[發(fā)明專利]用于制備成形陶瓷磨粒的激光法、成形陶瓷磨粒以及磨料制品

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511021520.1
• 申請(qǐng)日: 2011-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105713568B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丹尼斯·G·韋利甘;查爾斯·J·斯圖丁納四世;德懷特·D·埃里克森;斯科特·A·鮑姆;愛(ài)德華·J·吳;吳平凡;特拉維斯·L·波茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): C09K3/14
• 分類號(hào): C09K3/14;B23K26/38;B23K26/402
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 王靜;丁業(yè)平

本發(fā)明公開(kāi)了一種制備成形陶瓷磨粒的方法，所述方法包括使用激光束對(duì)陶瓷前體材料層進(jìn)行刻痕以及形成成形陶瓷前體粒子。進(jìn)一步的熱處理提供了成形陶瓷磨粒。本發(fā)明還公開(kāi)了可通過(guò)所述方法制備的成形陶瓷磨粒，以及包含所述成形陶瓷磨粒的磨料制品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磨粒、用于制備磨粒的方法，以及包括磨粒的磨料制品。

背景技術(shù)

制備成形陶瓷磨粒是已知的。例如，一種方法包括依次：用水軟鋁石溶膠-凝膠填充微復(fù)制型工具表面上的空腔、干燥該溶膠-凝膠從而在工具的空腔內(nèi)形成成形水軟鋁石粒子、將成形水軟鋁石粒子從工具的空腔中移除，然后燒結(jié)成形水軟鋁石粒子以形成α-氧化鋁成形磨粒。雖然該方法概念簡(jiǎn)單，但制造工具的費(fèi)用通常相當(dāng)高。此外，需要不同的工具來(lái)制備新的所需形狀的陶瓷成形磨粒。

制備成形陶瓷磨粒的其他方法包括絲網(wǎng)印刷技術(shù)，其中將溶膠-凝膠陶瓷前體材料絲網(wǎng)印刷到基板上、干燥以形成陶瓷成形磨粒前體、從基板移除，然后燒結(jié)以形成成形陶瓷磨粒。雖然與使用微復(fù)制型工具的方法相比，該技術(shù)的費(fèi)用稍低且通常具有較低的分離度，但仍需要針對(duì)每種所需形狀的成形陶瓷磨粒制備單獨(dú)的篩網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種方法，包括：

提供被支承于載體上的陶瓷前體材料層，其中該陶瓷前體材料層包含陶瓷前體和游離水；和

使用激光束割穿該陶瓷前體材料層，從而得到成形陶瓷前體粒子。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：

干燥成形陶瓷前體粒子，從而得到干燥的成形陶瓷前體粒子；

煅燒干燥的成形陶瓷前體粒子，從而得到煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子；以及

燒結(jié)煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子，從而得到成形陶瓷磨粒。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：

干燥成形陶瓷前體粒子，從而得到干燥的成形陶瓷前體粒子；

煅燒干燥的成形陶瓷前體粒子，從而得到煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子；

用浸漬組合物浸漬煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子(該混合物包含第二液體介質(zhì)、并且包含金屬氧化物或其前體中的至少一者)，從而得到經(jīng)浸漬的煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子，其中浸漬組合物在由激光束切割而形成的表面上對(duì)煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子的浸漬程度低于在煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子的其他表面上的浸漬程度；以及

可任選地，燒結(jié)經(jīng)浸漬的煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子而得到成形陶瓷磨粒。

在另一方面，本公開(kāi)提供了一種方法，其包括：

提供被支承于載體上的陶瓷前體材料層，其中該陶瓷前體材料層包含陶瓷前體和游離水；和

使用激光束對(duì)該陶瓷前體材料層進(jìn)行刻痕，從而得到有刻痕的陶瓷前體材料層。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：

沿刻痕線將有刻痕的陶瓷前體材料層破碎開(kāi)，從而得到成形陶瓷前體粒子；

煅燒成形陶瓷前體粒子，從而得到煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子；以及

燒結(jié)煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子，從而得到成形陶瓷磨粒。

在一些實(shí)施例中，該方法還包括：

干燥有刻痕的陶瓷前體材料層，從而得到干燥的有刻痕的陶瓷前體材料層；

沿刻痕線將干燥的有刻痕的陶瓷前體材料層破碎開(kāi)，從而得到干燥的成形陶瓷前體粒子；

煅燒干燥的成形陶瓷前體粒子，從而得到煅燒過(guò)的成形陶瓷前體粒子；以及