粘结的磨料物品及形成方法

专利名称：粘结的磨料物品及形成方法
技术领域：
以下内容是针对于粘结的磨料并且具体是针对于结合了微晶氧化铝磨料颗粒的粘结的磨料物品。
背景技术：
研磨工具一般被形成为具有包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒以用于材料去除的应用。超级磨料颗粒(例如，金刚石或立方氮化硼(CBN)))或加晶种的(或甚至未加晶种的)烧结的溶胶凝胶氧化铝磨料颗粒，也称为微晶a-氧化铝(MCA)磨料颗粒，可以用于此类研磨工具中并且已知对于多种材料提供了优异的磨削性能。该粘结剂材料可以是有 机材料，如树脂；或无机材料，如玻璃或玻璃化的材料。具体而言，使用了玻璃化的粘结剂材料并且包含了 MCA颗粒或超级磨料颗粒的多种粘结的研磨工具在商业上可用于磨削精密的金属部件以及其他的要求一致的且改进的磨削性能的部件。某些粘结的研磨工具，特别是使用了玻璃化的粘结剂材料的那些，要求高温成形工艺，通常是在1000°c或更高的等级上，这会对磨料颗粒具有不利影响。事实上，已经认识到在形成研磨工具所必须的这样的高温下，该粘结剂材料可以与这些磨料颗粒、特别是MCA颗粒发生反应并且损害整体性，从而减小颗粒的锐度以及性能特性。其结果是，工业上已经转向降低为了形成粘结剂材料所必须的成形温度，以便抑制磨料颗粒在该成形过程中的高温降解。例如，为了减小MCA颗粒与玻璃化粘结剂之间的反应的量，美国专利号4，543，107披露了一种适合于在低达约900°C的温度下进行烧制的粘结剂组合物。在一种替代的途径中，美国专利号4，898，597披露了包含至少40%的制成玻璃料的材料、适合于在低达约900°C的温度下进行烧制的一种粘结剂组合物。利用了能够在低于1100°C并且实际上低于1000°C的温度下来形成的粘结剂材料的其他此类粘结的磨料物品包括美国专利号5，203，886 ;美国专利号5，401，284 ;美国专利号5，536，283 ；以及美国专利号6，702，867。工业上仍然继续要求此类粘结的磨料物品的改进的性能。发明的披露内容根据一个方面，一种磨料物品包括一个磨料本体，该磨料本体具有包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中该粘结剂材料包括小于约I. Omol %的氧化磷(P2O5)。该粘结剂材料可以具有在氧化钠(Na2O)的总含量与氧化钾(K2O)的总含量之间以[K20/Na20]定义的、按mol%测量的、具有大于约0. 5的值的一个比率。在另一个方面，一种磨料物品包括一个磨料本体，该磨料本体具有小于约50vol %的孔隙率以及包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中该粘结剂材料包括总含量小于约12mol%的碱金属氧化物以及小于约2. Omol %氧化锂(Li2O)。根据又另一个方面，一种磨料物包括一个磨料本体，该磨料本体具有包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中该粘结剂材料包括小于约2. Omol %的氧化锂(Li2O)、以及小于约IOmol %氧化硼(B2O3)。在还另一个方面，一种磨料物品包括一个磨料本体，该磨料本体具有包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中该粘结剂材料包括总含量小于约12mol%的碱金属氧化物。该磨料物品展现了进入该磨料本体之中不大于约2. 2mm的一种喷砂渗透度，该喷砂渗透度是在一个具有48cc的体积的喷砂室中使用标准砂子在15psi的压力下持续10秒的大约一个单次周期时间的测量条件下测量的。另一个方面包括一种磨料物品，该磨料物品包括一个磨料本体，该磨料本体具有包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中该粘结剂材料包括小于约IOmol %的氧化硼(B203)。该磨料本体进一步展现了进入该磨料本体之中不大于约2. 2mm的一种喷砂渗透度，该喷砂渗透度是在一个具有48cc的体积的喷砂室中使用标准砂子在15psi的压力下持续10秒的大约一个单次周期时间的测量条件下测量的。根据一个方面，一种形成磨料物品的方法包括将含有微晶氧化铝的磨料颗粒与一种粘结剂材料粉末进行混合，其中该粘结剂材料粉末包括不大于约15wt%的多种碱金属氧化合物；并且将该混合物形成一种生坯物品。该方法进一步包括将该生坯物品加热到至少 约1100°C的烧制温度以便形成一种磨料物品，该磨料物品具有包含在一种玻璃体粘结剂材料内的磨料颗粒。根据一个特别的方面，一种磨料物品包括一个磨料本体,该磨料本体具有小于约50vol %的孔隙率以及包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒包括微晶氧化铝。该粘结剂材料包括总含量小于约13mol%的碱金属氧化物以及小于约2. Omol %的氧化锂(Li2O)。更特别地，该粘结剂材料可以包含占该粘结剂材料的总摩尔量的小于约
12.8mol%、或者小于约12. 6mol%、或者甚至小于约12. 4mol %的多种碱金属氧化物。附图
简要说明通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。图I包括一个流程图，该流程图展示了根据一个实施方案的一种用于形成磨料物品的方法。图2包括根据一个实施方案形成的一个样品以及一种常规的粘结的磨料样品的平均功率消耗相对于材料去除速率的一个曲线图。图3包括根据一个实施方案形成的一个样品以及一种常规的粘结的磨料样品的平均表面粗糙度(Ra)相对于材料去除速率的一个曲线图。在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。优选实施方案的说明以下内容总体上是针对一种磨料物品，具体地是使用了包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒的一种粘结的磨料物品。此类磨料物品在材料去除的应用中是有用的，如在不同的行业中用于对工件进行精加工和/或磨削的那些。这些磨料物品的形状和大小可以进行确定以制造不同的精加工工具，如轮、锥形件、杯形的物品、珩磨石、和/或石材。图I包括一个流程图，该流程图展示了根据一个实施方案的一种用于形成磨料物品的方法。如所展示的，该方法在步骤101开始，将磨料颗粒与一种粘结剂材料粉末进行混合。根据一个实施方案，这些磨料颗粒可以包括一种无机材料，如一种氧化物。更具体地说，这些磨料颗粒可以包括微晶氧化铝(MCA)颗粒。这些MCA或溶胶凝胶氧化铝颗粒优选是通过一种加晶种或者未加晶种的溶胶凝胶法生产的。如在此使用的，术语“溶胶凝胶氧化 铝砂砾”是通过以下方法制成的氧化铝砂砾该方法包括将一种氧化铝一水合物的溶胶进行胶溶以便形成一种凝胶；将该凝胶进行干燥和烧制以便将其烧结；并且然后将所烧结的凝胶进行破碎、筛选、以及确定大小以便形成由a氧化铝微晶构成的聚晶颗粒(例如至少约95%的氧化铝)。除了 a氧化铝微晶之夕卜，初始的溶胶可以进一步包括高达按重量计15%的尖晶石、莫来石、二氧化锰、二氧化钛、氧化镁、稀土金属氧化物、氧化锆粉末或者氧化锆前体(可以按更大的量添加，如40wt%或更多)、或者其他相容的添加剂或它们的前体。这些添加剂可以经常被包括在内以便修改诸如断裂韧性、硬度、脆性、断裂力学、或者干燥行为这些特性。烧结的溶胶凝胶a氧化铝颗粒的制备在其他地方进行了更详细地说明。此类制备的细节可以例如在美国专利号4，623，364,4, 314，827、以及5，863，308中找到，将这些专利的内容通过引用结合在此。术语MCA颗粒被定义为包括任何含有至少60%的a氧化铝微晶的颗粒，这些颗粒具有至少95%的理论密度以及在500克下至少18GPa的维氏硬度(500克)。所烧结的溶胶凝胶a氧化铝颗粒可以包含不同于a氧化铝的、分散在这些a氧化铝微晶之间的材料片晶。总体上，这些a氧化铝颗粒以及这些片晶在以这种形式制造的时候其尺寸是亚微米的。在本发明中有用的MCA磨料颗粒的制备以及MCA磨料颗粒的类型的进一步的细节可以在众多引用了美国专利号4，623，364和4，314，827中所披露的基础技术的其他专利和公开物中的任何一个中找到。在这些磨料颗粒中使用的微晶氧化铝具有的平均微晶尺寸可以是小于I微米。事实上，在某些情况下，该微晶氧化铝具有的平均微晶尺寸可以是小于约0. 5微米、并且特别地处于约0. I与约0. 2微米之间的范围内。另外，将理解的是，在此的实施方案的粘结的磨料物品可以利用的某一含量的次级磨料颗粒。当使用次级磨料颗粒时，此类磨料颗粒可以占该工具的总磨料颗粒的从约
0.Ivol%到约97vol%,并且更优选地从约30vol到约70vol%。可以使用的次级磨料颗粒包括但不限于氧化铝氧化物、碳化硅、立方氮化硼、金刚石、燧石以及石榴石颗粒、以及它们的组合。关于该粘结剂材料粉末，可以使用无机材料，并且具体地是有助于形成一种具有玻璃体粘结剂的最终磨料物品的多种无机材料。即，这种最终形成的粘结的磨料物品可以具有一种具有某一含量的非晶相的玻璃体粘结剂。具体地说，在此的实施方案的这种最终形成的粘结的磨料物品可以具有一种基本上由非晶相组成的粘结剂材料。在特别的情况下，该粘结剂材料粉末可以包括无机材料，如氧化物。值得注意的是，该粘结剂材料粉末可以包括适合用于形成该玻璃化的最终粘结剂材料的一种玻璃料材料。一种玻璃料材料可以包括一种由玻璃形成的粉末材料，它是通过首先烧制到一个升高的温度(例如，1000°c或更高)、冷却、压碎、以及确定大小从而产生一种粉末状材料(“一种玻璃料”)来形成的。然后可以使该玻璃料在适当地低于用来由原材料(如硅石和粘土)制造该玻璃的初始烧制温度的一个温度下进行熔化。
以下段落指出了可以在该粘结剂材料粉末中使用的某些含量和某些组分。将理解的是，在此提及的在形成该混合物的过程中的特定含量的某些组分不一定在该最终形成的磨料物品中形成了具有所指出的每个物种的精确相同的含量的一种最终的粘结剂组分。即，在该形成过程中，某些物种的含量可以改变，以使这种最终形成的粘结的磨料不一定包含与最初包含在该初始混合物的粘结剂材料粉末之中相同的含量的某些物种。此处的实施方案可以使用一种具有玻璃料材料的粘结剂材料粉末。玻璃料材料可以由氧化物形成，如硅石、碱金属氧化合物、碱土金属氧化合物、以及它们的一种组合。该玻璃料材料有助于在这种最终形成的粘结的磨料中适当地形成一种玻璃化的粘结剂材料。根据一个实施方案，该粘结剂材料粉末可以包括某一含量的娃石(SiO2)。例如,在此的实施方案可以使用一种由至少约50mol %的硅石形成的粘结剂材料粉末。在其他实施方案中，硅石的量值可以更大，如至少约5511101%,如至少约5611101%,并且特别地是处于约5511101%与约70mol%之间范围内的硅石。另外，该粘结剂材料粉末可以包括某一含量的碱金属氧化合物，并且特别低含量的此种碱金属氧化物，这在低温粘合剂组合物中可能更普遍。碱金属氧化合物是使用了表示为元素周期表中的IA族元素的碱金属种类的氧化合物以及络合物，如氧化锂(Li2O)、氧化钾(K2O)、氧化钠(Na2O)、以及它们的一种组合。根据一个实施方案,该粘结剂材料粉末可以由总计不大于约14mol%的碱金属氧化合物形成。在其他情况下，该粘结剂材料粉末是由更少的碱金属氧化合物形成的，如在不大于约13111011%'不大于约12.不大于约12.不大于约12. 4mol *%、不大于约12mol%、或者甚至不大于约Ilmol%的级别上。在此的具体实施方案可以形成如下一种粘结剂材料粉末，该粉末具有的碱金属氧化合物的总含量是处于约5mol%与约14mol%之间，如约811101%与约1311101%之间、约911101%与约12. 8mol %之间、或者甚至约911101%与约12mol%之间的范围内。具体地关于氧化锂，该粘结剂材料粉末可以包括一个特别低含量的氧化锂，这在某些低温粘结剂组合物中可能更普遍。例如，在此处的多个实施方案中，该粘结剂材料粉末可以由小于2. Omol%的氧化锂形成。在其他情况下，氧化锂的含量可以更小，例如在小于约
I.5mol%的级别上,如小于I. Omol如小于0.在一种具体的情况下，该粘结剂材料粉末被形成为使得它基本上不含氧化锂。该粘结剂材料粉末可以由一个特定含量的氧化钠形成的。例如，在此的实施方案可以使用处于约2. Omol %与约8. Omol %之间，如约3. Omol %与约7. Omol %之间的。另外，在此的实施方案可以使用一个特定含量的氧化钾，如处于约2. Omol %与约
8.Omol %之间、如约3. Omol %与约8. Omol %之间的范围内。该粘结剂材料粉末可以由某一含量的多种碱土金属氧化合物形成。碱土金属氧化合物是结合了来自元素周期表的2A族中存在的碱土金属元素中的二价物种的氧化合物和络合物。即，例如，某些适合的碱土金属氧化合物可以包括氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)、以及它们的一种组合。根据一个实施方案，所使用的粘结剂材料粉末可以由总计不大于约IOmol %的碱土金属氧化合物形成。在其他情况下，该碱土金属氧化合物含量是更少的，如在不大于约9. Omol %、不大于约8. Omol %、或者甚至不大于约7. Omol%的级别上。在此的具体实施方案可以使用总含量在约2. Omol%与约10mol%之间、如在约4. Omol%与约9. Omol%之间的范围内的碱土金属氧化合物。在这些碱土金属氧化合物之中，与该粘结剂材料粉末内的其他碱土金属氧化合物相比，氧化镁能以最大的含量存在。例如，该粘结剂材料粉末可以由至少约2. 0mol%、如至少3. 0mol%的氧化镁形成。在某些混合物中，该粘结剂材料粉末可以包含在约3. 0mol%与
7.Omol%之间、并且更特别地处于约3. Omol1^与6. Omol%之间的范围内的氧化镁。该粘结剂材料粉末可以包括某一含量的氧化钙。例如，在此的实施方案可以使用由至少约0. 5mol%的氧化钙(如处于约0. 5mol%与3. Omol %之间范围的氧化钙)形成的一种粘结剂材料粉末。该粘结剂材料粉末可以包括某一含量的氧化钡。然而，氧化钡的量可以小于氧化镁和/或氧化钙的量。总体上，该粘结剂材料粉末包含小于约2mol%、如小于约Imol %的 氧化钡。根据在此的实施方案，该粘结剂材料粉末可以被形成为具有一个特定含量的氧化铝(Al2O3)。例如，在此的实施方案可以使用由小于约13mol%的氧化铝、如小于约12mol%的氧化铝、或者甚至小于约的氧化铝形成的一种粘结剂材料粉末。而且，某些混合物可以使用由含量处于约8. Omol1^与约13mol %之间、如在约8. Omol1^与约1211101%之间的范围内的氧化铝形成的一种粘结剂材料粉末。除了以上指出的氧化物种类之外，该粘结剂材料粉末可以被形成为具有一个特定含量的氧化磷(P2O5),与某些低温粘结剂组分相比较，这个含量可以是一个特别小的量。例如，该粘结剂材料粉末可以由小于I. Omol %的氧化磷形成。在其他实施方案中，该粘结剂材料粉末可以由小于0. 5m0l%的氧化磷形成。在特别的情况下，该粘结剂材料粉末可以被形成为使得它基本上不含氧化磷。另外，该粘结剂材料粉末可以由特定含量的氧化硼(B2O3)形成，这些含量可以低于某些低温粘结剂组分。例如，该粘结剂材料粉末可以包含小于10mol%的氧化硼。在其他情况下，该粘结剂材料粉末可以由小于约9. Om0l%、或者甚至小于8. Omol^的氧化硼形成。具体的实施方案可以使用由约5. Omol1^与约IOmol1^之间、如约5. Omol1^与9. Omol%之间的氧化硼形成的一种粘结剂材料粉末。该粘结剂材料粉末可以包括其他材料，如某些其他的金属氧化合物或络合物。适合的另外的金属氧化合物或络合物可以包括某些金属元素(如过渡金属种类)的氧化物。此类金属氧化合物或络合物可以包括氧化铁、氧化钛、氧化锆、氧化锌、氧化锰、氧化钴、氧化铬、氧化钒、氧化铋、以及它们的一种组合。此类另外的金属氧化物种类可以少量存在，使得该粘结剂材料粉末包含小于约2. Omol %并且更特别地小于约I. Omol %的任何一种以上指出的单独的氧化合物。在形成磨料颗粒在该粘结剂材料粉末中的一个混合物之后，将理解的是，可以将其他的材料加入该混合物中。例如，可以将某些有机化合物加入该混合物中，如粘合剂等等，以辅助该物品的形成。根据一个具体实施方案，该混合物可以包含某一含量的聚乙二醇、动物胶黏剂、糊精、马来酸、胶乳、蜡乳液、PVA、CMC、以及其他有机和/或无机的粘合剂。另外，可以在该混合物中提供其他添加剂以便协助该最终的粘结的磨料物品的形成。例如，一些适合的添加剂可以包括成孔物，这些成孔物包括但不限于空心玻璃珠粒、研磨的胡桃壳、塑料材料的珠粒或有机化合物珠、泡沫玻璃颗粒以及泡沫氧化铝、长形的颗粒、纤维、以及它们的组合。在步骤101形成该混合物之后，该过程可以在步骤103通过将该混合物成形而形成一个生坯物品来继续。生坯物品是指一个未完成的物品，它可以不进行充分热处理来完成致密化(即，完全烧结的)。根据一个实施方案，形成该混合物的过程可以包括一个压制操作，其中将该混合物压制成一种与所预期的最终形成的粘结的磨料物品相似的特定形状。压制操作可以作为一个冷压操作来进行。适合的压力可以是处于约10与约300吨之间的范围内。在步骤103适当地形成该混合物之后，该过程可以在步骤105通过将该生坯物品加热到至少1100°C的烧制温度而形成该磨料物品来继续。烧制总体上是在适合于形成玻璃化的粘结剂材料的一个温度下进行。在此的实施方案的形成过程值得注意地使用了高的烧制温度，如至少约110(TC。在其他情况下，该烧制温度可以更高，如至少约1150°C、至少1200°C、至少约1250°C、或甚至于至少约1300°C。用于形成在此的实施方案的粘结的磨料 物品的烧制温度可以是处于约1100°C与约1400°C之间、如约1100°C与约1300°C之间的范围内。总体上，烧制可以在环境气氛中进行，使得它包含空气。总体上，烧制的峰值温度的延续时间可以是至少约I小时、并且特别地处于约I到10小时之间的范围内。在将该物品充分加热而形成了具有包含在玻璃体粘结剂材料内的磨料颗粒的一种粘结的磨料物品之后，冷却该物品。在此的实施方案额可以使用一个自然冷却过程，其中将该加热炉的电力关掉，并且使该物品从烧制温度自然冷却到室温。如以上指出的，在此的实施方案的粘结的磨料物品可以包括被包含在一种粘结剂材料中的磨料颗粒，其中该粘结剂材料是一种具有非晶相的玻璃体材料。此外，以上已经指出，特定含量的某些组分(例如，碱金属氧化合物，硅石、氧化铝、氧化硼，等等)可以在该高温形成过程中发生变化，使得这种最终形成的粘结的磨料物品具有的此类组成的含量与初始混合物内此类组份的含量相比是不同的。因此，在此的实施方案的粘结的磨料物品被形成为使得该磨料物品的最终粘结剂材料具有某些含量的某些组分以及更特别地的某些组分之比，使得这种粘结的磨料物品可以在高温下形成而没有这些微晶氧化铝磨料颗粒的严重降解以及溶出。具体而言，该磨料物品的最终粘结剂组合物可以具有一个特定含量的多种碱金属氧化合物。例如，关于氧化钠，该粘结剂材料可以包含不大于约8. Omol %的氧化钠。在其他实施方案中，氧化钠的量可以更小，如不大于约7. Omol%、或者甚至不大于约6. 0mol%。在特别的情况下，该粘结剂材料可以包含在约2. 0mol%与约8. 0mol%之间、并且更特别地在约3. 0mol*%与约6. 0mol*%之间的氧化钠。关于氧化钾，该粘结剂材料可以包含至少约4. Omol %的氧化钾。在其他情况下，该粘结剂材料可以包含至少约5. 0mol%的氧化钾。在某些实施方案中，该磨料物品的最终粘结剂材料可以具有在约4. 0mol%与约10mol%之间、并且更特别地在约4. 0mol%与约
8.Omol %之间的氧化钾。此外，该磨料物品的最终粘结剂材料可以被形成为使得它具有氧化钾含量与氧化钠含量之间的一个特定比率。例如，以mol%的氧化钾与氧化钠之间以[K20/Na20]表示的比率可以具有大于约0. 5的值。在其他实施方案中，该比率可以大于约0. 75，如大于约0. 9、或者甚至大于I. O。值得注意的是，最终粘结剂材料的组成可以使用处于约0. 5与约2. 2之间、如约0. 75与约2. 0之间、约0. 8与I. 9之间、或者甚至约1.0与约I. 4之间的范围内的一个氧化钾与氧化钠之比[K20/Na20]。 如以上指出的，该粘结剂材料的初始混合物可以包含特别低的量值的某些碱金属氧化合物，如氧化锂。这样，该磨料物品的最终形成的粘结剂材料总体上可以具有小于约
2.Omol %的氧化锂，如小于I. 5mol %、如小于I. Omol %、或者甚至小于0. 5mol %的氧化锂。值得注意的是，在具体实施方案中，该磨料物品的最终形成的粘结剂材料可以基本上不含氧化锂。在此的实施方案的磨料物品可以具有总含量显著低于其他常规粘结剂材料的碱金属氧化合物，这有助于在高温下使用具有高整体性的MCA颗粒形成粘结的磨料物品。SP，在最终的粘结剂材料内的碱金属氧化合物的总含值可以是小于约13mol%。具体地说，碱金属氧化合物的总含量可以占该粘结剂材料内的材料总摩尔数的小于约12. 8mol%、小于约12. 6mol%、小于约12. 4mol%或者甚至小于约11. 5mol%。在某些情况下，在此的这些磨料物品被形成为使得最终的粘结剂材料具有的碱金属氧化合物总含量是小于13mol%并且大于约8. 如小于约12. 811101%并且大于约9. Omol或者小于约1211101%并且大于8mol*%、或者小于约11. 511101%并且大于9. Omol%、并且更特别地小于约11. 511101%并且大于 9. 5mol%。在此的实施方案的这些磨料物品可以具有一个特定含量的氧化磷。例如，该最终形成的粘结剂材料可以具有小于约I. Omol %的氧化磷,如小于约0. 5mol%的氧化磷。具体地说，该磨料物品的最终形成的粘结剂材料可以基本上不含氧化磷。在此的实施方案的磨料物品的最终形成的粘结剂可以具有一个特定含量的氧化硼。例如，该最终形成的粘结剂材料可以具有小于10mol%的氧化硼。在其他情况下，该最终形成的粘结剂材料可以包含小于约9. Omol%、如小于8. Omol^的氧化硼。在某些实施方案中，该最终形成的粘结剂材料具有的氧化硼含量是处于约1.0mol%与约10mol%之间、如约2. Omol%与约9. Omol%之间、或者甚至约2. Omol%与约8. Omol%之间的范围内。除了包含在该最终形成的粘结剂材料内的氧化硼总含量之外，在此的实施方案可以使用在该氧化硼含量与其他碱金属组合物之间或者甚至在氧化硼总含量与碱金属氧化合物总含量之间的一个特定比率。如将理解的，该粘结剂材料可以包含一个显著量的硅石。即，该最终形成的粘结剂材料可以被形成为使得它包含大半量值的娃石(即，大于5011101%的娃石)。在其他实施方案中，该最终形成的粘结剂材料可以包含大于约55mol%的娃石,特别是处于约55mol%与约70mol%之间、并且更特别地处于约5511101%与约65mol%之间的范围内的娃石。另外，该最终形成的粘结剂材料可以展现出在硅石含量与该碱金属氧化合物总含量(CaJ之间以mol%计并且以[C_/Si02]表示的、具有大于约0. 17的值的一个特定比率。在其他实施方案中，该比率[Ca(x;/Si02]可以大于约0. 18，如在约0. 17与0.6之间，并且特别地是在约0. 18与约0. 5之间的范围内。该最终形成的粘结剂材料可以展现出适合用于形成该高温粘结的磨料物品的某些含量的氧化铝(Al2O3)15例如，该最终的粘结剂材料可以包含至少约12mol%的氧化铝，如至少约13mol%的氧化铝，或甚至至少约14mol%的氧化铝。此外，该最终粘结剂中氧化铝的总含量可能是受限的，如不大于约18m0l%、不大于约17m0l%、或者甚至不大于约16mol %。如将理解的，氧化铝的量值可以是与该粘结剂材料内的其他物种(S卩，氧化合物)的总含量相比而进行控制，这些其他物种包括但不限于硅石、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、硼化物、以及它们的一种组合。另外，该最终形成的粘结剂材料可以包含某一含量的多种碱土金属氧化合物(Caeoc)。适合的碱土金属氧化合物可以包括氧化镁、氧化钙、氧化锶、以及氧化钡。在具体的情况下，该磨料物品可以被形成为使得最终的粘结剂材料可以包含不大于约6.
不大于约5. Omol%、或者甚至不大于约4. Omol %的氧化镁。在某些实施方案中，该最终形成的粘结剂材料包含在约I. Omol1^与约6. Omol1^之间、如在约I. Omol1^与约4.
间的氧化镁。另外，该最终形成的粘结剂材料可以包含一个特定含量的氧化钙，具体地是小于氧化镁的含量的一个量值。例如，该最终形成的粘结剂材料可以包含小于约6. Omol%的氧 化钙，如小于约4. Omol %的氧化钙，或者甚至小于约3. Omol %的氧化钙。在某些实施方案中，该最终形成的粘结剂材料可以包含在约I. Omol1^与约5. Omol1^之间、如在约I. Omol%与约3. Omol%之间的氧化钙。此外，该最终形成的粘结剂材料可以包含量值小于约2. Omol %、如小于约I. Omol%、并且特别地处于约0. Imol1^与约I. Omol%之间的范围内的氧化钡。碱土金属氧化合物的总含量(CaeJ可以是至少约I. Omol%、如至少约2. Omol%、或者甚至至少约3. Omol%。而且，在此的实施方案可以使用如下一种最终形成的粘结剂材料，它具有的碱土金属氧化物的总含量是小于约9. Omol %、如小于约8. Omol %、或者甚至小于约7. Omol%。即，根据在此的实施方案的磨料物品的最终形成的粘结剂材料可以具有处于约2. Omol %与约9. Omol %之间的范围内、如处于约3. Omol %与约7. Omol %之间的范围内的碱土金属氧化物总含量。除了碱土金属氧化合物总含量之外，该粘结剂材料可以使用在该碱金属氧化合物总含量与碱土金属氧化合物总含量之间的一个特定比率。该碱金属氧化合物总含量(以mol%计)与二价碱土金属化合物总含量(以mol%计)相比的比率可以是表示为[Catx/CaeJ、具有至少约I. 2的值的一个比率。在其他实施方案中，这个比率可以是至少约I. 5、如至少约I. 75、至少约2. O。而且，这个比率总体上可以是小于约3. 5、如小于3. 25、并且小于
3.O。某些实施方案使用了如下一种粘结剂材料，该粘结剂材料具有的这些碱金属氧化合物与二价碱土金属化合物之比[Ca(x;/Cae。。]是处于约I. 2与约3. 5之间、如约I. 5与约3. 25之间、如约I. 75与约3. 0之间的范围内，并且更具体地处于约2. 0与约2. 75之间的范围内。本发明的研磨工具的组成优选地包含从约34vol%到约56vol%、如在约40vol%与约54vol%之间、并且更特别地在约44vol%与约52vol%之间的磨料颗粒总含量。该MCA磨料可以占该磨料物品的总磨料颗粒的约Ivol %到约IOOvol %之间，如占该磨料物品中磨料颗粒总体积的约10vol*%到约80vol*%之间、或30vol*%到约70vol*%之间。在此的实施方案的这些磨料物品可以包括在约3. 0与约30之间的粘结剂材料。在更特别的情况下，该磨料物品可以包含在约3voI %到约25voI %之间的粘结剂,在约4vol%到约20vol%之间的粘结剂,并且甚至在约5vol%到约18. 5vol%之间的粘结剂。此夕卜，一些磨料物品可以包括0. Ivol %到60vol%的一种或多种次级磨料颗粒、填充剂和/或添加剂类。
尽管大多数的研磨工具可以具有不同的孔隙度，然而根据在此包含的实施方案所形成的一些磨料本体可以呈现出某一含量的孔隙率。例如，该磨料本体可以具有小于该磨料本体总体积的约50Vol%的一个孔隙率。在其他情况下，该孔隙率可以是小于约49vol %，如小于约40vol %。在特别的情况下，某些磨料本体可以被形成为具有如下的一个孔隙率，该孔隙率是至少约20vol%并且小于约40vol%，如至少约30vol%并且小于约50vol %,并且更特别地在约30vol*%与约49vol*%之间。在此说明的这些磨料物品可以通过一种高温形成工艺来形成，而这些含微晶氧化铝的磨料颗粒没有特别的溶出或降解。具体地说，根据在此的这些方法形成的这些磨料本体可以展现出一种特殊的硬度，如在以下条件下的喷砂渗透度试验中测量的。喷砂试验如下进行首先在一个工作台上以一个测量杆校准一个标准件，如一种玻璃板材料，并且使该标准件与该喷砂密封件的表面相接触。在具有48cc体积的一个室中使用15psi的空气压力将标准等级的砂子材料喷射在该标准件(或样品)的表面上持续10秒的一个单次周期时间。测量并且记录一个单次周期之后在该标准件中形成的孔的深度。在确定了该标准件中形成的孔的深度是处于适当的范围内之后，对根据在此的实施方案形成的样品进行试验。如将理解的，这个深度值越低，则磨料物品将越硬。在此的实施方案的某些磨料物品展现了不大于约2. 2mm的喷砂渗透度。事实上，某些磨料本体呈现出的喷砂渗透度是不大于约2. 1_、如不大于约2. 0_、不大于约I. 9_、不大于约I. 8mm、并且甚至不大于约I. 6mm。实例制备了两个样品一个根据在此的实施方案形成的样品SI，以及具有常规粘结剂材料的第二个常规样品CS1。在具体的磨削条件下测试这两个样品SI和CSl以比较它们的性能特性。通过首先将80wt*% -90wt*%的磨料颗粒与9wt*% -15wt*%的一种具有下表I中提供的组成的初始粘结剂材料进行组合来形成样品SI。该混合物进一步包括余量(wt%)的、包括一种粘合剂材料的其他添加剂。首先将样品I冷压以便形成一个生坯物品，并且此后在约1200°C的一个烧制温度下进行烧结以便形成一个最终的粘结的磨料物品，该磨料物品具有大致46vol % -50vol %的磨料颗粒、7vol % -Ilvol %的粘结剂材料、以及余量的孔隙率。该粘结剂材料的最终组成提供在表I中。表I
权利要求
1.一种磨料物品,包括 一个磨料本体，该磨料本体具有包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中该粘结剂材料包括小于约I. Omol %的氧化磷(P2O5)，以及在氧化钠(Na2O)的总含量与氧化钾(K2O)的总含量之间以[K20/Na20]定义的、按m0l%测量的、具有大于约0. 5的值的一个比率。
2.如权利要求I所述的磨料物品，其中，该比率[K20/Na20]是大于约0.75。
3.如权利要求2所述的磨料物品，其中，该比率[K20/Na20]是大于约0.9。
4.如权利要求3所述的磨料物品，其中，该比率[K20/Na20]是大于约I。
5.如权利要求I和2中任一项所述的磨料物品，其中，该比率[K20/Na20]是处于约0.5到约2. 2之间的范围内。
6.如权利要求5所述的磨料物品，其中，该比率[K20/Na20]是处于约0.75到约2. 0之间的范围内。
7.如权利要求6所述的磨料物品，其中，该比率[K20/Na20]是处于约0.8到约I. 9之间的范围内。
8.如权利要求1、2、以及5中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括小于约0.5mol % 的氧化磷(P2O5)。
9.如权利要求8所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料基本上不含氧化磷(P205)。
10.如权利要求1、2、以及5中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括小于约2.Omol % 的氧化锂(Li2O)。
11.如权利要求10所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料基本上不含氧化锂(Li2O)。
12.如权利要求1、2、5、以及10中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括一种选自下组的碱金属氧化合物，该组由以下各项组成氧化钾(K20)、氧化钠(Na20)、以及它们的一种组合。
13.如权利要求12所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括总含量小于约12mol%的碱金属氧化合物。
14.如权利要求13所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括总含量大于约8mol%并且小于约12mol%的碱金属氧化合物。
15.如权利要求14所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括总含量大于约9mol%并且小于约11. 5mol%的碱金属氧化合物。
16.如权利要求1、2、5、10、以及12中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括硅石。
17.如权利要求16所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在硅石(SiO2)的总含量与碱金属氧化合物的总含量[CaJ之间以[CJSiO2]表示的、按mol%测量的、大于约0. 17的一个比率。
18.如权利要求17所述的磨料物品，其中，该比率[Ca(x;/Si02]是大于约0.18。
19.如权利要求17所述的磨料物品，其中，该比率[CaJSiO2]是处于约0.17与约0. 6之间的范围内。
20.如权利要求19所述的磨料物品，其中，该比率[CaJSiO2]是处于约0.18与约0. 5之间的范围内。
21.如权利要求1、2、5、10、12、以及16中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括不大于约8. Omol %的氧化钠。
22.如权利要求21所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括不大于约7.Omol%的氧化钠。
23.如权利要求21所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在约2.Omol %与约8. Omol %之间的氧化钠。
24.如权利要求1、2、5、10、12、16、以及21中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括至少约4. Omol1^的氧化钾。
25.如权利要求24所述的磨料物品,其中，该粘结剂材料包括至少约5.Omol %的氧化钾。
26.如权利要求24所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在约4.Omol %与约IOmol %之间的氧化钾。
27.一种磨料物品，包括 一个磨料本体，该磨料本体具有小于约50vol %的孔隙率以及包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中，这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中，该粘结剂材料包括总含量小于约12mol%的碱金属氧化物以及小于约2. Omol %氧化锂(Li2O)。
28.如权利要求27所述的磨料物品，其中，碱金属氧化物的总含量是小于约11.5mol%并且大于约9mol%。
29.如权利要求28所述的磨料物品，其中，碱金属氧化物的总含量是小于约11.5mol%并且大于约9. 5mol %。
30.如权利要求27和28中任一项所述的磨料物品，其中，该孔隙率是小于约48vol%。
31.如权利要求30所述的磨料物品，其中，该孔隙率是小于约40vol%。
32.如权利要求27、28、以及30中任一项所述的磨料物品，其中，该孔隙率是至少约20vol %并且小于约50vol %。
33.如权利要求32所述的磨料物品，其中，该孔隙率是至少约30vOl%并且小于约45vol%o
34.如权利要求27、28、30、以及32中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括一种非晶相。
35.如权利要求34所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料基本上由一种非晶相组成。
36.如权利要求27、28、30、32、以及34中任一项所述的磨料物品，其中，这些磨料颗粒基本上由微晶氧化铝组成。
37.如权利要求27、28、30、32、34、以及36中任一项所述的磨料物品，其中，该微晶氧化铝包括具有的平均微晶尺寸小于约I微米的微晶。
38.如权利要求37所述的磨料物品，其中，该微晶氧化铝包括具有的平均微晶尺寸小于约0.5微米的微晶。
39.如权利要求38所述的磨料物品，其中，该微晶氧化铝包括具有的平均微晶尺寸处于约0. I微米与约0. 2微米之间的范围内的微晶。
40.如权利要求27、28、30、32、34、36、以及37中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括小于约I. Omol %的氧化磷(P2O5)。
41.如权利要求40所述的磨料物品,其中，该粘结剂材料包括小于约0.5mol%的氧化磷(P2O5)。
42.如权利要求41所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料基本上不含氧化磷(P205)。
43.如权利要求27、28、30、32、34、36、37、以及40中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括小于约1.5mol%的氧化锂(Li2O)。
44.如权利要求43所述的磨料物品,其中，该粘结剂材料包括小于约I.Omol %的氧化锂(Li2O)。
45.如权利要求27、28、30、32、34、36、37、40、以及43中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在氧化钠(Na2O)的总含量与氧化钾(K2O)的总含量之间以[K20/Na20]定义的、按mol%测量的、具有大于约0. 5的值的一个比率。
46.一种磨料物品，包括 一个磨料本体，该磨料本体具有包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中，这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中，该粘结剂材料包括小于约2. Omol %的氧化锂(Li2O)、以及小于约IOmol %氧化硼(B2O3)。
47.如权利要求46所述的磨料物品,其中，该粘结剂材料包括小于约9.Omol %的氧化硼。
48.如权利要求47所述的磨料物品,其中，该粘结剂材料包括小于约8.Omol %的氧化硼。
49.如权利要求48所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在约I.Omol %与约IOmo I %之间的范围内的氧化硼。
50.如权利要求46以及47中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括小于约I.Omol % 的氧化磷(P2O5)。
51.如权利要求46、47、以及50中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料进一步包括在以mol%计的碱金属氧化合物总含量[CaJ与以mol%计的二价碱土金属氧化合物总含量[CdaJ之间以[Ca(X;/CdaJ表示的、具有至少约I. 2的值的一个比率。
52.如权利要求51所述的磨料物品，其中，该比率[Ca(X;/CdaJ是至少约I.5。
53.如权利要求52所述的磨料物品，其中，该比率[CJCdaJ是至少约1.75。
54.如权利要求53所述的磨料物品，其中，该比率[CJCdaJ是至少约2.O。
55.如权利要求51所述的磨料物品，其中，该比率[Ca(X;/CdaJ是小于约3.5。
56.如权利要求55所述的磨料物品，其中，该比率[CJCdaeJ是小于约3.25。
57.如权利要求56所述的磨料物品，其中，该比率[Ca(X;/CdaJ是小于约3.O。
58.如权利要求51所述的磨料物品，其中，该比率[C_/CdaJ是处于约I.2与约3. 5之间的范围内。
59.如权利要求58所述的磨料物品，其中，该比率[CJCdaeJ是处于约I.5与约3. 25之间的范围内。
60.如权利要求59所述的磨料物品，其中，该比率[C_/Cdae。]是处于约I.75与约3. 0之间的范围内。
61.如权利要求60所述的磨料物品，其中，该比率[CJCdaJ是处于约2.0与约2.75之间的范围内。
62.如权利要求46、47、50、以及51中任一项所述的磨料物品,其中，该磨料本体的孔隙率是小于约45vol%。
63.如权利要求46、47、50、51、以及62中任一项所述的磨料物品，其中，该碱金属氧化合物总含量[Ca。。]是小于约
64.如权利要求46、47、50、51、62、以及63中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括硅石。
65.如权利要求64所述的磨料物品,其中，该粘结剂材料包括大于约5511101%的娃石。
66.如权利要求65所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在约55mol%与约70mo I %之间的范围内的硅石。
67.如权利要求66所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在约55mol%与约65mol%之间的范围内的硅石。
68.一种磨料物品，包括 一个磨料本体，该磨料本体包括 包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中，这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中，该粘结剂材料包括总含量小于约12mol%的碱金属氧化物；以及 进入该磨料本体之中不大于约2. 2mm的喷砂渗透度，该喷砂渗透度是在一个具有48cc的体积的喷砂室中使用标准砂子在15psi的压力下持续10秒的大约一个单次周期时间的测量条件下测量的。
69.如权利要求68所述的磨料物品，其中，该磨料本体具有的喷砂渗透度是不大于约2. Imm0
70.如权利要求69所述的磨料物品，其中，该磨料本体具有的喷砂渗透度是不大于约2.Omm0
71.如权利要求70所述的磨料物品，其中，该磨料本体具有的喷砂渗透度是不大于约I. 9mm。
72.如权利要求71所述的磨料物品，其中，该磨料本体具有的喷砂渗透度是不大于约I. 8mm。
73.如权利要求72所述的磨料物品，其中，该磨料本体具有的喷砂渗透度是不大于约I. 6mm。
74.一种磨料物品，包括 一个磨料本体，该磨料本体包括 包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中，这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中，该粘结剂材料包括小于约IOmol %的氧化硼(B2O3);以及 进入该磨料本体之中不大于约2. 2mm的喷砂渗透度，该喷砂渗透度是在一个具有48cc的体积的喷砂室中使用标准砂子在15psi的压力下持续10秒的大约一个单次周期时间的测量条件下测量的。
75.如权利要求74所述的磨料物品,其中，该粘结剂材料包括小于约2.Omol %的氧化锂(Li2O)。
76.一种形成磨料物品的方法，包括 将包括微晶氧化铝的磨料颗粒与一种粘结剂材料粉末进行混合，其中，该粘结剂材料粉末包括不大于约15 1%的多种碱金属氧化合物； 将该混合物形成一个生坯物品；并且 将该生坯物品加热到至少约1100°C的烧制温度以便形成一种磨料物品，该磨料物品具有包含在一种玻璃体粘结剂材料内的磨料颗粒。
77.如权利要求76所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末包括一种玻璃料。
78.如权利要求76和77中任一项所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末包括至少约50wt*%的娃石。
79.如权利要求78所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末包括在约50wt%与约70wt%之间的硅石。
80.如权利要求76、77、以及78中任一项所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末包括选自下组的多种碱金属氧化合物，该组由以下各项组成氧化钾(K2O)、氧化钠(Na2O)、氧化锂(Li2O)以及它们的一种组合。
81.如权利要求80所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末包括小于约2.Omol %的氧化锂。
82.如权利要求81所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末基本上不含氧化锂。
83.如权利要求76、77、78、以及80中任一项所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末包括小于约I. Omol %的氧化磷(P2O5)。
84.如权利要求83所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末基本上不含氧化磷(P2O5)。
85.如权利要求76、77、78、80、以及83中任一项所述的方法，其中，形成包括将该混合物压制成一种形状。
86.如权利要求76、77、78、80、83、以及85中任一项所述的方法，其中，该烧制温度是至少约 1150。。。
87.如权利要求86所述的方法，其中，该烧制温度是至少1200°C。
88.如权利要求87所述的方法，其中，该烧制温度是至少1250°C。
89.如权利要求76、77、78、80、83、85、以及86中任一项所述的方法，其中，该烧制温度是处于约1100°C与约1400°C之间的范围内。
90.如权利要求89所述的方法，其中，该烧制温度是处于约1100°C与约1300°C之间的范围内。
91.如权利要求76、77、78、80、83、85、86、以及89中任一项所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末包括不大于约18mol%的氧化铝(Al2O3)。
92.如权利要求76、77、78、80、83、85、86、89、以及91中任一项所述的方法，其中，该粘结剂材料粉末包括总含量不大于约IOmol%的二价碱土金属氧化合物。
93.一种磨料物品，包括 一个磨料本体，该磨料本体包括 包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中，这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中，该粘结剂材料包括总含量小于约12mol%的碱金属氧化物；以及 进入该磨料本体之中不大于约2. Omm的喷砂渗透度，该喷砂渗透度是在一个具有48cc的体积的喷砂室中使用标准砂子在15psi的压力下持续10秒的大约一个单次周期时间的测量条件下测量的。
94.如权利要求93所述的磨料物品,其中，该粘结剂材料包括小于约I.Omol %的氧化磷(P2O5)。
95.如权利要求93或94中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在氧化钠(Na2O)的总含量与氧化钾(K2O)的总含量之间以[K20/Na20]定义的、按mol%测量的、具有大于约0.5的值的一个比率。
96.如权利要求93、94、以及95中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括小于约2. Omol1^的氧化锂(Li2O)。
97.如权利要求93、94、95、以及96中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括硅石。
98.如权利要求97所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在硅石(SiO2)的总含量与碱金属氧化合物的总含量[CaJ之间以[CJSiO2]表示的、按mol%测量的、大于约0. 17的一个比率。
99.如权利要求93、94、95、96、以及97中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括不大于约8. Omol %的氧化钠。
100.如权利要求93、94、95、96、97、以及99中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括至少约4. Omol1^的氧化钾。
101.如权利要求93、94、95、96、97、99、以及100中任一项所述的磨料物品，其中，该孔隙率是小于约50vol%。
102.如权利要求101所述的磨料物品，其中，该孔隙率是至少约30vOl%并且小于约45vol%o
103.如权利要求93、94、95、96、97、99、100、以及101中任一项所述的磨料物品，其中，该微晶氧化铝包括具有的平均微晶尺寸小于约I微米的微晶。
104.如权利要求93、94、95、96、97、99、100、101、以及103中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括小于约IOmol %的氧化硼。
105.如权利要求93、94、95、96、97、99、100、101、103、以及104中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料进一步包括在以mol%计的碱金属氧化合物总含量[Ca。。]与以mol%计的二价碱土金属氧化合物总含量[CdaJ之间以[Ca(X;/CdaJ表示的、具有至少约I. 2的值的一个比率。
106.如权利要求105所述的磨料物品，其中，该比率[Ca(x;/Cdae。]是处于约I.2与约3. 5之间的范围内。
107.一种磨料物品，包括 一个磨料本体，该磨料本体具有小于约50vol %的孔隙率以及包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中，这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中，该粘结剂材料包括总含量小于约13mol%的碱金属氧化物以及小于约2. Omol%氧化锂(Li2O)。
108.如权利要求107所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括总含量小于约12. 8mol %的碱金属氧化物。
109.如权利要求108所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括总含量小于约12. 6mol%的碱金属氧化物。
110.如权利要求109所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括总含量小于约·12. 4mol %的碱金属氧化物。
111.如权利要求107和108中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括总含量大于约8mol%并且小于约13mol%的碱金属氧化合物。
112.如权利要求111所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括总含量大于约9mol%并且小于约12. 8mol%的碱金属氧化合物。
113.如权利要求107、108、以及111中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括小于约I. Omol %的氧化磷(P2O5)。
114.如权利要求107、108、111、以及113中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂包括在氧化钠(Na2O)的总含量与氧化钾(K2O)的总含量之间以[K20/Na20]定义的、按m0l%测量的、具有大于约0. 5的值的一个比率。
115.如权利要求114所述的磨料物品，其中，该比率[K20/Na20]是大于约0.75。
116.如权利要求113所述的磨料物品，其中，该比率[K20/Na20]是处于约0.5到约2. 2之间的范围内。
117.如权利要求107、108、111、113、以及114中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料基本上不含氧化磷(P2O5)。
118.如权利要求107、108、111、113、114、以及117中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料基本上不含氧化锂(Li2O)。
119.如权利要求107、108、111、113、114、117、以及118中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在硅石(SiO2)的总含量与碱金属氧化合物总含量[Ca。。]之间以[Ca。。/SiO2]表示的、按mol%测量的、大于约0. 17的一个比率。
120.如权利要求119所述的磨料物品，其中，该比率[CJSiO2]是大于约0.18。
121.如权利要求107、108、111、113、114、117、118、以及119中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括不大于约8. Omol %的氧化钠。
122.如权利要求121所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在约2.Omol %与约8. Omol %之间的氧化钠。
123.如权利要求107、108、111、113、114、117、118、119以及121中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括至少约4. Omol %的氧化钾。
124.如权利要求123所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在约4.Omol %与约IOmol %之间的氧化钾。
125.如权利要求107、108、111、113、114、117、118、119、121、以及 123 中任一项所述的磨料物品，其中，该孔隙率是至少约20vol%并且小于约50vol%。
126.如权利要求107、108、111、113、114、117、118、119、121、123、以及 125 中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括至少约10mol%的氧化硼(B2O3)。
127.如权利要求126所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料包括在约I.Omol %与约IOmo I %之间的范围内的氧化硼。
128.如权利要求107、108、111、113、114、117、118、119、121、123、125、以及 126 中任一项所述的磨料物品，其中，该粘结剂材料进一步包括在以mol%计的碱金属氧化合物总含量[CaJ与以mol%计的二价碱土金属氧化合物总含量[CdaJ之间以[Ca(X;/CdaJ表示的、具有至少约I. 2的值的一个比率。
129.如权利要求128所述的磨料物品，其中，该比率[Ca(X;/CdaJ是至少约I.5。
130.如权利要求128所述的磨料物品，其中，该比率[C_/CdaJ是处于约I.2与约3. 5之间的范围内。
131.如权利要求130所述的磨料物品，其中，该比率[C_/Cdae。]是处于约2.0与约2. 75之间的范围内。
全文摘要
一种磨料物品具有一个磨料本体，该磨料本体具有包含在一种粘结剂材料内的磨料颗粒，其中这些磨料颗粒包括微晶氧化铝，并且其中该粘结剂材料包括小于约1.0mol％的氧化磷(P2O5)，以及在氧化钠(Na2O)的总含量与氧化钾(K2O)的总含量之间以[K2O/Na2O]定义的且按mol％测量的、具有大于约0.5的值的一个比率。
文档编号B24D18/00GK102655984SQ201080056498
公开日2012年9月5日 申请日期2010年10月8日 优先权日2009年10月8日
发明者G·奎尔, K·麦克尼尔, M·吉瓦纳瑟姆, N·萨兰吉, R·博特-舒尔茨, S·J·鲁克曼尼 申请人:圣戈班磨料磨具有限公司, 法国圣戈班磨料磨具公司