(2)形成用於移除塵屑的通道。由於可通過底座的尺寸和形狀來控制研磨點的間距，磨料層中可形成通道用於輸送冷卻流體或用於移除塵屑。(3)生成具有更多端點以及更少平坦表面的成形磨粒。RE 35，570中的三角形成形磨粒具有兩個相對的平坦表面以及可接觸工件的三個頂點。圖3的相交平板成形磨粒只具有一個平坦表面以及可接觸工件的五個頂點，其代之以平坦表面從而顯著增加了頂點接觸工件的機會。這在非織造構造中是非常有利的，這是因為相比於在帶塗層磨料製品中，在非織造構造中控制成形磨粒的取向更為困難。(4)在一些實施例中，承載面積和傾斜度越小，往往會形成大的底面磨損。如果成形磨粒是四面體，那麼隨著頂點的磨損，承載面積迅速增加。圖1的相交平板成形磨粒具有相同的四面體底座，但是承載面積的增加顯著較少，這是因為只有上頂點受到了磨損。(5)非織造結構中的更好的保持性。據信兩個平板的相交可引起平板成形磨粒與非織造纖維的更好的粘附力，並且防止顆粒滑落穿過非織造織網或較深地陷入到非織造織網中。因此，在一個實施例中，本發明涉及含有陶瓷的成形磨粒，並且所述成形磨粒包括第一平板和第二平板，所述第一平板以預定角β與第二平板一體接合。


本領域的普通技術人員應當了解，本發明的討論僅是針對示例性實施例的描述，其並不旨在限制本發明的更廣泛的方面，其中更廣泛的方面體現在示例性構造中。圖1A和圖1B示出了包括第一平板和第二平板的相交平板成形磨粒的一個實施例。
圖2A和圖2B示出了包括第一平板和第二平板的相交平板成形磨粒的另一個實施例。圖3A和圖3B示出了包括第一平板和第二平板的相交平板成形磨粒的另一個實施例。圖4A和圖4B示出了包括第一平板和第二平板的相交平板成形磨粒的另一個實施例。圖5示出了包含相交平板成形磨粒的帶塗層磨料製品，所述成形磨粒包括第一平板和第二平板。圖6示出了另一個包含相交平板成形磨粒的帶塗層磨料製品，所述成形磨粒包括第一平板和第二平板。 圖7示出了包含相交平板成形磨粒的非織造磨料製品，所述成形磨粒包括第一平板和第二平板。圖8示出了另一個包括第一平板和第二平板的相交平板成形磨粒。圖9A到圖9C示出了用於製作圖8的相交平板成形磨粒的模具尺寸。圖10示出了通過實例I製作的相交平板成形磨粒。圖11示出了通過實例2製作的非織造磨料製品。在說明書和附圖中重複使用的參考標號旨在表示本發明相同或類似的特徵或元件。定義如本文所用，詞語「包含」、「具有」和「包括」在法律上是具有等同含義的開放型術語。因此，除了列舉的元件、功能、步驟或限制之外，還可以有其他未列舉的元件、功能、步驟或限制。如本文所用，術語「磨料分散體」意指可轉化為引入到模具腔體中的α -氧化鋁的α-氧化鋁前體。可將該組合物稱為磨料分散體，直到足量的揮發性組分被移除進而使磨料分散體凝固為止。如本文所用，術語「一體接合」意指使用與第一和第二平板的形成材料相同的材料來接合這兩塊平板。並未使用具有不同的化學組成的其他類粘結劑來附接這兩塊平板。如本文所用，術語「成形磨粒前體」意指通過從磨料分散體(當其位於模具腔體中時)移除足量的揮發性組分以形成凝固體的方式所產生的未熔結顆粒，該凝固體可從模具腔體移除，並且在後續處理操作中基本上保持其模製形狀。如本文所用，術語「成形磨粒」意指一種陶瓷磨粒，其中所述磨粒中的至少一部分具有預定形狀，該預定形狀是通過從用於形成成形磨粒前體的模具腔體中複製而得。除了磨料碎片(例如，如美國臨時專利申請第61/016,965號中所述的)的情形之外，成形磨粒通常會具有預定幾何形狀，該預定幾何形狀基本上複製了用來形成成形磨粒的模具腔體。如本文所用的成形磨粒不包括通過機械粉碎操作獲得的磨粒。
具體實施例方式相交平板成形磨粒參照圖1至圖4，示出了示例性相交平板成形磨粒20。在一個實施例中，製備成形磨粒20的材料包括α-氧化鋁。α-氧化鋁顆粒可由羥基氧化鋁或鋁一水合物的分散體製成，如本文隨後所討論，該分散體被膠凝、模製成形、乾燥定形、煅燒，再進行熔結。相交平板成形磨粒的幾何形狀被保留下來，而無需使用粘結劑來形成由磨粒組成的團聚物，其中該等磨粒通過粘結劑固結在一起。通常，成形磨粒20包括至少兩個相交平板，其中第一平板21以預定角β —體接合(在一個實施例中，當成形磨粒是模製的時)到第二平板23，所述預定角β測量於各平板的中心平面(虛線所示)之間。各平板都包括第一主表面和與所述第一主表面相背的第二主表面。所述平板中的一者或二者可以是漸薄的、一平一凹(一個平表面與一個凹表面)、一平一凸(一個平表面與一個凸表面 )、兩個表面均凸、兩個表面均凹、彎曲形且具有平行或漸薄的表面，或者具有兩個基本上平坦且平行的表面。在一些實施例中，該兩個主表面由一側壁沿著周長接合，該側壁構成該等平板的厚度，而在其他實施例中，第一主表面和/或第二主表面可逐漸變薄，形成一個薄邊緣或薄線條，此處它們的接合類似於兩個凸形表面之間的相交。兩個平板可陡然(abruptly)相交，從而形成明顯的界線；相交位置處也可以採取圓角，從而使兩個平板之間的過渡比較平緩。在其它實施例中，可令三個、四個、五個或更多平板相交以形成成形磨粒。在一些實施例中，如同從圖5中所清楚地看到的，第一平板21作為底座在帶塗層磨料製品54中將成形磨粒固定到背襯56，並且第二平板23作為磨削構件來研磨工件64。由於第一平板和第二平板以預定角β相交，第二平板23相對於工件的傾角可受到精確地控制，進而可以改善帶塗層磨料製品的切削速率、磨光，或者同時改善兩者。相比於僅使用其中一個平板的邊緣，將較大的第一平板作為底座也有助於將成形磨粒更加牢固地固持在背襯上。第一和第二平板(21、23)可包括較薄的主體，所述主體具有第一主表面24和第二主表面26，並且所述主體的厚度為Τ。在一些實施例中厚度T的範圍在約5微米至約I毫米之間。所述平板可包括均勻的厚度或者所述平板的厚度可以是逐漸變薄的或變化的。在一些實施例中，第一主表面24和第二主表面26通過至少一個側壁28彼此相互連接,側壁28可以是圖1所示的斜側壁，其具有第二主表面26與側壁28之間的非90度的拔模角α。在一些實施例中，可能存在不止一個斜側壁28，並且每個斜側壁28的比降或角度可以是相同或不同的，如2008年12月17日提交的編號為12/337,075的名稱為「Shaped AbrasiveParticles With A Sloping Sidewall」(具有斜側壁的成形磨粒)的待審美國專利申請中更詳盡的描述。在其它實施例中，側壁28可以與第一主表面24和第二主表面26以90度的角度相交。在一個實施例中，第一和第二平板(21、23)的第一和第二主表面(24、26)包括選定的幾何形狀，例如圓形、橢圓形、三角形、四邊形(矩形、正方形、梯形、菱形、偏菱形、風箏形、超橢圓形)，其他多邊的幾何形狀(五邊形、六邊形、八邊形等等)。或者，第一和第二主表面(24、26)可包括不規則的、重複的形狀(由模具腔體複製)，或者將線段與弧形段結合起來以形成輪廓或周長的形狀。根據拔模角α，每個平板的第一和第二主表面的面積可以是相同或不同的。在多個實施例中，第一平板和第二平板包括稜柱(90度的拔模角)或截稜錐(不等於90度的拔模角)，例如，舉例來說，三角形稜柱、截頂的三角形稜錐、菱形稜柱，或截頂的菱形稜錐，暫舉幾例。
在一個實施例中，如圖1所示,第一平板21包括截頂的三角形稜錐，而第二平板23包括以預定角β與第一平板相交的截頂的三角形稜錐。在其它實施例中，兩個平板均可以是稜柱，或者一個平板可以是稜柱，而另一個平板是截稜錐。在一個實施例中，如圖1所示，每個平板的主表面包括等邊三角形，其中第二平板的尺寸略小，使得其邊緣可適配於第一平板21的第二主表面26內。第二平板23可位於第一平板21的第二主表面26上，其中第二平板23的一個邊緣(側壁)由第一平板21的第二主表面26上的一條假想線對分，所述假想線以90度角與第二主表面的周長相交並且對分第二主表面的頂點中的一個。在一個特定的實施例中，預定角β為82度，而每個平板的拔模角α為98度。在另一個實施例中，如圖2所示，第一平板21包括截頂的三角形稜錐(或者稜柱)，而第二平板23包括以預定角β與第一平板相交的矩形(梯形)稜柱(或者截稜錐)。在其它實施例中，兩個平板均可以是稜柱，或者兩個平板均可以是稜錐。第二平板23可位於第一平板21的第二主表面26上，其中第二平板23的一個邊緣(側壁)由第一平板21的第二主表面26上的一條假想線對分，所述假想線以90度角與第二主表面的周長相交並且對分第二主表面的頂點中的一個。在一個特定的實施例中，預定角β為90度，而第一平板的拔模角ct為98度，第二平板的拔模角α為90度。在另一個實施例中，如圖3所示，第一平板21包括菱形(斜方形)稜柱，而第二平板23包括三角形稜柱。在其它實施例中，兩個平板都可以是截稜錐，或者其中一個平板可以是稜柱，而另一個平板為截稜錐。第二平板23可位於第一平板21的第二主表面26上，其中第二平板23的一個邊緣(側壁)由第一平板21的第二主表面26上的一條假想線對分，所述假想線連接第二主表面的相對的兩個頂點。在一個特定的實施例中，三角形稜柱包括等邊三角形，並且第二平板將菱形對分為尺寸和形狀與第二平板的等邊三角形類似的兩個三角形，參見圖3。在一個特定的實施例中，預定角β為90度，而第一平板的拔模角α為90度，第二平板的拔模角α為90度。在另一個實施例中，如圖4所示，第一平板21包括菱形(斜方形)稜柱，而第二平板23包括矩形(梯形)稜柱。在其它實施例中，兩個平板都可以是截稜錐，或者其中一個平板可以是稜柱，而另一個平板為截稜錐。第二平板23可位於第一平板21的第二主表面26上，其中第二平板23的一個邊緣(側壁)由第一平板21的第二主表面26上的一條假想線對 分，所述假想線連接第二主表面的相對的兩個頂點。在一個特定的實施例中，預定角β為90度，而第一平板的拔模角α為90度，第二平板的拔模角α為90度。在本發明的各種實施例中，第二平板23 (較小平板)的尺寸可設計為使得第二平板的相交邊緣完全包含在與其相交的第一平板21的第一或第二主表面的周長內。或者，第二平板23可經尺寸設定或定位，使得第二平板的相交邊緣延伸通過與其相交的第一平板21的第一或第二主表面的周長。該延伸可如下實現通過將所述平板製作成一樣的尺寸和形狀使得兩者相交時互不超出對方，或者可將一個平板製作成大(長)於與其相交的平板以在一個或多個邊緣上從上方超出表面周長。在本發明的各種實施例中，拔模角α可介於約90度至約135度之間、或介於約95度至約130度之間、或介於約95度至約125度之間、或介於約95度至約120度之間、或介於約95度至約115度之間、或介於約95度至約110度之間、或介於約95度至約105度之間、或介於約95度至約100度之間。如提交於2008年12月17日的編號為12/337，075的名稱為 「Shaped Abrasive Particles With A Sloping Sidewall」(具有傾斜側壁的成形磨粒)的美國專利申請中所討論的，已發現，特定範圍的拔模角α使由具有傾斜側壁的成形磨粒製成的帶塗層磨料製品在磨削性能方面得到意想不到的提高。具體地講，已發現98度、120度或135度的拔模角與90度的拔模角相比具有改善的磨削性能。如見於編號為12/337，075的美國專利申請的圖6和圖7中，磨削性能的改善在98度或120度的拔模角中尤其顯著。不同角度或相同角度的拔模角α可與兩個平板中的任一者來結合使用以形成成形磨粒。當相交平板成形磨粒通過該傾斜側壁中的一者而非通過第一平板21的第一主表面24，以傾斜的方式，或以其他方式附接到磨料製品上時，上述範圍內的角度能夠以類似的方式提高磨削性能。類似地，據信非90度的預定角度β使得相交平板成形磨粒的切削性能增強；雖然，也可以使用90度的角度。在本發明的各種實施例中，預定角β可在約20度至約85度之間，或在約55度至約85度之間，或在約60度至約85度之間，或在約65度至約85度之間，或在約70度至約85度之間，或在約75度至約85度之間，或在約80度至約85度之間。如同從圖5中所清楚地看到的，控制預定角β可在帶塗層磨料製品中控制第二平板相對於工件的傾角。 在本發明的各項實施例中，第一和第二平板(21、23 )可包括額外的特徵。在一些實施例中，第一主表面24基本上是平坦的，第二主表面26基本上是平坦的，或二者都基本上是平坦的。或者，如提交於2008年12月17日的編號為12/336,961的名稱為「Dish-ShapedAbrasive Particles With A Recessed Surface」(具有凹面的碟形磨粒)的共同待審的美國專利申請中更詳細地討論的，一個側面可以是凹的或凹陷的。如在編號為12/336,961的美國專利申請中討論的，當溶膠凝膠仍處於模具腔體中時，選擇恰當的乾燥條件，使得傾向於將溶膠凝膠的邊緣沿模具的側壁向上芯吸，形成彎液面，進而形成凹的或凹陷的表面50。在一些應用中，類似於空邊鑿刀，凹面可有助於提高切削性能。另夕卜，如提交於2008年12月17日的編號為12/337，112的名稱為「ShapedAbrasive Particles With An Opening」(帶開口的成形磨粒)的共同待審的美國專利申請案更詳細地討論的，在平板中可能存在穿過第一主表面24和第二主表面26的一個或多個開口。穿過平板(組)的開口可以減小成形磨粒的松密度，從而在通常需要提高孔隙度的一些應用(例如砂輪)中提高所得磨料製品的孔隙度。或者，開孔也可以通過將顆粒更牢固地錨入復膠層中來減少脫落，或者可以充當助磨劑的載體。可通過恰當地選擇乾燥條件以使得可加大上文所討論的彎液面現象來在成形磨粒中形成開口，或者通過製造一種模具來在成形磨粒中形成開口，該模具具有從該模具表面延伸出的一個或多個柱體。在編號為12/337，112的美國專利申請中討論了帶開口的成形磨粒的製作方法。另夕卜，如提交於2008年12月17日的編號為61/138,268的名稱為「ShapedAbrasive Particles With Grooves」(具有凹槽的成形磨粒)的共同待審的美國臨時專利申請中描述的，成形磨粒可以在第一或第二主表面上具有多個凹槽。所述凹槽由在模具腔體的表面中的多個脊形成，已發現該多個脊使得從模具中移除成形磨粒前體變得更容易。據信，具有三角形截面的脊可充當在恰當乾燥條件下將成形磨粒前體從模具底表面提離的楔條，所述乾燥條件促進溶膠-凝膠駐留在模具腔體中時的收縮。根據本發明製成的成形磨粒20可摻入到磨料製品中、或以鬆散的形式使用。使用前，磨粒通常按給定的粒度分布進行分級。此類分布通常涉及粒度大小的範圍，如從粗粒到細粒。在磨料領域中，此範圍有時是指「粗粒」(coarse)、「基本粒」(control)和「細粒」(fine)所佔比例。根據磨料行業公認的分級標準分級的磨粒將每一個標稱粒級的粒度分布規定在若干數值範圍內。此類行業公認的分級標準(即磨料行業規定的標稱粒級)包括如下已知標準美國國家標準協會(ANSI)的標準、歐洲研磨產品製造商聯合會(FEPA)的標準，和日本工業標準(JIS)的標準。ANSI 等級標號(即規定的標稱等級)包括ANSI4、ANSI6、ANSI8、ANSI16、ANS124,ANS136, ANS140, ANS150, ANSI60、ANSI80、ANSI100、ANSI120、ANSI150、ANSI 180, ANSI220、ANS1240, ANS1280, ANSI320、ANSI360、ANS1400 和 ANSI600。FEPA 粒級標號包括P8、P12、P16、P24、P36、P40、P50、P60、P80、P100、P120、P150、P180、P220、P320、P400、P500、P600、P800、P1000 和 P1200。JIS 粒級標號包括JIS8、JIS12、JIS16、JIS24、JIS36、JIS46、JIS54、JIS60、JIS80、JIS100、JIS150、JIS180、JIS220、JIS240、JIS280、JIS320、JIS360、JIS400、JIS600、JIS800、JIS1000、JIS1500、JIS2500、JIS4000、JIS6000、JIS8000 和 JIS10, 000。或者，可米用符合ASTM E-1l 「Standard Specification for Wire Cloth andSieves for Testing Purposes」(試驗用金屬絲布和篩的標準規範)的美國標準試驗篩將成形磨粒20按照標稱篩分粒級進行分級。ASTM E-1l規定了對採用金屬絲編織網介質的試驗篩的設計和構造的要求，該金屬絲編織網安裝在機架中，以用於按照指定的粒度對物料進行分級。-18+20即為典型的標號表示，其意指成形磨粒可通過符合ASTM E-1l規範的18號試驗篩，但可被符合ASTM E-1l規範的20號試驗篩阻擋。在一個實施例中，成形磨粒20具有這樣的粒度使得大多數磨粒通過18目試驗篩但是可被20目、25目、30目、35目、40目、45目或50目試驗篩阻擋。在本發明的各種實施例中，成形磨粒20可具有的標稱篩分等級包括-18+20、-20/+25,-25+30、-30+35、-35+40、-40+45、-45+50、-50+60、-60+70、-70/+80、-80+100、-100+120、-120+140、-140+170、-170+200、-200+230、-230+270、-270+325、-325+400、-400+450、-450+500或-500+635。或者，可以使用諸如-90+100的定製網目尺寸。在一個方面，本發明提供具有磨料行業規定的標稱粒級或標稱篩分粒級的多種成形磨粒，其中所述多種磨粒中的至少一部分為成形磨粒20。在另一方面，本發明提供一種方法，其包括對根據本發明製成的成形磨粒20進行分級，以得到具有磨料行業規定的標稱粒級或標稱篩分粒級的多種成形磨粒20。如果需要，具有磨料行業規定的標稱粒級或標稱篩分粒級的成形磨粒20可與其他已知的磨粒或非磨粒混合。在一些實施例中，按照該多種磨粒的總重量來看，至少5重
量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、或甚至100重量％的具有磨料行業規定的標稱粒級或標稱篩分粒級的多種磨粒為根據本發明製成的成形磨粒20。適於與成形磨粒20混合的顆粒包括常規拋光粉、稀釋顆粒、或可磨蝕的團塊，例如在第4，799，939號和第5，078，753號美國專利中描述的那些。常規拋光粉的代表性例子包括剛玉、碳化矽、碳化硼石榴石、鋯剛玉、立方晶型氮化硼、金剛石等。稀釋顆粒的代表性例子包括大理石、石膏和玻璃。不同幾何形狀的成形磨粒20的共混物，或其傾斜的側壁具有不同的拔模角或不同的預定角β的成形磨粒20的共混物，可用於本發明的製品中。對於一些應用，已發現成形磨粒和常規拋光粉的共混物極為奏效。在這些應用中，即使是少量的成形磨粒(例如10重量％)也會顯著提高性能。在成形磨粒與常規拋光粉或稀釋顆粒的共混物中，成形磨粒在共混物中的重量可以小於或等於50%、40%、30%、25%、20%、15%或10%並且仍然能夠顯著提高性能。成形磨粒20還可以具有表面塗層。已知表面塗層可以用於改善磨料製品中拋光劑和粘結劑之間的粘附力，或可用於有助於成形磨粒20的靜電沉積。在一個實施例中，使用了如第5，352，254號美國專利中描述的無機物在成形磨料重量中的量為O. 1%至2%的表面塗層。此類表面塗層在以下美國專利號5，213，591 ;5，011，508 ;1，910，444 ;3，041，156 ；5，009，675 ;5，085，671 ；4, 997,461 ;和5，042，991中有所描述。另外，該表面塗層可以防止成形磨粒封堵。「封堵」這一術語用來描述來自正在研磨的工件的金屬顆粒被焊接到成形磨粒頂部的現象。具有上述功能的表面塗層對本領域的技術人員而言是已知的。 具有相交平板成形磨粒的磨料製品參見圖5,帶塗層磨料製品54包括背襯56,在背襯56的第一主表面60上施加有第一粘結劑層(下文稱為底膠層58)。多個成形磨粒20附著於或部分地嵌入底膠層58中，形成磨料層。覆蓋在成形磨粒20上的是第二粘結劑層(下文稱為復膠層62)。底膠層58的用途是將成形磨粒20固定至背襯56上，復膠層62的用途是加固成形磨粒20。還可以施加本領域的技術人員已知的可選的頂膠塗層。如同所示，成形磨粒20可通過第一平板21附接到背襯56上。由於第二平板23以預定角β接合到第一平板21上，所以在研磨工件時，第二平板23相對於工件64的傾角可受到精確地控制。控制傾角的能力可提高磨料製品的切削性能或磨料製品的磨光。在圖6所示的另一個實施例中，相交平板成形磨粒(圖1)經滴塗形成了帶塗層磨料製品。即使在使用滴塗技術時，與靜電塗覆相反，相交平板成形磨粒的取嚮往往會使得三角形平板中的一個平板的頂點在磨削過程中呈現出接觸工件的狀態。在使用疏塗層磨料層時尤其會出現這種結果，因此，過量的成形磨粒不會加入，使得該過量的成形磨粒掉落在先前施加的成形磨粒上。為了優化取向，在圖5和圖6中可將相交平板成形磨粒在疏塗層磨料層中施加到背襯上。疏塗層磨料層將導致底膠層的磨粒覆蓋率小於100%，從而在磨粒之間留下開放區域和可見的樹脂層。在本發明的各種實施例中，磨料層開放面積的百分比可為介於約10%至約90%之間，或介於約30%至約80%之間。底膠層58和復膠層62包含樹脂粘合劑。底膠層58與復膠層62的樹脂粘合劑可相同或不同。適用於這些塗層的樹脂粘合劑的例子包括酚醛樹脂、環氧樹脂、脲醛樹脂、丙烯酸酯樹脂、氨基塑料樹脂、三聚氰胺樹脂、丙烯酸改性環氧樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂以及它們的組合。除樹脂粘合劑之外，底膠層58或復膠層62，或這兩層還可以包含本領域已知的添加劑，例如(如)填充劑、助磨劑、潤溼劑、表面活性劑、染料、顏料、成色劑、增粘劑以及它們的組合。填充劑的例子包括碳酸鈣、矽石、滑石、粘土、偏矽酸鈣、白雲石、硫酸鋁以及它們的組合。助磨劑可施加到帶塗層磨料製品上。助磨劑被定義為顆粒物質，所述顆粒物質的加入顯著地影響研磨的化學和物理過程，從而引起性能提高。助磨劑涵蓋各種不同的材料，並且可為無機物或有機物。助磨劑的化學組成的實例包括蠟、有機滷化物、滷化鹽、金屬以及它們的合金。有機滷化物通常在研磨過程中分解，釋放滷氫酸或氣態滷化物。此類材料的實例包括氯化蠟，例如四氯化萘、五氯化萘；和聚氯乙烯。滷化鹽的實例包括氯化鈉、鉀冰晶石、鈉冰晶石、銨冰晶石、四氟硼酸鉀、四氟硼酸鈉、四氟化矽、氯化鉀和氯化鎂。金屬的例子包括錫、鉛、鉍、鈷、銻、鎘、鐵和鈦。其他助磨劑包括硫、有機硫化合物、石墨和金屬硫化物。本發明還涵蓋使用不同助磨劑的組合；在某些情況下，這可以產生協同增強效應。在一些實施例中，助磨劑優選地是冰晶石或四氟硼酸鉀。可對此類添加劑的量進行調整，以賦予所需的性質。本發明還涵蓋頂膠塗層的應用。頂膠塗層通常包含粘結劑和助磨劑。粘合劑可由如下材料形成酚醛樹脂、丙烯酸酯樹脂、環氧樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂以及它們的組合。在一些實施例中，可使用包含熱固性環氧樹脂、固化劑、熱塑性烴樹脂、助磨劑、分散劑和顏料的頂膠塗層，如美國專利號5，441，549 (Helmin)中所公開的。本發明還涵蓋的有成形磨粒20可用於經粘結的磨料製品、非織造磨料製品或研磨刷。粘合磨料可包括通過粘結劑粘結在一起以形成成形團塊的多種成形磨粒20。用於粘合磨料的粘結劑可以是金屬粘結劑、有機粘結劑、陶瓷粘結劑或玻璃質粘結劑。非織造磨料包括通過有機粘結劑粘合到纖維質非織造網中的多種成形磨粒20。 特別地參見圖7，非織造磨料製品包括由纏結的細絲110形成的、且由聚氨酯粘結劑等粘結劑120固持在一起的纖維網100。相交平板成形磨粒20在細絲110的暴露的表面上分散於整個纖維網100中。粘結劑120塗覆細絲110中的至少一部分並且將成形磨粒粘附在非織造纖維網上。對於一些相交平板成形磨粒而言，細絲110中的至少一部分同時接觸第一平板21和第二平板23。由於相交平板成形磨粒的更多區域可以與細絲接觸，所以可產生成形磨粒與細絲的更好的粘附。製造相交平板成形磨粒的方法可使用本發明的方法而製造出成形陶瓷物品的材料包括物理前體，例如，諸如α-氧化鋁、碳化矽、氧化鋁/氧化鋯和碳化硼等已知陶瓷材料的細分的顆粒。還包括化學和/或形態學前體，例如，三水合鋁、水軟鋁石、Y-氧化鋁和其他過渡型氧化鋁及鋁礬土。以上材料中最有用的是通常基於氧化鋁的材料及其物理或化學前體。然而應當理解，本發明不受此限制，而是能夠經調適而與多種不同前體材料一起使用。已經發現，在製備基於氧化鋁的顆粒的某些情況下需要的其他組分包括成核劑，例如，細分的α-氧化鋁、氧化鐵、氧化鉻以及能在前體形態轉化成α-氧化鋁形態的過程中起成核作用的其他材料；氧化鎂；二氧化鈦；氧化鋯；氧化釔；以及稀土金屬氧化物。此類添加劑通常充當晶體生長限制劑或邊界相改善劑。此類添加劑在前體中的量通常為小於約10重量％,常常小於5重量％ (按固體重量計)。也可以將少量細分的α -氧化鋁本身與有機化合物一起使用來代替α -氧化鋁的化學或形態學前體，其中有機化合物將α-氧化鋁保持懸浮狀態，並且在顆粒被燒製成基本上完全緻密的過程中充當臨時粘結劑。在這種情況下，通常可以在懸浮材料中加入在燒制時形成獨立相的材料，或者在乾燥和燒制過程中或燒制之後有助於保持成形顆粒結構完整性的材料。此類材料可以作為雜質存在。如果(例如)前體是細分的鋁礬土，則會存在小比例的玻璃體材料，這種材料在粉末顆粒熔結在一起形成成形顆粒之後將形成第二相。本發明的方法中採用的分散體可以是陶瓷前體的任何分散體，例如，細分散的材料，在經受本發明的方法之後，該材料是成形陶瓷製品的形式。分散體可以是化學前體，例如水軟鋁石為α -氧化鋁的化學前體；Y -氧化鋁等形態學前體為α -氧化鋁的形態學前體；以及(或者)，物理前體的意義在於細分形式的α -氧化鋁可形成一定形狀並且經熔結以保持該形狀。凡是分散體包含物理或形態學前體的，如本文所用的術語，該前體都是細分粉末顆粒的形式，當其熔結在一起時，這種顆粒形成陶瓷製品，例如在常規粘結磨具和塗層磨具應用中使用的磨粒。此類材料通常包括平均粒徑為小於約20微米、優選地小於約10微米、最優選地小於約I微米的粉末顆粒。在優選方法中使用的分散體最好是水軟鋁石溶膠-凝膠。溶膠-凝膠可以是有晶種溶膠-凝膠或無晶種溶膠-凝膠，有晶種溶膠-凝膠包含細分散晶種粒子，細分散晶種粒子能夠在氧化鋁前體轉化成α -氧化鋁的過程中起成核作用，無晶種溶膠-凝膠在熔結時轉化成α -氧化鋁。物理或形態學前體的分散體的固體含量優選為約40%至65%，但也可使用高達約80%的更高固體含量。有機化合物在很多情況下作為懸浮劑與此類分散體中的細分的晶粒一起使用，或可能作為臨時粘結劑，以在形成的顆粒充分乾燥之前保持製品的形狀。有機化合物可為通常用於該目的的任何已知有機化合物，例如聚乙二醇、山梨糖醇酯等等。就經加熱後變成最終穩定陶瓷形態的前體的固體含量而言，可能需要考慮水分，該水分在乾燥和燒制以熔結磨粒的過程中從前體中釋放。在這種情況下，固體含量通常略低一些，例如約75%或更低，或甚至在約30%至約50%之間。就水軟鋁石溶膠-凝膠而言，可使用的最大固體含量為約60%或甚至40%，也可使用膠溶的最小固體含量為約20%的溶膠-凝膠。由物理前體製成的磨粒的燒制溫度通常需要高於由有晶種化學前體製成的磨粒的溫度。例如，儘管有晶種水軟鋁石溶膠-凝膠的顆粒在約1250°C以下的溫度下形成基本上完全緻密的α-氧化鋁，但由無晶種水軟鋁石溶膠-凝膠製成的顆粒可能需要約1400°C以上的燒制溫度才能完全緻密。在製造相交平板成形磨粒的一個實施例中，可利用七步工序。第一步工序涉及提供有晶種或無晶種的磨料分散體中的任一者，該分散體可轉化為α-氧化鋁。α-氧化鋁前體組合物常常包含液體揮發性組分。在一個實施例中，該揮發性組分是水。磨料分散體應包含足量的液體，以使磨料分散體的粘度足夠低，以能夠填充模具腔體並複製模具表面，但液體量不能太多，因為這會引起後續從模具腔體移除液體的成本過高。在一個實施例中，磨料分散體包含2重量％至90重量％的可轉化為α -氧化鋁的顆粒(例如氧化鋁一水合物(水軟招石)的顆粒)以及至少10重量％、或50重量％至70重量％、或50重量％至60重量％的揮發性組分(例如水)。反之,一些實施例中的磨料分散體包含30重量％至50重量％、或40重量％至50重量％的固體。還可使用除水軟鋁石之外的氧化鋁水合物。水軟鋁石可以通過已知的技術來製備或者可以從市場購得。市售水軟鋁石的例子包括均購自沙索北美有限公司(SasolNorth America, Inc.)的商標為「DISPERAL」和「DISPAL」的產品、或購自巴斯夫公司(BASFCorporation)的商標為「HiQ-40」的產品。這些氧化招一水合物相對較純，即它們除一水合物之外只包括相對較少的(如果有的話)其他水合物相，並且具有較大的表面積。所得成形磨粒20的物理特性將大致取決於磨料分散體中所用材料的類型。在一個實施例中，磨料分散體為凝膠態。如本文所用，「凝膠」是分散在液體中的固體的三維網狀結構。磨料分散體可以包含改性添加劑或改性添加劑前體。改性添加劑可以用於增強磨粒的某些所需性質，或者提高後續熔結步驟的效率。改性添加劑或改性添加劑前體可以採用可溶性鹽的形式，通常為水溶性鹽。它們通常由含金屬的化合物構成，並且可以是鎂、鋅、鐵、娃、鈷、鎳、錯、鉿、鉻、乾、鐠、衫、鐿、釹、鑭、IL、鋪、鏑、鉺、鈦的氧化物的前體，以及上述項的混合物。可存在於磨料分散體中的這些添加劑的具體濃度可由本領域技術人員進行調整。通常，引入改性添加劑或改性添加劑前體會使磨料分散體膠凝。通過加熱一段時間也可誘發磨料分散體膠凝。磨料分散體也可包含成核劑(種子)，以促進水合氧化鋁或煅燒氧化鋁向α -氧化鋁的轉化。適用於本發明的成核劑包括α -氧化鋁、α -氧化鐵或其前體、二氧化鈦和鈦酸 鹽、氧化鉻、或在轉化中起成核作用的任何其他物質的細粒。如果使用，那麼成核劑的量應當足夠使α氧化鋁的轉化得以實現。使此類磨料分散體成核公開於授予Schwabel的第4，744，802號美國專利中。可將膠溶劑加入磨料分散體中，以生成更穩定的水溶膠或膠態的磨料分散體。合適的膠溶劑是單質子酸或酸性化合物，例如，乙酸、鹽酸、甲酸和硝酸。也可使用多質子酸，但其使磨料分散體迅速膠凝，使得對過程難以控制並且難以向其中引入附加組分。某些市面購得的水軟鋁石具有有助於形成穩定的磨料分散體的酸滴定度(例如吸收的甲酸或硝酸)。可通過任何合適的方法來形成磨料分散體，例如，簡單地將氧化鋁一水合物與包含膠溶劑的水混合的方法，或者通過形成氧化鋁一水合物漿液再向其中加入膠溶劑的方法。可以加入去沫劑或其他合適的化學品，以降低混合時形成氣泡或夾帶空氣的可能性。如果需要，可以加入其他化學品，例如，潤溼劑、醇類或偶聯劑。α -氧化鋁磨粒可包含二氧化矽和氧化鐵，如1997年7月8日授予Erickson等人的美國專利號5，645，619中的公開內容。α-氧化鋁磨粒可包含氧化鋯，如1996年9月3日授予Larmie的美國專利號5，551，963中的公開內容。或者，α-氧化鋁磨粒可具有微觀結構或添加劑，如2001年8月21日授予Castro的美國專利號6，277，161中的公開內容。第二步工序涉及提供具有至少一個模具腔體、優選具有多個腔體的模具。該腔體具有用於製造圖1至圖4中示出的成形磨粒的特定三維形狀。該模具可具有對應於第一平板2的形狀的第一模具腔體以及對應於第二平板23的形狀的第二模具腔體，該第二模具腔體以預定角與第一模具腔體相交。通常，第一模具腔體將鄰近模具的上表面，其中上表面中腔體的周長形成了第一平板21的第一主表面24的周長。第二模具腔體將從第一模具腔體的底部與模具相交並且延伸進入到模具的厚度中，該第一模具腔體的底部構成第一平板21的第二主表面26。該多個腔體可成形於生產模具中。生產模具可以是帶狀物、片狀物、連續纖維網、塗布輥(例如輪轉凹版輥)、安裝在塗布輥上的套筒，或模子。在一個實施例中，所述生產模具包含聚合物材料。適合的聚合物材料的實例包括例如聚酯、聚碳酸酯、聚(醚碸)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚烯烴、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯或上述項的組合等熱塑性材料，或者熱固性材料。在一個實施例中，整個工具由聚合物材料或熱塑性材料製成。在另一個實施例中，在乾燥時與溶膠-凝膠接觸的模具表面(例如所述多個腔體的表面)包含聚合物材料或熱塑性材料，並且該模具的其他部分可由其他材料製成。舉例而言，可將合適的聚合物塗層施加到金屬模具上，以改變其表面張力特性。聚合物型模具或熱塑性模具可由金屬母模複製而成。母模將具有生產模具所需的反向圖案。母模可以採用與生產模具相同的方式製成。在一個實施例中，母模由金屬(例如，鎳)製成，並且經過金剛石車削。可以將聚合物片材與母模一起加熱，以便通過將二者按壓在一起而對聚合物材料壓印出母模圖案。還可以將聚合物材料或熱塑性材料擠出或澆注到母模上，然後對其進行壓制。冷卻熱塑性材料以使其硬化，從而製得生產模具。如果利用熱塑性生產模具，那麼應當注意不要產生過多熱量，因為這些熱量可以使熱塑性生產模具變形，從而限制其壽命。關於生產模具或母模的設計和製造的更多信息可見於以下美國專利5，152，917 (Pieper 等人)；5，435，816 (Spurgeon 等人)；5，672，097 (Hoopman 等人);
5,946, 991 (Hoopman 等人)；5，975，987 (Hoopman 等人)；和 6，129，540 (Hoopman 等人)。從頂部表面中的開口可進入腔體。在一個實施例中，模具的頂部表面大體平行於底部表面，其中模具腔體具有大體均勻的深度。模具的一側，即形成腔體的一側在移除揮發性組分的步驟中可保持暴露在周圍大氣環境下。第三步工序涉及通過任何常規技術來用磨料分散體填充模具中的腔體。在一些實施例中，可使用刀輥塗布機或真空槽模頭塗布機。如果需要，那麼可以使用脫模劑來幫助將顆粒從模具中移除。典型的模具脫模劑包括油類(例如花生油或礦物油、魚油)、矽氧烷、聚四氟乙烯、硬脂酸鋅和石墨。通常，在液體(例如水或酒精)中的介於約O.1重量％至約5重量％之間的脫模劑(例如花生油)被施加到接觸溶膠-凝膠的生產模具表面，使得當需要脫模時，每單位面積模具上存在介於約O. lmg/in2至約3. Omg/in2之間，或介於約O. lmg/in2至約5.0mg/in2之間的脫模劑。在一個實施例中，模具的頂部表面塗覆有磨料分散體。磨料分散體可被噴塗或施加到頂部表面上。然後，可用刮刀或矯直棒迫使磨料分散體完全進入模具的腔體中。可將未進入腔體的磨料分散體的剩餘部分從模具的頂部表面移除，並將其回收利用。在一些實施例中，磨料分散體中的一小部分可保留在頂部表面上，並且在其他實施例中，頂部表面基本上不含分散體。刮刀或矯直棒所施加的壓力通常為小於lOOps1、或小於50ps1、或小於lOpsi。在一些實施例中，磨料分散體的暴露表面基本上不會延伸超過頂部表面，以確保所得的成形磨粒20厚度的均勻度。第四步工序涉及移除揮發性組分，以便對分散體進行乾燥。有利地，以較快蒸發速率移除揮發性組分。在一些實施例中，通過蒸發來移除揮發性組分是在高於揮發性組分的沸點的溫度下進行的。乾燥溫度的上限通常取決於製成模具的材料。就聚丙烯模具而言，溫度應當低於該塑料的熔點。在一個實施例中，對於固體含量介於約40%至50%之間的水分散體和聚丙烯模具而言，乾燥溫度可為介於約90°C至約165°C之間、或介於約105°C至約150°C之間、或介於約105°C至約120°C之間。較高的溫度可導致生產速度提高，但也可導致聚丙烯模具劣化，從而限制了其作為模具的使用壽命。第五步工序涉及從模具腔體中移除成形磨粒前體。通過對模具單獨使用或結合使用以下工藝可將成形磨粒前體從腔體中移除通過重力、振動、超聲振動、真空或增壓空氣將這些顆粒從模具腔體移除。
可在模具外對磨粒前體進行進一步乾燥。如果在模具中能將磨料分散體乾燥至所需程度，則此附加的乾燥步驟並非必需。然而，在某些情況下採用此附加的乾燥步驟來使磨料分散體在模具中的停留時間最小化可能是經濟的。通常將成形磨粒前體在50°C至160°C、或120°C至150°C的溫度下乾燥10至480分鐘、或120至400分鐘。第六步工序涉及煅燒成形磨粒前體。在鍛燒期間，基本上所有的揮發性物質都被移除，並且存在於磨料分散體中的各種組分均轉化成金屬氧化物。通常將成形磨粒前體加熱至400°C至800°C的溫度，並且保持在此溫度範圍內，直至移除游離水和90重量％以上的任何結合的揮發性物質。在一個可選的步驟中，可能需要通過注入工藝引入改性添加劑。水溶性鹽的引入可通過將其注入到煅燒過的成形磨粒前體的微孔中來實現。然後再次對成形磨粒前體進行煅燒。在第293，163號歐洲專利申請中對這一步驟進行了進一步的描述。第七步工序涉及對煅燒過的成形磨粒前體進行熔結，以形成α -氧化鋁顆粒。在熔結之前，煅燒過的成形磨粒前體並未完全緻密化，因此缺乏用作成形磨粒所需的硬度。熔結按以下步驟進行將煅燒過的成形磨粒前體加熱至1000°c至1650°C的溫度，並且保持在 此溫度範圍內，直到基本上所有的α -氧化鋁一水合物(或類似物質)均轉化為α -氧化鋁，並且孔隙度減小到小於15體積％為止。為了實現這種轉化程度，煅燒過的成形磨粒前體在熔結溫度下必須暴露的時間長短取決於多種因素，但通常為5秒至48小時。在另一個實施例中，熔結步驟的持續時間在I分鐘到90分鐘的範圍內。熔結之後，成形磨粒的維氏硬度可為 10GPa、16GPa、18GPa、20GPa 或更大。可採用其他步驟來修改所述方法，例如將材料從鍛燒溫度迅速加熱到熔結溫度，將磨料分散體離心以移除淤渣、廢料等。此外，如果需要，可通過合併該工序中的兩個或更多個步驟來對本方法進行修改。授予Leitheiser的第4，314，827號美國專利中更全面地描述了可用來修改本發明方法的常規工序。關於成形磨粒製備方法的更多信息在2008年12月17日提交的編號為12/337，001 的名稱為「Method Of Making Abrasive Shards, Shaped Abrasive ParticlesWith An Opening, Or Dish-Shaped Abrasive Particles」(製備磨料碎片、帶開孔的成形磨粒或碟形磨粒的方法)的共同待審的美國專利申請中進行了公開。SM實例I和比較例A實例I和比較例A經製備以展示相交平板成形磨粒的改善的屬性。實例I的新型磨粒經成形具有如圖8所示的特定的幾何形狀，以對其提供用於期望的研磨應用的需要的鋒利程度。此類磨粒的形式為三角形底座平板，其中平坦的平板從三角形表面中的一個中伸出。這種研磨經設計以形成多個非常鋒利的邊緣。實例 I一種氧化鋁溶膠的製備是通過在高剪切的攪拌器(加利福尼亞州阿德蘭託的Scott Turbon 攬拌器(Scott Turbon Mixer, Adelanto, California))中在 1601RPM 的操作條件下將2316克去離子水與66克硝酸結合起來。1600克氧化鋁一水合物(「Disperal 」，德克薩斯州休斯頓的沙索北美公司(Sasol North America, Houston Texas))在一分鐘之內被加入。5分鐘之後，加入額外的6克硝酸，在混合7分鐘之後，加入12克花生油(「花生油，美國國家處方」，紐約長島谷溪的阿爾諾石油公司(Alnor Oil Company, Valley Stream, NewYork) )(0. 75%，基於分散物含量)到混合物中，並且使其滲入2分鐘。單批料量為4000克。在使用前使溶膠凝膠化並使其熟化24小時。使用5英寸寬的不鏽鋼膩子刀迫使溶膠-凝膠進入到微複製型模具的腔體中。迫使溶膠-凝膠進入到尺寸為9inX13in (23cmX33cm)的生產模具中，該模具的腔體的尺寸如圖9A到圖9C所示。用膩子刀將多餘的溶膠-凝膠小心地從模具中移除。隨後將帶塗層的模具在45°C下放置到空氣對流烘箱中1. 5小時以移除水分，並且將溶膠-凝膠乾燥為成形顆粒。在超聲波鋼模的協助下將顆粒從模具中移除。將成形磨粒前體與O. 75%的花生油一起在約650°C下煅燒(15分鐘)，然後用以下濃度(以氧化物來記錄)的混合硝酸鹽溶液浸透1. 0%的MgO,1. 2%的Y203，4. 0%的La203以及O. 05%的CoO0去除過量的硝酸鹽溶液，並使浸透的相交成形磨粒前體乾燥，然後在650°C下再次煅燒磨粒(15分鐘)，並在約1400°C下熔結(5分鐘)。煅燒和熔結均採用管式迴轉爐來進行。使用上述工藝製備的磨粒如圖10所示。由於空氣截留，伸出的三角形的頂端傾向於是截頂的，從而產生圖中所示的三維的相交平板成形磨粒。比較例A比較例A的製備與實例I的製備相同，其區別在於用具有平坦的三角形模具腔體的模具替代了實例I中所使用的相交平板模具，比較例A中的模具的三角形的較大表面的每一邊為2. 794mm長、模具深度為O. 711mm、且拔模角為97度。所製備的成形磨粒與2010/0151196號美國專利公開案中公開的成形磨粒是相同的或類似的。實例2和比較例B實例2與比較例B的非織造磨料的製備分別採用了實例I與比較例A的磨粒。實例2實例2的製備是通過用實例I的相交平板成形磨粒對常規製備的126g/m2的非織造織物進行輥塗實現的，所述非織造織物是70旦尼爾(78分特)X 1.5英寸(38_)的與聚氨酯樹脂輕微地結合的尼龍6，6短纖維。向4X6英寸(10. 2X 15. 2cm)的一塊非織造預先粘合織物施加=49. 15%甲階酚醛樹脂的人造樹脂、10. 19%水、40. 56%的碳酸鈣填充劑、O. 10%的EMULAN A乳化劑(新澤西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF, Florham Park, NewJersey))、以及痕量的冰晶石以獲得200gms/平方米的潤溼附加。將實例I的323克/平方米的磨粒滴塗到底膠上。隨後將複合物加熱到90°C並保持在這一溫度下90分鐘。通過輥塗施加如下的復膠層50. 56%的D0CAN0L PMA484431 (密蘇裡州聖路易斯的西格瑪奧瑞奇公司(SigmaAldrich, St. Louis Missouri) )、36· 2% 的 ADEPRINE BL-16 (康捏狄格州米德爾伯裡的開繆特集團(Chemutra Group, Middlebury CT))聚氨酯樹脂、以及13. 24%的固化劑LAPOX K450 (PMA含量為42. 33%)(康乃狄克州東拉瑟福德的羅伊斯國際公司(RoyceInternational, East Rutherford, CT)),以獲得96克/平方米的潤溼附加。隨後在330°C下加熱所得複合物，並且保持在這一溫度下5分鐘。在圖11中示出了所得的磨料製品。比較例B比較例B的製備與實例2的製備相同，其區別在於用比較例A的磨粒取代了實例I的磨粒。非織造磨料製品測試從實例2和比較例B中切削出非織造磨盤，並將其附接到3M藍色乙烯泡沫(Blue Vinyl Foam) #02345支撐墊上(可購自明尼蘇達州梅普爾伍德的3M公司(Maplewood, Minnesota))並且將其安裝到偏心式研磨機上。啟動所述偏心式研磨機並使其在3450rpm下工作，並且在61b (2. 72kg)的負載下在10英寸(25. 4cm)的範圍內以2ft/min (O. 61m/min)的速度沿模具鋼帶(45Rockwell)擦磨。實例2的樣品的初始切削速率(第一次擦磨期間的切削)是比較例B的樣品的三倍。三次循環之後的總切削對於實例2來說是約O. 09克鋼，對於比較例B來說是O. 04克鋼。相比於比較例B，判斷出實例2的樣品顯著改善了磨削性能。
權利要求
1.一種成形磨粒，其包含陶瓷且包括第一平板，所述第一平板以預定角β —體接合到第二平板。
2.根據權利要求1所述的成形磨粒，其中所述第一平板或所述第二平板包括由至少一個側壁連接的第一主表面和第二主表面。
3.根據權利要求2所述的成形磨粒，其中所述第二主表面與所述至少一個側壁之間的拔模角α在約90度至約135度之間。
4.根據權利要求3所述的成形磨粒，其中所述第二主表面與所述側壁之間的所述拔模角α在約95度至約120度之間。
5.根據權利要求1所述的成形磨粒，其中所述第一平板包括截頂的三角形稜錐，所述第二平板包括截頂的三角形稜錐。
6.根據權利要求1所述的成形磨粒，其中所述第一平板包括三角形稜柱，所述第二平板包括三角形稜柱。
7.根據權利要求1所述的成形磨粒，其中所述第一平板包括菱形稜柱，所述第二平板包括三角形稜柱。
8.根據權利要求1所述的成形磨粒，其中所述第一平板包括截頂的菱形稜錐，所述第二平板包括截頂的三角形稜錐。
9.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的成形磨粒，其中所述預定角β約為90度。
10.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的成形磨粒，其中所述預定角β在約20度至約85度之間。
11.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的成形磨粒，其中所述成形磨粒包含α-氧化鋁，並且其通過對水軟鋁石氧化鋁溶膠-凝膠進行模製而形成。
12.—種磨料製品，其包含根據權利要求1所述的成形磨粒和粘結劑。
13.根據權利要求12所述的磨料製品，其中所述磨料製品選自帶塗層磨料製品、非織造磨料製品、粘結磨料製品、或研磨刷。
14.根據權利要求13所述的磨料製品，其中所述粘結劑包括所述帶塗層磨料製品的底膠層，並且所述成形磨粒通過所述底膠層由所述第一平板附接到背襯。
全文摘要
本發明涉及一種成形磨粒，其含有陶瓷且包括第一平板，所述第一平板以預定角β一體接合到第二平板。
文檔編號B24D7/00GK103025490SQ201180035884
公開日2013年4月3日 申請日期2011年8月3日 優先權日2010年8月4日
發明者尼格斯·B·艾德弗裡斯 申請人:3M創新有限公司