0所涂敷。所述外层80的曲折表面形貌70导致了在所述涂敷颗粒和所述基质之间提高的结合强度。
[0036]所述的第一层是化学形成层100，所述的化学形成层100可以是碳化物或氮化物氧化物形成层，它形成了磨料颗粒30和化学形成层100之间的化学键。用于涂敷如图2所示的三个层中的任何一个覆层的方法可以是化学气相沉积(CVD)，物理气相沉积(PVD)，和等离子体辅助的化学汽相沉积，热灼烧(thermal pyrosis)，或溶胶一凝胶方法，继之以反应热处理。如图2所示的每个层的厚度可以在约0.Ιμπι到约10 μm的范围内。
[0037]所述的第二层是扩散层90，扩散层90可以是金属合金，例如Co基合金，Ni基合金，Cu基合金和其混合物。在本发明的一个实施方案中，所述合金的工作温度在约600 -1150。。的范围内 ο 所述合金元素可以是 Al，Ag, Au, B, C，Co, Cu, Cr, Mg, Mn, P, Pd, Pt, Mo, Ni, Si，Sn, Ti, Zn, W，Sn, Y, Zn, Zr和其混合物。所述的扩散覆层90是一个在化学形成层100和外层80之间的中间层。在一个实施方案中，通过在烧结之前或在烧结过程中借助于热处理的扩散工艺，所述的扩散层90提供在所述化学层100和外层80之间的中间结合。所述的中间结合可以形成扩散结合，例如 Cr/Cu/Ni，Ti/Cu/Ni，Sn/Pd/Ni，Zn/Ni，Cr/Ni，Cr/Pd/Ni，Cr/P/Ni，Ti/Ni，Ti/Pd/Ni，Ti/P/Ni，或其他 Ni 或 Co 基合金，或中间结合，例如 AlxNiy，TixCuy,NixTiy，和NixSrv在一个实施方案中，所述扩散层90的平均厚度在约0.05 μπι到10 μπι的范围内。在另一个实施方案中，所述的扩散层90的平均厚度在约0.1 μ m到5 μ m的范围内。由此，所述的扩散层90起到了将颗粒30结合到所述外层80的作用。
[0038]所述的第三层是外层100，由于所述的中间结合，该外层能够将所述的颗粒30与所述的基质材料牢固结合。在一个实施方案中，所述的外层包括Ni，Co，Cu基合金和其混合物。其合金元素可以是 Al，Ag，Au，B，C，Co，Cu，Cr，Mg，Mn，P，Pd，Pt，Mo，Ni，Si，Sn，Ti，Zn，W，Sn，Y，Zn，和 Zr 基合金。
[0039]包括本发明所述的涂敷磨料的复合材料和制品。本发明具有曲折形貌的涂敷颗粒可以用于磨料复合材料，例如，金属/金属合金基质复合材料，陶瓷/玻璃基质复合材料，基于聚合物基质的复合材料和其混合物。在一个实施方案中，所述的涂敷磨料颗粒以总复合材料体积的约10%到约100% (体积)的浓度来使用。
[0040]在一个实施方案中，所述的涂敷磨料被包围在金属基质中，所述的金属为，例如，Ni，Cu，Fe，Co，Sn，W，Ti，它们的合金或它们的混合物。在另一个实施方案中，基于聚合物基质的复合材料是合适的，并且所述的磨料被用于包括树脂(例如苯酚甲醛)的复合材料中。另外的树脂或有机聚合物也可以使用，例如，三聚氰胺，脲醛树脂，环氧树脂，聚酯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚(二苯硫醚)聚苯并噁唑，聚碳酸酯，聚环氧化物，聚邻苯二甲酸-fide (polypiithalan-fide)，聚酮，和它们的混合物。在另一个实施方案中，所述的复合材料基质包括选自Si02，Al2O3, ZrO, MgO，和它们的混合物的氧化物。
[0041]示例性应用。本发明的涂敷磨料颗粒和包括本发明涂敷磨料颗粒的复合材料可在任何合适的应用中使用，这些应用包括切削工具坯，拉丝模(wire die)，钻头坯(drillblank)，涂敷应用或诸如此类。所述的切削工具坯可以用于整修或切削工具，用于机加工和木加工工具，例如磨削轮，锯片，线状锯(wire saws)，钻头，键磨头，或作为轴承元件(bearing element)，和诸如此类。
[0042]实施例。下面的实施例仅仅代表了对于现有技术的教导所作出的贡献，本发明不应当被下面的实施例所限制。
[0043]具有曲折形貌的涂敷金刚石颗粒。颗粒目径范围在30/40，40/50，50/60，70/80，和170/200的金刚石颗粒(可以从俄亥俄州沃辛顿的戴蒙得创新股份有限公司商购)被涂敷成具有曲折表面形貌。金刚石颗粒被置于20加仑大小的镀覆容器中，其中有无电镀镍镀覆溶液。搅拌由气动叶轮(air driven impeller)提供。颗粒物质被均勾地分散到所述得镀覆溶液中。
[0044]包含次磷酸钠的还原剂以约0.5ml/秒到约4ml/秒的速度被加入到镀覆溶液中。所述的加入导致镀覆反应开始并且镀覆在约145° F到约170° F的操作温度下持续约几个小时，直至几乎所有的镍从所述的镀覆溶液中耗尽。所述的涂敷金刚石颗粒被从容器中移出，并且在炉中干燥。在一个实施方案中，所述的曲折度是通过提高温度到或超过约145° F来调节的。在一个实施方案中，上述操作被重复多次以得到所需的曲折度。
[0045]复合材料弯曲实例。将用按照本发明的一个实施方案的涂敷金刚石(曲折度T为约1.1)制备的复合材料与包括未涂敷金刚石的复合材料进行比较。各种试验展现出包括所述涂敷金刚石的复合材料显示出比对照物高出至少25%的强度。此外，断裂表面分析指示本发明的涂敷金刚石颗粒和粘结基质之间的结合强于未涂敷金刚石颗粒在相同粘结基质中的结合。
[0046]锯片实施例。目径为40/50的金刚石颗粒(MBS 945，可以从戴蒙得创新股份有限公司商购)被涂敷成使其曲折度为约1.1，用来制造锯片，所得到的锯片与用未涂敷的金刚石颗粒(商品名为MBS 970，可以从戴蒙得创新股份有限公司商购)制造的锯片进行比较。所售的MBS 970是比MBS 945更高等级的金刚石。试验结果指示与未涂敷的更高等级金刚石刀片相比，包括涂敷金刚石颗粒的刀片显示使用寿命延长至少50%。此外，与使用未涂敷的磨料颗粒相比，对于相同量的切削工作，使用了本发明涂敷颗粒的刀片显示更好的切削能力并使用了更少的能量(比未涂敷的研磨颗粒少20%能量)。
[0047]刀片试验进一步说明，包括涂敷颗粒的锯片具有与包括未涂敷颗粒的锯片相同的切削能力，尽管事实上未涂敷颗粒的锯片其颗粒浓度要比涂敷颗粒的锯片高18%。
[0048]磨削轮实施例。对目径为80/100的金刚石颗粒(商品名为MBG 660，可以从戴蒙得创新股份有限公司商购)进行涂敷，使其曲折度(T)达到约1.05和约1.15，由所得到的金刚石颗粒制造磨削轮。将这些具有曲折涂敷颗粒的磨削轮与用相同粒径的未涂敷金刚石颗粒(MBG 660)制造的磨削轮进行比较。由研磨陶瓷氧化物的试验所得到的结果是，与用未涂敷金刚石的磨削轮相比，用T = 1.05的金刚石颗粒脱落要少23%，与用未涂敷金刚石的磨削轮相比，用T = 1.15的金刚石颗粒脱落要少81%。
[0049]已经在本说明书中提供的一些优选的实施方案仅是为了说明的目的。然而，前面的说明不能被认为是对本发明范围的限制。相应地，对于本领域的技术人员而言，可以作出各种更改、改装、和变化而不会偏离本发明所要求的发明概念的精神和范围。
【主权项】
1.一种涂敷磨料颗粒，包括: 涂敷有至少一层包括一种或多种选自由镍，钴，铁，铬，钨，钼，碳化物，磷，钛，锌，钯，硼化物，氮化物，氧化物，金属间化合物，其混合物组成的组的材料的抗磨性覆层； 包括至少5个长钉的外层表面形貌；以及 至少为约1.1的曲折度T。
2.一种复合材料，包括: 在基质中的多个涂敷磨料颗粒，其中，所述的涂敷