[013引实例2的磨料制品是切割轮（类型/形状41)，其选自根据下面的过程制备的批 次：将AP9 (1254克）与120克的PR1和5ml的FA在KitchenAid混合器中混合7分钟。运 是混合物1。通过如下方式制备混合物2 :将39. 2重量％的PR2、51. 7重量％的PAF、8. 2重 量％的SiCW及0. 9重量％的CB在Loedige混合器（FM300D型）中混合3分钟。随后混 合物1和混合物2渗混并在KitchenAid混合器中混合10分钟。在混合期间加入P0 (10ml) W控制混合物粘度并减少粉尘形成。
[0139] 将混合物置于开口浅容器中，并使之在室内溫度和湿度下调理16小时。随后，通 过2X2mm开口的筛网筛分W去除凝聚物。然后使用马特尼尼（Maternini)型号SP400C压 力机将运种经过筛分的混合物在125mm直径冲模中压制。将稀松布置于冲模中，然后加入 27克的上述混合物，并且加入第二块稀松布。添加薄纸标签和金属中屯、孔轴衬。W390kg/ cm2对该组合物进行压制。
[0140] 随后将切割轮置于由叠堆形式的涂布有PTFE的片材隔开的金属板之间，并且W 70kg压制在一起并用螺钉进行固定。将叠堆置于固化烘箱中。将烘箱在75°C下加热1.5 小时，在90°C下加热1，5小时，在110°C下加热4小时，在135°C下加热4小时，在188°C下 加热3小时，然后在188°C下保持8小时。随后关闭加热装置，并使烘箱冷却。在冷却之后， 将切割轮从侣和PT阳片材叠堆拆下。最终切割轮的尺寸为：直径为124. 9mm至125. 1mm， 并且厚度为1. 24至1. 34mm。中屯、孔直径为22. 30mm。
[0141] 连俩I3
[0142]W与实例2相同的方式制备实例3的磨料制品，不同的是组成发生变化，如表3所 示。最终切割轮的尺寸为：直径为125. 0mm至125. 2mm，并且厚度为1.64至1.70mm。中屯、 孔的直径为22. 31mm。
[014引比巧俩IC-D
[0144] W与实例2相同的方式制备比较例C和D，不同的是组成发生变化，如表3所示。 阳14引 比巧俩IE-F
[0146] W与实例3相同的方式制备比较例E和F，不同的是组成发生变化，如表3所示。 阳147]比巧例G
[0148]比较例G为可商购获得的切割轮，其可作为125X1. 2X22A60Q-BFXAPremium 切割轮，型号77966(标称厚度：0. 045")得自德国诺伊恩拉德的泰利莱公司（Tyrolit GmbH&Co.KG,Neuenrade,Germany)。 。"引比巧例Η
[0150]比较例Η为NORTONCHARGERRIGHTCUT5"X045"X7/8"(13cmX0.llcmX2. 2cm)l 型切割轮，部件号662528265707RC5CH(标称厚度：0. 067" (0. 17cm))，得自马萨诸塞州伍斯 特的圣戈班磨料公司（SaintGobainAbrasives,Inc. ,Worcester,Massachusetts)。
[0151]比巧俩II
[015引 比较例I为SAITECH5'X. 045'X7/8'（13cmX0.llcmX2. 2cm) 1 型切割轮， 部件号23177(标称厚度：0. 063" (0. 16cm))，得自康涅狄格州北溫德姆的制造皿Q公司 (ManufacturingHDQ,NorthWindham,Connecticut)0 阳1閲比巧例T
[0154]比较例J为P阳畑SG-ELASTIC5'X. 045'X7/8'（13cmX0.llcmX2. 2cm) 1 型切 割轮，部件号EHT125-1.6RSG-INOXEDP63608(标称厚度：0. 062" (0.16cm))，得自马萨诸 塞州莱明斯特的菲亚德公司（P阳畑INC. ,Leominster,Massachusetts)。
[0155]
阳15引 育巧切割测试
[0157] 在得自意大利马尔纳泰的戴维德马特尼尼SPA公司值avideMaternini SPA(Malnate，Italy))的型号为PTA100/230的马特尼尼（Maternini)切割试验机上测试 所述切割轮，所述切割试验机配有230V4英寸博世度osch)研磨机型号GWS6-100(标称 rpm10, 000)。切割测试机在W下参数下使用：测试程序125-SS-R;切割电流：3. 5A，系数kp =15,系数kd= 30。工件为16mm的实屯、304不诱钢棒。记录平均切削时间和切削数量两 者，直到切割轮达到100mm的直径。对比性测试结果示于表4(W下）中，其中在测试结束 时的面积系数等于（工件的横截面积X切削数量）除W切割轮的磨损面积。
[015引 表4
[0159]
[0160] 将比较例C和E分别与比较例D和F进行比较时，通过磨料颗粒的等离子体处理 实现了约38-40%的性能提高。等离子体改性的磨料颗粒的硅烷处理（实例2和3)使寿命 提高了约额外20%，从而获得与含未处理的磨料颗粒的磨料制品相比总共约50-60%的性 能提高。对未进行附加硅烷处理的等离子体改性的磨料颗粒（比较例D和巧的切削时间 最明显地缩短（快约8-10%)。
[0161] 丰持磨削测试1
[0162] 将待测试的磨料切割轮安装在5"(13cm)博世度osch)直角磨床（1803EVS，120V， 1. 45HP，11. 00化pm)中，并且对不诱钢的3mm厚片材进行线性切削。记录切割轮的初始直 径、最终直径和厚度。测试的终点为切割轮磨损到68mm的直径或者成功切削一米的不诱钢 片材，W先发生者为准。如果达到68mm直径终点，则记录切削的长度。如果达到一米终点， 则记录完成该切削的时间。测试数据示于表5(W下）中。
[0163]
[0164] 与比较例C相比，比较例D持续几乎2倍（切削Im，而非仅0. 53m)，而实例2显示 出与比较例C相比约50%改善。对于实例3,与对比性轮相比，轮磨损和切削时间两者都显 著减少。 阳1巧]丰持磨削测试2
[0166] 将待测试的磨料切割轮安装在5英寸（13cm)博世度osch)直角磨床（1803EVS， 120V，1. 45HP，11000巧m)上，W进行穿过钢棒原材的连续切削。记录在终点（达到68mm轮 直径）之前进行的切削的数量。测试数据示于表6(W下）中。
[0167] 表6 [016引
[0169] 虽然等离子体处理（比较例D)使比较例C的性能提高了约30 %，但与比较例C相 比，附加硅烷处理（实例2)使总体性能提高了约60%。与比较例E相比，比较例F的性能 提高了约32%，而实例3的附加硅烷处理得到约90%的总增加量，使得与对比性商品相比 性能提高3. 5-6倍。
[0170] 总之，当比较不同测试方法（自动相对于手持）和不同工件形状（棒原材相对于 片材金属）时，可观察到轮性能的明确排序，等离子体改性的矿物显示出轮磨损的性能改 善（更长寿命），并且附加硅烷处理显示出性能提高。
[0171] 在未脱离本公开的实质和范围的情况下，本领域普通技术人员可W实践本公开的 其他修改和变型，本公开的实质和范围在附随的权利要求书中有更具体地示出。应当理解， 各种实施例的方面可整体地或部分地与各种实施例的其他方面互换或结合。W上获得专利 证书的专利申请中所有引用的参考文献、专利或专利申请按照一致的方式通过引用W其整 体并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应W前述 【具体实施方式】中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的 本公开而给定的之前描述的【具体实施方式】不应理解为是对该公开范围的限制，本发明的范 围由权利要求书及其等效进行限定。
【主权项】
1. 一种制备磨料颗粒的方法，所述方法包括W下步骤： a) 使第一陶瓷颗粒暴露于有机硅烷衍生的等离子体W形成等离子体处理的陶瓷颗粒， 所述有机硅烷衍生的等离子体由包含有机硅烷和氧的组分形成，其中所述有机硅烷衍生的 等离子体基本上不含氣；W及 b) 使偶联剂与所述等离子体改性的陶瓷颗粒接触W提供所述磨料颗粒。2. 根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在步骤a)之前的W下步骤： 使第二陶瓷颗粒暴露于氧等离子体W形成所述第一陶瓷颗粒。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中所述有机硅烷包括四甲基硅烷。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述组分还包含选自氮、氣、氣、W及 它们的组合的惰性气体。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述偶联剂包括由下式表示的有机 硅烷偶联剂： Ri-SiYs 其中Ri为一价有机基团，并且每个Y独立地为可水解的基团。6. 根据权利要求5所述的方法，其中R1具有3至12个碳原子并且选自由环氧基烷基 基团、径基烷基基团、簇基烷基基团、氨基烷基基团、丙締酷氧基烷基基团W及甲基丙締酷 氧基烷基基团构成的组。7. 根据权利要求5所述的方法，其中每个Y独立地选自由-C1、-Br、-0C( = 0)R2W及 OR2构成的组，其中R嗦示具有1至4个碳原子的烷基基团。8. 磨料颗粒，每个磨料颗粒包括： 陶瓷忍，其中所述陶瓷忍不包含二氧化娃； 壳层，所述壳层至少部分地包封所述陶瓷忍，其中所述壳层包含娃、氧和氨，并且其中 所述壳层包含娃醇基团；W及 通过偶联剂与所述娃醇基团的至少一部分缩合而形成的至少一个残基。9. 根据权利要求8所述的磨料颗粒，其中所述残基由下式表示：其中Ri具有3至12个碳原子并且选自由环氧基烷基基团、径基烷基基团、簇基烷基基 团、氨基烷基基团、丙締酷氧基烷基基团W及甲基丙締酷氧基烷基基团构成的组。10. 根据权利要求8或9所述的磨料颗粒，其中所述磨料颗粒符合磨料行业规定的标称 等级。11. 一种磨料制品，所述磨料制品包括被保持在有机粘结剂中的根据权利要求8至10 中任一项所述的磨料颗粒。12. 根据权利要求11所述的磨料制品，其中所述磨料制品包括粘结的磨料制品。13. 根据权利要求11所述的磨料制品，其中所述磨料制品包括带涂层的磨料制品。14. 根据权利要求11所述的磨料制品，其中所述磨料制品包括非织造磨料制品。
【专利摘要】本发明公开了一种制备磨料颗粒的方法，所述方法包括使陶瓷颗粒暴露于有机硅烷衍生的等离子体以形成等离子体改性的陶瓷颗粒，所述有机硅烷衍生的等离子体由包含有机硅烷和氧的组分形成；以及使偶联剂与所述第二等离子体处理的陶瓷颗粒接触以提供所述磨料颗粒。本发明还公开了可通过所述方法制备的磨料颗粒，以及包含所述磨料颗粒的磨料颗粒。
【IPC分类】B24D3/14, B24D11/00
【公开号】CN105324211
【申请号】CN201480035399
【发明人】斯科特·R·卡勒, 摩西·M·戴维, 迈肯·吉沃特, 彼得·S·施塔赫
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年6月5日
【公告号】EP3013526A1, US20160193717, WO2014209567A1