研磨輪及其制備和使用方法
【專利摘要】一種研磨工具包括一個本體，該本體具有一個第一層。該第一層可以包括粘結材料，該粘結材料是該第一層的總體積的至少約20vol%。另外，該第一層可以包括包含在該粘結材料中的磨料顆粒。在一個實施方案中，這些磨料顆粒包括含有黑色氧化鋁的一種第一類型的磨料顆粒，其中這些磨料顆粒的總體積的至少約10vol%包括黑色氧化鋁。在一些情況下，該研磨工具可以包括一個含有黑色氧化鋁的第二層。
【專利說明】研磨輪及其制備和使用方法
【技術領域】
本發(fā)明涉及粘結的磨料物品并且特別涉及適合用作研磨輪的磨輪，并且涉及用于生產此類磨輪的方法。
【背景技術】
[0001]粘結的磨料物品典型地是通過將磨料顆粒與一種粘結劑以及可任選的添加劑共混并且使所形成的混合物成型而制備的，例如使用一種合適的模具來進行。該混合物可以被成型為形成一個生坯體，例如，可以將該生坯體通過固化、燒結等等進行熱處理，以便生成一個物品，在該物品中這些磨料顆粒被保持在一個三維的粘結基質中。在一些情況下，可以將該生坯體進行冷處理以形成該粘結的研磨物品。在粘結的研磨工具中，研磨輪經常被制備為用于研磨、切削、拋光、以及類似操作。可以使用例如從尼龍、碳、玻璃或棉布中切出的盤(discs)將這類磨輪進行增強，或者可以是未經增強的或非增強的。

【發(fā)明內容】

[0002]本披露總體上涉及粘結的磨料物品并且特別涉及適合用作研磨輪的磨輪，并且涉及用于生產此類磨輪的方法。
[0003]在一方面,本披露是針對一種研磨工具,該研磨工具包括一個本體,該本體具有一個第一層，該第一層包括一種粘結材料。該粘結材料占該第一層的總體積的至少約20vol%。另外，該第一層可以包括包含在該粘結材料中的磨料顆粒。這些磨料顆粒包括含有黑色氧化鋁的一種第一類型的磨料顆粒，其中這些磨料顆粒的總體積的至少約10vol%包括黑色氧化鋁。在一個實施方案中，該本體還可以包括一個具有黑色氧化鋁磨料顆粒的第二層。
[0004]包括多個部件的構造及組合細節(jié)的在此描述的以上和其他特征，以及其他優(yōu)點，將會參照附圖更加具體地進行說明，并且在權利要求書中指出。應理解的是，這些特殊的方法和物品體現(xiàn)了以圖示方式展示的且并非作為限制因素的某些特征并且在此描述的這些原則和特征在眾多不同的實施方案中使用。
附圖簡述
[0005]在這些附圖中，貫穿不同視圖的參考符號是指相同部分。這些圖不一定是按比例繪制的；而重點是放在圖示在此描述的這些物品的特征。
[0006]圖1包括一種制造根據(jù)一個實施方案的研磨輪的第一層的方法的流程圖。
[0007]圖2包括根據(jù)一個實施方案的研磨輪的視圖。
[0008]圖3包括根據(jù)一個實施方案的圖2的研磨輪的截面視圖。
[0009]圖4包括根據(jù)另一個實施方案的圖2的研磨輪的截面視圖。
[0010]圖5包括根據(jù)另外一個實施方案的圖2的研磨輪的截面視圖。
[0011]圖6包括根據(jù)另一個實施方案中具有一個凹陷的中央構型的圖2的研磨輪的截面視圖。
[0012]圖7包括根據(jù)一個實施方案中具有一個凹陷的中央構型的圖2的研磨輪的截面視圖。
[0013]圖8包括根據(jù)另外一個實施方案中具有一個凹陷的中央構型的圖2的研磨輪的截面視圖。
[0014]圖9包括根據(jù)再一個實施方案中具有一個凹陷的中央構型的圖2的研磨輪的截面視圖。
[0015]圖10包括一個圖表，該圖表指示的是研磨輪的一個研磨比，這些研磨輪帶有多個具有不同量值的黑色氧化鋁磨料顆粒的研磨層。
[0016]圖11包括一個圖表，該圖表指示的是研磨輪的材料去除速率，這些研磨輪具有多個帶有不同量值的黑色氧化鋁磨料顆粒的研磨層。
[0017]圖12包括一個圖表，該圖表指示的是根據(jù)本文的實施方案的研磨輪的一個研磨比，這些研磨輪帶有一個具有不同粘結材料的研磨層。
[0018]圖13包括一個圖表，該圖表指示的是根據(jù)本文的實施方案的研磨輪的材料去除速率，這些研磨輪帶有一個具有不同粘結材料的研磨層。
【具體實施方式】
[0019]本披露總體上涉及粘結的磨料物品，并且特別涉及研磨輪及其生產方法。圖1包括一種制造根據(jù)一個實施方案的研磨輪的第一層的方法100的流程圖。具體而言，在102中，該方法100包括提供一種混合物，該混合物包括磨料顆粒和一種粘結材料。該混合物還可以包括另外的組分，如加工助劑、潤滑劑(例如潤濕劑)、固化劑、交聯(lián)劑、抗靜電劑、造孔齊U、著色劑、以及類似物。
[0020]在一個實施方案中，該混合物可以包括對于該混合物的總重量而言至少約64wt%的磨料顆粒、對于該混合物的總重量而言至少約69wt%的磨料顆粒、對于該混合物的總重量而言至少約73wt%的磨料顆粒、或對于該混合物的總重量而言至少約78wt%的磨料顆粒。在另一個實施方案中，該混合物可以包括對于該混合物的總重量而言不高于約87wt%的磨料顆粒、對于該混合物的總重量而言不高于約83wt%的磨料顆粒、或對于該混合物的總重量而言不高于約79wt%的磨料顆粒。應理解為，該混合物中的磨料顆粒的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體實施方案中，該混合物可以包括范圍在對于混合物的總重量而言約73wt%至約83wt%的磨料顆粒的磨料顆粒。
[0021]根據(jù)一個方面，該混合物可以包括一種或多種類型的磨料顆粒，其中不同類型的磨料顆?？梢曰谟捕取㈨g度、組成、制造方法、或其組合而彼此不同。在一個實施方案中，該第一層的磨料顆粒可以包括一種第一類型的磨料顆粒。在一個具體實施方案中，該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約25wt%包括第一類型的磨料顆粒。例如，在一些情況下，該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約33wt%包括該第一類型的磨料顆粒、該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約42wt%包括該第一類型的磨料顆粒、或該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約47被％包括該第一類型的磨料顆粒。在其他實施方案中，該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約64wt%包括該第一類型的磨料顆粒、該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約59wt%包括該第一類型的磨料顆粒、或該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約52wt%包括該第一類型的磨料顆粒。應理解為，該第一層中的第一類型的磨料顆粒的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，這些磨料顆粒的總重量可以包括范圍在約42wt%至約52wt%2間的第一類型的磨料顆粒。
[0022]在另一個實施方案中，該混合物的總重量的至少約24wt%包括該第一類型的磨料顆粒、該混合物的總重量的至少約31wt%包括該第一類型的磨料顆粒、或該混合物的總重量的至少約37wt%包括該第一類型的磨料顆粒。另外，該混合物的總重量的不高于約52wt%包括該第一類型的磨料顆粒、該混合物的總重量的不高于約45wt%包括該第一類型的磨料顆粒、或該混合物的總重量的不高于約39被％包括該第一類型的磨料顆粒。應理解為，該第一類型的磨料顆粒的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。
[0023]在一些實施方案中，該第一類型的磨料顆?？梢跃哂械拿芏仁遣桓哂诩s3.64g/cm3、不高于約3.57g/cm3、不高于約3.52g/cm3、或不高于約3.45g/cm3。
[0024]在某些情況下，該第一類型的磨料顆?？梢跃哂械钠骄L徑比是不高于約10:1、不高于約5: 1、不高于約3: 1、或不高于約1:1。
[0025]在一個具體實施方案中，該第一類型的磨料顆粒可以包括一種氧化物，如氧化鋁，并且特別是黑色氧化鋁。在一個實施方案中，該黑色氧化鋁包括一種其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約68vol%至約92vol%的一個α氧化鋁相。另外，該黑色氧化鋁可以包括一個或多個相，其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約12vol%至約16vol%以內的一個(Fe，Al，Si) O4相。此外，該黑色氧化鋁可以包括一種其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約4vol%至約8vol%的一個FeTiO3相。再某些情況下，該黑色氧化鋁可以包括痕量的SiO2相。
[0026]在一些實施方案中，該黑色氧化鋁可以包括其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約60vol%至約76vol%的Α1203。此外，該黑色氧化招可以包括其范圍在該黑色氧化招的總體積的約7vol%至約17vol%的Fe2O3以及其范圍在該黑色氧化招的總體積的約10vol%至約20vol%的一個Si02。此外，該黑色氧化鋁可以包括其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約2vol% 至約 4vol% 的 Ti02。
[0027]在某些實施方案中，該黑色氧化鋁可以具有一個其范圍在約1870至約2450以內的維氏硬度。維氏硬度可以在提交本專利申請時根據(jù)ASTME384標準進行測量。
[0028]在一個實施方案中，該第一類型的磨料顆?？梢园ㄒ粋€第一等級的磨料顆粒以及一個第二等級的磨料顆粒，其中不同等級的磨料顆?？梢曰谄骄６榷舜瞬煌?。在具體情況下，該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約10%以內、該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約25%以內、該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約40%以內、該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約55%以內、該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約70%以內、該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約85%以內、或該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約90%以內。該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度與該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度之間的關系可以基于方程((Gtl-Gt2)/Gtl)xl00%來計算，其中Gtl代表該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度并且Gt2代表該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度。
[0029]在一些情況下，該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆?？梢跃哂兄辽偌s
0.34mm、至少約0.45mm、至少約0.52mm、或至少約0.60mm的一個平均粒度。在另一個實施方案中，該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆?？梢跃哂胁桓哂诩s1.16m、不高于約
1.03mm、不高于約0.91mm、或不高于約0.76mm的一個平均粒度。應理解為，該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在約0.52mm至約0.76mm的范圍以內。
[0030]在另一個實施方案中，該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆?？梢跃哂兄辽偌s0.47mm、至少約0.55mm、至少約0.63mm、或至少約0.71mm的一個平均粒度。在其他實施方案中，該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆?？梢跃哂胁桓哂诩s1.29_、不高于約1.14mm、不高于約0.98mm、或不高于約0.86mm的一個平均粒度。應理解為，該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第一類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度可以在約0.63mm至約0.86mm的范圍以內。
[0031]在某些實施方案中，該第一層的磨料顆?？梢园ㄒ环N第二類型的磨料顆粒。在一個具體實施方案中，該第一類型的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的平均粒度的約10%以內、該第一類型的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的平均粒度的約25%以內、該第一類型的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的平均粒度的約40%以內、該第一類型的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的平均粒度的約55%以內、該第一類型的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的平均粒度的約70%以內、該第一類型的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的平均粒度的約85%以內、或該第一類型的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的平均粒度的約90%以內。該第一類型的磨料顆粒的平均粒度與該第二類型的磨料顆粒的平均粒度之間的關系可以基于方程((Ptl-Pt2)/Ptl)xl00%來計算，其中Ptl代表該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度并且Pt2代表該第二類型的磨料顆粒的平均粒度。
[0032]在一些方面，該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約35wt%包括該第二類型的磨料顆粒、該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約43wt%包括該第二類型的磨料顆粒、或該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約48被％包括該第二類型的磨料顆粒。在其他情況下，該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約65wt%包括該第二類型的磨料顆粒、該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約59wt%包括該第二類型的磨料顆粒、或該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約53被％包括該第二類型的磨料顆粒。應理解為，該第一層中的第二類型的磨料顆粒的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第一層的磨料顆粒的總重量可以包括范圍在約48wt%至約59wt%之間的第二類型的磨料顆粒。
[0033]在另一個實施方案中，該混合物的總重量的至少約29wt%包括該第二類型的磨料顆粒、該混合物的總重量的至少約36wt%包括該第二類型的磨料顆粒、或該混合物的總重量的至少約42wt%包括該第二類型的磨料顆粒。另外，該混合物的總重量的不高于約55wt%包括該第二類型的磨料顆粒、該混合物的總重量的不高于約49wt%包括該第二類型的磨料顆粒、或該混合物的總重量的不高于約44被％包括該第二類型的磨料顆粒。應理解為，該第二類型的磨料顆粒的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。
[0034]在一些實施方案中，該第二類型的磨料顆?？梢跃哂兄辽偌s3.74g/cm3、至少約
3.81g/cm3、至少約3.89g/cm3、或至少約3.96g/cm3的密度。在某些情況下，該第二類型的磨料顆?？梢跃哂械钠骄L徑比是不高于約2: 1、不高于約1.5:1、或不高于約1:1。
[0035]在另一個實施方案中，該第二類型的磨料顆?？梢园ㄒ环N第一等級的磨料顆粒以及一種第二等級的磨料顆粒。在以下情況下，該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆?？梢跃哂胁桓哂诩s0.83mm、不高于約0.76mm、或不高于約0.71mm的一個平均粒度。此外，該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆?？梢跃哂兄辽偌s0.43_、至少約
0.49mm、至少約0.55mm、或至少約0.67mm的一個平均粒度。應理解為，該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在約0.67mm至約0.76mm的范圍以內。
[0036]在具體實施方案中，該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆?？梢跃哂胁桓哂诩s0.73mm、不高于約0.66mm、或不高于約0.60mm的一個平均粒度。在其他實施方案中，該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆?？梢跃哂兄辽偌s0.38_、至少約0.44_、至少約0.50mm、或至少約0.57mm的一個平均粒度。應理解為，該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度可以在約0.57mm至約0.66mm的范圍以內。
[0037]在具體情況下，該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約10%以內、該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約25%以內、該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約40%以內、該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約55%以內、該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約70%以內、該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約85%以內、或該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度可以在該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度的約90%以內。該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度與該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度之間的關系可以基于方程((Gt3-Gt4)/Gt3)χ100%來計算，其中Gt3代表該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒的平均粒度并且Gt4代表該第二類型的磨料顆粒的第二等級的磨料顆粒的平均粒度。
[0038]在一個具體實施方案中，該第二類型的磨料顆粒可以包括一種氧化物，如氧化鋁、氧化鋯、或其組合。一些示例性的氧化鋁材料可以包括棕色熔融氧化鋁、白色熔融氧化鋁、或其組合。值得注意的是，在一個實施方案中，該第二類型的磨料顆粒的氧化鋁組成可以與第一類型的磨料顆粒的氧化鋁組成不同。
[0039]在一個示意性實施方案中，該混合物的磨料顆?？梢灾饕珊谏趸X和棕色熔融氧化鋁構成。在一個實施方案中，該棕色熔融氧化鋁可以包括范圍在約92wt%至約98wt%以內的Al2O3、范圍在約0.3wt%至約0.7wt%以內的Fe2O3、范圍在約0.3wt%至約0.8wt%以內的CaO、范圍在約1.lwt%至約3.2wt%以內的TiO2、范圍在約0.3wt%至約1.7wt%以內的SiO2、范圍在約0.lwt%至約0.4wt%以內的MgO、或其任何組合。
[0040]在一個實施方案中，該混合物可以包括對于該混合物的總重量而言至少約13wt%的該第一層的粘結材料、對于該混合物的總重量而言至少約17 w t %的該第一層的粘結材料、或對于該混合物的總重量而言至少約21wt%的該第一層的粘結材料。在其他實施方案中，該混合物可以包括對于該混合物的總重量而言不高于約33wt%的該第一層的粘結材料、對于該混合物的總重量而言不高于約28wt%的該第一層的粘結材料、對于該混合物的總重量而言不高于約24wt%的該第一層的粘結材料、或對于該混合物的總重量而言不高于約22wt%的該第一層的粘結材料。應理解為，該粘結材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體實施方案中，該混合物可以包括范圍在對于混合物的總重量而言約17wt%至約24wt%的量的粘結材料。
[0041]在某些情況下，該第一層的粘結材料可以包括對于該第一層的粘結材料的總重量而言至少約43wt%的樹脂粘結材料、對于該第一層的粘結材料的總重量而言至少約51wt%的樹脂粘結材料、或對于該第一層的粘結材料的總重量而言至少約58wt%的樹脂粘結材料。在其他情況下，該第一層的粘結材料可以包括對于該第一層的粘結材料的總重量而言不高于約77wt%的樹脂粘結材料、對于該第一層的粘結材料的總重量而言不高于約70wt%的樹脂粘結材料、或對于該第一層的粘結材料的總重量而言不高于約63wt%的樹脂粘結材料。應理解為，該樹脂粘結材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該樹脂粘結材料的含量可以在對于第一層的粘結材料的的總重量而言約58wt%至約70wt%的范圍以內。在另一個具體的示意性實施方案中，該樹脂粘結材料可以包括一種環(huán)氧樹脂、一種聚酯樹脂、一種酚醛樹脂、一種氰酸酯樹脂、一種聚氨酯樹脂、蟲膠、或其組合。
[0042]在另一個實施方案中，該混合物可以包括對于該混合物的總重量而言至少約4wt%的樹脂粘結材料、對于該混合物的總重量而言至少約9wt%的樹脂粘結材料、或對于該混合物的總重量而言至少約14wt%的樹脂粘結材料。另外，該混合物可以包括對于該混合物的總重量而言不高于約26wt%的樹脂粘結材料、對于該混合物的總重量而言不高于約21wt%的樹脂粘結材料、或對于該混合物的總重量而言不高于約17wt%的樹脂粘結材料。應理解為，該樹脂粘結材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。
[0043]此外，該樹脂粘結材料可以作為液體、固體、或這兩者而提供給該混合物。在一個實施方案中，該混合物可以包括一種液體酚醛樹脂，如甲階酚醛樹脂、以及一種粉末狀酚醛樹脂，如線性酚醛樹脂。在一個示意性實施方案中，該粉末狀樹脂可以包括對于該粉末狀樹脂的總重量而言在約6wt%至約14wt%的范圍以內的六胺。在某些實施方案中，粉末狀樹脂與液體樹脂的重量比可以為至少約1: 1、至少約1.5: 1、至少約2: 1、或至少約3:1。在其他實施方案中，粉末狀樹脂與液體樹脂的重量比可以是不高于約6:1、不高于約5:1、不高于約 4:1。
[0044]該第一層的粘結材料還可以包括一種或多種填充材料。在某些方面，該第一層的粘結材料可以包括對于該第一層的粘結材料的總重量而言至少約24wt%的填充材料、對于該第一層的粘結材料的總重量而言至少約32wt%的填充材料、或對于該第一層的粘結材料的總重量而言至少約37wt%的填充材料。在其他方面，該第一層的粘結材料可以包括對于該第一層的粘結材料的總重量而言不高于約53wt%的填充材料、對于該第一層的粘結材料的總重量而言不高于約46wt%的填充材料、或對于該第一層的粘結材料的總重量而言不高于約42wt%的填充材料。應理解為，該第一層的填充材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第一層的填充材料的含量對于該第一層的粘結材料的總重量而言可以在約32wt%的填充材料至約42wt%的填充材料的范圍以內。
[0045]在另一個實施方案中，該混合物可以包括對于該混合物的總重量而言至少約2wt%的填充材料、對于該混合物的總重量而言至少約5wt%的填充材料、或對于該混合物的總重量而言至少約8wt%的填充材料。另外，該混合物可以包括對于該混合物的總重量而言不高于約17wt%的填充材料、對于該混合物的總重量而言不高于約14wt%的填充材料、或對于該混合物的總重量而言不高于約llwt%的填充材料。應理解為，該填充材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。
[0046]該填充材料可以具有選自下組的一種材料，該組由以下各項組成:粉末、顆粒、球狀物、纖維、或其組合。在一個實施方案中，該填充材料可以包括一種選自下組的材料，該組由以下各項組成:無機材料、有機材料、及其組合。在另一個實施方案中，該填充材料可以包括一種選自下組的材料，該組由以下各項組成:砂、氧化鋁空心球、鋁土礦、鉻鐵礦、菱鎂礦、白云石、莫來石空心球、硼化物、二氧化鈦、碳產品(例如碳黑、焦炭或石墨)、木粉、粘土、滑石、六方氮化硼、二硫化鑰、長石、霞石正長巖、玻璃球、玻璃纖維、CaF2、KBF4、冰晶石(Na3AlF6)、鉀鋁氟化物如鉀冰晶石(K3AlF6)、硫化鐵礦、ZnS、硫化銅、包括Fe2S的材料如Pyrox、礦物油、氟化物、碳酸鹽、碳酸鈣、及其組合。在一個具體的示意性實施方案中，該填充材料可以主要由一種鉀鋁氟化物材料構成。
[0047]在一個實施方案中，該第一類型的粘結材料的總密度是至少約1.36g/cm3、至少約
1.44g/cm3、至少約1.55g/cm3、或至少約1.62g/cm3。在另一個實施方案中，該第一層的粘結材料的總密度是不高于約1.83g/cm3、不高于約1.76g/cm3、或不高于約1.69g/cm3。應理解為，該粘結材料的總密度可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該粘結材料的總密度可以在約1.55g/cm3至約1.69g/cm3的范圍內。
[0048]在104中，該方法100包括將混合物放入一個模具中。該模具可以由不銹鋼、高碳鋼、高鉻鋼、另一種合適的材料、或其組合來制成。在一些情況下，可以將該混合物的一個或多個層放入該模具中以形成該研磨輪的多個層，例如通過線性或旋轉性鋪展來進行。在一個示意性實施方案中，可以在該混合物的至少一個層之上、之下、或之上和之下同時放置其他部件，例如一個或多個增強層、一個或多個支撐層、或二者兼有。在某些實施方案中，一個增強層可以包括一種選自下組的材料，該組由以下各項組成:無機材料、有機材料、及其組合。另外，該增強層可以包括一種選自下組的材料，該組由以下各項組成:織物、纖維、薄膜、紡織材料、無紡材料、玻璃、纖維玻璃、陶瓷、聚合物、樹脂、聚合物、氟化聚合物、環(huán)氧樹月旨、聚酯樹脂、聚氨酯、聚酯、橡膠、聚酰胺、聚苯并咪唑、芳香族聚酰胺、改性的酚醛樹脂、及其組合。
[0049]在106中，該方法100包括在該模具中向該混合物施加一個壓制過程。在形成了多個磨料層的情況下，可以使這些磨料層各自經受一個相應的壓制過程。該壓制過程可以包括冷壓制過程、暖壓制過程、或熱壓制過程。在一個示意性實施方案中，暖壓制過程可以在范圍約35° C至約75° C的溫度下應用。
[0050]在108中，該方法100包括將該混合物加熱以生產一個切割輪。在一些實施方案中，將該混合物加熱來生產切割輪可以是任選的。
[0051]在一個實施方案中，該研磨輪還可以具有一個第二層，該第二層包括粘結材料以及磨料顆粒。在某些情況下，該第二層可以是一個研磨輪的支撐層。在一些情況下，該第二層的粘結材料可以具有與該第一層的粘結材料實質性相同的一個組成，而在其他情況下，該第二層的粘結材料具有與該第一層的粘結材料不相同的組成。該第二層還可以包括另外的組分，如填充材料、加工助劑、潤滑劑、固化劑、交聯(lián)劑、抗靜電劑、造孔劑、著色劑、以及類似物。
[0052]在一個實施方案中，用于形成該第二層的混合物可以包括對于該混合物的總重量而言至少約67wt%的磨料顆粒、對于該混合物的總重量而言至少約72wt%的磨料顆粒、或對于該混合物的總重量而言至少約79wt%的磨料顆粒。在其他實施方案中，用于形成該第二層的混合物可以包括對于該混合物的總重量而言不高于約91wt%的磨料顆粒、對于該混合物的總重量而言不高于約86wt%的磨料顆粒、或對于該混合物的總重量而言不高于約82wt%的磨料顆粒。應理解為，在混合物中用于形成該第二層的磨料顆粒的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。
[0053]在具體的方面，該第一層的磨料顆?？梢园ㄔ摰谝活愋偷哪チ项w粒、該第二類型的磨料顆粒、或二者兼有。在一個另外的實施方案中，該第二層的磨料顆?？梢跃哂幸粋€與該第一層的磨料顆粒不同的組成。例如，該第二層的磨料顆?？梢园ǖ牡谝活愋偷哪チ项w粒的含量大于該第二類型的磨料顆粒的含量。為了解釋，該第二層的磨料顆粒的總重量的至少約65wt%包括該第一類型的磨料顆粒、該第二層的磨料顆粒的總重量的至少約77wt%包括該第一類型的磨料顆粒、該第二層的磨料顆粒的總重量的至少約88wt%包括該第一類型的磨料顆粒、或該第二層的磨料顆粒的總重量的至少約97wt%包括該第一類型的磨料顆粒。在一個實施方案中，該第二層的磨料顆?？梢灾饕梢环N第二類型的磨料顆粒構成。
[0054]在其他實施方案中，用于形成該第二層的混合物可以包括對于該混合物的總重量而言至少約12wt%的粘結材料、對于該混合物的總重量而言至少約17wt%的粘結材料、或對于該混合物的總重量而言至少約21wt%的粘結材料。在一個另外的實施方案中，用于形成該第二層的混合物可以包括對于該混合物的總重量而言不高于約34wt%的粘結材料、對于該混合物的總重量而言不高于約29wt%的粘結材料、或對于該混合物的總重量而言不高于約24wt%的粘結材料。應理解為，在混合物中用于形成該第二層的粘結材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。
[0055]在一個具體實施方案中，用于形成該第二層的混合物可以包括對于該混合物的總重量而言至少約4wt%的樹脂粘結材料、對于該混合物的總重量而言至少約8wt%的樹脂粘結材料、或對于該混合物的總重量而言至少約11被％的樹脂粘結材料。在其他情況下，用于形成該第二層的混合物可以包括不高于約22wt%的樹脂粘結材料、不高于約18wt%的樹脂粘結材料、或不高于約13wt%的樹脂粘結材料。應理解為，在混合物中用于形成該第二層的樹脂粘結材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。
[0056]在另一個實施方案中，用于形成該第二層的混合物可以包括對于該混合物的總重量而言至少約2wt%的填充材料、對于該混合物的總重量而言至少約7wt%的填充材料、或對于該混合物的總重量而言至少約10wt%的填充材料。在其他情況下，用于形成該第二層的混合物可以包括不高于約21wt%的填充材料、不高于約16wt%的填充材料、或不高于約12wt%的填充材料。應理解為，在混合物中用于形成該第二層的填充材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。
[0057]在某些實施方案中，用于形成該第二層的混合物可以包括對于該混合物的總重量而言范圍在約^^%至約7wt%以內的一種黃鐵礦材料。在另外的實施方案中，用于形成該第二層的混合物可以包括對于該混合物的總重量而言范圍在約0.5wt%至約5wt%以內的一種冰晶石材料。在一些情況下，用于形成該第二層的混合物可以包括對于該混合物的總重量而言范圍在約0.5wt%至約5wt%以內的一種CaC03。
[0058]在一些情況下，該第二層可以在該模具中與該第一層一起形成。在其他情況下，該第二層可以與該第一層單獨形成并且隨后粘結到該第一層上。
[0059]圖2包括根據(jù)一個實施方案的研磨輪200的視圖。該切割輪200包括一個本體202以及一個安裝孔204，用于將該切割輪200安裝到一個切割工具上。該本體202包括一個第一層206以及一個第二層208。在一些實施方案中，該第一層208可以具有一個對于圖1描述的第一層的組成相似的一個組成。另外，在某些情況下，該第二層210可以具有一個對于圖1描述的第二層的組成相似的一個組成。
[0060]盡管在圖2的示意性實施方案中該第一層206與該第二層208是徑向安排的，在其他實施方案中，該第一層206和該第二層208可以被配置在一個軸向安排中，這樣使得該第一層206被用作一個研磨層并且該第二層208被用作該研磨層的一個支撐層。在這些情況下，該第一層206和該第二層208可以具有實質性相同的直徑。在具體實施方案中，還第二層208還可以作為一個研磨層。
[0061]在圖2的示意性實施方案中，該安裝孔204具有一個直徑210，該直徑可以是該本體202的內徑。另外，該本體202可以具有一個外徑212.在一些情況下，該第一層206可以具有一個對應的直徑并且該第二層208可以具有一個對應的直徑。在一個實施方案中，該外徑212可以是至少約30cm、至少約40cm、至少約50cm、至少約60cm、或至少約70cm。在另一個實施方案中，該外徑208可以是不高于約110cm、不高于約100cm、或不高于約90cm。應理解為，該本體202的外徑212可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該外徑212可以在約30cm至約IOOcm的范圍內。在另一個示意性實施方案中，該外徑212可以在約40cm至約80cm的范圍內。
[0062]在某些方面，該內徑210可以是至少約1cm、至少約9cm、或至少約18cm。在其他情況下，該內徑210可以是不高于約40cm、不高于約33cm、不高于約26cm、或不高于約21cm。應理解為，該本體202的內徑210可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。
[0063]該本體202還可以具有至少約1cm、至少約8cm、或至少約13cm的一個軸向厚度。在一些情況下，該本體202可以具有不高于約35cm、不高于約28cm,、不高于約22cm、或不高于約17cm的一個軸向厚度。應理解為，該本體202的厚度可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。此外，該本體202可以具有一個范圍在約50:1至約4:1的范圍內的外徑212與厚度之比。
[0064]該本體202可以包括包含在該混合物中用于形成該研磨輪200的第一層的材料，包含在該混合物中用于形成該研磨輪200的第二層的材料、或兩者兼有的材料，如之前對于圖1所描述的。例如，該第一層206可以包括在對圖1描述的第一層的混合物中提供的磨料顆粒、在對圖1描述的第一層的混合物中提供的粘結材料、以及在對圖1描述的第一層的混合物中提供的其他任何組分。另外，該第二層208可以包括在對圖1描述的第二層的混合物中提供的磨料顆粒、在對圖1描述的第二層的混合物中提供的粘結材料、以及在對圖1描述的第二層的混合物中提供的其他任何組分。
[0065]在某些情況下，該本體202還可以包括一個或多個軸向層。在一個實施方案中，該第一層206可以包括包含在一種粘結材料內的磨料顆粒的一個或多個軸向層。在一個另外的實施方案中，該第二層208可以包括包含在一種粘結材料內的磨料顆粒的一個或多個軸向層。在一些情況下，一個或多個增強層可以被定位于和一個或多個軸向層相鄰。在某些情況下，一個或多個增強層可以是一個軸向層的覆蓋或襯底材料。在至少一個實施方案中，一個增強層可以與一個軸向層直接接觸。在一個具體實施方案中，一個增強層可以與一個軸向層直接粘結或至少部分地浸潰該軸向層的部分。在本文描述的實施方案的其他設計中，可以將至少一個軸向層(或多個軸向層)置于一個第一增強層和一個第二增強層之間。根據(jù)一個構造，可以將多個軸向層用作離散的間隔層，從而將至少一個第一和第二增強層分開。應理解為在此考慮了增強層和軸向層的任何組合。
[0066]在一個具體實施方案中，該第一層206可以包括一種第一類型的磨料顆粒。在一個示意性實施方案中，該第一類型的磨料顆?？梢园ê谏趸X。此外，該第一類型的磨料顆?？梢跃哂腥缰搬槍D1關于用來形成該第一層的混合物的第一類型的磨料顆粒的平均粒度所描述的一個平均粒度。在一些情況下，該第一類型的磨料顆?？梢跃哂幸粋€帶有特定平均粒度的第一等級的磨料顆粒以及一個帶有不同于該第一等級的磨料顆粒的特定平均粒度的平均粒度的第二等級的磨料顆粒。該第一類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒和該第二等級的磨料顆?？梢跃哂腥缰搬槍D1關于用來形成該第一層的混合物的第一等級的磨料顆粒和第二等級的磨料顆粒的平均粒度所描述的相應地平均粒度。
[0067]該第一層206還可以包括一種第二類型的磨料顆粒，如棕色熔融氧化鋁。在一個實施方案中，該第二類型的磨料顆?？梢跃哂腥缰搬槍D1關于該混合物的第二類型的磨料顆粒的平均粒度所描述的一個平均粒度。此外，該第二類型的磨料顆粒可以具有一個帶有指定平均粒度的第一等級的磨料顆粒以及一個帶有不同于該第一等級的磨料顆粒的指定平均粒度的平均粒度的第二等級的磨料顆粒。該第二類型的磨料顆粒的第一等級的磨料顆粒和該第二等級的磨料顆粒可以具有如之前針對圖1關于用來形成該第一層的混合物的第一等級的磨料顆粒和第二等級的磨料顆粒的平均粒度所描述的相應地平均粒度。
[0068]在某些情況下，該第一層206與該第二層208的總體積的至少約24vol%包括磨料顆粒，該第一層206與該第二層208的總體積的至少約31vol%包括磨料顆粒，該第一層206與該第二層208的總體積的至少約38vol%包括磨料顆粒，或該第一層206與該第二層208的總體積的至少約46vol%包括磨料顆粒。在其他情況下，該第一層206與該第二層208的 總體積的不高于約72vol%包括磨料顆粒，該第一層206與該第二層208的總體積的不高于 約65vol%包括磨料顆粒，該第一層206與該第二層208的總體積的不高于約58vol%包括 磨料顆粒，或該第一層206與該第二層208的總體積的不高于約51vol%包括磨料顆粒。該 第二層208還可以包括包含在該第一層206中的第一類型的磨料顆粒、包含在該第一層206 中的第二類型的磨料顆粒、或二者兼有。
[0069]在一個實施方案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的總體積而言至少 約32vol%的磨料顆粒、對于該第一層206的總體積而言至少約39vol%的磨料顆粒、或對于 該第一層206的總體積而言至少約48vol%的磨料顆粒。在另一個實施方案中，該第一層 206可以包括對于該第一層206的總體積而言不高于約65vol%的磨料顆粒、對于該第一層 206的總體積而言不高于約57vol%的磨料顆粒、或對于該第一層206的總體積而言不高于 約51vol%的磨料顆粒。應理解為，該第一層206中的磨料顆粒的含量可以處于以上指出的 這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第一層206可以包括 對于該第一層206的總體積而言約39vol%至約51vol%的范圍以內的磨料顆粒。
[0070]在一個具體實施方案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的磨料顆粒的 總體積而言至少約10vol%的第一類型的磨料顆粒。例如，該第一層206可以包括對于該第 一層206的磨料顆粒的總體積而言至少約33vol%的第一類型的磨料顆粒、對于該第一層 206的磨料顆粒的總體積而言至少約38vol%的第一類型的磨料顆粒、對于該第一層206的 磨料顆粒的總體積而言至少約43vol%的第一類型的磨料顆粒、或對于該第一層206的磨料 顆粒的總體積而言至少約50vol%的第一類型的磨料顆粒。此外，在一個實施方案中，該第 一層206可以包括對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言不高于約99vol%的第一類 型的磨料顆粒、對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言不高于約87vol%的第一類型的 磨料顆粒、對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言不高于約74vol%的第一類型的磨料 顆粒、對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言不高于約68vol%的第一類型的磨料顆 粒、對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言不高于約61vol%的第一類型的磨料顆粒、 或對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言不高于約55vol%的第一類型的磨料顆粒。應 理解為，該第一層206中的第一類型的磨料顆粒的含量可以處于以上指出的這些值任意兩 者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第一層可以包括對于該第一層206 的磨料顆粒的總體積而言約43vol%至約55vol%的范圍以內的第一類型的磨料顆粒。在另 一個不意性實施方案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的總體積而言約15vol% 至約30vol%的范圍以內的第一類型的磨料顆粒。
[0071]在另一個實施方案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的磨料顆粒的總 體積而言至少約3vol%的第二類型的磨料顆粒、對于該第一層206的磨料顆粒的總體積 而言至少約15vol%的第二類型的磨料顆粒、對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言 至少約29vol%的第二類型的磨料顆粒、對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言至少 約43vol%的第二類型的磨料顆粒、或對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言至少約 50vol%的第二類型的磨料顆粒。另外，該第一層206可以包括對于該第一層206的磨料顆 粒的總體積而言不高于約80vol%的第二類型的磨料顆粒、對于該第一層206的磨料顆粒的 總體積而言不高于約72vol%的第二類型的磨料顆粒、對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言不高于約63vol%的第二類型的磨料顆粒、或對于該第一層206的磨料顆粒的總體積 而言不高于約55vol%的第二類型的磨料顆粒。應理解為，該第一層206中的第二類型的磨 料顆粒的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實 施方案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的磨料顆粒的總體積而言約43vol%至 約55vol%的范圍以內的第二類型的磨料顆粒。在另一個示意性實施方案中，該第一層206 可以包括對于該第一層206的總體積而言約15vol%至約30vol%的范圍以內的第二類型的 磨料顆粒。
[0072]在某些方面，該第一層206的第一類型的磨料顆粒的含量可以在該第一層206的 第二類型的磨料顆粒的含量的約3%以內、該第一層206的第一類型的磨料顆粒的含量可以 在該第一層206的第二類型的磨料顆粒的含量的約5%以內、該第一層206的第一類型的磨 料顆粒的含量可以在該第一層206的第二類型的磨料顆粒的含量的約7%以內、該第一層 206的第一類型的磨料顆粒的含量可以在該第一層206的第二類型的磨料顆粒的含量的約 10%以內。在一個具體的示意性實施方案中，該第一層206的第一類型的磨料顆粒的含量與 該第一層206的第二類型的磨料顆粒的含量基本上相同。
[0073]在其他實施方案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的總體積而言至少 約20vol%的粘結材料、對于該第一層206的總體積而言至少約22vol%的粘結材料、對于該 第一層206的總體積而言至少約25vol%的粘結材料、對于該第一層206的總體積而言至少 約28vol%的粘結材料、或對于該第一層206的總體積而言至少約30vol%的粘結材料。在另 一個實施方案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的總體積而言不高于約45vol% 的粘結材料、對于該第一層206的總體積而言不高于約39vol%的粘結材料、或對于該第一 層206的總體積而言不高于約33vol%的粘結材料。應理解為，該第一層206中的粘結材料 的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案 中，該第一層206的粘結材料的含量可以在對于該第一層206的總體積而言約25vol%至約 33vol%的范圍以內。
[0074]在一些情況下，該第一層206可以包括對于該第一層206的粘結材料的總體積 而言至少約55vol%的樹脂粘結材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積而言至少約 63vol%的樹脂粘結材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積而言至少約71vol%的樹脂 粘結材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積而言至少約76vol%的粘結材料。在其他 方面,該第一層206可以包括對于該第一層206的粘結材料的總體積而言不高于約95vol% 的樹脂粘結材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積而言不高于約90vol%的樹脂粘結 材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積而言不高于約85vol%的樹脂粘結材料、對于 該第一層206的粘結材料的總體積而言不高于約80vol%的樹脂粘結材料。應理解為，該第 一層206中的樹脂粘結材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在 一個具體的不意性實施方案中，該第一層206的樹脂粘結材料的含量可以在對于該第一層 206的粘結材料的總體積而言約76vol%至約85vol%的范圍以內。在另一個示意性實施方 案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的總體積而言約20vol%至約30vol%的范 圍以內的樹脂粘結材料。
[0075]在一個實施方案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的粘結材料的總體 積而言至少約4vol%的一種或多種填充材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積而言至少約llvol%的一種或多種填充材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積而言至少約 16vol%的一種或多種填充材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積而言至少約20vol% 的一種或多種填充材料。此外，該第一層206可以包括對于該第一層206的粘結材料的總 體積而言不高于約40vol%的一種或多種填充材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積 而言不高于約35vol%的一種或多種填充材料、對于該第一層206的粘結材料的總體積而言 不高于約30vol%的一種或多種填充材料、對于該第一層206的總體積而言不高于約25vol% 的一種或多種填充材料。應理解為，該第一層206中的填充材料的含量可以處于以上指出 的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第一層206的填充 材料的含量可以在對于該第一層206的粘結材料的總體積而言約16vol%至約25vol%的范 圍以內。在另一個不意性實施方案中，該第一層206可以包括對于該第一層206的總體積 而言約4vol%至約8vol%的范圍以內的一種或多種填充材料。
[0076]在具體實施方案中，該第一層206可以包括一定量的多孔度，例如對于該第一層 206的總體積而言至少約10vol%的多孔度、對于該第一層206的總體積而言至少約16vol% 的多孔度、或對于該第一層206的總體積而言至少約22vol%的多孔度。在另外的情況下， 該第一層206可以包括對于該第一層206的總體積而言不高于約35vol%的多孔度、對于該 第一層206的總體積而言不高于約30vol%的多孔度、或對于該第一層206的總體積而言不 高于約25vol%的多孔度。應理解為，該第一層206的多孔度可以處于以上指出的這些值任 意兩者之間的范圍內。在一個具體的不意性實施方案中，該第一層206的多孔度可以在對 于該第一層206的總體積而言約16vol%至約25vol%的范圍以內。
[0077]在一個實施方案中，該第二層208可以包括對于該第二層208的總體積而言至少 約41vol%的磨料顆粒、對于該第二層208的總體積而言至少約46vol%的磨料顆粒、或對于 該第二層208的總體積而言至少約52vol%的磨料顆粒。在一些情況下，該第二層208可以 包括對于該第二層208的總體積而言不高于約64vol%的磨料顆粒、對于該第二層208的總 體積而言不高于約59vol%的磨料顆粒、或對于該第二層208的總體積而言不高于約54vol% 的磨料顆粒。應理解為，該第二層208中的磨料顆粒的含量可以處于以上指出的這些值任 意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第二層208可以包括對于該第 二層208的總體積而言約46vol%至約54vol%的范圍以內的磨料顆粒。
[0078]在其他實施方案中，該第二層208可以包括對于該第二層208的磨料顆粒的總體 積而言至少約50vol%的第一類型的磨料顆粒、對于該第二層208的磨料顆粒的總體積而言 至少約75vol%的第一類型的磨料顆粒、或對于該第二層208的磨料顆粒的總體積而言至少 約90vol%的第一類型的磨料顆粒。在一個具體的示意性實施方案中，基本上所有該第二層 208的磨料顆粒都可以包括該第一類型的磨料顆粒。
[0079]在一個實施方案中，該第二層208可以包括對于該第二層208的總體積而言至少 約19vol%的粘結材料、對于該第二層208的總體積而言至少約22vol%的粘結材料、或對于 該第二層208的總體積而言至少約26vol%的粘結材料。另外，該第二層208可以包括對于 該第二層208的總體積而言不高于約39vol%的粘結材料、對于該第二層208的總體積而言 不高于約33vol%的粘結材料、或對于該第二層208的總體積而言不高于約29vol%的粘結 材料。應理解為，該第二層208中的粘結材料的含量可以處于以上指出的這些值任意兩者 之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第二層208的粘結材料的含量可以在對于該第二層208的總體積而言約22vol%至約33vol%的范圍以內。
[0080]在一些情況下，該第二層208可以包括對于該第二層208的粘結材料的總體積 而言至少約58vol%的樹脂粘結材料、對于該第二層208的粘結材料的總體積而言至少約 65vol%的樹脂粘結材料、或對于該第二層208的粘結材料的總體積而言至少約75vol%的樹 脂粘結材料。在其他方面，該第二層208可以包括對于該第二層208的粘結材料的總體積 而言不高于約88vol%的樹脂粘結材料、對于該第二層208的粘結材料的總體積而言不高于 約83vol%的樹脂粘結材料、或對于該第二層208的粘結材料的總體積而言不高于約79vol% 的樹脂粘結材料。應理解為，該第二層208中的樹脂粘結材料的含量可以處于以上指出的 這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第二層208的樹脂粘 結材料的含量可以在對于該第二層208的粘結材料的總體積而言約65vol%至約83vol%的 范圍以內。在另一個示意性實施方案中，該第二層208可以包括對于該第二層208的總體 積而言約14vol%至約27vol%的范圍以內的樹脂粘結材料。
[0081]在一個實施方案中，該第二層208可以包括對于該第二層208的粘結材料的總體 積而言至少約7vol%的一種或多種填充材料、對于該第二層208的粘結材料的總體積而言 至少約13vol%的一種或多種填充材料、對于該第二層208的粘結材料的總體積而言至少約 19vol%的一種或多種填充材料、對于該第二層208的粘結材料的總體積而言至少約25vol% 的一種或多種填充材料。此外，該第二層208可以包括對于該第二層208的粘結材料的總 體積而言不高于約36vol%的一種或多種填充材料、對于該第二層208的粘結材料的總體積 而言不高于約31vol%的一種或多種填充材料、或對于該第二層208的粘結材料的總體積而 言不高于約28vol%的一種或多種填充材料。應理解為，該第二層208中的填充材料的含量 可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該 第二層208的填充材料的含量可以在對于該第二層208的粘結材料的總體積而言約19vol% 至約31vol%的范圍以內。在另一個示意性實施方案中，該第二層208可以包括對于該第二 層208的總體積而言約4vol%至約10vol%的范圍以內的一種或多種填充材料。
[0082]在一方面，該第二層208的一種或多種填充材料可以包括對于該第二層208的粘 結材料的總體積而言至少約3vol%的黃鐵礦材料、對于該第二層208的粘結材料的總體積 而言至少約6vol%的黃鐵礦材料、或對于該第二層208的粘結材料的總體積而言至少約 9vol%的黃鐵礦材料。在另外的實施方案中，該第二層208的一種或多種填充材料可以包 括對于該第二層208的粘結材料的總體積而言至少約17vol%的黃鐵礦材料、對于該第二層 208的粘結材料的總體積而言至少約14vol%的黃鐵礦材料、或對于該第二層208的粘結材 料的總體積而言至少約llvol%的黃鐵礦材料。應理解為，該黃鐵礦材料的含量可以處于以 上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該黃鐵礦材料 的含量可以在對于該第二層208的總體積而言約6vol%至約llvol%的范圍以內。
[0083]在某些情況下，該第二層208的一種或多種填充材料可以包括對于該第二層208 的粘結材料的總體積而言至少約2vol%的冰晶石材料、對于該第二層208的粘結材料的總 體積而言至少約5vol%的冰晶石材料、或對于該第二層208的粘結材料的總體積而言至少 約8vol%的冰晶石材料。同樣，該第二層208的一種或多種填充材料可以包括對于該第二 層208的粘結材料的總體積而言不高于約16vol%的冰晶石材料、對于該第二層208的粘結 材料的總體積而言不高于約13vol%的冰晶石材料、或對于該第二層208的粘結材料的總體積而言不高于約10vol%的冰晶石材料。應理解為，該冰晶石材料的含量可以處于以上指出 的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該冰晶石材料的含量 可以在對于該第二層208的總體積而言約5vol%至約13vol%的范圍以內。
[0084]在其他實施方案中，該第二層208的一種或多種填充材料可以包括對于該第二層 208的粘結材料的總體積而言不高于約2vol%的碳酸鈣材料、對于該第二層208的粘結材 料的總體積而言不高于約5vol%的碳酸鈣材料、或對于該第二層208的粘結材料的總體積 而言不高于約8vol%的碳酸鈣材料。在另外的實施方案中，該第二層208的一種或多種填 充材料可以包括對于該第二層208的粘結材料的總體積而言至少約16vol%的碳酸鈣材料、 對于該第二層208的粘結材料的總體積而言至少約13vol%的碳酸鈣材料、或對于該第二層 208的粘結材料的總體積而言至少約10vol%的碳酸鈣材料。應理解為，該碳酸鈣材料的含 量可以處于以上指出的這些值任意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中， 該碳酸鈣材料的含量可以在對于該第二層208的總體積而言約5vol%至約13vol%的范圍 以內。
[0085]在具體實施方案中，該第二層208可以包括一定量的多孔度，例如對于該第二層 208的總體積而言至少約12vol%的多孔度、對于該第二層208的總體積而言至少約17vol% 的多孔度、或對于該第二層208的總體積而言至少約22vol%的多孔度。在另外的情況下， 該第二層208可以包括對于該第一層208的總體積而言不高于約35vol%的多孔度、對于該 第二層208的總體積而言不高于約30vol%的多孔度、或對于該第二層208的總體積而言不 高于約25vol%的多孔度。應理解為，該第二層208的多孔度可以處于以上指出的這些值任 意兩者之間的范圍內。在一個具體的示意性實施方案中，該第二層208的多孔度可以在對 于該第二層208的總體積而言約17vol%至約25vol%的范圍以內。
[0086]圖3包括根據(jù)一個實施方案的圖2的研磨輪200的截面視圖。在圖3的示意性實 施方案中，該研磨輪200具有一個安裝孔204和一個層302。該層302可以包括包含在一種 粘結材料中的磨料顆粒。該層302還可以具有一個軸向厚度304。
[0087]在一些情況下，包含在該粘結材料中的磨料顆粒可以分布在該層302的一個或多 個徑向層中，如該第一層206和該第二層208。該層302還可以具有一個另外的部分306。 在某些情況下，該另外的部分306可以包括該研磨輪200的一個芯部。在其他情況下，該另 外的部分306可以包括磨料顆粒、粘結材料、填充材料、其他組分、或其組合。
[0088]圖4包括根據(jù)另一個實施方案的圖2的研磨輪200的截面視圖。在圖4的示意性 實施方案中，該研磨輪200具有一個安裝孔204、一個第一軸向層402以及一個第二軸向層 404。該研磨輪200還可以包括一個增強層406。該第一軸向層402以及該第二軸向層404 可以包括包含在一種粘結材料內的磨料顆粒。在一些情況下，磨料顆粒的含量與該第一軸 向層402和該第二軸向層404的粘結材料的含量可以實質性相同，而在其他情況下，磨料顆 粒的含量與該第一軸向層402和該第二軸向層404的粘結材料的含量可以不同。
[0089]該第一軸向層402可以具有一個厚度408并且該第二軸向層404可以具有一個厚 度410。另外，該增強層406可以具有一個厚度412。在一些情況下，厚度408可以與厚度 410實質性相同，而在其他實施方案中，厚度408可以與厚度410不同。此外，厚度412可以 與厚度408、厚度410、或這二者是實質性相同或不同的。
[0090]在一些情況下，包含在該粘結材料中的磨料顆?？梢苑植荚谠摰谝惠S向層402、該第二軸向層404、或這二者中一個或多個層中。例如，在圖4的示意性實施方案中，該第一軸 向層402和該第二軸向層404包括該第一層206和該第二層208。該第一軸向層402以及 該第二軸向層404還可以包括一個另外的部分414。在某些情況下，該另外的部分414可以 包括該研磨輪200的一個芯部。在其他情況下，該另外的部分414可以包括磨料顆粒、粘結 材料、填充材料、其他組分、或其組合。
[0091]圖5包括根據(jù)另外一個實施方案的圖2的研磨輪200的截面視圖。在圖5的示 意性實施方案中，該研磨輪200包括一個安裝孔204、一個第一增強層502以及一個第二增 強層504。該研磨輪200還包括一個層506，該層包括包含在一種粘結材料中的磨料顆粒。 在某些情況下，包含在該粘結材料中的磨料顆?？梢苑植荚谠搶?06的一個或多個徑向層 中，如該第一層206和該第二層208。該層506還可以具有一個另外的部分508。在某些情 況下，該另外的部分508可以包括該研磨輪200的一個芯部。在其他情況下，該另外的部分 508可以包括磨料顆粒、粘結材料、填充材料、其他組分、或其組合。
[0092]圖6包括根據(jù)另一個實施方案中具有一個凹陷的中央構型的圖2的研磨輪200的 截面視圖。在圖6的示意性實施方案中，該研磨輪200包括具有一個直徑206的安裝孔204 以及具有一個軸向厚度604的層602。該研磨輪200還包括一個外徑208。
[0093]該層602可以包括包含在一種粘結材料中的磨料顆粒。在一些方面，包含在該粘 結材料中的磨料顆粒可以分布在該層602的一個或多個徑向層中，如該第一層206和該第 二層208。該層602還可以具有一個另外的部分606。在一個具體實施方案中，該另外的部 分606可以包括該研磨輪200的一個芯部。在其他情況下，該另外的部分606可以包括磨 料顆粒、粘結材料、填充材料、其他組分、或其組合。
[0094]圖7包括根據(jù)一個實施方案中具有一個凹陷的中央構型的圖2的研磨輪200的截 面視圖。在圖7的示意性實施方案中，該研磨輪200包括一個安裝孔204。該研磨輪200還 包括一個第一軸向層702和一個第二軸向層704。另外，該研磨輪200包括一個第一增強層 706和一個第二增強層708。此外，該第一軸向層702以及該第二軸向層704可以各自具有 一個相應的軸向厚度，如厚度710。該第一增強層706以及該第二增強層708可以各自具有 一個相應的軸向厚度，如厚度712。
[0095]該軸向層702可以包括包含在一種粘結材料中的磨料顆粒。在一些方面，包含在 該粘結材料中的磨料顆?？梢苑植荚谠摰谝惠S向層702的一個或多個徑向層中，如該第一 層206和該第二層208。該第一軸向層702還可以具有一個另外的部分714。在一個具體 實施方案中，該另外的部分714可以包括該研磨輪200的一個芯部。在其他情況下，該另外 的部分714可以包括磨料顆粒、粘結材料、填充材料、其他組分、或其組合。
[0096]在某些情況下，這些徑向層206和208在圖7中所示出的研磨輪200中可能不存 在并且該第一軸向層702可以被配置為一個研磨層且該第二軸向層704可以被配置為該第 一軸向層702的支撐層。
[0097]圖8包括根據(jù)另外一個實施方案中具有一個凹陷的中央構型的圖2的研磨輪200 的截面視圖。在圖8的示意性實施方案中，該研磨輪200包括一個安裝孔204、一個第一軸 向層802以及一個第二軸向層804。該研磨輪200還包括一個第一增強層806、一個第二增 強層808、以及一個第三增強層810。在一些情況下，如在圖8的示意性實施方案中圖示的， 該第二軸向層804的一部分可以與第三增強層810相接觸。[0098]該第一軸向層802以及該第二軸向層804可以包括包含在一種粘結材料內的磨料 顆粒。在一些方面，包含在該粘結材料中的磨料顆?？梢苑植荚谠摰谝惠S向層802與該第 二軸向層804的一個或多個徑向層中，如該第一層206和該第二層208。該第一軸向層802 以及該第二軸向層804還可以包括一個另外的部分812。在一個具體實施方案中，該另外的 部分812可以包括該研磨輪200的一個芯部。在其他情況下，該另外的部分812可以包括 磨料顆粒、粘結材料、填充材料、其他組分、或其組合。
[0099]圖9包括根據(jù)再一個實施方案中具有一個凹陷的中央構型的圖2的研磨輪200的 截面視圖。在圖9的示意性實施方案中，該研磨輪200包括一個安裝孔204、一個第一軸向 層902、一個第二軸向層904以及一個第三軸向層906。該研磨輪200還包括一個第一增強 層908和一個第二增強層910。
[0100]第一軸向層902、第二軸向層904以及第三軸向層906可以包括包含在一種粘結 材料內的磨料顆粒。在一些方面，包含在該粘結材料中的磨料顆?？梢苑植荚诘谝惠S向層 902、第二軸向層904以及第三軸向層906的一個或多個徑向層中，如第一層206和第二層 208。第一軸向層902、第二軸向層904以及第三軸向層906還可以包括一個另外的部分 912。在一個具體實施方案中，該另外的部分912可以包括該研磨輪200的一個芯部。在 其他情況下，該另外的部分912可以包括磨料顆粒、粘結材料、填充材料、其他組分、或其組
八
口 o
實例
[0101]根據(jù)在此描述的實施方案形成了樣品切割輪。例如，樣品I包括一個研磨層，該研 磨層具有基本由棕色熔融氧化鋁構成的磨料顆粒。樣品I包括對于樣品I的總體積而言約 47vol%至約49vol%的棕色熔融氧化鋁。另外，樣品I包括一種粘結材料，該粘結材料包括 對于樣品I的總體積而言約26vol%至約28vol%的樹脂粘結材料、約3vol%至約4vol%的 冰晶石材料、以及約3vol%至約4vol%的CaC03。此外,樣品I具有對于樣品I的總體積而 言約17vol%至約19vol%的多孔度。
[0102]在另一個實例中，樣品2具有一個研磨層，該研磨層具有對于樣品2的總體積而言 占約47vol%至約49vol%的磨料顆粒的磨料顆粒。樣品2的磨料顆粒包括范圍在約68vol% 至約72vol%內的棕色熔融氧化鋁以及范圍在約28vol%至約32vol%內的黑色氧化鋁。樣 品2的研磨層還具有一種合適的粘結組合物，該組合物包括對于樣品2的總體積而言約 26vol%至約28vol%的酹醒樹脂、約3vol%至約4vol%的冰晶石材料、以及約3vol%至約 4vol%的CaC03。樣品2還包括對于樣品2的總體積而言約17vol%至約19vol%的多孔度。
[0103]在另一個實例中，樣品3具有一個研磨層，該研磨層具有對于樣品3的總體積而言 占約47vol%至約49vol%的磨料顆粒的磨料顆粒。樣品3的磨料顆粒包括范圍在約48vol% 至約52vol%以內的黑色氧化鋁以及范圍在約48vol%至約52vol%以內的棕色熔融氧化鋁。 在一個另外的實例中，樣品4具有一個研磨層，該研磨層具有對于樣品4的總體積而言占約 47vol%至約49vol%的磨料顆粒的磨料顆粒。樣品4的磨料顆粒包括范圍在約68vol%至約 72vol%以內的黑色氧化鋁以及范圍在約28vol%至約32vol%以內的棕色熔融氧化鋁。樣 品5具有一個研磨層,該研磨層具有對于樣品5的總體積而言占約47vol%至約49vol%的 磨料顆粒的磨料顆粒。樣品5的磨料顆粒主要由黑色氧化鋁構成。樣品3-5的研磨層具有 與樣品2的粘結性組合物和多孔度實質性相同的粘結性組合物和多孔度。[0104]樣品1-5被用于研磨一種合適的材料。該研磨試驗是用在約6.5A的工作電流下 以約10，000轉/分鐘運行的220伏、1.4KW的Dewalt DW830-A9工具進行的。這些工件是 IOmm厚的碳鋼片并且該研磨試驗進行了大約5分鐘的持續(xù)時間。圖10包括一個圖表1000， 該圖表指示的是研磨輪的一個研磨比，這些研磨輪具有一個具有不同量的黑色氧化鋁磨料 顆粒的研磨層。如此處所使用的，研磨比是指從工件上去除的材料的量相比從研磨輪上去 除的材料的量。圖11包括一個圖表1100，該圖表指示的是研磨輪的材料去除速率，這些研 磨輪具有多個帶有不同量的黑色氧化鋁磨料顆粒的研磨層。
[0105]此外，根據(jù)在此的實施方案制作了另一個研磨輪，即樣品6，該研磨輪具有一個研 磨層，該研磨層具有一個與樣品I和3不同的粘結性組合物。樣品6包括一個研磨層，該研 磨層具有對于樣品6的總體積而言占約47vol%至約49vol%的磨料顆粒的磨料顆粒。樣品 6的磨料顆粒包括范圍在約48vol%至約52vol%以內的黑色氧化鋁以及范圍在約48vol% 至約52vol%以內的棕色熔融氧化鋁。另外，樣品6的粘結性組合物包括對于樣品6的總體 積而言約23vol%至約25vol%的酹醒樹脂材料、約2vol%至約4vol%的冰晶石材料、以及約 2vol%至約4vol%的CaC03。樣品6還包括對于樣品6的總體積而言約21vol%至約23vol% 的多孔度。圖12包括一個圖表1200，該圖表指示的是根據(jù)本文的實施方案的研磨輪的一個 研磨比，這些研磨輪帶有一個具有不同粘結材料的研磨層。圖13包括一個圖表1300，該圖 表指示的是根據(jù)本文的實施方案的研磨輪的材料去除速率，這些研磨輪帶有一個具有不同 粘結材料的研磨層。
[0106]上述實施方案針對的是用于磨料產品，并且特別是粘結的磨料研磨輪，它們代表 了與現(xiàn)有技術相比的改變。在此的實施方案的研磨輪利用了多項特征的一個組合，這些特 征促進實現(xiàn)了優(yōu)于常規(guī)研磨輪的改進的性能。如在本申請中描述的，在此的實施方案的研 磨輪利用了一個特定的量和類型的磨料顆粒、特定的量和類型的粘結材料，并且具有一個 特定的量的多孔度。例如，由于在此描述的磨料產品是針對低每砂碌研磨力(force per grit)研磨操作，該粘結性組合物是比用于高每砂礫研磨力操作的粘結材料更柔軟的粘結 性組合物。除了可以將此類產品有效地形成(盡管在其等級和結構方面超出常規(guī)磨料產品 的已知范圍)這一發(fā)現(xiàn)之外，還發(fā)現(xiàn)此類產品證實有改進的研磨特性。事實上，非常出乎意 料地，如在圖10和圖11中所示，在此的實施方案中具有增加的黑色氧化鋁量值的研磨輪 (例如樣品2和3)證實有比具有棕色熔融氧化鋁磨料顆粒的磨輪更高的研磨比，而同時具 有與具有更高含量棕色熔融氧化鋁的研磨輪可相比的材料去除速率。具體而言，樣品2和 3的研磨比要比樣品I的研磨比高出約20%至約30%。包括更高氧化鋁量值的研磨輪的增 加的性能是出人意料的，因為黑色氧化鋁的硬度比棕色熔融氧化鋁更小。此外，黑色氧化鋁 與棕色熔融氧化鋁的氧化鋁含量相比具有減小的氧化鋁含量。與樣品2和3相比時性能的 增加同樣是出乎意料的，這是因為樣品2和3由于黑色氧化鋁磨料顆粒的密度減小而重量 更輕。無意受限于一種特定的理論，樣品2和3的性能與樣品I相比有所改進，這是因為， 由于之前描述的黑色氧化鋁的多相性而致使黑色氧化鋁磨料顆粒的顆粒脆性增加。此外， 如在圖12和13中所指示的，使用某些粘結性材料的組合物提供了與包含更高含量棕色熔 融氧化鋁的研磨輪可相比的材料去除速率，而仍然維持比包括更高含量棕色熔融氧化鋁的 研磨輪更高的研磨比。無意受限于一種特定的理論，包含黑色氧化鋁的樣品的改進的性能 可以歸因于黑色氧化鋁由于在其中增加的雜質的量而不如棕色熔融氧化鋁那樣的磨料顆粒更強力。因此，磨輪的磨損較低并且引入一種柔軟的粘結材料來平衡材料去除速率和磨 輪壽命。
[0107]上面已經關于具體實施方案描述了益處、其它優(yōu)點和問題的解決方案。然而，益 處、優(yōu)點、問題的解決方案，以及可導致任何益處、優(yōu)點或解決方案發(fā)生或變得更突出的任 何特征不得被解釋為任何或全部權利要求中的一個關鍵的、需要的或基本的特征。
[0108]在此描述的實施方案的說明和展示旨在提供各種實施方案的結構的一般理解。說 明和展示不旨在作為使用在此描述的結構或方法的設備和系統(tǒng)的全部元件和特征的一個 全面的和綜合的描述。分離的實施方案也可以在一個單獨實施方案中組合提供，并且與此 相反，為簡潔起見，在一個單獨實施方案的背景中描述的各種特征還可以分離地或以任何 子組合的方式來提供。進一步地，所提及的以范圍陳述的值包括在該范圍之內的每個值。對 于熟練技術人員，僅在閱讀本說明書之后可以清楚許多其它實施方案。其它實施方案可以 被使用并且從本披露衍生，這樣可以在不背離本披露的范圍的情況下做出一個結構代換、 邏輯代換或另一改變。因此，本披露應被認為是說明性的而不是限制性的。
【權利要求】
1.一種研磨工具,包括: 一個本體，該本體包括一個第一層，該第一層包括: 一種粘結材料，該粘結材料是該第一層的總體積的至少約20vol% ;以及 包含在該粘結材料以內的磨料顆粒，這些磨料顆粒包括一種包含黑色氧化鋁的第一類型的磨料顆粒，其中這些磨料顆粒的總體積的至少約10vol%包括黑色氧化鋁。
2.如權利要求1所述的研磨工具,其中該第一層的總體積的至少約32vol%包括這些磨料顆粒，該第一層的總體積的至少約39vol%包括這些磨料顆粒，或該第一層的總體積的至少約48vol%包括這些磨料顆粒。
3.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的總體積的不高于約65vol%包括這些磨料顆粒，該第一層的總體積的不高于約57vol%包括這些磨料顆粒，或該第一層的總體積的不高于約51vol%包括這些磨料顆粒。
4.如權利要求1所述的研磨工具,其中該第一層的總體積的至少約22vol%包括這些磨料顆粒，該第一層的總體積的至少約25vol%包括這些磨料顆粒，該第一層的總體積的至少約28vol%包括這些磨料顆粒,或該第一層的總體積的至少約30vol%包括這些磨料顆粒。
5.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的總體積的不高于約45vol%包括該粘結材料，該第一層的總體積的不高于約39vol%包括該粘結材料，或該第一層的總體積的不高于約33vol%包括該粘結材料。
6.如權利要求1所述 的研磨工具，其中該第一層的這些磨料顆粒的總體積的至少約33vol%包括黑色氧化鋁，該第一層的這些磨料顆粒的總體積的至少約38vol%包括黑色氧化鋁，該第一層的這些磨料顆粒的總體積的至少約43vol%包括黑色氧化鋁，或該第一層的這些磨料顆粒的總體積的至少約50vol%包括黑色氧化鋁。
7.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的這些磨料顆粒的總體積的不高于約68vol%包括黑色氧化鋁，該第一層的這些磨料顆粒的總體積的不高于約61vol%包括黑色氧化鋁，或該第一層的這些磨料顆粒的總體積的不高于約55vol%包括黑色氧化鋁。
8.如權利要求1所述的研磨工具，其中這些磨料顆粒包括一種第二類型的磨料顆粒。
9.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第二類型的磨料顆粒包括棕色的熔融氧化招。
10.如權利要求8或9所述的研磨工具，其中該第一層的這些磨料顆粒的總體積的不高于約80vol%包括棕色的熔融氧化鋁，該第一層的這些磨料顆粒的總體積的不高于約70vol%包括棕色的熔融氧化鋁，該第一層的這些磨料顆粒的總體積的不高于約60vol%包括棕色的熔融氧化鋁，或該第一層的這些磨料顆粒的總體積的不高于約55vol%包括棕色的熔融氧化鋁。
11.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒的含量在該第二類型的磨料顆粒的含量的約3%以內，該第一類型的磨料顆粒的含量在該第二類型的磨料顆粒的含量的約5%以內，該第一類型的磨料顆粒的含量在該第二類型的磨料顆粒的含量的約7%以內，或該第一類型的磨料顆粒的含量在該第二類型的磨料顆粒的含量的約10%以內。
12.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒的含量與該第二類型的磨料顆粒的含量基本上相同。
13.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的粘結材料的總體積的至少約55vol%包括一種樹脂粘結材料,該第一層的粘結材料的總體積的至少約63vol%包括一種樹脂粘結材料，該第一層的粘結材料的總體積的至少約71vol%包括一種樹脂粘結材料，或該第一層的粘結材料的總體積的至少約76vol%包括一種樹脂粘結材料。
14.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的粘結材料的總體積的不高于約95vol%包括一種樹脂粘結材料,該第一層的粘結材料的總體積的不高于約90vol%包括一種樹脂粘結材料，該第一層的粘結材料的總體積的不高于約85vol%包括一種樹脂粘結材料，或該第一層的粘結材料的總體積的不高于約80vol%包括一種樹脂粘結材料。
15.如權利要求13或14所述的研磨工具，其中該粘結材料包括一或多種填充材料。
16.如權利要求15所述的研磨工具，其中該一種或多種填充材料是選自下組，該組由以下各項組成:一種黃鐵礦材料、一種冰晶石材料、一種鉀鋁氟化物材料、及其組合。
17.如權利要求15或16所述的研磨工具，其中該第一層的粘結材料的總體積的不高于約40vol%包括一種或多種填充材料,該第一層的粘結材料的總體積的不高于約35vol%包括一種或多種填充材料，該第一層的粘結材料的總體積的不高于約30vol%包括一種或多種填充材料，或該第一層 的粘結材料的總體積的不高于約25vol%包括一種或多種填充材料。
18.如權利要求13或14所述的研磨工具，其中該樹脂粘結材料包括一種選自下組的材料，該組由以下各項組成:一種環(huán)氧樹脂、一種聚酯樹脂、一種酚醛樹脂、及其組合。
19.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的總體積的至少約10vol%包括多孔度，該第一層的總體積的至少約16vol%包括多孔度，或該第一層的總體積的至少約22vol%包括多孔度。
20.如權利要求1所述的研磨工具,其中該第一層的總體積的不高于約35vol%包括多孔度，該第一層的總體積的不高于約30vol%包括多孔度，或該第一層的總體積的不高于約25vol%包括多孔度。
21.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒包括一種第一等級的磨料顆粒，這些第一等級的磨料顆粒具有至少約0.34_、至少約0.45_、至少約0.52_、或至少約0.61mm的一個平均粒度。
22.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒包括一種第一等級的磨料顆粒，這些第一等級的磨料顆粒具有不高于約1.16_、不高于約1.03_、不高于約0.91mm、或不高于約0.76mm的一個平均粒度。
23.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒包括一種第二等級的磨料顆粒，這些第二等級的磨料顆粒具有至少約0.47mm、至少約0.55mm、至少約0.63mm、或至少約0.71mm的一個平均粒度。
24.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒包括一種第二等級的磨料顆粒，這些第二等級的磨料顆粒具有不高于約1.29_、不高于約1.14_、不高于約0.98mm、或不高于約0.86mm的一個平均粒度。
25.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒包括一種具有一個平均第一等級粒度的第一等級的磨料顆粒以及一種具有一個平均第二等級粒度的第二等級的磨料顆粒，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約10%以內，該平均第一等級粒度在該平均第二等級粒度的25%以內，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約40%以內，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約55%以內，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約70%以內，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約85%以內，或該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約90%以內。
26.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒具有一個平均第一粒度并且該第二類型的磨料顆粒具有一個平均第二粒度，該平均第一粒度是在該平均第二粒度的約10%以內，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的25%以內，該平均第一粒度是在該平均第二粒度的約40%以內，該平均第一粒度是在該平均第二粒度的約55%以內，該平均第一粒度是在該平均第二粒度的約70%以內，該平均第一粒度是在該平均第二粒度的約85%以內，或該平均第一粒度是在該平均第二粒度的約90%以內。
27.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第二類型的磨料顆粒包括一種第一等級的磨料顆粒，這些第一等級的磨料顆粒具有不高于約0.83_、不高于約0.76_、或不高于約0.71mm的一個平均粒度。
28.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第二類型的磨料顆粒包括一種第一等級的磨料顆粒，這些第一等級的磨料顆粒具有至少約0.43mm、至少約0.49mm、至少約0.55mm、或至少約0.67mm的一個平均粒度。
29.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第二類型的磨料顆粒包括一種第二等級的磨料顆粒，這些第二等級的磨料顆粒具有不高于約0.73_、不高于約0.66_、或不高于約0.60mm的一個平均粒 度。
30.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第二類型的磨料顆粒包括一種第二等級的磨料顆粒，這些第二等級的磨料顆粒具有至少約0.38mm、至少約0.44mm、至少約0.50mm、或至少約0.57mm的一個平均粒度。
31.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第二類型的磨料顆粒包括一種具有一個平均第一等級粒度的第一等級的磨料顆粒以及一種具有一個平均第二等級粒度的第二等級的磨料顆粒，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約10%以內，該平均第一等級粒度在該平均第二等級粒度的25%以內，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約40%以內，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約55%以內，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約70%以內，該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約85%以內，或該平均第一等級粒度是在該平均第二等級粒度的約90%以內。
32.如權利要求8所述的研磨工具，其中這些磨料顆粒主要是由黑色氧化鋁和棕色熔融氧化鋁的一種混合物構成。
33.如權利要求1所述的研磨工具，其中該本體包括一個第二層，該第二層具有一種粘結材料以及磨料顆粒。
34.如權利要求33所述的研磨工具，其中該第二層的粘結材料具有與該第一層的粘結材料實質性相同的組成。
35.如權利要求33所述的研磨工具，其中該第二層的粘結材料包括該第一類型的磨料顆粒、該第二類型的磨料顆?；蚨呒嬗?。
36.如權利要求33所述的研磨工具，其中該第二層所包括的黑色氧化鋁的含量大于該第一層所包括的黑色氧化鋁的含量。
37.如權利要求36所述的研磨工具，其中該第二層的這些磨料顆粒的總體積的至少約90vol%包括黑色氧化鋁，該第二層的這些磨料顆粒的總體積的至少約75vol%包括黑色氧化鋁，或該第二層的這些磨料顆粒的總體積的至少約50vol%包括黑色氧化鋁。
38.如權利要求36所述的研磨工具，其中該第二層的這些磨料顆粒主要是由黑色氧化鋁構成。
39.如權利要求33所述的研磨工具，其中該第一層與該第二層的總體積的至少約24vol%包括磨料顆粒,該第一層與該第二層的總體積的至少約31vol%包括磨料顆粒,該第一層與該第二層的總體積的至少約38vol%包括磨料顆粒，或該第一層與該第二層的總體積的至少約46vol%包括磨料顆粒。
40.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層與該第二層的總體積的不高于約72vol%包括磨料顆粒,該第一層與該第二層的總體積的不高于約65vol%包括磨料顆粒,該第一層與該第二層的總體積的不高于約58vol%包括磨料顆粒，或該第一層與該第二層的總體積的不高于約51vol%包括磨料顆粒。
41.如權利要求1所述的研磨工具,其中該本體具有一個外徑,該外徑是至少約30cm、至少約40cm、至少約50cm、至少約60cm、或至少約70cm。
42.如權利要求1所述的研磨工具，其中該本體具有一個外徑，該外徑是不大于至少約110cm、不高于約100cm、不高于約90cm、或不高于約80cm。
43.如權利要求1所述的研磨工具，其中該本體具有一個軸向厚度，該軸向厚度是不高于約35cm、不高于約28cm、不高于約22cm、或不高于約17cm。
44.如權利要求1所述的研磨工具，其中該本體具有一個軸向厚度，該軸向厚度是至少約1cm、至少約8cm、或至少約13cm。
45.如權利要求40-43中任一項所述的研磨工具，其中該研磨輪具有的外徑與厚度之比在約50:1至約4:1的范圍以內。
46.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒具有的平均長徑比是不高于約10: 1、不高于約5: 1、不高于約3: 1、或不高于約1:1。
47.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第二類型的磨料顆粒具有的平均長徑比是不高于約2: 1、不高于約1.5: 1、或不高于約1:1。
48.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第一層的總重量的至少約64wt%包括這些磨料顆粒，該第一層的總重量的至少約69wt%包括這些磨料顆粒，該第一層的總重量的至少約73wt%包括這些磨料顆粒,或該第一層的總重量的至少約78wt%包括這些磨料顆粒。
49.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第一層的總重量的不高于約87被％包括這些磨料顆粒，該第一層的總重量的不高于約83wt%包括這些磨料顆粒，或該第一層的總重量的不高于約79wt%包括這些磨料顆粒。
50.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的總重量的至少約13wt%包括該粘結材料，該第一層的總重量的至少約17#%包括該粘結材料，或該第一層的總重量的至少約2lwt%包括該粘結材料。
51.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的總重量的不高于約33被％包括這些磨料顆粒，該第一層的總重量的不高于約28wt%包括這些磨料顆粒，該第一層的總重量的不高于約24wt%包括這些磨料顆粒,或該第一層的總重量的不高于約22wt%包括這些磨料顆粒。
52.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的粘結材料的總重量的至少約43wt%包括一種樹脂粘結材料、該第一層的粘結材料的總重量的至少約51wt%包括一種樹脂粘結材料、或該第一層的粘結材料的總重量的至少約58wt%包括一種樹脂粘結材料。
53.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的粘結材料的總重量的不高于約77被％包括一種樹脂粘結材料、該第一層的粘結材料的總重量的不高于約70被％包括一種樹脂粘結材料、或該第一層的粘結材料的總重量的不高于約63wt%包括一種樹脂粘結材料。
54.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約33wt%包括該第一類型的磨料顆粒、該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約42wt%包括該第一類型的磨料顆粒、或該第一層的磨料顆粒的總重量的至少約45wt%包括該第一類型的磨料顆粒。
55.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約64wt%包括該第一類型的磨料顆粒、該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約59wt%包括該第一類型的磨料顆粒、或該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約52wt%包括該第一類型的磨料顆粒。
56.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一類型的磨料顆粒具有的密度是不高于約3.64g/cm3、不高于約3.57g/cm3、不高于約3.52g/cm3、或不高于約3.45g/cm3。
57.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約65wt%包括該第二類型的磨料顆粒、該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約59wt%包括該第二類型的磨料顆粒、或該第一層的磨料顆粒的總重量的不高于約53wt%包括該第二類型的磨料顆粒。
58.如權利要求8所述的研磨工具，其中該第二類型的磨料顆粒具有的密度是至少約3.74g/cm3、至少約 3.81g/cm3、至少約 3.89g/cm3、或至少約 3.96g/cm3。
59.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的粘結材料的總密度是至少約1.36g/cm3、至少約 1.44g/cm3、至少約 1.55g/cm3、或至少約 1.62g/cm3。
60.如權利要求1所述的研磨工具，其中該第一層的粘結材料的總密度是不高于約1.83g/cm3、不高于約 1.76g/cm3、或不高于約 1.69g/cm3。
61.如權利要求1所述的研磨工具，其中該黑色氧化鋁包括一種其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約68vol%至約92vol%以內的一個α氧化鋁相。
62.如權利要求1所述的研磨工具，其中該黑色氧化鋁包括一種其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約12vol%至約16vol%以內的一個(Fe，Al，Si) O4相。
63.如權利要求1所述的研磨工具，其中該黑色氧化鋁包括一種其范圍在該黑色氧化招的總體積的約4vol%至約8vol%以內的一個FeTiO3相。
64.如權利要求1所述的研磨工具，其中該黑色氧化鋁包括其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約60vol%至約76vol%以內的Al2O3、其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約7vol%至約17vol%以內的Fe2O3、其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約10vol%至約20vol%以內的SiO2、其范圍在該黑色氧化鋁的總體積的約2vol%至約4vol%以內的一個TiO2、或其組合。
65.如權利要求1所述的研磨工具，其中該黑色氧化鋁具有一個其范圍在約1870至約2450以內的維氏硬度。
66.—種研磨工具,包括: 一個本體，該本體包括: 一個第一層，該第一層包括: 對于該第一層的總體積而言約25vol%至約33vol%的粘結材料，該粘結材料包括對于該第一層的總體積而言約20vol%至約30vol%的一種酚醛樹脂材料以及對于該第一層的總體積而言約4vol%至約8vol%的一種或多種填充材料； 對于該第一層的總體積而言約39vol%至約51vol%的磨料顆粒,這些磨料顆粒包括對于該第一層的總體積而言約15vol%至約30vol%的黑色氧化鋁磨料顆粒以及對于該第一層的總體積而言約15vol%至約30vol%的褐色熔融氧化鋁磨料顆粒；以及對于該第一層的總體積而言約16vol%至約25vol%的多孔度； 一個第二層，該第二層包括: 對于該第二層的總體積而言約22vol%至約30vol%的粘結材料，該粘結材料包括對于該第二層的總體積而言約14vol%至約27vol%的一種酚醛樹脂材料以及對于該第二層的總體積而言約4vol%至約10vol%的一種或多種填充材料； 對于該第二層的總體積而言約46vol%至約54vol%的磨料顆粒,這些磨料顆粒主要由黑色氧化鋁構成；以及 對于該第二層的總體積而言約17vol%至約25vol%的多孔度。
67.一種形成研磨工具的 方法，該方法包括: 通過以下方式形成該研磨工具的一個第一層: 提供一種混合物，該混合物包括磨料顆粒以及對于該混合物的總重量而言至少約13wt%的一種粘結材料，其中這些磨料顆粒的總重量的至少約25wt%包括一種第一類型的磨料顆粒，該第一類型的磨料顆粒包括黑色氧化鋁； 將該混合物放入一個模具中；并且 當在該模具中時向該混合物施加一個壓制過程，以便生產該研磨工具。
【文檔編號】B24B37/11GK103567858SQ201210269832
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月31日 優(yōu)先權日:2012年7月31日
【發(fā)明者】聶大仕, 黃勝藍, 緱高翔 申請人:圣戈班磨料磨具有限公司, 法國圣戈班磨料磨具公司