約20微米、至少約30微米、 至少約40微米、至少約50微米、至少約60微米、至少約70微米、至少約80微米、至少約90微 米、至少約100微米、至少約150微米、至少約200微米、至少約250微米或甚至至少約290微米 的平均粒度(D50)。應(yīng)當(dāng)理解鑄鐵的平均粒度(D50)可為在任意上述最小值和任意上述最大 值之間的范圍內(nèi)的任何值。
[0061] 在另外其他的實(shí)施例中，粘結(jié)材料可包括具有特定粒度分布的鑄鐵粒子。在另外 其他的實(shí)施例中，粒度分布可為高斯分布。在另外其他的實(shí)施例中，粒度分布可為多峰分布 (multi-model distribution)。在另外其他的實(shí)施例中，粒度分布可為雙峰分布(bi-model distribution)。在某些實(shí)施例中，雙峰分布可包括可包含粗粒度的第一峰和可包含細(xì)粒度 的第二峰。
[0062] 在另外其他的實(shí)施例中，研磨工具可具有特定維氏硬度。例如，研磨工具可具有至 少約103GPa、至少約llOGPa、至少約120GPa、至少約130GPa、至少約140GPa或甚至至少約 145GPa的維氏硬度。在另外其他的實(shí)施例中，研磨工具可具有不大于約150GPa、不大于約 140GPa、不大于約130GPa、不大于約120GPa或甚至不大于約llOGPa的維氏硬度。應(yīng)當(dāng)理解研 磨工具可具有在在任意上述最小值和任意上述最大值之間的范圍內(nèi)的任何值的維氏硬度。
[0063] 在另外其他的實(shí)施例中，本文描述的研磨工具可具有某些高材料去除率特征。高 材料去除率特征可選自磨合長度、最大初速度特征、使用壽命、修整頻率、邊緣質(zhì)量及其組 合。高材料去除率特征根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試進(jìn)行測量，所述標(biāo)準(zhǔn)高材料去 除率玻璃研磨測試在6mm厚的玻璃工件上的研磨流體/冷卻劑的存在下在By stronic Grinder上進(jìn)行。
[0064] 在標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試的第一部分中，研磨工具在設(shè)置的進(jìn)料速率下 沿由厚度限定的工件邊緣行進(jìn)。研磨工具以20m/分鐘的初速度應(yīng)用于玻璃，以磨合研磨工 具。如果20m/分鐘的初速度引起缺陷，則速度降低。最大初速度特征是不引起工件中的缺陷 的研磨工具的最大初速度(m/分鐘）。缺陷可包括裂縫、微碎肩(microchipping)和灼傷。微 碎肩是工件中的碎肩，其在不使用放大裝置(例如顯微鏡)檢查時可見。磨合長度是在研磨 工具條件化或磨合之前（即，當(dāng)工件在20m/分鐘的研磨速度下未顯示出缺陷時），研磨工具 沿其行進(jìn)的工件長度。如果研磨工具不能以20m/分鐘的初速度操作，則速度必須初始降低 且逐漸增加。材料研磨直至研磨速度可恢復(fù)至20m/分鐘而不引起工件中的缺陷的長度是磨 合長度。如果研磨工具能夠立即以20m/分鐘的初速度操作而不在研磨中產(chǎn)生缺陷，則它沒 有磨合長度。
[0065] 在標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試的第二部分中，研磨工具的速度從20m/分鐘增 加直到30m/分鐘的運(yùn)行速度。份/修整是在標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試的第二部分期 間，在研磨工具的修整操作之間的研磨份數(shù)。研磨工具的使用壽命是在研磨工具不再去除 材料之前，在標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試的第二部分期間，研磨工具可沿其行進(jìn)的工 件長度，而不引起工件中的缺陷（例如裂縫、微碎肩、灼傷等）。邊緣質(zhì)量是在標(biāo)準(zhǔn)高材料去 除率玻璃研磨測試的第二部分期間，在通過研磨工具研磨后不含缺陷（例如裂縫、微碎肩、 灼傷等)的工件百分比。
[0066] 如通過標(biāo)準(zhǔn)高速玻璃研磨測試的第一部分測量的，本文實(shí)施例的研磨工具可具有 不大于約1000線性米，例如不大于約900線性米、不大于約800線性米、不大于約700線性米、 不大于約600線性米、不大于約500線性米、不大于約400線性米、不大于約300線性米、不大 于約200線性米、不大于約100線性米、不大于約50線性米、不大于約40線性米、不大于約30 線性米、不大于約20線性米、不大于約10線性米、不大于約5線性米或甚至不大于約1線性米 的磨合長度。在另外其他的實(shí)施例中，研磨工具可不具有磨合期，意指工具可以20m/分鐘開 始研磨，而不對工件引起缺陷(例如裂縫、微碎肩、灼傷等）。在另外其他的實(shí)施例中，研磨工 具可具有至少約1米，例如至少約5米、至少約10米、至少約50米或甚至至少約100米的磨合 長度。應(yīng)當(dāng)理解研磨工具可具有在在任意上述最小值和任意上述最大值之間的范圍內(nèi)的任 何值的磨合長度。
[0067] 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試的第一部分，研磨工具可具有最大初速度特 征。例如，研磨工具可具有至少約l〇m/分鐘，例如至少約12m/分鐘、至少約14m/分鐘、至少約 16m/分鐘、至少約18m/分鐘、至少約20m/分鐘、至少約25m/分鐘、至少約30m/分鐘、至少約 35m/分鐘、至少約40m/分鐘、至少約45m/分鐘、至少約50m/分鐘、至少約55m/分鐘、至少約 60m/分鐘、至少約65m/分鐘、至少約70m/分鐘或甚至至少約80m/分鐘的最大初速度特征。在 一個非限制性實(shí)施例中，研磨工具可具有不大于約l〇〇m/分鐘、不大于約90m/分鐘或甚至不 大于約80m/分鐘的最大初速度特征。應(yīng)當(dāng)理解研磨工具可具有在在任意上述最小值和任意 上述最大值之間的范圍內(nèi)的任何值的最大初速度特征。
[0068] 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試的第二部分，研磨工具可具有特定使用壽 命。例如，研磨工具可具有至少約1000線性米，例如至少約1100線性米、至少約1200線性米、 至少約1300線性米、至少約1400線性米、至少約1500線性米、至少約2000線性米、至少約300 線性米或甚至至少約500線性米的使用壽命。在另外其他的實(shí)施例中，研磨工具可具有不大 于約6000線性米，例如不大于約5000線性米、不大于約4000線性米或甚至3000線性米的使 用壽命。應(yīng)當(dāng)理解研磨工具可具有在在任意上述最小值和任意上述最大值之間的范圍內(nèi)的 任何值的使用壽命。
[0069] 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試的第二部分，研磨工具可具有特定修整頻 率。例如，研磨工具可具有至少約25份/修整，例如至少約30份/修整、至少約35份/修整或甚 至至少約40份/修整的修整頻率。在另外其他的實(shí)施例中，如通過修整頻率測試測量的，研 磨工具可具有不大于約50份/修整，例如不大于約45份/修整、不大于約40份/修整、不大于 約35份/修整或甚至不大于約30份/修整的修整頻率。應(yīng)當(dāng)理解研磨工具可具有在在任意上 述最小值和任意上述最大值之間的范圍內(nèi)的任何值的修整頻率。
[0070] 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試，研磨工具可提供特定邊緣質(zhì)量。例如，研磨 工具可提供工件的至少約25%不含缺陷，例如至少約30 %、至少約35 %、至少約40 %、至少 約45 %、至少約50 %、至少約55 %、至少約60 %、至少約65 %、至少約70 %、至少約75 %、至少 約80%、至少約85%或甚至至少約90%不含缺陷的邊緣質(zhì)量。在某些實(shí)施例中，研磨工具可 提供這樣的邊緣質(zhì)量，使得工件基本上不含缺陷。在另外其他的實(shí)施例中，研磨工具可提供 工件的不大于約1〇〇 %不含缺陷，例如不大于約95 %、不大于約90 %或甚至不大于約75 %不 含缺陷的邊緣質(zhì)量。應(yīng)當(dāng)理解工具可提供在任意上述最小值和任意上述最大值之間的范圍 內(nèi)的任何百分比的邊緣質(zhì)量。
[0071] 在某些實(shí)施例中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)高材料去除率玻璃研磨測試，研磨工具可具有特定G 比。例如，研磨工具可具有至少約40k，例如至少約45k、至少約50k、至少約55k、至少約60k或 甚至至少約65k的G比。在另外其他的實(shí)施例中，研磨工具可具有不大于約70k，例如不大于 約65k或甚至不大于約60k的G比。應(yīng)當(dāng)理解研磨工具可具有在在任意上述最小值和任意上 述最大值之間的范圍內(nèi)的任何值的G比。
[0072] 實(shí)例：
[0073] 根據(jù)本文描述的實(shí)施例的研磨制品由如表1中提供的組分的混合物形成。
[0074] 表 1-實(shí)例 1&2
[0075] _

[0076] 對于實(shí)例1和2,使用在850°C_約1000°C范圍內(nèi)的溫度和在約1噸/英寸2至約2噸/ 英寸 2范圍內(nèi)的壓力下的熱壓，將混合物形成為研磨工具。
[0077] 常規(guī)研磨制品由如表2中提供的組分的混合物形成。
[0078] 表2-常規(guī)實(shí)例
[0079]
[0080] 對于常規(guī)實(shí)例，使用在850°C_約1000°C范圍內(nèi)的溫度和在約1噸/英寸2至約2噸/ 英寸 2范圍內(nèi)的壓力下的熱壓，將混合物形成為研磨工具。
[0081 ]表3提供了實(shí)例2和常規(guī)實(shí)例的高材料去除率特征。
[0082] 表3-材料去除率特征
[0083]
[0084] 表4提供了當(dāng)對具有6mm厚度的玻璃執(zhí)行研磨時，實(shí)例2和常規(guī)實(shí)例的平均使用壽 命的比較。還提供了測試參數(shù)和某些其他材料去除率特征。
[0085] 表4-對6mm玻璃的比較測試
[0086]
[0087]
[0088] 表5提供了當(dāng)對具有3至4mm厚度的鋼化玻璃執(zhí)行研磨時，實(shí)例2和常規(guī)實(shí)例的平均 使用壽命的比較。還提供了測試參數(shù)。
[0089] 表5-對3至4mm鋼化玻璃的比較測試
[0090]
[0091] 表6提供了當(dāng)對具有3至4mm厚度的玻璃執(zhí)行研磨時，實(shí)例2和常規(guī)實(shí)例的平均使用 壽命的比較。還提供了測試參數(shù)。
[0092] 表6-對3至4mm玻璃的比較測試
[0093]
[0094] 本專利申請代表與現(xiàn)有技術(shù)的背離。值得注意的是，本文實(shí)施例證實(shí)超過常規(guī)研 磨工具的改良和出乎意料的性能。雖然不希望受特定理論束縛，但提出特定特點(diǎn)包括設(shè)計(jì)、 工藝、材料等等的組合可促進(jìn)此類改良。特點(diǎn)的組合可包括但不限于粘結(jié)材料的組成、可包 括氫化鈦的活性粘結(jié)劑的存在、研磨制品中的鎢與鑄鐵比、研磨制品中的含銅組合物與鑄 鐵比、研磨制品中的含鈦組合物與鑄鐵比、研磨制品中的碳化鎢與鑄鐵比、研磨制品中的碳 化鎢與含銅組合物比、研磨制品中的含銅組合物和含鈦組合物與鑄鐵比以及這些特點(diǎn)的組 合。值得注意的是，這些特點(diǎn)的組合顯示在高速研磨操作中的改良性能。具體地且不希望束 縛于任何特定理論，本文描述的研磨制品的實(shí)施例證實(shí)改良的材料去除率特征，例如增加 的磨合長度、增加的最大初速度特征、以被研磨的工件的線性米表示的增加的使用壽命、增 加的修整頻率和在研磨后改良的工件邊緣質(zhì)量或其組合。
[0095] 在前文中，提及具體實(shí)施例和某些部件的聯(lián)系是舉例說明性的。應(yīng)當(dāng)理解提及作 為聯(lián)接或聯(lián)系的部件預(yù)期公開所述部件之間的直接聯(lián)系或者通過一種或多種插入部件的 間接聯(lián)系，如進(jìn)行如本文討論的方法應(yīng)理解的。像這樣，上文公開的主題視為舉例說明性而 不是限制性的，并且所附權(quán)利要求預(yù)期涵蓋落入本發(fā)明的真實(shí)范圍內(nèi)的所有此類修飾、增 強(qiáng)及其他實(shí)施例。因此，至法律允許的最大程度，本發(fā)明的范圍由下述權(quán)利要求及其等價(jià)物 的最廣泛的容許解釋決定，并且不應(yīng)受前述詳述約束或限制。
[0096] 提供本公開內(nèi)容的摘要以順應(yīng)專利法，并且伴隨它不用于解釋或限制權(quán)利要求的 范圍或含義的理解提交。另外，在前述詳述中，各種特征可在單個實(shí)施例中集合或描述，用 于精簡本公開內(nèi)容的目的。本公開內(nèi)容不應(yīng)解釋為反映請求保護(hù)的實(shí)施例需要比每項(xiàng)權(quán)利 要求中明確敘述的更多的特點(diǎn)的意圖。相反，如下述權(quán)利要求反映的，本發(fā)明的主題可涉及 所公開實(shí)施例中任一的小于所有特點(diǎn)。因此，下述權(quán)利要求摻入詳述內(nèi)，其中每項(xiàng)權(quán)利要求 單獨(dú)表示為限定分開請求保護(hù)的主題。
[0097] 許多不同方面和實(shí)施例是可能的。這些方面和實(shí)施例中的一些在下文描述。在閱 讀本說明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解這些方面和實(shí)施例僅是舉例說明性的，并且不限 制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例可依照如下文列出的任何一項(xiàng)或多項(xiàng)。
[0098] 項(xiàng)目1.研磨工具，其包括本體，所述本體包括包含在粘結(jié)材料內(nèi)的含有超級研磨 材料的磨粒、包含在粘結(jié)材料內(nèi)的含有含鈦組合物的活性粘結(jié)劑、以及下述中的至少一種： 不大于約1的鎢與鑄鐵比[W/CI]、不大于約1的含銅組合物與鑄鐵比[CCC/CI]、不大于約1的 含鈦組合物與鑄鐵比[TiCC/CI]、不大于約1的碳化鎢與鑄鐵比[WC/CI]、不大于約1的碳化 鎢與含銅組合物比[WC/CCC]、不大于約1.5的含銅組合物和含鈦組合物與鑄鐵比[(CCC+ TiC)/CI]及其組合。
[0099] 項(xiàng)目2.形成研磨工具的方法，所述方法包括提供包含粘結(jié)材料、含有超級研磨材 料的磨粒、含有含鈦組合物的活性粘結(jié)劑、以及下述中的至少一種的混合物:不大于約1的 鎢與鑄鐵比[W/CI]、不大于約1的含銅組合物與鑄鐵比[CCC/CI]、不大于約1的含鈦組合物 與鑄鐵比[TiCC/CI]、不大于約1的碳化鎢與鑄鐵比[WC/CI]、不大于約1的碳化鎢與含銅組 合物比[WC/CCC]、不大于約1.5的含銅組合物和含鈦組合物與鑄鐵比[(CCC+TiC)/CI ]及其 組合，并且將所述混合物形成為研磨工具。
[0100] 項(xiàng)目3.項(xiàng)目1和2中任一項(xiàng)的研磨工具或形成研磨工具的方法，其中所述鎢與鑄鐵 比[W/CI ]不大于約0.9、不大于約0.8、不大于約0.7、不大于約0.6、不大于約0.5、不大于約 0.4、不大于約0.3、不大于約0.2、不大于約0.1、不大于約0.05、不大于約0.01或不大于約 0.005,其中鎢與鑄鐵比[W/CI]基本上為零。
[0101] 項(xiàng)目4.項(xiàng)目1和2中任一項(xiàng)的研磨工具或形成研磨工具的方法，其中所述鎢與鑄鐵 比[W/CI]為至少約0.001、至少約0.005、至少約0.01、至少約0.05、至少約0.1。
[0102] 項(xiàng)目5.項(xiàng)目1和2中任一項(xiàng)的研磨工具或形成研磨工具的方法，其中所述含銅組合 物與鑄