[發(fā)明專利]粘合的磨料物品和制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610082216.6
• 申請(qǐng)日: 2008-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105666348A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·奎爾;P·S·丹多;C·少默;R·W·霍爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 圣戈班磨料磨具有限公司;法國(guó)圣戈班磨料磨具公司
• 主分類號(hào): B24D3/18
• 分類號(hào): B24D3/18;B24D18/00
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 章蕾

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2008年3月13日、申請(qǐng)?zhí)枮?00880012624.8、發(fā)明 名稱為“粘合的磨料物品和制造方法”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本披露是針對(duì)粘合的磨料物品并且特別地是針對(duì)具有結(jié)晶粘合基質(zhì)的粘 合的磨料物品。

背景技術(shù)

磨料一般被用在多種機(jī)加工操作中，范圍從精拋光至大批材料的切除以 及切削。例如，由疏松顆粒組成的自由磨料被用在拋光應(yīng)用的懸浮液中，如 在半導(dǎo)體工業(yè)中的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)?？商娲兀チ峡梢允翘幱诒还? 定的磨料物品的形式，如粘合的以及涂敷的磨料，這可以包括如研磨砂輪、 帶、滾輪、盤以及類似物。

固定磨料一般不同于自由磨料之處在于固定磨料利用在材料基質(zhì)內(nèi)的磨 料顆?；蛏暗[，該材料基質(zhì)固定了這些磨料顆粒的彼此相對(duì)的位置。普通的 固定磨料砂礫可以包括氧化鋁、碳化硅、不同礦物如石榴石、以及超級(jí)磨料 如金剛石和立方氮化硼(cBN)。特別提及粘合的磨料物品，這些磨料砂礫 在一種粘合材料中彼此相對(duì)被固定。雖然可以使用多種不同的粘合材料，但 是常用的是玻璃化的粘合材料，如非晶相玻璃材料。然而，常規(guī)的粘合磨料 (例如，具有玻璃化粘合的氧化鋁、碳化硅、金剛石、以及立方氮化硼)的 性能特性受到該粘合的特性以及這些磨料顆粒的成分的限制。值得注意的 是，在粘合基質(zhì)與磨料顆粒之間的粘合可能是不夠充分的，這樣在研磨過(guò)程 中這些磨料顆粒很容易從該粘合基質(zhì)中脫離，減小了研磨或拋光過(guò)程的有效 性。

工業(yè)界繼續(xù)需要具有改進(jìn)的特性的粘合的磨料。所感興趣的特性包括機(jī) 械穩(wěn)定性、強(qiáng)度、可操作壽命、以及改進(jìn)的研磨性能。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)第一方面，提供了包括磨料顆粒的一種粘合的磨料，這些磨料 顆粒包括在一種粘合基質(zhì)中的立方氮化硼(cBN)。該粘合基質(zhì)包括一個(gè)多 晶陶瓷相。該粘合的磨料具有不小于約5.0vol％的孔隙率以及不小于約40 MPa的斷裂模量(MOR)。

根據(jù)一個(gè)第二方面，提供了包括磨料顆粒的一種粘合的磨料，這些磨料 顆粒包括在一種基質(zhì)內(nèi)的立方氮化硼(cBN)，該粘合基質(zhì)包括一個(gè)多晶陶 瓷相。該粘合的磨料具有不小于約20vol％的孔隙率以及不小于約30MPa的 斷裂模量(MOR)。

根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種方法，該方法包括提供一種玻璃粉，并且 使該玻璃粉與包括立方氮化硼的磨料顆粒相結(jié)合以形成一個(gè)混合物。該方法 進(jìn)一步包括使該混合物成型從而形成一種生坯物品，并且在不小于約1200℃ 的溫度下燒結(jié)該生坯物品以形成一種粘合的磨料，該粘合的磨料包括在一種 粘合基質(zhì)中的磨料顆粒。該粘合基質(zhì)包括不小于約50vol％的一個(gè)多晶陶瓷 相。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參見(jiàn)附圖可以更好的理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言變得清楚。

圖1是展示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案形成一種粘合的磨料的過(guò)程的流程圖。

圖2a-2b是展示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的粘合的磨料物品的一部分的兩張 顯微照片。

圖3a-3e是展示粘合的磨料物品的一部分的五張顯微照片，所展示的這 些部分各自是取自在不同溫度下燒制的粘合的磨料物品。

圖4是展示根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的作為燒制溫度的函數(shù)的粘合的磨料的特 性的圖表。

圖5是展示根據(jù)在此的多個(gè)實(shí)施方案形成的粘合的磨料物品的彈性模量 (MOE)的圖表。

圖6是展示根據(jù)在此的多個(gè)實(shí)施方案形成的粘合的磨料物品的斷裂模量 (MOR)的圖表。

圖7是展示根據(jù)在此的多個(gè)實(shí)施方案形成的粘合的磨料物品的硬度的圖 表。

圖8是展示根據(jù)在此的多個(gè)實(shí)施方案形成的粘合的磨料物品的磨損的圖 表。

在不同附圖中使用相同的參見(jiàn)符號(hào)表明相似的或相同的事項(xiàng)。

實(shí)施實(shí)施方式