[發(fā)明專利]有研磨作用的熔合顆粒

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980140388.2
• 申請(qǐng)日: 2009-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN102176999A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山木爾·馬林;S·珀蒂尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 法商圣高拜歐洲實(shí)驗(yàn)及研究中心
• 主分類號(hào): B24C11/00
• 分類號(hào): B24C11/00;B24D3/00;C09G1/02;C09K3/14
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 李中奎;黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含有氧化鎂的熔合顆粒。本發(fā)明還涉及包含根據(jù)本發(fā)明的顆粒的研磨工具；以及涉及根據(jù)本發(fā)明的顆粒的制備方法。

背景技術(shù)

研磨工具通常根據(jù)構(gòu)成它們的陶瓷顆粒的組成方式分為以下幾類：游離磨料，其用于沒有支持物的噴霧或懸浮液中；涂附磨料，其中顆粒被粘附于纖維、紙質(zhì)或聚合物薄膜型的支持物上；以及粘合磨料，其以圓砂輪、桿狀物等形式出現(xiàn)。

在粘合磨料的情況下，研磨顆粒和例如為酚醛樹脂或玻璃狀粘合劑的有機(jī)粘合劑壓在一起，例如和含有氧化物的粘合劑，特別是和含有硅酸鹽的粘合劑壓在一起。這些顆粒必須自身具有良好的研磨機(jī)械性能，尤其是良好的不易磨損性和/或硬度，并且提供良好的與粘合劑的結(jié)合性(界面的強(qiáng)度)。

目前已有能覆蓋大量應(yīng)用和性能的各種種類的研磨顆粒。在氧化鋁顆粒族中，以下幾種根據(jù)應(yīng)用而被特別區(qū)別開來：電鑄氧化鋁顆粒(剛玉)、電鑄氧化鋁-氧化鋯顆粒以及用溶膠-凝膠法制備的氧化鋁顆粒。

通過熔化原材料而合成的顆粒，被稱為“熔合顆粒”，其提供了出色的品質(zhì)/制備成本平衡。

在熔合顆粒范圍中，US-A-3,181,939中公開了基于氧化鋁和氧化鋯的材料。這些顆粒一般包含10至60％的氧化鋯、0至10％的添加劑，剩余部分是氧化鋁。實(shí)際應(yīng)用中，商業(yè)產(chǎn)品的氧化鋯含量大約在25％左右，或者約為氧化鋁/氧化鋯低共晶體的值，其中氧化鋯大約為42％左右，一般介于35至50％之間，如專利US-A-3,891,408中所描述的。

從EP?1?613?709中可知包含2.2％至6.5％的氧化鎂、剩余部分為Al₂O₃的顆粒。這些鋁的顆粒是通過熔化原材料制備的。這些熔化的液體接著被冷卻，優(yōu)選快速地進(jìn)行冷卻以利于形成精細(xì)的定向結(jié)構(gòu)，例如通過如專利US-A-3,993,119中所述的用于在薄金屬板間澆鑄的裝置進(jìn)行冷卻。冷卻的材料最后被碾碎，例如通過輥軋機(jī)碾碎，接著被篩選并分類為一系列的粒度分布，或分為對(duì)應(yīng)于精確標(biāo)準(zhǔn)如FEPA標(biāo)準(zhǔn)的“砂粒”。

US?4,126,429描述了基于氧化鋁和氧化鋯的熔合研磨顆粒，其包含1至2％的MgO。氧化鋯含量介于22％和28％之間，且US?4,126,429解釋一旦氧化鋯含量低于22％，顆粒的性能就會(huì)降低。最佳的氧化鋯含量被認(rèn)為在25％左右。

一種熔化的研磨顆粒必須具有適合其應(yīng)用的硬度和沖擊強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度之間的平衡。此平衡具體取決于待研磨的材料和研磨條件。

硬度對(duì)應(yīng)于顆粒穿透入待研磨材料的能力，而沖擊強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度決定了通過微斷裂達(dá)到顆粒研磨表面的重建的能力。

因此就有對(duì)提供一方面的硬度和另一方面的沖擊和斷裂強(qiáng)度之間新的平衡且更具競爭力的研磨用顆粒的持久需求。本發(fā)明的一個(gè)目的即滿足這種需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及熔合顆粒，其具有以下化學(xué)分析成分，其中重量百分?jǐn)?shù)是基于氧化物計(jì)算獲得：

Al₂O₃：調(diào)整總量至100％

ZrO₂+HfO₂：16-24％；

MgO的量為(ZrO₂+HfO₂)/MgO重量比介于25至65；

其他種類：0-2％。

如在本說明書的剩余部分將更為詳細(xì)描述的，根據(jù)本發(fā)明的顆粒同時(shí)具有良好的沖擊和斷裂強(qiáng)度以及良好的硬度。

根據(jù)本發(fā)明的熔合顆粒可以同時(shí)具有以下一種或多種特征：

ZrO₂+HfO₂的重量百分比含量優(yōu)選地高于17.0％，優(yōu)選高于18.0％和/或少于23.0％，優(yōu)選少于22.5％。在制備成本作為一個(gè)重要參數(shù)的實(shí)施方案中，ZrO₂+HfO₂的含量優(yōu)選地少于22.0％，優(yōu)選少于20.0％。

(ZrO₂+HfO₂)/MgO重量比優(yōu)選高于28，優(yōu)選高于30，更優(yōu)選高于35，或甚至高于40和/或少于60，少于55，少于50，或甚至少于47。

氧化鎂的含量優(yōu)選高于0.35％，優(yōu)選高于0.40％和/或少于0.95％，少于0.90％，少于0.85％，少于0.80％，優(yōu)選少于0.70％，更優(yōu)選少于0.60％。