[發明專利]磨石、其生產方法以及使用該磨石的研磨方法

無效

• 申請號: 00137784.1
• 申請日: 2000-12-28
• 公開（公告）號: CN1301615A
• 公開（公告）日: 2001-07-04
• 發明（設計）人: 三浦司朗;五日市剛
• 申請（專利權）人: 不二見株式會社
• 主分類號: B24D3/06
• 分類號: B24D3/06;B22F7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 徐迅

本發明涉及一種特別適用于研磨由氧化物材料(硬而脆性的材料，如玻璃或陶瓷)制成的被研磨物體的磨石。更具體地說，本發明涉及一種磨石，它是一種用金屬材料作為主要結合材料的金屬結合型磨石，具有高切削率，即使以高精度研磨長時間后，它的研磨能力也不會因為表面堵塞而變差；本發明還涉及該磨石的制造方法以及使用該磨石的研磨方法。

通常，磨石是在結合材料中分散并固定有諸如金剛石、立方氮化硼(下文稱為“CBM”)、碳化硅或氧化鋁磨粒的磨石。根據結合材料的類型，磨石分為以合成樹脂材料作為主要結合材料的樹脂結合型磨石、以金屬材料作為主要結合材料的金屬結合型磨石、以及以陶瓷材料作為主要結合材料的玻璃化磨石這三大類。

其中，樹脂結合型磨石在研磨時表現出柔軟的接觸，從而可以獲得很少有缺陷而表面粗糙度合適的表面。然而，作為結合材料的合成樹脂材料的磨損顯著，因此磨石的使用壽命短。而金屬結合的磨石和玻璃化磨石具有優良的研磨性能和耐用性，因為它們的結合材料硬度高，特別是金屬結合的磨石，它的研磨能力最高。然而，它們的切削率低(尤其是對硬的脆性材料如玻璃或陶瓷)，且由于磨石表面堵塞，研磨能力下降。因此，為了進行連續研磨，需要經常使磨石變粗糙，即切削磨石表面，露出其新表面，重新獲得切削率。

為了解決常規金屬結合型磨石的這些問題，例如，JP-A-63-295180公開了一種具有高機械強度和牢固燒結結構的金剛石磨石，該磨石是這樣制得的，將磨粒與鐵粉以及無定形碳粉混合，然后模壓并燒結；該專利還公開了其制造方法(現有技術1)。另外，JP-A-7-251378公開了一種多孔的鐵型金屬金剛石磨石，其中：磨石是多孔的，因此其結合強度便于控制，從而在研磨操作中，結合材料會被沒有阻力地適當磨去，從而阻止了表面堵塞；且結合材料是鐵型金屬，另外碳也作為結合材料被用來控制保持磨粒的強度和結合材料部分的機械性能；該專利還公開了該磨石的制造方法(現有技術2)。

在上述現有技術1和2中，用鐵或鐵型金屬作為結合材料，整個磨石的硬度和結合強度得到增加。另外，現有技術還揭示，通過在磨石中提供孔隙或加入碳組分，可以防止切削率因表面堵塞而變差，其原因是這種磨石具有一種表面自生的功能，即在適當程度的研磨時，磨石的表面會同時被刮除露出新鮮表面，從而可獲得表面不易堵塞的磨石。

然而，根據本發明者的驗證，由于可用于現有技術1或2的結合材料局限于鐵或其合金，因此不可能選出適用于被研磨物體的結合材料，而且在一些情況下，不可能獲得高精度處理的表面。另外，在現有技術1中，碳粉組分的可加入量限于較少的水平，所以磨石的表面自生功能很難說是充分的。另外，現有技術2磨石中的孔隙在產生表面自生功能作用方面受到限制，受限的程度隨被研磨物體或研磨方法而異，所以仍然難以維持高的研磨性能而同時防止堵塞。

本發明已經解決了這些問題，本發明的目的是：提供一種磨石，它具有高的切削率和優良的表面自生功能，即使是長時間高精度研磨，即使是對硬的脆性材料制成的被研磨物體進行研磨，其研磨能力也不會因為堵塞而變差；以及該磨石的制造方法和使用該磨石的研磨方法。

本發明提供了一種用金屬材料作為主要結合材料制成的磨石，該磨石包含：

(A)選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，

(B)由選自鈷、鎳和銅的至少一種金屬制成的結合材料，或由合金制成的結合材料，該合金含有選自鈷、鎳和銅的至少一個成員，以及選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的至少一個成員，和

(C)作為輔助劑的無定形碳，

其中磨粒(A)和無定形碳(C)以海島形結構分布在結合材料(B)中。

另外，本發明提供了一種制造磨石的方法，該方法包含混合下列主要組分：

(a)選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，

(b)由選自鈷、鎳和銅的至少一種金屬制成的結合材料(b1)，或由合金制成的結合材料(b2)，該合金含有選自鈷、鎳和銅的至少一個成員，以及選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的至少一個成員，和

(c)輔助劑，它含有合成樹脂材料作為主要材料，其碳含量在碳化后維持在至少50％，

將該混合物壓縮模壓成預定的磨石形狀，然后燒結產物。

另外，本發明還提供了一種研磨方法，該方法包括用上述的磨石來研磨金屬材料或氧化物材料制成的被研磨物體。

本發明還提供了一種研磨方法，該方法包括用上述方法制得的磨石來研磨金屬材料或氧化物材料制成的被研磨物體。

在附圖中：