受支撑磨料颗粒、磨料制品及其制备方法技术

本发明专利技术公开了多个受支撑磨料颗粒，其中每个受支撑磨料颗粒分别包括具有主表面并且具有牢固地粘结到该主表面并靠近该主表面的至少一个粉碎的支撑构件的磨料片构件。本发明专利技术还公开了包含该受支撑磨料颗粒的磨料制品以及制备受支撑磨料颗粒的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】受支撑磨料颗粒、磨料制品及其制备方法
本公开广义地涉及磨料颗粒、磨料制品及其制备方法。
技术介绍
近年来，成型磨料颗粒由于其在研磨基底方面的高性能已得到普及。许多成型磨料颗粒为片状物(例如三角形片状物)，其在研磨期间的取向极大地影响研磨性能。就带涂层磨料制品而言，通常期望使成型磨料颗粒以向外的方式定位，使得切削点可用于研磨工件。然而，由于它们薄的形状，它们在制造期间趋于翻转并平放。克服该问题的一种方法在美国专利8,728,185B2(Adefris)中有所描述，该专利公开了通过制备包括以预定角度相交的第一平板和第二平板的成型磨料颗粒，可精确控制平板中的一个平板相对于工件的前角，以将成型磨料颗粒锚定到背衬，同时另一个平板以预定前角接触工件。美国专利8,728,185B2(Adefris)中的成型磨料颗粒使用溶胶-凝胶模制方法使用具有对应于所产生的成型磨料颗粒的形状的微复制型腔的工具形成为一体颗粒。
技术实现思路
美国专利8,728,185B2(Adefris)中的腔形状复杂且技术上难以加工，并且使从腔的释放更困难。此外，还存在一些不能通过这种方法制成的形状。因此，期望具有可提供新颗粒形状并且更易于操作的替代方法。在一个方面，本公开提供了多个受支撑磨料颗粒，其中每个受支撑磨料颗粒分别包括具有主表面并且具有牢固地粘结到所述主表面并靠近所述主表面的至少一个支撑构件的磨料片构件，其中：(i)所述支撑构件包括粉碎的磨料颗粒；(ii)所述支撑构件具有与所述磨料片构件不同的组成；或(iii)(i)和(ii)两者。在另一方面，本公开提供了一种磨料制品，所述磨料制品包含保持在粘结剂材料中的根据本公开的多个受支撑磨料颗粒。在另一方面，本公开提供了一种制备受支撑磨料颗粒的方法，所述方法包括：提供可流动磨料前体分散体，所述可流动磨料前体分散体设置在成型模具腔中并具有暴露表面；使支撑颗粒或其前体与所述暴露表面接触，以制备前体受支撑磨料颗粒；至少部分地干燥所述前体受支撑磨料颗粒，以提供干燥的前体受支撑磨料颗粒；从所述成型模具腔中移除所述干燥的前体受支撑磨料颗粒；以及烧结所述干燥的前体受支撑磨料颗粒，以提供所述受支撑磨料颗粒。在另一方面，本公开提供了一种制备受支撑磨料颗粒的方法，所述方法包括：提供设置在基底上的磨料片，其中成型磨料颗粒具有与所述基底相反的暴露的主平坦表面；提供支撑颗粒，所述支撑颗粒具有设置在所述支撑颗粒的至少一部分上的粘合剂层；将所述粘合剂粘结到所述暴露的主平坦表面，并且任选地使所述粘合剂硬化以制备所述受支撑磨料颗粒。如本文所用：术语“磨料颗粒”是指莫氏硬度为至少6的颗粒(例如，正长石)。术语“助磨剂”是指莫氏硬度小于5.5的材料。术语“成型磨料颗粒”是指具有由在其制造期间所使用的模制方法导致的形状的磨料颗粒。当应用于颗粒时，术语“粉碎的”是指通过机械压裂过程形成的颗粒，并且具体地排除通过模制操作明显地形成为成型颗粒并且随后压裂的颗粒。压裂以产生粉碎的颗粒的材料可为例如块状磨料、块状助磨剂材料或磨料前体的形式。其还可以为例如磨料或其前体的挤出杆或其他轮廓的形式，或者是挤出的或以其它方式形成的片的形式。机械压裂包括例如辊或颚式粉碎以及通过爆炸性粉碎压裂。粉碎的颗粒不具有模制面或模制顶点。术语“板状”意指类似于片状物和/或薄片，其特征在于厚度小于宽度和长度。例如，厚度可以小于长度和/或宽度的1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9，或甚至小于1/10。同样地，宽度可以小于长度的1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9，或甚至小于1/10。术语“接近”意指非常接近(例如，在10微米内、在25微米内、在50微米内、在100微米内或甚至在250微米内)。术语“成型磨料颗粒”是指这样一种陶瓷磨料颗粒，其中磨料颗粒的至少一部分具有从用于形成前体成型磨料颗粒的模具腔复制的预定形状，该前体成型磨料颗粒被烧结以形成成型磨料颗粒。除了磨料碎片(例如，如美国专利8,034,137B2(Erickson等人)中所述)的情况之外，成型磨料颗粒通常会具有预先确定的几何形状，该几何形状基本上复制用于形成成型磨料颗粒的模具腔。如本文所用，术语“成型磨料颗粒”排除通过机械粉碎操作获得的磨料颗粒。关于“颗粒的术语部分成型”是指具有通过模制方法形成的至少一个面或顶点但少于所有面和顶点的制品。在考虑具体实施方式以及所附权利要求书时，将进一步理解本公开的特征和优点。附图说明图1是根据本公开的一个实施方案的示例性受支撑磨料颗粒100的示意性透视图。图2是根据本公开的一个实施方案的示例性受支撑磨料颗粒200的示意性透视图。图3是根据本公开的一个实施方案的示例性受支撑磨料颗粒300的示意性透视图。图4是根据本公开的一个实施方案的示例性受支撑磨料颗粒400的示意性透视图。图5是根据本公开的一个实施方案的示例性受支撑磨料颗粒500的示意性透视图。图6是根据本公开的一个实施方案的用于制备受支撑磨料颗粒的示例性工艺流程图。图7是根据本公开的一个实施方案的带涂层磨料制品700的示意性侧视图。图8是实施例1中制备的受支撑磨料颗粒的光学显微照片。图9是实施例2中制备的受支撑磨料颗粒的光学显微照片。图10是实施例3中制备的受支撑磨料颗粒的光学显微照片。图11是实施例4中制备的受支撑磨料颗粒的光学显微照片。图12是实施例5中制备的受支撑磨料颗粒的光学显微照片。图13是实施例6中制备的受支撑磨料颗粒的光学显微照片。图14是实施例7中制备的受支撑磨料颗粒的光学显微照片。图15是实施例15中制备的带涂层磨料盘的光学显微照片。图16是使用磨削测试的各种磨料盘的研磨质量相对于切削循环的曲线图。在说明书和附图中重复使用的参考符号旨在表示本公开的相同或类似的特征结构或元件。应当理解，本领域的技术人员可以设计出许多落入本公开原理的范围内及符合本公开原理的实质的其它修改形式和实施方案。附图可不按比例绘制。具体实施方式根据本公开的受支撑磨料颗粒包括磨料片构件，该磨料片构件具有主表面并且具有牢固地粘结到主表面并靠近主表面的至少一个粉碎的支撑构件。支撑构件直接接触(例如，如果烧结到磨料片构件)或非常接近(例如，如果粘合地粘结到磨料片构件)磨料片构件。受支撑磨料颗粒本身通常为自由流动的颗粒，但当结合到固化粘结剂中时，它们将不再作为单独的颗粒自由流动。通常，除了通过粘合剂粘结到磨料片构件之外，支撑构件彼此不粘结。粘结到磨料片构件的非相邻侧面上的支撑构件除了通过粘合剂粘结到磨料片构件之外不彼此粘结。用于将支撑构件粘结到磨料片构件的粘合剂优选地具有与最终将受支撑磨料颗粒结合到其中的任何粘结剂(例如，底胶层)不同的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多个受支撑磨料颗粒，其中每个受支撑磨料颗粒分别包括具有主表面并且具有牢固地粘结到所述主表面并靠近所述主表面的至少一个支撑构件的磨料片构件，其中：/n(i)所述支撑构件包括粉碎的磨料颗粒；/n(ii)所述支撑构件具有与所述磨料片构件不同的组成；或/n(iii)(i)和(ii)两者。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181011 US 62/744,3821.一种多个受支撑磨料颗粒，其中每个受支撑磨料颗粒分别包括具有主表面并且具有牢固地粘结到所述主表面并靠近所述主表面的至少一个支撑构件的磨料片构件，其中：
(i)所述支撑构件包括粉碎的磨料颗粒；
(ii)所述支撑构件具有与所述磨料片构件不同的组成；或
(iii)(i)和(ii)两者。


2.根据权利要求1所述的多个受支撑磨料颗粒，其中所述多个受支撑磨料颗粒符合磨料行业规定的标称等级。


3.根据权利要求1所述的多个受支撑磨料颗粒，其中所述磨料片构件和至少一个粉碎的支撑构件具有相同的组成。


4.根据权利要求1所述的多个受支撑磨料颗粒，其中所述磨料片构件和所述至少一个粉碎的支撑构件被烧结在一起。


5.根据权利要求1所述的多个受支撑磨料颗粒，其中所述至少一个粉碎的支撑构件包括两个粉碎的支撑构件。


6.根据权利要求1所述的多个受支撑磨料颗粒，其中所述磨料片构件和所述至少一个粉碎的支撑构件具有不同的组成。


7.根据权利要求6所述的多个受支撑磨料颗粒，其中所述至少一个粉碎的支撑构件包含助磨剂。


8.根据权利要求1所述的多个受支撑磨料颗粒，其中所述磨料片构件和所述至少一个粉碎的支撑构件用粘合剂粘结在一起。


9.根据权利要求8所述的多个受支撑磨料颗粒，其中所述粘合剂包括有机粘合剂。


10.一种磨料制品，所述磨料制品包含保持在粘结剂材料中的根据权利要求1所述的多个受支撑磨料颗粒。


11.根据权利要求10所述的磨料制品，其中所述磨料制品包括：
背衬；
底胶层，所述底胶层设置在所述背衬上并保持所述多个受支撑磨料...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉阳，查尼卡·江古，尼格斯·B·艾德弗里斯，欧内斯特·L·瑟伯，布拉德福德·B·赖特，杰弗里·I·威尔逊，李军廷，阿梅莉亚·W·柯尼希，史蒂文·J·凯佩特，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US