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      自修整的磨料制品的制作方法

      文檔序號(hào):3405162閱讀:307來源:國知局

      專利名稱::自修整的磨料制品的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      :本發(fā)明涉及一種具有適于拋光工件的第一磨料和適于修整或打磨第一磨料團(tuán)聚體的修整顆粒的材料,其中第一磨料以聚集體提供,以及制備這些材料的方法。發(fā)明背景涂層磨料制品通常包括粘附至背襯的磨料砂粒層。織構(gòu)的三維固定的磨料制品在圖案中包括大量磨料顆粒和粘合劑。使用后,磨砂變鈍和磨損,因此用另外的過程來露出新鮮的磨料。包含分散在液體中的松散磨料顆粒的漿料和拋光墊漿料也已經(jīng)用于拋光。磨光是一種研磨過程,其通常涉及松散磨砂的漿料,例如液體中的氧化鋁,流過通常為金屬例如鑄鐵的研磨板槳料。這在拋光墊和工件之間提供了磨料膜,其使得能夠從單面或從兩面同時(shí)切削。發(fā)明概述簡而言之,本發(fā)明提供了一種用于拋光具有一定硬度的工件的固定磨料制品,其包括(a)具有第一表面和第二表面的基材;(b)分布在基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括第一硬度的磨料顆粒和基體材料,其中所述第一硬度高于所述工件的硬度;和(c)分布在基材第一表面上的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和足以修整復(fù)合粘合劑并具有第二硬度的修整顆粒,其中所述第二硬度低于所述工件的硬度且大于復(fù)合粘合劑的硬度。另一方面,本發(fā)明提供了一種用于拋光努普硬度低于約2500kg/mn^的工件的固定的磨料制品,包括(a)具有第一表面和第二表面的基材;(b)在基材第一表面上分布的磨料復(fù)合物區(qū)域,該磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括努普硬度至少約2500kg/mn^的磨料顆粒和基體材料;和(c)在基材第一表面上分布的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和努普硬度低于述工件硬度且高于磨料團(tuán)聚體的基體材料硬度的修整顆粒。另一方面中,本發(fā)明提供了一種拋光體系,包括(1)用于拋光具有一定硬度的工件的固定的磨料制品,其中所述固定的磨料制品包括(a)具有第一表面和第二表面的基材;(b)在基材第一表面上分布的磨料復(fù)合物區(qū)域,該磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括第一硬度的磨料顆粒和基體材料,并且其中第一硬度高于所述工件的硬度;和(c)在基材的第一表面上分布的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和第二硬度的修整顆粒,其中第二硬度低于工件的硬度且高于磨料團(tuán)聚體的基體材料的硬度。所述拋光體系還可以包括磨料漿。另一個(gè)方面中,本發(fā)明提供了一種制備用于拋光具有一定硬度的工件的固定的磨料制品的方法,包括(a)提供具有第一表面和第二表面的基材;(b)提供在基材第一表面上分布的磨料復(fù)合物區(qū)域,該磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括第一硬度的磨料顆粒和基體材料,并且其中第一硬度高于所述工件的硬度;和(c)提供在基材第一表面上分布的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和第二硬度的修整顆粒,其中第二硬度低于所述工件的硬度,并且足以修整磨料團(tuán)聚體的基體材料。另一個(gè)方面中,本發(fā)明提供了一種制備用于拋光努普硬度低于約2500kg/mn^的工件的固定的磨料制品的方法,包括(a)提供具有第一表面和第二表面的基材;(b)提供在基材第一表面上分布的磨料復(fù)合物區(qū)域,該磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括努普硬度至少為約2500kg/mn^的磨料顆粒和基體材料;和(c)提供在基材第一表面上分布的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和努普硬度低于工件硬度且高于所述磨料團(tuán)聚體的基體材料硬度的修整顆粒。再一個(gè)方面中,本發(fā)明提供了一種用于拋光工件的固定的磨料制品,包括具有第一表面和第二表面的基材;在基材第一表面上分布的磨料復(fù)合物區(qū)域,該磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括硬度至少為約2500kg/mn^的磨料顆粒和硬度至少為約18kg/rm^的基體材料;和在基材第一表面上分布的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和足以修整復(fù)合粘合劑并具有第二硬度的修整顆粒,其中第二硬度低于2500kg/mm2,約等于或高于復(fù)合物粘合劑的硬度,并且約等于或高于基體的硬度。在一些方面中,所述修整顆粒的平均粒度低于磨料顆粒的平均粒度。本發(fā)明一種實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是提供了一種在包含修整顆粒的固定的磨料制品中自主的修整磨料,使得修整顆粒能夠打磨磨料復(fù)合物內(nèi)的磨料團(tuán)聚體。用本發(fā)明,修整顆粒不會(huì)明顯改善工件表面,而固定的磨料制品中的磨料來改善工件的表面。本發(fā)明一些實(shí)施方式中,修整顆粒的平均粒度低于磨料復(fù)合物中磨料團(tuán)聚體內(nèi)磨料顆粒的平均粒度。另一個(gè)方面中,固定的磨料制品利用設(shè)在固定的磨料制品上的修整顆粒,使得磨料拋光期間可以釋放修整顆粒。本發(fā)明中,磨料顆粒(第一硬度)能夠磨光工件,而修整顆粒(第二硬度)修整或磨光磨料團(tuán)聚體的基體材料,但是很少(即便有的話)影響工件。例如,典型的磨光過程可以費(fèi)時(shí)幾分鐘至幾小時(shí)來拋光工件,但是單用修整顆粒(第二硬度),即使最終能產(chǎn)生拋光的話,也將費(fèi)時(shí)至少幾天、幾星期、或幾個(gè)月來拋光類似的工件。磨料拋光過程期間,本發(fā)明一個(gè)方面的"自修整"磨料制品釋放修整顆粒,這促進(jìn)固定的磨料的裂解,其因而在所述磨料的表面上保持有效切割點(diǎn)。修整顆粒不必具有用來產(chǎn)生這些顆粒所致的任何明顯的工件除去速度的足夠硬度或尺寸(這是槳料磨光需要的)。增加研磨面上存在的有效的切割點(diǎn)增加了除去速度,并避免通常對(duì)硬工件上使用的固定磨料觀察到的除去速度下降。根據(jù)下文的發(fā)明的詳細(xì)說明和權(quán)利要求,本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。上述概述不旨在描述本公開的每個(gè)示范性實(shí)施方式或每種實(shí)施。下述的附圖和詳細(xì)說明利用此處公開的原理更具體例示了某些優(yōu)選的實(shí)施方式。附圖簡述附圖l展示了與工件相接觸的本發(fā)明制品的部分橫剖面視圖,其不是按比例描繪的。附圖2A至2D展示了具有磨料復(fù)合物區(qū)域和修整復(fù)合物區(qū)域的本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)。優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說明除非另有說明,此處全部數(shù)值被假定為用術(shù)語"約"修飾。用端點(diǎn)引述的數(shù)值范圍包括其范圍內(nèi)包含的全部數(shù)值(例如1至5包括1,1.5,2,2.75,3,3.80,4和5)。本發(fā)明提供一種拋光具有一定硬度的工件的固定的磨料制品。磨料制品包括具有頂部或第一表面和底部或第二表面基材。在磨料制品基材第一表面上,存在分布磨料復(fù)合物的區(qū)域(至少一個(gè))。這些磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料顆粒。磨料顆粒具有第一硬度,并能夠與基體材料一起在團(tuán)聚體中提供。這些磨料顆粒的硬度高于目標(biāo)工件的硬度,使得在有意使用固定的磨料制品期間,這些磨料顆粒拋光或磨光工件。還是在磨料制品基材第一表面上,可以有分布修整混合物的區(qū)域(至少一個(gè))。這些混合物或復(fù)合物或亞組件包括足以修整復(fù)合粘合劑的可侵蝕的粘合劑和修整顆粒。修整顆粒具有第二硬度,該第二硬度低于工件的硬度,但高于復(fù)合粘合劑的硬度。這些修整顆粒也具有足夠的硬度和適當(dāng)?shù)某叽绶秶孕拚澈蟿﹫F(tuán)聚體的基體材料。因此,本發(fā)明的該方面提供自修整或原位修整的拋光制品,其中修整顆粒對(duì)磨料復(fù)合物和/或基體材料起作用,釋放磨料顆粒的新表面,其可在磨料團(tuán)聚體的內(nèi)部,但是優(yōu)選修整顆粒不會(huì)磨損或擦傷工件。一些方面中,修整顆粒也修整復(fù)合粘合劑,這是有用的,例如,當(dāng)在三維固定的磨料制品中提供磨料顆?;蚰チ蠄F(tuán)聚體時(shí)。另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明提供用于拋光努普硬度低于約2500kg/mn^的工件的固定的磨料制品。該實(shí)施方式中,所述固定的磨料制品包括如上所述的基材以及磨料復(fù)合物區(qū)域和調(diào)節(jié)復(fù)合物或混合物(mixtureoramalgam)。該磨料復(fù)合物包含磨料團(tuán)聚體,該團(tuán)聚體包括努普硬度至少為約2500kg/mn^的磨料顆粒和基體材料,使得磨料顆粒的硬度高于工件硬度。分布在基材第一表面上的修整混合物包括可侵蝕的粘合劑和修整顆粒,該修整顆粒具有低于工件硬度并高于磨料團(tuán)聚體基體材料硬度的努普硬度。因此,本發(fā)明多個(gè)方面提供了如上所述磨料的自修整磨料制品。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明提供一種拋光體系。該體系包括用于拋光具有預(yù)定硬度的工件的固定的磨料制品。固定的磨料制品包括具有第一表面和第二表面的基材。固定的磨料制品還包括分布在基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,該團(tuán)聚體包括第一硬度的磨料顆粒和基體材料,其中所述第一硬度高于工件的硬度。所述固定的磨料制品進(jìn)一步包括分布在所述基材第一表面上的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和第二硬度的修整顆粒,其中第二硬度低于工件的硬度,且大于磨料團(tuán)聚體基體材料的硬度。所述拋光體系還可進(jìn)一步包括磨料漿,其可以磨光或修整基體材料和/或復(fù)合粘合劑,但是優(yōu)選不磨損工件。因此,本發(fā)明的多個(gè)方面還提供了一種包括如上所述的自修整或原位修整的磨料制品的拋光體系?,F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖l,其展示了接觸工件20的磨料制品10。磨料制品IO由幾個(gè)元件組成。在基材100上提供磨料復(fù)合物110,其包括復(fù)合粘合劑120的成形區(qū)域和磨料團(tuán)聚體122。磨料團(tuán)聚體122包括基體材料126和第一磨料124的顆粒。還是在基材100上提供修整復(fù)合物130,其包括可侵蝕的粘合劑132的成形區(qū)域和修整顆粒134。修整顆粒134的顆粒還表現(xiàn)為懸浮在槽140內(nèi)工作流體中,其位于修整復(fù)合物130和磨料復(fù)合物110之間。使用磨料制品10期間,槽140可以引導(dǎo)漿料和工作流體移動(dòng)。附圖不是按比例的。一些實(shí)施方式中,修整顆粒134的平均粒度接近或低于磨料顆粒的粒度,例如與第一磨料124的平均粒徑相比,修整顆粒134可以具有125%、100%、75%或甚至更小的平均粒度。修整顆粒的平均粒度優(yōu)選至少為磨料顆粒平均粒度的約50%。此外,復(fù)合粘合劑120中還可以包括修整顆粒。一個(gè)實(shí)施方式中,基材IOO、復(fù)合粘合劑120和可侵蝕的粘合劑132的兩種或三種可以由相同材料制成。例如,聚合樹脂因?yàn)橐环N或兩種所述磨料特征,可以用作粘合劑,以及用于基材。因此,附圖l展示了具有與復(fù)合粘合劑120和可侵蝕的粘合劑132整合的基材100的一種選擇。一個(gè)方面中,使用薄基材和另一個(gè)支持層。基材和支持層可以是不同的或可以是相同的材料。它們可以通過任何已知的手段連接,例如借助于粘合劑、壓敏粘合劑、澆鑄和固化、熔融澆鑄等。例如,薄基材100可以借助于粘合劑,例如雙面的壓敏粘合劑帶,連接至材料例如聚酯或聚碳酸酯的支持層。附圖2A至2D展示了具有磨料復(fù)合物區(qū)域和修整復(fù)合物區(qū)域的本發(fā)明示例性結(jié)構(gòu)。更具體地說,附圖2A展示了磨料制品200A,其具有磨料復(fù)合物202A的一般區(qū)域或地帶,并且在該地帶的選擇區(qū)域中,提供了修整復(fù)合物204A的區(qū)域,在這里展示為圓形布局。附圖2B展示了磨料制品200B,其具有磨料復(fù)合物202B的一般區(qū)域或地帶,并且該地帶的選擇區(qū)域中提供修整復(fù)合物204B的環(huán)形區(qū)域。附圖2C展示了磨料制品200C,其具有磨料復(fù)合物202C的一般區(qū)域或地帶,并且在該地帶的選擇區(qū)域中,提供了修整復(fù)合物204C的區(qū)域,在這里展示為環(huán)狀矩形布局。附圖2D展示了磨料制品200D,其具有磨料復(fù)合物202D的一般區(qū)域或地帶,并且該地帶內(nèi)選擇區(qū)域中提供修整復(fù)合物204D的區(qū)域,在這里展示為當(dāng)以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)該制品時(shí),能夠引導(dǎo)工作流體和/或漿料朝向磨料制品200D的中心的設(shè)計(jì)。此外,附圖2D展示了磨料制品200D周圍的漿料護(hù)圈206。該護(hù)圈可用于本發(fā)明的許多實(shí)施方式,在例如附圖2D展示的位置(周圍)或其它位置,以將漿料與磨料制品保留所需的時(shí)間。即,護(hù)圈可以在整個(gè)外周周圍(如所示)或以簡短的區(qū)域提供,以控制保留的材料量。此外,可以提供修整復(fù)合物的區(qū)域,以優(yōu)選引導(dǎo)漿料和/或工作流體,例如,將液體帶向中心,例如具有修整復(fù)合物204D的附圖2D中所展示。在替代的實(shí)施方式中,護(hù)圈可以設(shè)計(jì)成將液體帶離中心,或帶入另一個(gè)所需的路線。護(hù)圈可以是磨料復(fù)合物、修整混合物、其組合物,或另一種材料。本發(fā)明的其它方面中,修整液體引導(dǎo)區(qū)域可以獨(dú)立于磨料區(qū)域使用,或與磨料區(qū)域協(xié)同使用。例如,在移動(dòng)、除去和/或保留修整材料的設(shè)計(jì)中,可以包括包含基體材料樹脂、復(fù)合粘合劑、可侵蝕的粘合劑或另一種材料的擦拭器。可用于有用制品的基材包括已知可用于涂層磨料和固定磨料的基材,例如聚合膜、布、紙、泡沫、無紡布、其處理或上漆的形式,和其組合物。實(shí)例包括聚酯膜、聚烯烴膜(例如聚乙烯和丙烯膜)、聚酰胺膜、聚酰亞胺膜等。舉例而言,可以利用另一個(gè)支持層,例如較厚的膜或聚碳酸酯片材來加強(qiáng)薄基材。此外,本發(fā)明磨料制品可以通過任何已知的途徑連接至基底或片材,或直接連接至拋光裝置或機(jī)器,例如,包含壓敏粘合劑的粘合劑是有用的。本發(fā)明利用包含大量磨料團(tuán)聚體的磨料復(fù)合物,其可以單層布置在基材或背襯上,并且可以布置成為"三維"結(jié)構(gòu),其中大量磨料顆粒或團(tuán)聚體延伸貫穿至少部分厚度,使得在使用期間,從結(jié)構(gòu)或團(tuán)聚體侵蝕、磨光或除去一些磨料顆粒,露出了能夠發(fā)揮磨料作用的其它磨料顆粒,并且優(yōu)選保持對(duì)工件的切割速度。此外,修整顆??梢源蚰セ蛐拚麖?fù)合粘合劑,從而露出新磨料顆粒或團(tuán)聚體。在制備型涂層(makecoat)或尺寸型涂層(sizecoat)中,磨料復(fù)合物可以是磨料顆?;騿蝹€(gè)團(tuán)聚體,其包括復(fù)合粘合劑。當(dāng)主要的磨料顆粒遍布結(jié)構(gòu)或團(tuán)聚體的厚度時(shí),該單層磨料是三維的,而不是構(gòu)成主要的磨料顆粒的一個(gè)單層。磨料團(tuán)聚體包含第一硬度的磨料顆粒,并且選擇具有足以磨光目標(biāo)工件的硬度,例如通過基于碎裂的磨光或研磨。S卩,這些磨料顆粒通常具有高于目標(biāo)工件的硬度,并且它們可以稱為"主要磨料"。因此,這些磨料顆粒的選擇由目標(biāo)工件決定。例如,本發(fā)明一個(gè)方面中,工件具有至少約1000的努普硬度(全部為kg/mm、千克/平方毫米)),更優(yōu)選至少約2000。其它方面中,工件具有至少約2200,或至少約2500的努普硬度。磨料顆粒的具體選擇和特定工件的適用性在本領(lǐng)域技術(shù)范圍內(nèi),工件越硬需要的磨料越硬。對(duì)于最硬的工件,磨料顆粒可以是金剛石、立方體氮化硼、碳化硼、碳化硅,和其它優(yōu)選具有高于2200kg/mm2硬度的磨砂。本發(fā)明另一個(gè)方面中,工件具有至少約600-640kg/mm2的努普硬度,磨料顆粒通??梢允巧鲜隽信e的,和任何其它優(yōu)選具有高于640kg/mn^硬度的磨砂,例如氧化鋁、氧化鋯、剛玉等。修整復(fù)合物或混合物可用于本發(fā)明,以提供修整顆粒。該顆粒的一個(gè)實(shí)例是使用期間或拋光系統(tǒng)中可以形成部分漿料的磨砂。修整顆粒具有低于目標(biāo)工件的硬度,使得工件來自修整顆粒的磨光或研磨最小或不明顯。但是,修整顆粒具有超過磨料團(tuán)聚體基體材料的硬度,并且修整顆粒修整或磨光該基體材料,以露出新鮮的磨料顆粒。修整顆粒還可以修整復(fù)合粘合劑,特別是在三維的固定的磨料制品中,以露出新鮮的磨料團(tuán)聚體。本發(fā)明中使用復(fù)合粘合劑,在磨料制品中形成三維的固定磨料設(shè)計(jì)區(qū)域。該粘合劑可以是樹脂、玻璃、玻璃-陶瓷、聚合物、粘合劑等。粘合劑可以由可固化(通過能量,例如紫外線或熱量)的有機(jī)材料形成。實(shí)例包括氨基樹脂,烷基化的脲-醛樹脂,三聚氰胺-甲醛樹脂,和垸基化苯并三聚氰胺-甲醛樹脂,丙烯酸酯樹脂(包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)例如乙烯基丙烯酸酯、丙烯酸化環(huán)氧化物、丙烯酸化聚氨酯、丙烯酸化聚酯、丙烯酸化丙烯酸樹脂、丙烯酸化聚醚、乙烯醚、丙烯酸化油、和丙烯酸化硅樹脂,醇酸樹脂例如聚氨酯醇酸樹脂,聚酯樹脂,反應(yīng)性聚氨酯樹脂,酚醛樹脂例如甲階酚醛樹脂和酚醛清漆樹脂,酚醛/乳膠樹脂、環(huán)氧樹脂例如雙酚環(huán)氧樹脂,異氰酸酯,異氰脲酸酯、聚硅氧烷樹脂(包括垸基烷氧基硅垸樹脂),反應(yīng)性乙烯基樹脂,酚醛樹脂(甲階酚醛樹脂和酚醛清漆)等。樹脂可以作為單體、低聚物、聚合物或其組合物提供。樹脂的硬度隨選擇的組合物而改變。例如,樹脂硬度通常對(duì)于最柔軟的環(huán)氧化物或丙烯酸酯樹脂為至少約18kg/mm2,對(duì)于酚醛樹脂為約40kg/mm2。本發(fā)明的磨料團(tuán)聚體包含基體材料。該材料在團(tuán)聚體中將磨料顆?;蛑饕哪ド敖Y(jié)合在一起,并且團(tuán)聚體包括在磨料復(fù)合物中?;w材料可以是樹脂、玻璃、金屬、玻璃-陶瓷或陶瓷。例如,可以使用玻璃,例如石英玻璃、玻璃-陶瓷、硼硅酸鹽玻璃、酚醛樹脂、環(huán)氧化物樹脂、丙烯酸樹脂、和在復(fù)合粘合劑內(nèi)容中描述的其它樹脂。更優(yōu)選基體材料包含堅(jiān)硬、玻璃質(zhì)或脆性材料,然后使用修整顆粒磨光,以釋放主要磨砂的新鮮表面。通常,基體材料至少與復(fù)合粘合劑一樣硬,并且它可以硬得多,特別是當(dāng)由不同的材料制成時(shí)。例如,基體材料可以具有至少約50的硬度,更優(yōu)選至少約IOO、200、400、600或甚至更硬(全部為kg/mm2)。例如,硬度約500-600kg/mn^的石英玻璃可以用于基體材料。本發(fā)明中使用可侵蝕的粘合劑,以在制品中將修整顆粒結(jié)合在一起,并在使用期間釋放顆粒。優(yōu)選,可侵蝕的粘合劑可控地釋放顆粒,例如通過被工件侵蝕,或被工作流體或添加劑控制溶解。合適的材料包括在上文復(fù)合粘合劑內(nèi)容中描述的。當(dāng)可侵蝕的粘合劑通過溶解釋放修整顆粒時(shí),有用的粘合劑包括石蠟、瓊脂淀粉、硅酸鈉、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氧化乙烯或得自DowChemical,Midland,MI.的CarbowaxTM聚乙二醇固體。此外,工件本身可以對(duì)修整混合物進(jìn)行修整,釋放修整顆粒。本發(fā)明的修整顆粒不必是單個(gè)砂?;蚰チ项w粒,它們還可以是有或者沒有單個(gè)砂粒顆粒的團(tuán)聚體、聚集體或這些的組合物。用于本發(fā)明的修整顆粒足以修整復(fù)合粘合劑,還可足以修整磨料團(tuán)聚體的基體材料。g卩,修整顆粒具有能導(dǎo)致除去復(fù)合粘合劑和/或基體材料露出新鮮的磨料顆粒的粒度范圍和硬度組合。這些修整顆粒具有第二硬度,該第二硬度低于工件硬度,并且大于復(fù)合粘合劑的硬度。此外第二硬度也大于基體材料的硬度。當(dāng)然,復(fù)合粘合劑和基體材料可以是相同的材料。這些修整顆粒不會(huì)明顯磨光目標(biāo)工件。即,修整顆粒可以在給定的充分的時(shí)間、壓力和其它操作條件下磨光工件。然而,即便可測量到,由修整顆粒產(chǎn)生的磨光速度也是最小。因此,主要磨料顆粒對(duì)工件起作用,而修整顆粒對(duì)磨料團(tuán)聚體的基體材料起作用。例如,典型磨光過程拋光工件可以費(fèi)時(shí)幾分鐘至幾小時(shí),但是修整顆粒(第二硬度)將花費(fèi)至少幾天、也許幾星期或幾月拋光類似工件,或在任何合理的時(shí)間中,可能不會(huì)發(fā)生任何顯著水平的拋光。通常,當(dāng)修整顆粒太大時(shí),它們會(huì)阻止固定的磨料制品接觸工件表面,減小有效性。當(dāng)修整顆粒太小時(shí),調(diào)整或修整效率較低,并且拋光速度隨時(shí)間減低。本發(fā)明一些實(shí)施方式中,主要磨砂的平均粒度大于修整顆粒的平均粒度。另一個(gè)方面中,第二硬度的修整顆粒相對(duì)于第一硬度磨料顆粒平均粒度,其平均粒度低于約125%、低于約100%、低于約75%,或甚至更低。修整顆粒的平均粒度優(yōu)選為第一硬度磨料顆粒平均粒度的至少約50%。本發(fā)明的磨料制品可以包括磨料復(fù)合物顆粒的區(qū)域和基本上不含磨料復(fù)合物顆粒的區(qū)域。例如,可以使用磨料顆粒很少或沒有的特征,例如槽、擦拭器、漿料定向器和漿料護(hù)圈。一個(gè)實(shí)施方式中,磨料復(fù)合物區(qū)域和修整混合物的區(qū)域是基本上共平面的。該區(qū)域可以設(shè)定為任何合適的幾何形狀。一個(gè)實(shí)施方式中,修整混合物的區(qū)域的尺寸類似于工件尺寸,使得工件可以磨光或侵蝕修整磨料混合物,以釋放修整顆?;蛏傲???梢杂霉ぷ髁黧w攜帶該砂粒,以形成修整漿料,其然后作用于基體材料,有效修整本發(fā)明的主要磨料。可以使用任何己知的工作流體。例如,可以使用水、水溶液等,在本領(lǐng)域技術(shù)內(nèi)具體選擇。還可以引入多種添加劑,例如潤滑劑、冷卻劑、助磨劑、分散劑、懸浮劑等。還可以使用添加劑,用于化學(xué)接觸工件表面,以改善拋光過程。此外,化學(xué)品可用于從修整混合物的區(qū)域可控地釋放修整顆粒。即,機(jī)械和/或化學(xué)作用可以釋放修整砂粒或顆粒進(jìn)入液體,以包含修整漿料。一個(gè)實(shí)施方式中,不同磨料的區(qū)域能夠引導(dǎo)流體流動(dòng)。例如,區(qū)域可以引導(dǎo)修整漿料流向圓形磨料實(shí)施方式的中心。另一個(gè)實(shí)施例中,區(qū)域可以促使修整漿料流向用于本發(fā)明的磨料實(shí)施方式的邊緣。在本發(fā)明中,工件具有低于主要磨料的硬度,并高于修整顆粒的硬度。通常通過易碎拋光(brittlepolishing)或基于碎裂的研磨(fracture-basedgrinding)磨光工件。工件材料的實(shí)例包括石英、砷化鎵、鍺、黃玉、尖晶石、氧化氮化鋁(ALON)、SiC、藍(lán)寶石和c-平面藍(lán)寶石。一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明利用硬度至少約2000、2100或2200kg/mt^的磨料顆粒,提供適合磨光硬性基材的固定的磨料制品。這些磨料顆粒包括在基體材料例如玻璃中,以形成磨料復(fù)合物。此外,在基材例如聚合物膜(例如聚酯)的相同側(cè)面上包括修整混合物的區(qū)域和磨料復(fù)合物區(qū)域。修整混合物包含硬度至少比磨料顆粒的硬度軟至少約50,或甚至約100kg/mn^的修整顆粒。復(fù)合粘合劑可以是制備型涂層和/或尺寸型涂層,并且復(fù)合粘合劑可以將磨料復(fù)合物結(jié)合成三維的磨料制品。一個(gè)方面中,修整顆粒低于磨料顆粒平均粒度的約125%,低于約100%,或甚至低于約75%。一個(gè)方面中,修整顆粒的平均粒度至少是磨料顆粒平均粒度的約50%。一些實(shí)施方式中,修整顆粒具有低于約10/mi,低于約5pm,低于約0.5/mi,或甚至低于約0.1pm的平均粒度。一些實(shí)施方式中,磨料顆粒具有高于約l/mi,高于約5/mi,約8/mi,10/mi,15/mi,或甚至超過約20/mi的平均粒度。這些磨料顆粒結(jié)合成任何所需尺寸的團(tuán)聚體。例如,團(tuán)聚體通常為其中磨料顆粒平均粒度的至少約三倍。團(tuán)聚體通常低于其中磨料顆粒平均粒度的約20倍。一些方面中,修整顆粒優(yōu)選小于磨料顆粒。一個(gè)方面中,在約150-200/m7粒度的團(tuán)聚體中,平均粒度約5Mm的修整顆粒和約8-10pcm平均粒度的磨料顆粒一起使用。例如對(duì)于藍(lán)寶石工件,可以在約170-190]um粒度的團(tuán)聚體中使用8-10/mi金剛石顆粒和l-5/xm的氧化鋁修整顆粒。因此,在一個(gè)實(shí)施方式中,本發(fā)明提供了一種用于拋光工件的固定的磨料制品,包括具有第一表面和第二表面的基材,分布在所述基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,和分布在所述基材第一表面上的修整混合物區(qū)域。所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料顆粒和/或磨料顆粒的團(tuán)聚體,所述磨料顆粒的硬度為至少約2500kg/mm2。當(dāng)用作團(tuán)聚體時(shí),所述磨料顆粒與硬度至少為約18kg/mn^的基體材料組合在一起。所述修整混合物包括可侵蝕的粘合劑和足以修整復(fù)合粘合劑并具有第二硬度的修整顆粒,使用時(shí),所述第二硬度低于2500kg/mm2,大致等于或大于復(fù)合粘合劑的硬度,并且大致等于或大于基體材料的硬度。為了釋放修整顆粒,所述第二硬度可大于可侵蝕粘合劑的硬度,或可使用溶解粘合劑??梢酝ㄟ^任何已知制備涂層磨料或具有三維結(jié)構(gòu)、織構(gòu)的磨料復(fù)合物的磨料制品的方法,制備本發(fā)明的磨料制品。例如,可以在如上所述基材之一上的區(qū)域中提供磨料團(tuán)聚體和修整磨料,并利用如上所述粘合劑連接。此外,可以對(duì)團(tuán)聚體和修整磨料上提供任何已知的尺寸型涂層。對(duì)于另一個(gè)實(shí)施例,可以使用具有結(jié)構(gòu)表面(例如峰和谷,形狀特征例如棱形、立方體、梯形等)的基材,所述基材在分開的區(qū)域中提供磨料團(tuán)聚體和修整磨料。另一個(gè)實(shí)施例中,可以使用包含磨料團(tuán)聚體的磨料復(fù)合物形成結(jié)構(gòu)表面,同時(shí)在結(jié)構(gòu)表面周圍提供修整磨料區(qū)域。美國專利No.5,152,917(Pieper等)和5,435,816(Spurgeon等)中記載了有用的方法。在美國專利No.5,454,844(Hibbard等);5,437,754(Calhoun);和5,304,223(Pieper等)中可以發(fā)現(xiàn)其它合適的方法說明??梢杂萌魏我阎姆椒?,例如美國專利No.6,551,366(D,Souza等);6,645,624(Adefris等);5,651,729(Benguerel);5,975,988(Christianson);和4,799,939(Bloecher等)中記載的方法,制造適于包含在三維結(jié)構(gòu)、織構(gòu)的磨料復(fù)合物中的磨料團(tuán)聚體。美國專利No.6,217,413(Christianson)中記載了另一個(gè)有用的方法,提供本發(fā)明的具有三維結(jié)構(gòu)、織構(gòu)的磨料復(fù)合物的磨料制品,其中復(fù)合物包括固定在制備型涂層中的磨料團(tuán)聚體,所述制備型涂層具有尺寸任選的涂料。本發(fā)明通??捎糜谘心セ蚰ス饣驋伖獠僮鳎貏e是對(duì)于硬或易碎的工件。一個(gè)方面中,本發(fā)明方法保持對(duì)工件在延長的時(shí)間內(nèi)所需水平的切割速度,而不需要單獨(dú)或離線的磨料打磨或修整過程。另一個(gè)方面中,本發(fā)明提供改善的除去速度穩(wěn)定性和可預(yù)測性,其改善了拋光操作期間的過程效率并減少碎片。下列實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn),但是這些實(shí)施例中列舉的特定材料和量,以及其它條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)該詮釋為對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。實(shí)施例制備玻璃質(zhì)結(jié)合的金剛石團(tuán)聚體通常利用美國專利No.6,319,10S(Adefris等)的方法制備玻璃質(zhì)結(jié)合的金剛石團(tuán)聚體。首先,通過在75重量份(pbw)去離子水中溶解25重量份(pbw)糊精("STANDEX230",從A.E.StanleyMfgCo"Decatur,IL得到),制備臨時(shí)性粘合劑溶液。包含170.0g臨時(shí)性粘合劑溶液、4.0g50wt%的AY100表面活性劑(可從CytekIndustries,Stamford,CT獲得)在甲基乙基酮中的溶液、和1.3gDowCorningAdditive65(有機(jī)硅乳化消泡劑,可從DowComingCorp.,Midland,MI獲得)的漿料,用螺旋槳攪拌葉片充分混合15-20分鐘。在由得自U.S.Stoneware,East.Palestine,Ohio的氧化鋁強(qiáng)化的瓷制成的Number2研磨罐(2.2加侖(8.3L))中,裝入20g甲醇和800g玻璃粉(SP1086玻璃,得自SpecialtyGlassInc.,Oldsmar,F(xiàn)L),制備碾磨的玻璃粉。該容器還包含約16.9千克0.6厘米(0.25英寸)的氧化鋯碾磨粒。以約130rpm碾磨組合物72小時(shí),然后放空磨機(jī)。將200.0g量碾磨的玻璃粉加入槳料,并連續(xù)混合20分鐘。然后將具有20/mi標(biāo)稱粒度的金剛石磨料顆粒(可從NationalResearchCorp.,Chesterfield,MI獲得)加入漿料,并再混合該組合物20分鐘。然后將得到的漿料涂布到聚丙烯用具腔中,并用刮刀除去過量漿料。用具根據(jù)美國專利No.5,152,917(Pieper等)的教導(dǎo)制備。聚丙烯用具中空腔是平頭四面棱形,具有n8/um深度,246^mX246/im的開口和151/nnX151/mi的基底。在室溫下空氣干燥用具空腔中的漿料24小時(shí)。干燥后,通過用具的背面與超聲驅(qū)動(dòng)的震動(dòng)鈦棒(可Branson902R,得自BransonUltrasonicInstruments,Danbury,CT)接觸,從用具推動(dòng)干燥磨料復(fù)合物前體。干燥的前體顆粒通過250/mi開口的標(biāo)準(zhǔn)篩,隨后通過150/wn。留在150pm開口篩上的千燥前體顆粒,與勃姆石粉末(一水氧化鋁,Disperal,可從CondeaChemieGmbH,Brunsbuttel,Germany商購)組成的無機(jī)脫模劑(partingagent)混合,比例為100g干燥前體顆粒對(duì)6g勃姆石粉末。在耐火的烤箱(sager)(可從IpsenCeramic,Pecatonica,IL獲得)中燃燒干燥的前體和脫模劑混合物。燃燒溫度以i.5t:/分鐘的速度從室溫線性漸增到40(TC,然后在40(TC保持2.0小時(shí),以燒掉臨時(shí)粘合劑。然后以2r/分鐘的速度加熱前體至72(TC,并在空氣環(huán)境中在72(TC保持1.0小時(shí)。燃燒后,以約2'C/分鐘的速度將得到的多孔陶瓷磨料復(fù)合物冷卻至室溫。令燃燒過的多孔陶瓷磨料復(fù)合物通過250Mm開口的標(biāo)準(zhǔn)篩,隨后通過150/xm的標(biāo)準(zhǔn)篩,以除去無機(jī)脫模劑。然后收集留在150Mm開口上的燃燒過的多孔陶瓷磨料復(fù)合物用于磨料制品。制備分散在粘合劑前體中的磨料團(tuán)聚體利用空氣驅(qū)動(dòng)螺旋槳式混合器,將25wt%分散劑(Solsperse32000,可從NoveonDivision,LubrizolLtd,Manchester,U.K.獲得)禾口75wt。/。丙烯酸酯樹脂(SR368D,可從SartomerCo,Inc.,Exton,PA獲得)的分散劑溶液混合大約l小時(shí)。Vazo52熱引發(fā)劑(可從DupontChemicalSolutionEnterprise,Bell,WV獲得)在混入樹脂之前要粉碎,方法是將Vazo52置于密封塑料袋中,將袋放在堅(jiān)硬的表面(實(shí)驗(yàn)臺(tái)上),并用陶缽將Vazo52粉碎為細(xì)顆粒?;旌掀陂g,在加熱的水浴(6(TC)中放置混合物,以促進(jìn)分散劑熔入樹脂。利用螺旋槳式混合器,將5wt。/。Vazo52混入95wt。/。丙烯酸酯樹脂(SR368D),制備熱引發(fā)劑溶液。熱引發(fā)劑溶液儲(chǔ)存在冷藏箱(溫度〈4(TC)中。使用之前,通過把偏硅酸鈣(NYADM400硅灰石,可從NYCOMineralsInc.,HermosilloSonora,Mexico獲得)放入金屬容器,并在設(shè)置為12(TC的烘箱中加熱容器2至4天,干燥NYADM400。然后冷卻NYADM400至室溫,并用乙烯樹脂帶材密封容器直至使用。通過利用高速Cowels漿葉混合器混合下列成分,制備樹脂預(yù)混合物91wt。/。368D樹脂,8wt。/。如上所述分散劑溶液,和lwt%光引發(fā)劑(Irgacure819,可從CibaSpecialtyChemicals,Tarrytown,NY獲得)。混合大約l小時(shí),直至光引發(fā)劑已經(jīng)溶解,以形成樹脂預(yù)混合物。將1547.8g如上所述的樹脂預(yù)混物與2935gNYADM400硅灰石、100g如上所述制備的180/im玻璃化金剛石團(tuán)聚體、45g火成二氧化硅(OX50,可從DegussaCorporation,Parsippany,NJ獲得)和2.5g消泡劑(DowCorningAdditive#7,可從DowCorningCorp.獲得),在高剪切下混合1小時(shí),制備磨料漿料。然后在密封塑料桶中放置混合物,并在滾筒碾磨機(jī)(可從U.S.Stoneware獲得)上以每分鐘20轉(zhuǎn)(rpm)旋轉(zhuǎn)18-24小時(shí),以形成漿料。然后從滾筒碾磨機(jī)除去漿料,并在低剪切下混合,期間加入370g如上所述熱引發(fā)劑溶液?;旌蠞{料大約30分鐘,或直至溫度達(dá)到32。C(90。F)。制備固定的磨料制品(方法I)通常如美國專利No5,958,794(Bruxvoort等人)中所述,在類似于該專利附圖15圖解的裝置上制備該磨料制品。提供的聚丙烯用具包含一排空腔。用具中的空腔是倒轉(zhuǎn)的平頭四面棱形,具有800/mi深度,2800pmX2800/xm的開口,禾口2518/mix2518/mi的基底,中心與中心間距3976pm。用具基本上是磨料復(fù)合物所需的形狀、維度和排列的倒轉(zhuǎn)。從分巻機(jī)展開該用具。在室溫下利用狹縫模具式涂布機(jī),將磨料復(fù)合粘合劑前體中的磨料團(tuán)聚體分散體涂布并施加到用具的空腔中。然后,聚酯背襯(127Mtn厚(5密耳)聚酯膜,在要涂布的表面上具有乙烯丙烯酸共聚合物底涂層-125/xm(5密耳)ScotchpakTM(可從3MCompany,St.Paul,MN獲得))與磨料漿料涂布用具接觸,使得磨料漿料潤濕背襯的底涂層表面。紫外線(UV)幅射透過用具,并進(jìn)入磨料漿料。兩種不同的UV燈串聯(lián)使用。第一種UV燈是FusionSystem"V"燈泡,并在236.2W/cm(600瓦/英寸)下運(yùn)行。第二種是FusionSystem"D"燈泡,并在236.2W/cm(600瓦/英寸)下運(yùn)行。曝光至紫外線輻射時(shí),粘合劑前體轉(zhuǎn)變?yōu)檎澈蟿?,磨料柴料轉(zhuǎn)變?yōu)槟チ蠌?fù)合物。從磨料復(fù)合物/背襯除去用具。然后利用FusionSystem"D"燈泡并在236.2W/cm(600瓦/英寸)下運(yùn)行,使磨料復(fù)合物/背襯暴露于透過背襯側(cè)的紫外線輻射的附加處理。然后,在芯上巻繞形成磨料制品的磨料復(fù)合物/背襯。這是在約4.6至7.6米/分鐘(15至25英尺/分鐘)之間運(yùn)行的連續(xù)過程。然后,繞在芯上的磨料復(fù)合物/背襯,在設(shè)置為80至105"C的烘箱中加熱大約8小時(shí),以完成粘合劑系統(tǒng)的固化,并在聚酯襯底上活化底涂料。為了制備測試用磨料制品,利用壓敏粘合劑帶("442KW",可從3M,St.Paul,MN獲得),將磨料復(fù)合物/襯板層壓至0.762毫米(0.030英寸)厚的聚碳酸酯片材(LexanTM8010MC'可從GEPolymerShapes,MountVemon,IN獲得)。沖切30.48厘米(12英寸)直徑的圓形試驗(yàn)樣品用于測試。修整混合物制品-方法II如方法I中所述,制備75g15pim修整顆粒(PWAoft化鋁,MicrogritPWA15,得自FujimiCorporation,Wilsonville,OR),5g分散齊廿(Disperbyk180,得自BYK-Chemie,Wallingford,CT)、20g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)(SartomerSR351,得自SartomerCompany,Inc.,Exton,PA)禾口1.0g光引發(fā)劑(Irgacure819,得自CibaSpecialtyChemicals,Tarrytown,NY)的修整混合物前體混合物,并轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)修整混合物。然后沖切片段,以配合用方法I制備的固定的磨料制品事先制備的30.48厘米(12英寸)圓盤的開口。修整混合物制品-方法ni用方法II形成修整混合物制品后,用方法II的修整混合物前體淹沒和充填修整混合物結(jié)構(gòu),用聚丙烯剝離背襯齊平,并紫外線固化,以產(chǎn)生平面的修整磨料片材。然后沖切片段,以配合用方法I制備的固定的磨料制品事先制備的30.48厘米(12英寸)圓盤的開口。修整混合物制品-方法IV用方法I制備固定的磨料制品后,從30.5厘米(12英寸)圓盤的磨料面中除去要用平面修整混合物特征取代的區(qū)域,以提供間隙。制備20g甲階酚醛樹脂(在水中75wt。/。固體,1.5:1重量甲醛:酚醛,2.5%KOH催化)、80g15jtmi修整顆粒(PWAoft化鋁,MicrogritPWA15)、15g水和15g異丙醇的修整混合物前體混合物。使用該混合物填充固定的磨料制品中的間隙,并用橡膠刀或刮漿板齊平。然后在設(shè)置為6(TC的烘箱中固化磨料30分鐘,在85t固化30分鐘,在105'C固化30分鐘,并在12(TC固化2小時(shí),以形成固定的磨料制品。單面的磨光測試在從BuehlerLtd,LakeBluff,IL.得到的Phoenix4000單面研磨機(jī)上進(jìn)行測試。利用壓敏粘合劑,將固定磨料背襯安裝至壓板。利用氧化鋁固定磨料(268XA-A35,可從3MCompany獲得),通過初始修整制備測試用的金剛石固定磨料背襯。將26SXA氧化鋁固定磨料安裝至三個(gè)65毫米(156英寸)直徑X3.18毫米(0.125英寸)厚的BorofloatTM玻璃圓盤(SwiftGlass,Elmira,NY)。利用安裝蠟(Crystalbond509Clear,AremcoProducts,Inc.,GalleyCottage,NY),將表面上具有268XA磨料的三個(gè)BorofloatTM圓盤安裝至152毫米(6英寸)直徑x15毫米(0.6英寸)厚的鋁金屬板,以形成修整板。該修整板連接至具有迅速斷開裝置的研磨機(jī)上部。利用180rpm壓板和100rpm反向旋轉(zhuǎn)的基材,在34.5kPa(5psi)的外加壓力下運(yùn)行研磨機(jī)l分鐘。修整期間,以30毫升/分鐘的流速在去離子水中提供10體積%Sabrelube9016(Chemeta11Oakite,LakeBluff,IL)。通過使用如上所述機(jī)器條件,在55.2kPa(8psi)下磨光BorofloatTM玻璃(三個(gè)65毫米基材附著至具有安裝蠟的金屬板)5分鐘,完成初始修整過程。每個(gè)藍(lán)寶石磨光測試之前,利用34.5kPa(5psi)的壓力和規(guī)定機(jī)械條件,將窗玻璃基材(Swift玻璃)磨光8-9分鐘,直至達(dá)到330-360Mm/分鐘之間的穩(wěn)定窗玻璃除去速度。通過利用下列公式,將磨光期間的重量損失(M,克)轉(zhuǎn)化為除去的厚度(T,pm),計(jì)算窗玻璃基材和藍(lán)寶石工件的除去速度T=10,000*M/(A*D)其中A-基材的面積(平方厘米),D^基材的密度(克/立方厘米),藍(lán)寶石具有3.9克/立方厘米的密度,窗玻璃具有2.4克/立方厘米的密度。利用雙面的粘合劑,將以下實(shí)施例的每個(gè)自主修整的磨料制品層壓至聚碳酸酯片材(30.5厘米(12英寸))直徑,并將固定磨料調(diào)整至該直徑。磨光運(yùn)行5分鐘,利用對(duì)C-平面藍(lán)寶石(CrystalSystems,Salem,MA)規(guī)定的機(jī)械條件,每個(gè)在34.5kPa(5psi)下運(yùn)行。結(jié)果列于以下表I中。實(shí)施例l通過將方法m制備的八個(gè)5厘米直徑平面修整混合物片段的圓形區(qū)域插入用方法I制備的固定的磨料制品的30.5厘米(12英寸)圓盤,制備固定的磨料制品。八個(gè)圓盤圍繞距邊緣大約3.8厘米(1.5英寸)的周邊均勻隔開。實(shí)施例2通過將方法II制備的結(jié)構(gòu)修整混合物片段的八個(gè)5厘米直徑圓形區(qū)域插入用方法I制備的固定磨料制品的30.5厘米(12英寸)圓盤中,制備固定的磨料制品。八個(gè)圓盤如實(shí)施例l隔開。實(shí)施例3從具有方法I制備的固定的磨料制品和方法II制備的織構(gòu)的修整混合物片段的交替條帶的片材上,切割30.5厘米(12英寸)圓盤,制備固定的磨料制品。固定的磨料制品的條帶是5厘米(2英寸)寬,而織構(gòu)的修整混合物條帶是2.54厘米(1英寸)寬。實(shí)施例4將方法IV制備的平面修整混合物片段的八個(gè)5厘米直徑圓形區(qū)域插入到用方法I制備的固定的磨料制品的30.5厘米(12英寸)圓盤中,制備固定的磨料制品。八個(gè)圓盤圍繞距邊緣大約3.8厘米(1.5英寸)的周長均勻隔開實(shí)施例5將方法IV制備的平面修整混合物部分的十六個(gè)2.5-厘米直徑圓形區(qū)域插入用方法I制備的固定的磨料制品的30.5厘米(12英寸)圓盤,制備固定的磨料制品。八個(gè)圓盤如實(shí)施例l隔開,但距離邊緣大約5厘米(2英寸)。實(shí)施例6將方法IV制備的平面修整混合物片段的兩個(gè)同心環(huán)插入到用方法I制備的固定磨料制品的30.5厘米(12英寸)圓盤中,制備固定的磨料制品。第一個(gè)環(huán)是1.27厘米(0.5英寸)寬,內(nèi)徑6.35厘米(3英寸)。第二個(gè)環(huán)是1.6厘米(0.63英寸)寬,內(nèi)徑10.2厘米(4英寸)。實(shí)施例7將方法IV制備的兩個(gè)同心平面修整混合物部分插入到用方法I制備的30.48厘米(12英寸)固定的磨料制品圓盤中,制備固定的磨料制品,以得到固定研磨材料和平面修整材料交替的嵌套正方形。固定研磨材料的中心正方形是8.9X8.9厘米(3.5X3.5英寸),被0.66厘米(0.25英寸)寬的平面修整材料條包圍,被0.94厘米(0.38英寸)固定磨料條包圍,被3.18厘米(1.25英寸)寬的平面修整材料的第二組條帶包圍,全部都以30.5厘米圓盤為中心。對(duì)比實(shí)施例A(CE-A)用方法I制備固定磨料制品并進(jìn)行測試。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>根據(jù)上述說明,顯然本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以作出多種修改,而不脫離本本發(fā)明的范圍和原理,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不應(yīng)不當(dāng)?shù)叵抻谏鲜稣f明性實(shí)施方式。權(quán)利要求1.一種拋光具有一定硬度的工件的固定的磨料制品,其包括(a)具有第一表面和第二表面的基材;(b)分布在所述基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和第一硬度的磨料顆粒,其中所述第一硬度高于所述工件的硬度;和(c)分布在所述基材第一表面上的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和足以修整所述復(fù)合粘合劑并具有第二硬度的修整顆粒,其中所述第二硬度低于所述工件的硬度且高于所述復(fù)合粘合劑的硬度。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其中所述磨料顆粒與基體材料一起提供在團(tuán)聚體中。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定的磨料制品,其中所述修整顆粒足以修整所述基體材料。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其中所述修整顆粒的平均粒度低于第一硬度的磨料顆粒的平均粒度。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其中所述修整顆粒的平均粒度是所述磨料顆粒平均粒度的約50-約100%。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其進(jìn)一步包括基本上不含磨料復(fù)合物的區(qū)域,所述區(qū)域可包括流體槽。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固定的磨料制品,其中所述磨料復(fù)合物區(qū)域和修整混合物區(qū)域基本上是共平面的。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其中所述基體材料包括樹脂、玻璃、金屬、玻璃-陶瓷或陶瓷。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其中所述磨料顆粒包括金剛石或碳化硅、碳化硼、立方體氮化硼或其組合物。10.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其中所述修整顆粒包括氧化鋁、剛玉、氧化鋯、二氧化鈰、玻璃或其組合物。11.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其中所述修整顆粒的硬度足以修整所述復(fù)合粘合劑。12.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其中所述磨料制品的基材和所述復(fù)合粘合劑是基本上相同的材料。13.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其中所述團(tuán)聚體包括適于拋光藍(lán)寶石的磨料,同時(shí)所述修整顆粒具有低于約2100kg/mt^的硬度。14.根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定的磨料制品,其進(jìn)一步包括適于將所述固定的磨料制品連接至拋光機(jī)的粘合劑,任選其中所述粘合劑是壓敏粘合劑。15.—種制備權(quán)利要求l所述的用于拋光具有一定硬度的工件的固定磨料制品的方法,包括(a)提供具有第一表面和第二表面的基材;(b)提供分布在所述基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括第一硬度的磨料顆粒和基體材料,并且其中所述第一硬度高于所述工件的硬度;禾口(C)提供分布在基材的第一表面上的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和第二硬度的修整顆粒,其中第二硬度低于所述工件的硬度,并且足以修整磨料團(tuán)聚體的基體材料。16.—種用于拋光努普硬度低于約2500kg/mn^的工件的固定的磨料制品,包括(a)具有第一表面和第二表面的基材;(b)分布在所述基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括努普硬度高于工件硬度的磨料顆粒和基體材料;和(c)分布在所述基體第一表面上的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和努普硬度低于所述工件硬度且高于所述磨料團(tuán)聚體的基體材料硬度的修整顆粒。17.根據(jù)權(quán)利要求16的磨料制品,其中所述磨料顆粒的努普硬度高于約2500kg/mm2。18.根據(jù)權(quán)利要求16的磨料制品,其中所述磨料復(fù)合物區(qū)域和修整混合物區(qū)域基本上是共平面的。19.根據(jù)權(quán)利要求16的磨料制品,進(jìn)一步包括流體槽。20.—種制備用于拋光努普硬度低于約2500kg/mn^的工件的權(quán)利要求16的固定的磨料制品的方法,包括(a)提供具有第一表面和第二表面的基材;(b)提供分布在所述基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括努普硬度至少為約2500kg/mn^的磨料顆粒和基體材料;和(c)提供分布在所述基體第一表面上的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和努普硬度低于所述工件硬度且高于所述磨料團(tuán)聚體的基體材料硬度的修整顆粒。21.—種拋光體系,包括(1)用于拋光具有一定硬度的工件的固定的磨料制品,其中所述固定的磨料制品包括(a)具有第一表面和第二表面的基材;(b)分布在所述基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括第一硬度的磨料顆粒和基體材料,其中所述第一硬度高于所述工件的硬度;和(C)分布在所述基體第一表面上的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和第二硬度的修整顆粒,其中第二硬度低于工件的硬度且高于所述磨料團(tuán)聚體的基體材料的硬度;和任選的(2)磨料漿。22.—種用于拋光工件的固定的磨料制品,包括(a)具有第一表面和第二表面的基材;(b)分布在所述基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和磨料團(tuán)聚體,其中團(tuán)聚體包括硬度至少為約2500kg/mn^的磨料顆粒和硬度至少為約18kg/mn^的基體材料;禾口(c)分布在所述基體第一表面上的修整混合物區(qū)域,所述混合物包括可侵蝕的粘合劑和足以修整復(fù)合粘合劑并具有第二硬度的修整顆粒,其中第二硬度低于2500kg/mm2,約等于或高于所述復(fù)合物粘合劑的硬度,約等于或高于所述基體的硬度。23.根據(jù)權(quán)利要求22的固定的磨料制品,其中所述修整顆粒的平均粒度低于所述磨料顆粒的平均粒度。全文摘要本發(fā)明提供了一種拋光具有一定硬度的工件的固定的磨料制品,其包括(a)具有第一表面和第二表面的基材,(b)分布在基材第一表面上的磨料復(fù)合物區(qū)域,和(c)分布在所述基材第一表面上的修整混合物區(qū)域。所述磨料復(fù)合物包括復(fù)合粘合劑和第一硬度的磨料顆粒。其中所述第一硬度高于所述工件的硬度。所述混合物包括可侵蝕的填料和足以修整復(fù)合粘合劑并具有第二硬度的修整顆粒,其中所述第二硬度低于所述工件的硬度且高于復(fù)合粘合劑的硬度。本發(fā)明還提供其他的磨料制品以及制備它們的方法。文檔編號(hào)B24B37/04GK101232968SQ200680027517公開日2008年7月30日申請(qǐng)日期2006年7月19日優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日發(fā)明者保羅·S·勒格,文森特·D·羅梅羅,蒂莫西·D·弗萊徹申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司
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