專利名稱：研磨介質(zhì)和與其相關(guān)的方法
研磨介質(zhì)和與其相關(guān)的方法對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)是2004年3月10日申請(qǐng)的題為"Multi-carbide material manufacture and use"的共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)10/797,343的部分繼續(xù) 申請(qǐng)，并且要求2003年3月11日申請(qǐng)的題為"spheres imparting high wear rates"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/453,427的優(yōu)先權(quán)，二者均通過(guò)引用并入本文。技術(shù)領(lǐng)域本申請(qǐng)一般涉及顆粒細(xì)化，更具體地，涉及研磨介質(zhì)及其相關(guān)方法以 及小顆粒組合物。
背景技術(shù)：
顆粒細(xì)化(也稱之為粉碎)是非常古老的技術(shù)，例如古人使用這樣的 技術(shù)通it^輪研磨從谷物制得面粉。已開發(fā)了諸如研磨的更精細(xì)的技術(shù)以 制備用于各種工業(yè)應(yīng)用的更細(xì)和更規(guī)則的粉末。研磨工藝通常使用研磨介 質(zhì)來(lái)將產(chǎn)品材料粉碎或擊打成更小的尺寸。例如，可以具有相對(duì)大的顆粒 的形式提，供產(chǎn)品材料，并可用研磨工藝來(lái)減小顆粒的尺寸。研磨介質(zhì)可具有各種尺寸，從直徑幾英寸的礦石>^碎物(ore crusher) 至用于研磨小得多的顆粒的較小顆粒。研磨介質(zhì)的形狀差異也很大，包括 球形、半球形、扁球形、圓柱形、六面體形(diagonal)和棒狀，其它形 狀包括不規(guī)則的自然形狀，例如沙粒狀。在典型的研磨過(guò)程中，研磨介質(zhì)用于稱為磨(例如球磨、棒磨、立式 球磨、攪拌介質(zhì)磨、礫磨機(jī)等)的設(shè)備中。磨通常的工作過(guò)程包括將產(chǎn)品 材料分布在研磨介質(zhì)周圍并旋轉(zhuǎn)以在研磨介質(zhì)之間產(chǎn)生將產(chǎn)品材料顆粒 破碎成更小尺寸的碰撞。具有極小顆粒尺寸(例如納米尺寸或更小的尺寸)的顆粒組合物被證 實(shí)對(duì)很多新用途有用。然而，當(dāng)前的常，磨技術(shù)在制備這類具有期望的 顆粒尺寸和污染度的顆粒組合物的能力方面可能受到限制。還已經(jīng)使用其它用于制備小顆粒的工藝，例如化學(xué)沉淀。然而，沉淀工藝可能具有工藝 和產(chǎn)品差異大、處理時(shí)間長(zhǎng)以及成本高的特征。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供研磨介質(zhì)組合物與其相關(guān)的方法和小顆粒組合物。在本發(fā)明的一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包括由密度大于8 g/cm3、硬度大于900 kgf/mm2和斷裂軔性大于6 MPa/m1/2的材料形成的研 磨介質(zhì)顆粒。在本發(fā)明的另一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包括由陶瓷材料 形成的研磨介質(zhì)顆粒。陶資材料具有小于1250 nm的層間距(interlamellar spacing )。在本發(fā)明的另一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包括平均顆粒尺 寸小于約150微米的研磨介質(zhì)顆粒，其中所述顆粒由M大于6 MPa/m1/2 的材料形成。在本發(fā)明的另一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包括具有芯材和 芯材上形成的涂層的研磨介質(zhì)顆粒。涂層包含多個(gè)層，該層中至少一層具 有小于100 nm的厚度。在本發(fā)明的另一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包括由包含M 在基體材料中的多個(gè)納米顆粒的納米晶體復(fù)合物形成的研磨介質(zhì)顆粒。在本發(fā)明的另一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包括由包含M 在基體材料中的多個(gè)顆粒的復(fù)合物形成的研磨介質(zhì)顆粒，其中分歉的顆粒 由密度大于8 g/cm3的材料形成。在本發(fā)明的另一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包括由包含多于 一種金屬元素的陶資復(fù)合物形成的研磨介質(zhì)顆粒，該顆粒具有小于約150 微米的平均尺寸。在本發(fā)明的另一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包含能夠研磨無(wú) 機(jī)iW)"顆粒以制備平均顆粒尺寸小于100 nm和污染度小于500 ppm的無(wú) ^Mf磨顆粒組合物的研磨介質(zhì)顆粒。i^顆粒的平均顆粒尺寸大于研磨的顆粒組合物的平均顆粒尺寸的10倍。在本發(fā)明的另一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包含能夠以小于約25000 kJ/kg的比能輸入研磨二氧化鈦ii^顆粒以制備二氧化鈦已研磨 顆粒組合物的研磨介質(zhì)顆粒。該二氧化鈦已研磨顆粒組合物具有小于約 100 nm的平均顆粒尺寸和小于500 ppm的污染度。二氧化鈦iWF顆粒的 平均顆粒尺寸大于研磨的二氧化鈥顆粒組合物的平均顆粒尺寸的50倍。在本發(fā)明的另一方面中，提供研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)包含研磨介質(zhì)顆 粒，使得至少70%的研磨介質(zhì)顆粒具有小于約150微米的平均顆粒尺寸并 且能夠通過(guò)鋼板壓縮測(cè)試。在本發(fā)明的另一方面中，提供已研磨顆粒組合物。該組合物包括平均 顆粒尺寸小于100 nm和污染度小于500 nm的已研磨無(wú)機(jī)顆粒。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種方法。該方法包括利用研磨介質(zhì)研 磨無(wú)機(jī)iW顆粒以制備平均顆粒尺寸小于100 nm和污染度小于500 ppm 的無(wú)機(jī)已研磨顆粒組合物。*顆粒的平均顆粒尺寸大于已研磨顆粒組合 物平均顆粒尺寸的10倍。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)本發(fā)明的下面詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明其它的方面、 實(shí)施方案和特征會(huì)變得顯而易見。附圖為示意性的，而無(wú)意按比例繪制。 在附圖中，在不同附圖中說(shuō)明的每個(gè)相同的或基本類似的組件用單一編號(hào) 或符號(hào)來(lái)表示。為清^見，并非每個(gè)組件都在每個(gè)圖中標(biāo)注。當(dāng)不必說(shuō) 明本領(lǐng)域技術(shù)人員也能理解該發(fā)明的情況下，并未顯示本發(fā)明每個(gè)實(shí)施方 案的每個(gè)部件。通過(guò)引用并入本文的所有專利申請(qǐng)和專利都全部通過(guò)引用 并入。在沖突的情況下，包括定義，以本說(shuō)明書為準(zhǔn)。
圖1示意性顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的研磨介質(zhì)顆粒的顯微結(jié) 構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括a和p薄層以及層間距U)。圖2是顯示如在實(shí)施方案2中描述的二氧化鈥顆粒的掃描電鏡顯微照 片的復(fù)制件。
具體實(shí)施方式
本文描述研磨^h質(zhì)。該研磨^h質(zhì)可用于研磨工藝以制^^粒組合物。在一些實(shí)施方案中，研:磨的顆粒組合物的特征在于具有非常小的顆粒尺寸(例如100 nm或更小)和/或非常低的污染度(例如小于500卯m )。如下 面進(jìn)一步所述，對(duì)于研磨介質(zhì)顆粒希望具有某種性質(zhì)(例如密度、M、 韌性)以改善>^磨性能。研磨介質(zhì)可也由特定的材料組合物(例如多元碳 化物材料)形成和/或具有選擇的尺寸和/或具有特定的顯微結(jié)構(gòu)以提供優(yōu) 選的結(jié)果?？衫每稍诙喾N應(yīng)用中使用的研磨介質(zhì)來(lái)制備各種顆粒組合 物。本發(fā)明的一方面是發(fā)現(xiàn)使用由具有特定性能組合的材料形成的研磨 介質(zhì)可獲得非凡的研磨性能(例如非常小的研磨顆粒尺寸，非常低的污染 度)。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)同時(shí)具有超高密度、高斷裂韌性和非常高的硬度的 研磨介質(zhì)可促進(jìn)這種性能?？蓛?yōu)選研磨介質(zhì)由其密度明顯高于某些常規(guī)研磨介質(zhì)材料的超高密 度材料形成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超高密度的研磨介質(zhì)可大大增強(qiáng)在研磨過(guò)程中研磨 介質(zhì)的效率。例如，在某些情況下，研磨介質(zhì)由具有大于8 g/ci^的密度 的材料形成；在某些情況下，該密度大于12 g/cm3;并且在某些情況下， 該密度甚至可大于15 g/cm3 (例如約17 g/cm3 )。在某些情況下，該密度優(yōu) 選小于30g/cm3。應(yīng)該理解，可利用常規(guī)技術(shù)來(lái)測(cè)量研磨介質(zhì)材料的密度。在某些實(shí)施方案中，也可優(yōu)選研磨介質(zhì)具有高斷裂韌性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高 斷裂軔性顯著降低研磨介質(zhì)的磨損，該磨損的降低可能在所得顆粒組合物 中產(chǎn)生意外的低污染度，如下文進(jìn)一步描述的。例如，在一些情況下，研 磨介質(zhì)由斷裂軔性大于6MPa/m^的的材料形成；在一些情況下，斷裂韌 性大于9 MPa/m1/2。在某些實(shí)施方案中，斷裂韌性可大于12 MPa/m1/2?？墒褂贸Ｒ?guī)技術(shù)來(lái)測(cè)量斷裂軔性。合適的技術(shù)可部分取決于被測(cè)試的 材料類型，并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如，在一些情況下，壓痕斷 裂初性測(cè)試可能是合適的。而且，例如在測(cè)試^tt合金時(shí)，Palmqvist斷 裂初性技術(shù)可以是合適的。應(yīng)理解此處公開的斷裂軔性值指在材料的大塊 樣品上測(cè)量的斷裂韌性值。在某些情況下，例如當(dāng)研磨介質(zhì)為非常小的顆 粒(例如小于150微米)形式時(shí)，可能難以測(cè)量斷裂初性，并且實(shí)際斷裂韌性可能與在大塊樣品上測(cè)量的值不同。在某些實(shí)施方案中，還可優(yōu)選研磨介質(zhì)具有非常高的現(xiàn)變。已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 具有高硬度的介質(zhì)可導(dǎo)致每次與產(chǎn)品材料碰撞的能量傳遞增加，由此可增加研磨效率。在一些實(shí)施方案中，研磨介質(zhì)由硬度大于卯0 kgf/mn^的材 料形成；并且在一些情況下，該^JL大于1200kgf/mm2。在一些實(shí)施方案 中，硬度甚至可大于1700 kgf/ mm ?？衫贸Ｒ?guī)技術(shù)來(lái)測(cè)量石H合適的技術(shù)部分取決于被測(cè)試的材料類 型，并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如， 一種合適的技術(shù)可以是維氏 (Vickers) ^t^測(cè)試(依據(jù)ASTM 1327 )。應(yīng)理解此處公開的》tJL值指在 材料的大塊樣品上測(cè)量的^L值。在一些情況下，例如當(dāng)研磨介質(zhì)為非常 小的顆粒(例如小于150微米)形式時(shí)，可能難以測(cè)量現(xiàn)變，并且實(shí)際硬 度可能與在大塊樣品上測(cè)量的值不同。壓縮試驗(yàn)可用于評(píng)估顆粒形式的研磨介質(zhì)的性質(zhì)(例如斷裂韌性)。 例如，可使用"鋼板壓縮試驗(yàn)"。如本文所用，"鋼板壓縮試驗(yàn)"涉及將單 個(gè)研磨介質(zhì)顆粒放在硬化4140合金鋼(ASTM A193)的兩個(gè)拋光表面之 間，并施加力將表面之間的研磨介質(zhì)顆粒壓縮至使研磨介質(zhì)在該點(diǎn)處破裂 或在至少一個(gè)表面形成凹痕?？蓮陌?例如直徑為7/8英寸)上切下表面 并用0.5微米金剛石拋光盤拋光。如果研磨介質(zhì)在測(cè)試期間不破裂并在至 少一個(gè)鋼板表面上形成凹痕，則研磨介質(zhì)通過(guò)"鋼板壓縮試驗(yàn)"。在一些 情況下，方法中使用那些至少70%或至少卯°/。的研磨介質(zhì)顆粒能夠通過(guò)鋼 板壓縮試驗(yàn)并且平均顆粒尺寸小于約150微米(例如在70微米和100微米 之間)的研磨介質(zhì)。在一些情況下，基本上所有的研磨介質(zhì)顆粒能夠通過(guò) 鋼板壓縮試驗(yàn)，并具有小于約150微米(例如在70微米和100微米之間) 的平均顆粒尺寸。應(yīng)理解本發(fā)明的研磨介質(zhì)可兼?zhèn)淙我馍鲜雒芏戎岛腿我馍鲜鰯嗔秧g 性值，并且還兼?zhèn)淙我馍鲜鍪痎JL值。性質(zhì)的具體組合可取決于多個(gè)因素， 包括形成研磨介質(zhì)的容易性、成本和期望的最終顆粒組成特性以及其它。 還應(yīng)理解，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，研磨介質(zhì)可以不具有落入上述范 圍的性能組合。在一些情況下，例如，僅有某些性能可能落在上述范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方案中，研磨介質(zhì)可具有低的磨損率。例如，研磨介質(zhì)磨損率可小于0.01重量百分比/小時(shí)研磨時(shí)間。在一些情況下，磨損率甚至 可更低，例如低于0.005%或低于0.001% (例如約0.0005%)的重量百分 比/小時(shí)研磨時(shí)間。本發(fā)明的研磨介質(zhì)可具有各種尺寸。不管其尺寸如何，研磨介質(zhì)可被 稱之為顆粒。研磨介質(zhì)的平均尺寸一般在約0.5微米和10 cm之間。在一 些實(shí)施方案中，使用非常小的研磨介質(zhì)是有利的。例如，可優(yōu)選使用平均 尺寸小于約150微米(例如在約75微米和約125微米之間)的研磨介質(zhì)。 在一些情況下，研磨^h質(zhì)可具有小于約100微米的平均尺寸；或甚至小于 約10微米。在一些情況下,研磨介質(zhì)可具有大于約1微米的平均顆粒尺寸。 研磨介質(zhì)的具體尺寸可取決于各種因素，包括初始產(chǎn)品材料的顆粒尺寸、 期望的最終^f磨產(chǎn)品的顆粒尺寸以及研磨^h質(zhì)組成和其它。特別地，可優(yōu) 選研磨介質(zhì)的尺寸是研磨之前產(chǎn)品材料平均顆粒尺寸的約10倍到約100 倍之間。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用非常小的研磨介質(zhì)(例如平均尺寸小于約150微 米)可導(dǎo)致令人驚訝的有效研磨性能(例如非常小的顆粒尺寸、非常低的 污染度)，特別是當(dāng)研磨介質(zhì)還具有上述性能和/或下面進(jìn)一步描述的組成 (和/或其它特性)時(shí)。應(yīng)該理解，可通過(guò)測(cè)量代表性數(shù)目的研磨介質(zhì)顆粒的平均截面尺寸 (例如對(duì)基M形研磨介質(zhì)而言是直徑)來(lái)測(cè)定研磨介質(zhì)的平均尺寸。研磨介質(zhì)還可具有各種形狀。通常，研磨介質(zhì)可具有本領(lǐng)域已知的任意合適的形狀。在一些實(shí)施方案中，優(yōu)選研磨介質(zhì)U;M^形的(文中可以與"球形的"互換使用)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基本球形研磨介質(zhì)在獲得期望的研 磨性能方面特別有效。在一些實(shí)施方案中，研磨介質(zhì)可由陶瓷材料形成。例如，在一些實(shí)施 方案中，研磨介質(zhì)可優(yōu)選由多元碳化物材料形成。多元碳化物材料包含至 少兩種碳化物形成元素(例如金屬元素)和碳。在某些優(yōu)選情況下，研磨介質(zhì)由具有上述性質(zhì)組合的多元碳化物材料 形成。也可優(yōu)選多元碳化物材料的研磨介質(zhì)具有上面提到的非常小的尺 寸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種小尺寸在某些工藝中非常有效。多元碳化物材料可包含多元碳化物化合物(即具有特定化學(xué)計(jì)量比的碳化物化合物；或單種碳化物化合物的混合物，例如WC和TiC的混合物)； 或同時(shí)包含單種碳化物化合物的混合物和多元碳化物化合物。應(yīng)理解多元 碳化物材料也可包含其它成分，例如氮、單質(zhì)形式的碳化物形成元素(例 如在多元碳化物材料加工過(guò)程中沒(méi)有轉(zhuǎn)化為碳化物的元素)以及其它包括 作為雜質(zhì)存在的元素。這些其它成分通常但并不總是以較小的量存在(例 如小于10原子百分比)。本發(fā)明多元碳化物研磨介質(zhì)中的合適碳化物形成元素包括鐵、鉻、鉿、 鉬、鈮、錸、鉭、鈦、鵠、釩、鋯，盡管其它元素也可以是合適的。在一 些情況下，多元碳化物材料包含至少兩種這些元素。例如，在一些實(shí)施方 案中，多元碳化物材料包含鵠、錸和碳；在另外某些情況下，包含鴒、鉿 和碳；在另外某些情況下，包含鉬、鈦和碳。在一些實(shí)施方案中，多元碳化物材料優(yōu)選包含至少鵠、鈦和碳。在這 些情況中的一些情況下，多元碳化物材料可基本由含鵠、鈦和碳構(gòu)成，并 不含有其量在實(shí)質(zhì)上影響性能的其它元素。盡管在其它情況下，多元碳化 物材料可含有其量實(shí)質(zhì)上影響性能的其它金屬碳化物形成元素。例如,在這些實(shí)施方案中，多元碳化物材料中鴿的量可以在10~90原 子％之間；并且在一些實(shí)施方案中，其量在30~50原子％的量之間。多元 碳化物材料中鈦的量可以在1 ~ 97原子％之間；并且在一些實(shí)施方案中其 量在2 ~ 50原子％之間。在這些使用鴒-鈥碳化物的多元碳化物材料的實(shí)施 方案中，余量可以是碳。例如，碳的量可以在10~40原子％之間。如上所 述，還應(yīng)該理解，除鴒、鈥和碳外，任何其它合適的碳化物形成元素也可 存在于這些實(shí)施方案中的多元碳化物材料中。在一些情況下， 一種或多種 合適的碳化物形成元素可替代多元碳化物晶體結(jié)構(gòu)中某些位置處的鈦。 鉿、鈮、鉭和鋯可特別優(yōu)選作為替代鈥的元素。替代鈥的碳化物形成元素 例如可以高至30原子％的量(基于多元碳化物材料)存在。在一些情況下， 合適的多元碳化物形成元素可替代多元碳化物晶體結(jié)構(gòu)中某些位置處的 鴒。鉻、鉬、釩、鉭和鈮可特別優(yōu)選作為替代鵠的元素。替代鵠的碳化物 形成元素例如可以高至30原子％的量(基于多元碳化物材料)存在。還應(yīng)理解，上面提到的替代碳化物形成元素可完全替代鈥和/或鴒以形 成不含鴒和/或鈥的多元>^化物材料。還應(yīng)理解，本發(fā)明的某些實(shí)施方案中也可使用其它非多元碳化物的研 磨介質(zhì)組合物。特別地，在某些實(shí)施方案中可使用具有上面提到的性能組 合的非多元碳化物的組合物。在一些情況下，這些非多元碳化物組合物可 以是陶瓷材料，包括含有多于一種金屬元素(但不是碳)的陶乾。另外， 下面進(jìn)一步描述合適的研磨介質(zhì)組合物。通常，可使用任何合適的用于將多元碳化物組合物形成具有期望特性 的研磨介質(zhì)的工藝。通常，這類過(guò)程涉及將多元碳化物材料組合物的組分 加熱至比組分的各自熔化溫度高的溫度，隨后通過(guò)冷卻步驟形成研磨介 質(zhì)?？墒褂酶鞣N不同的加熱工藝，包括熱等離子⑩、熔體霧化和電弧熔 煉及其它工藝。隨后是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的合適工藝。該工藝包括以合適的比 例混合意圖構(gòu)成多元碳化物材料的元素的細(xì)微顆粒?？赏ㄟ^(guò)引入惰性粘結(jié) 劑(例如可燒盡但不形成多元碳化物材料的組分)來(lái)提高混合物的穩(wěn)定性。 混合物可細(xì)分為多個(gè)聚集體(例如每個(gè)聚集體的質(zhì)量約等于期望形成的介 質(zhì)顆粒的質(zhì)量)。可加熱聚集體至熔合(例如至卯％的理論密度)，并且最 后熔化的各個(gè)聚集體形成小滴，該小滴經(jīng)冷卻形成研磨介質(zhì)。當(dāng)形成具有較小尺寸(例如小于500微米)的和球形的多元碳化物研磨^h質(zhì)時(shí)，尤其可優(yōu)選上述工藝。應(yīng)理解通過(guò)改變工藝條件，也可能實(shí)現(xiàn)其它的尺寸和形狀。如上所提到的，本發(fā)明的研磨介質(zhì)不限于多元碳化物材料。在本發(fā)明 的某些實(shí)施方案中，研磨介質(zhì)可包含多于一種具有不同組成的材料。應(yīng)該 理解，如果兩種材料組分包含不同的化學(xué)元素或者如果它們包含同種但不 同量的化學(xué)元素(例如不同的計(jì)量比)時(shí)，則這兩種材料組分可具有不同 的組成。研磨介質(zhì)也可能由單一材料組分形成。研磨^h質(zhì)可以由兩種不同材料的混合物形成。例如，研磨^h質(zhì)可由兩 種不同陶瓷材料的混合物(例如陶瓷基體中高密度陶瓷顆粒的混合物)形 成；或由陶瓷材料和金屬的混合物(例如金屬基體中高密度陶瓷顆粒的混 合物)形成。在一些多組分研磨介質(zhì)的實(shí)施方案中，研磨介質(zhì)包括涂覆顆粒。該顆?？删哂行静暮驮谛静纳闲纬傻耐繉印Ｔ撏繉油ǔＭ耆采w芯材，盡管不 不是所有的情況都如此?？梢赃x擇芯和涂層材料的組成以提供具有期望性 能和在某些優(yōu)選情況下具有上述范圍內(nèi)的性能的研磨介質(zhì)。利用涂覆結(jié)構(gòu) 的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以在于芯和涂層材料均可賦予選定的期望性能(而不需^ 個(gè)賦予所有的期望性能)，這是因?yàn)榭傮w結(jié)構(gòu)的性能是由涂層和芯材的作 用同時(shí)確定的。這可以有助于實(shí)現(xiàn)期望的性能平衡，并可允許在研磨介質(zhì) 材料選擇方面具有比在由單一材料形成的研磨介質(zhì)中可用的其他方式更 多的靈活性。在涉及涂層研磨介質(zhì)的一些實(shí)施方案中，可優(yōu)選芯由高密度材料(例如大于5 g/cn^或上述其它密度范圍)形成。該芯例如可由諸如鋼或貧鈾 的金屬形成；或由諸如碳化鵠或燒結(jié)碳化鵠的陶資形成。在這種情況的一 些情況中，芯材可以不具有高的斷裂軔性和/或現(xiàn)變。涂層材料可優(yōu)選具有高斷裂初性和/或硬度,尤其是如果芯材料不表現(xiàn) 出這些性能但是具有高密度時(shí)。涂層例如可由具有上述斷裂軔性和^JL值 的材料形成。例如金剛石的超硬材料可以用作涂層。涂層還可由陶瓷材料 形成。合適的陶瓷材料包括金屬碳化物(例如碳化鎢)、多元碳化物、氧 化鋁、氧化鋯、硅酸鋯、Mg-PSZ、 Ce-TZP和Y-TZP。在一些情況下，為 獲得期望的性能，還可通過(guò)摻雜添加劑來(lái)進(jìn)一步韌化涂層。例如，涂層可 由通過(guò)用摻雜Sr2Nb207進(jìn)一步韌化的3Y-TZP形成。在一些情況下，涂層本身可具有多個(gè)材料組分。例如，該涂層可由多 于一個(gè)具有不同材料組成的層形成。在一些實(shí)施方案中，堆疊這些層以形 成"^1硬的"層狀結(jié)構(gòu)。可優(yōu)選(例如以增強(qiáng)現(xiàn)變)涂層中的至少一層相 對(duì)較薄(例如小于100 nm)。在一些情況下，通過(guò)具有至少一個(gè)厚度小于 10 nm的超薄層(或在一些情況中的多個(gè)超薄層)來(lái)增強(qiáng)硬度。特別是當(dāng) 層極薄時(shí)，層狀結(jié)構(gòu)可包括較大數(shù)量的層(例如，大于IO)。一般地，可使用任意合適的涂覆工藝來(lái)制備本發(fā)明的涂覆研磨介質(zhì)。 這些工藝包括賊射和蒸發(fā)工藝。在某些多組分研磨介質(zhì)的實(shí)施方案中，研磨^h質(zhì)包含包括^t在基體 材料中的顆粒的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。該復(fù)合物結(jié)構(gòu)可包括例如高密度(例如具有 上面提到的任意超高密度，例如8g/cm3)的陶瓷顆粒。陶瓷顆?？煞周浻谔沾刹牧?例如氮化物或碳化物)、金屬材料或包括陶瓷和金屬材料的混 合物中。在一些實(shí)施方案中，陶瓷材料可以是多元碳化物顆粒。在某些情況下，研磨介質(zhì)可由包括M在基體材料中的多個(gè)納米顆粒(例如小于50 nm或甚至小于10 nm的顆粒尺寸)的納米晶體復(fù)合物形成。 基體可以是陶瓷材料例如氮化物或碳化物。在一些情況下，可優(yōu)選基體材 料具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)(例如非晶氮化硅，Si3N4)。納米顆粒也可以是諸如過(guò) 渡金屬氮化物(例如MenN， Me=Ti、 W、 V等)的陶瓷材料。納米顆粒 可具有晶體結(jié)構(gòu)。這樣的納米晶體復(fù)合物可表現(xiàn)出諸如上述硬度范圍的和 有時(shí)更高的極高硬度。通常，可使用任意合適的工藝來(lái)制備本發(fā)明的納米 晶體復(fù)合物研磨介質(zhì)。應(yīng)該理解，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中還可使用除本文描述以外的其 它研磨介質(zhì)組合物。特別地，滿足上述期望性能范圍的研磨介質(zhì)組合物可 以是合適的。在某些情況下，本發(fā)明研磨介質(zhì)的顯微結(jié)構(gòu)也有助于研磨性能?？蓛?yōu) 選研磨介質(zhì)由具有特定層間距的材料形成。薄層(lamella)是材料內(nèi)的不 同相，可在另一個(gè)薄層上形成。如圖1中所示，研磨介質(zhì)的顯微結(jié)構(gòu)包括 a和p薄層，層間距U)為從一個(gè)a層中心到下一個(gè)a層中心的距離。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用具有小層間距(例如小于1250nm)的材料形成的研磨 介質(zhì)可提高研磨性能。在一些情況下，可使用由具有小于IOO nm或甚至 小于10 nm的極小層間距的材料形成的研磨介質(zhì)來(lái)增強(qiáng)性能。在一些情況 下，可通過(guò)形成每個(gè)膜均為不同相的一系列非常薄的薄膜涂層(例如小于 lOOnm或小于lOnm)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些層間距。在一些情況下，這些膜可包含 相對(duì)軟的材料(例如銅、鋁)，但是總體結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)出高的現(xiàn)變。但是，應(yīng)理解本發(fā)明的研磨介質(zhì)材料可具有不落在上述范圍內(nèi)的層間 距；或者僅有各自研磨介質(zhì)的部分材料可能具有這種間距?？梢园l(fā)現(xiàn)與包括上述組合物的各種材料相關(guān)的上述層間距的積極效 果。特別地，由諸如碳化物(包括金屬碳化物(例如鎢、鉈、鈮和釩的碳 化物)或多元碳化物)的陶瓷材料形成的研磨介質(zhì)的研磨性能可從本文描 述的可期望的層間距中顯著獲益。在一些實(shí)施方案中，優(yōu)選研磨過(guò)程中使用的多數(shù)研磨介質(zhì)具有基^N同的組成和/或性能。就是說(shuō)，至少50%以上的在工藝中使用的研磨介質(zhì) 具有基^目同的組成和/或性能。在一些實(shí)施方案中，75%以上、卯％以 上或基本所有的^9f磨介質(zhì)可具有基;M目同的組成和/或性能。如上文提到的，本發(fā)明的研磨介質(zhì)可用于研磨工藝中。研磨介質(zhì)適合 用于多種具有各種不同設(shè)計(jì)和容量的常規(guī)磨中。合適的磨類型包括但不限 于球磨、棒磨、立式球磨、攪拌介質(zhì)磨和礫磨機(jī)等。在一些情況下，當(dāng)用本發(fā)明的研磨介質(zhì)加工時(shí)，可使用常M磨M (例如能量、時(shí)間)。在其它的情況下，本發(fā)明的研磨介質(zhì)使得可以使用 比典型的常,磨工藝的研磨條件明顯較不繁重的研磨條件(例如較少的 能量、較少的時(shí)間)，同時(shí)獲得同等或更優(yōu)的研磨性能，如下面進(jìn)一步描 述的。在一些情況下，具有上述現(xiàn)變、斷裂軔性和密度性能組合的研磨介 質(zhì)允許在對(duì)常規(guī)^f磨和碾磨介質(zhì)不利的IHf下加工。通常的研磨工藝涉及將產(chǎn)品料漿(即iW)和研磨流體(例如水或甲 醇)引Aj"中限定研磨介質(zhì)的加工空間內(nèi)?？梢酝ㄟ^(guò)將諸如^t劑的添加 劑加入料漿中來(lái)控制料漿的粘度。以期望的速度旋轉(zhuǎn)磨并且混合產(chǎn)品材料 顆粒和研磨^h質(zhì)。產(chǎn)品材料顆粒和研磨介質(zhì)間的碰撞導(dǎo)致產(chǎn)品材料顆粒尺 寸減小。在某些過(guò)程中，相信顆粒粉碎的機(jī)理主要是產(chǎn)品材料顆粒表面的 磨損；而在其它過(guò)程中，相信顆粒粉碎的機(jī)理主要是顆粒的破碎。具體的 機(jī)理可影響研磨顆粒組合物的最終特性(例如形態(tài))。產(chǎn)品材料通常暴露 給研磨介質(zhì)一定的研磨時(shí)間，然后利用諸如洗滌和過(guò)濾或重力分離的常規(guī)工藝將研磨產(chǎn)品材料與研磨介質(zhì)分離。在一些過(guò)程中，通it^的入口引入產(chǎn)品料漿，并在研:磨后從磨的出口回收。可重復(fù)該過(guò)程，并且在某些過(guò)程中可使用多個(gè)順次連接的磨，其中一個(gè)磨的出口流體連接至下一個(gè)磨的入o 。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的研磨介質(zhì)一一特別是具有上述性能和/或組成的研 磨介質(zhì)提供非凡的研磨性能(例如非常小的研磨顆粒尺寸、非常低的污染度)。本發(fā)明的某些研磨工藝可生產(chǎn)平均顆粒尺寸小于500nm的研磨顆粒 組合物。用本發(fā)明的研磨介質(zhì)生產(chǎn)相當(dāng)小的顆粒是可能的。例如，研磨介 質(zhì)可生產(chǎn)平均顆粒尺寸小于100 nm、 小于50 iun 或甚至小于IO nm的研 磨顆粒組合物。在一些工藝中，當(dāng)進(jìn)料(研磨前)具有大于l微米、大于10微米或甚至大于50微米的平均顆粒尺寸時(shí)，獲得這些顆粒尺寸。在一 些工藝中，進(jìn)料的平均顆粒尺寸可以大于研磨材料平均顆粒尺寸的10倍、 50倍、100倍或甚至500倍。研磨材料的具體顆粒尺寸取決于包括研磨條 件(例如能量、時(shí)間)的多個(gè)因素，盡管也部分由使用研磨材料的應(yīng)用規(guī) 定。通常而言，可以控制研磨條件以提供期望的顆粒尺寸。在某些情況下， 盡管不是全部情況下，可優(yōu)選顆粒尺寸大于1 nm以有利于加工。i^的 顆粒尺寸可取決于商業(yè)可用性和其它因素。本發(fā)明的某些研磨方法的重要(和令人驚奇的)優(yōu)點(diǎn)可以以非常低的 污染度獲得上面提到的顆粒尺寸。上面提到的研磨介質(zhì)性能和/或組合物可 以使低的污染度實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@些特性導(dǎo)致非常低的磨損率。例如，污染度 可小于卯Oppm、小于500ppm、小于200 ppm或甚至小于100 ppm。在 一些情況下，實(shí)際上沒(méi)有污染可被檢測(cè)到，這通常表示污染度小于10卯m。 如本文所用的，"污染物，，是在研磨過(guò)程中引入產(chǎn)品材料組合物中的研磨 介質(zhì)材料。應(yīng)理解通常在市場(chǎng)上可購(gòu)買的產(chǎn)品材料可能包含一定的雜質(zhì)濃 度(研磨前)，并且這類雜質(zhì)不包括在本文所用污染物的定義中。引入產(chǎn) 品材料中的其它雜質(zhì)源，例如來(lái)自研磨設(shè)備的材料，也不包括在本文所用 污染物的定義中。"污染度"指相對(duì)于研磨材料重量濃度的污染物重量濃 度。污染度的典型單位是ppm。用于測(cè)量污染度的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù) 人員公知的，包括化學(xué)組成分析技術(shù)。應(yīng)理解本發(fā)明的方法可生產(chǎn)兼具任意上述顆粒尺寸值(包括研磨前后 顆粒之間的相對(duì)尺寸值)和任意上述污染度的組合物。例如，本發(fā)明的一 種方法涉及研磨具有平均初始顆粒尺寸的進(jìn)料顆粒以形成平均最終顆粒 尺寸小于100 nm的研:磨顆粒組合物，其中初始顆粒尺寸大于最終顆粒尺 寸的100倍，并且研磨顆粒組合物具有小于500卯m的污染度。還應(yīng)理解，在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，研磨工藝得到的已研磨顆粒 組合物可以不具有上述顆粒尺寸和/或污染度。在一些情況下，例如只有這 些特性中的一些可能落入上述范圍內(nèi)。本發(fā)明的研磨介質(zhì)還可用于生產(chǎn)顆 粒尺寸遠(yuǎn)大于上述尺寸的研磨顆粒組合物，特別是當(dāng)產(chǎn)品材料的顆粒尺寸 在研磨前非常大(例如，厘米級(jí)或更大)時(shí)。應(yīng)該理解，研磨顆粒具有特征性的"研磨"形態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可 確認(rèn)"已研磨顆粒"為包括一種或多種下面顯微特征的顆粒多個(gè)尖銳邊緣、帶小面的表面(faceted surface)和沒(méi)有例如在化學(xué)沉淀顆粒中通常觀 察到的光滑圓"角"。應(yīng)該理解，如文中描述的"基本球形的"研磨顆粒仍然可具有一種或多種上i^微特征，^a^M狄大倍數(shù)下顯示為基^形的。在某些實(shí)施方 案中，可優(yōu)選本發(fā)明的研磨顆粒A^本球形的。在其它情況下，研磨顆粒 可具有小片、扁球和/或透鏡形狀。其它顆粒形狀也是可能的。應(yīng)該理解， 在研磨的顆粒組合物中，單個(gè)的顆?？梢允且环N或更多種上述形狀的形 式。有利地，研磨介質(zhì)使有利的研磨務(wù)fr能夠?qū)崿F(xiàn)。例如，由于本發(fā)明的 研磨介質(zhì)的高研磨效率，可使用較少的研磨時(shí)間和比能輸入。如在本文所 用的，"比能輸入"是每重量產(chǎn)品材料消耗的研磨能量。甚至可以低的研 磨輸入能量和/或少的研磨時(shí)間來(lái)生產(chǎn)具有上述顆粒尺寸和污染度的研磨顆粒組合物。例如，比能輸入可以小于125000 kJ/kg;或小于卯000 kJ/kg。 在一些情況下，比能輸入可以甚至更低，例如小于50000 kJ/kg或小于25000 kJ/kg。實(shí)際的比能輸入和研磨時(shí)間強(qiáng)烈依賴于產(chǎn)品材料的組成和期望的顆 粒尺寸減小及其它因素。例如，本發(fā)明的研磨介質(zhì)可用于在小于約25000 kJ/kg(例如約20000 kJ/kg )的比能輸入下生產(chǎn)平均顆粒尺寸小于約100 nm (例如約80 nm )和污染度小于500ppm的二氧化鈦研磨顆粒組合物，其 中二氧化鈦i^fr顆粒的平均顆粒尺寸(例如約600 nm)大于研磨二氧化鈦 顆粒組合物平均顆粒尺寸的50倍。應(yīng)該理解，研磨介質(zhì)可用于加工各種產(chǎn)品材料，包括有機(jī)和無(wú)機(jī)材料。 通常，本發(fā)明的研磨工藝不限于任何特定的材料類型。盡管，值得注意的 是，即使當(dāng)使用諸如陶瓷的無(wú)機(jī)產(chǎn)品材料時(shí)，也可使用研磨介質(zhì)來(lái)獲得上 述非常小的研磨顆粒尺寸和非常低的污染度。合適的產(chǎn)品材料包括金屬 (例如鈷、鉬、鈦、鴒)、金屬化合物(例如金屬間化合物、金屬氳化物 或金屬氮化物)、金屬合金、陶瓷(包括氧化物，例如氧化鈦(二氧化鈦)、 氧化鋁(A1203)和碳化物(例如碳化珪)和金剛石等。下面結(jié)合本發(fā)明的 具體方法進(jìn)一步描述某些材料。研磨顆粒組合物的量取決于具體的研磨工藝和設(shè)備，并且通常是不限 定的。在一些方法中，研磨顆粒組合物(其可具有任何上述特性)可重于 10克；重于500克；重于1 kg或甚至重于100 kg。研磨顆粒組合物可用于多種應(yīng)用中。通常，研磨組合物可用于任意使 用小的顆粒組合物的合適應(yīng)用中。具體應(yīng)用包括顏料、拋光化合物、填料(例如聚合材料)、催化劑、傳感器以及在陶瓷或其它部件(例如MEMS 器件、半導(dǎo)體器件等)的制造中。應(yīng)該理解，4艮多其它應(yīng)用是可能的。在一些情況下，研磨顆粒組合物可根據(jù)期望進(jìn)一步加工用于最終用 途。例如，可通，制、靜電沉積和其它已知方法將顆粒進(jìn)一步加工為微 電機(jī)械產(chǎn)品和其它^UJL器件。在一些情況下，可以將研磨顆粒(特別地 當(dāng)具有非常小的顆粒尺寸時(shí))引入某些液體中以形成表現(xiàn)出特殊的熱傳遞 性質(zhì)、溶解性和其它性質(zhì)的流體。其它類型的進(jìn)一步加工也是合適的，如 本領(lǐng)域技術(shù)人員的。在某些實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明制備的研磨顆粒具有小于30 nm的平 均顆粒尺寸并可在每個(gè)維度上具有小于30 nm的尺寸。在一些實(shí)施方案中， 研磨顆粒的特征在于具有多個(gè)劈裂面和/或劈裂階。在一些情況下，^9f磨顆 粒具有多個(gè)相交面，其中邊緣的弧長(zhǎng)小于邊緣的半徑。研磨顆?？删哂写?于顆粒尺寸(例如顆粒直徑)5。/。的表面凹度。在一些情況下，研磨顆粒特 征在于相交面的優(yōu)勢(shì)銳度，其中邊緣半徑的夾角約為或小于相交面的夾 角。當(dāng)用作催化劑時(shí)，特別優(yōu)選具有這些特性的研磨顆粒。在一些情況下， 這類研磨顆?？捎山饘匍g化合物形成。本發(fā)明的一個(gè)方法涉及生產(chǎn)研磨的細(xì)微金屬氧化物(特別是氧化鈦) 顆粒。例如，研磨顆?？删哂屑sl nm和3微米之間的平均顆粒尺寸。該 方法包括以下步驟(a) 獲得金屬氧化物、特別是鈥氧化物的大顆粒，因?yàn)楂@得這類氧化 物顆粒通常比獲得鈥氧化物的細(xì)微顆粒要便宜得多，下文中這類顆粒被稱 為i^氧化物；和(b) 用研磨介質(zhì)研磨i^氧化物以將顆粒尺寸減小至優(yōu)選的尺寸(例 如上面提到的尺寸)，并且在一些情況下保持上面提到的包括小于200卯m 的4氐污染度。這類氧化物可用于例如顏料、填料、氣體傳感器、光電器件、催化劑 和生產(chǎn)陶瓷和其它部件的應(yīng)用，同時(shí)其生產(chǎn)比通過(guò)某些常規(guī)方法獲得更為經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明的另一方法涉及生產(chǎn)高度透明的氧化鈦。該方法包括如下步膿.(a) 獲得不是足夠透明二氧化鈦的漿料；和(b) 用研磨介質(zhì)研磨二氧化鈦漿料以將顆粒尺寸減小至優(yōu)選的尺寸 (例如上面提到的尺寸)，并且在一些情況下保持上面提到的低污染度。在一些情況下，顆粒尺寸分布D100為卯nm或更小。本發(fā)明的另一方法涉及生產(chǎn)金屬鈦。該方法包括如下步驟(a) 獲得二氧化鈦iW，其中ii^來(lái)自高純度源，例如易于獲得的氯 化物處理的二氧化鈦；(b) 用研磨介質(zhì)研磨二氧化鈦漿料以將顆粒尺寸減小至期望值(例 如上面提到的尺寸或小于約200 nm),并且在一些情況下保持上面提到的 低污染度；(c) 在適合用于氧化物還原但不形成碳化鈦的條件下，用諸如氫與如 果需要的另一種諸如碳熱還原劑(如CO或碳)的還原劑結(jié)合的還原劑將 二氧化鈥化學(xué)還原為金屬鈦；和(d) 將金屬鈥從還原設(shè)備中移走而不暴露于使超細(xì)金屬鈦氧化或氮 化的條件下的氧氣或氮?dú)?，或者升高超?xì)金屬鈦的溫度以在從還原設(shè)備中 移走前使顆粒熔合。其它還原劑是本領(lǐng)域公知的。本發(fā)明的另一方法涉及生產(chǎn)金剛石顆粒，例如，具有小于約100 nm (并且在一些情況下，在所有維度上都小于100nm)的平均顆粒尺寸。在 一些情況下，顆?？删哂芯o密的顆粒尺寸分布。金剛石顆粒合適用于CMP (化學(xué)M拋光)和其它拋光應(yīng)用中。該方法包括如下步驟(a) 獲得合適iW尺寸的工業(yè)用金剛石；(b) 用研磨介質(zhì)研磨金剛石以將顆粒尺寸減小至期望尺寸(例如上 面提到的平均顆粒尺寸，在一些情況下到約2 nm和100 nm 之間)；并且 在一些情況下保持上面提到的低污染度；和(C)如果必要除去污染物的話，通過(guò)雜質(zhì)的化學(xué)溶解或通過(guò)本領(lǐng)域 公知的其它方法來(lái)純化加工的金剛石。本發(fā)明的另一方法涉及通過(guò)用超細(xì)顆粒而不是用蝕刻或其它方法從 固體半導(dǎo)體材料通過(guò)去除材料形成器件來(lái)生產(chǎn)硅或其它半導(dǎo)體或其它材料的顯微或納米尺度器件，通常稱為MEMS。該方法包括如下步驟(a )獲得期望組合物的,進(jìn)料或待構(gòu)成目標(biāo)組合物的微粒材料組合(b) 用研磨介質(zhì)研磨進(jìn)料以將顆粒尺寸減小至期望尺寸(例如上面 提到的平均顆粒尺寸,和在一些情況下至約50 nm和200 nm 之間)；和在 一些情況下保持上面提到的低污染度；(c) 通過(guò)本領(lǐng)域公知的諸如模制、注射成型、冷凍模制成型、電泳成 形、靜電沉積和其它已知方法的方式將加工的微粒形成為模制品；由此該 成形方法允許制造獨(dú)特的MEMS器件，由此所述結(jié)構(gòu)的不同部分可具有 不同的建造材料；和(d) 將模制品熔合至足夠的密度以具有足夠用于器件期望性能的性質(zhì)。本發(fā)明的另一方法涉及生產(chǎn)例如在0.001微米和1微米之間的細(xì)微陶 資(例如SiC或A1203)顆粒。該方法包括(a) 獲得陶瓷大顆粒，因?yàn)楂@得這類大顆粒通常比獲得陶瓷細(xì)微顆粒 ^^更宜得多，這些顆粒被稱為iW顆粒；(b) 用研磨介質(zhì)研磨進(jìn)料顆粒以將顆粒尺寸減小至期望尺寸(例如 上面提到的尺寸)；并且在一些情況下保持上面提到的低污染度(包括小 于600 ppm )。陶瓷顆?？捎糜谥圃焯沾审w，其應(yīng)用如顏料、拋光化合物、聚合物填 料、傳感器、催化劑以及陶瓷和部件的制造。本發(fā)明的另一方法涉及生產(chǎn)具有懸浮顆粒的納米流體，例如尺寸分布 D50 = 30 x 10力米或更小的納米流體。該方法包括如下步驟(a) 獲得期望組成的^:iW;(b) 用研磨介質(zhì)研磨進(jìn)料以將顆粒尺寸減小至期望值(例如上面提 到的值，包括小于200 nm;小于50 nm或甚至小于10 nm);并且在一些 情況下保持上面提到的低污染度；(c) 在合適的載流體中濃縮研磨產(chǎn)品，這些載流體根據(jù)用途確定并包 括水、油和有機(jī)物，微粒材料在流體中的濃縮度根據(jù)用途確定。本發(fā)明的另一方法涉及生產(chǎn)細(xì)的鎢或鉬顆粒，例如平均顆粒尺寸在1 nm和400nm之間的鵠或鉬顆粒。該方法包括如下步驟(a)獲得大的i^顆粒(例如鴒或鉬的顆粒)，因?yàn)楂@得大顆粒通常 比獲得細(xì)顆粒^^更宜得多；(b )通過(guò)已知的諸如在500下在解離氨中加熱與i^材料尺寸相適 宜而足以產(chǎn)生氮化的時(shí)間的氮化方法來(lái)使i^氮化，這種氮化物已知是易 碎的；(c )用研磨介質(zhì)研磨氮化的iW顆粒以使i^顆粒的尺寸減小至期望 的顆粒尺寸(例如上面提到的平均顆粒尺寸)；并且在一些情況下，保持 上面提到的低污染度；和(d) 如果期望的話，利用用本領(lǐng)域公知的方法通過(guò)加熱至約600X: 或更高的溫度使鵠或鉬的氮化物微粒脫氮。這些顆?？捎糜谥T如顏料、拋 光化合物、電子墨水、金屬-有機(jī)化合物、聚合物填料、傳感器、催化劑以 及制造金屬-陶瓷和部件的應(yīng)用，并且比通過(guò)其它方法獲得的更為經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明的另一方法涉及從通過(guò)前文詳述方法生產(chǎn)的細(xì)的鎢或鉬顆粒 生產(chǎn)鴒或鉬部件以及鴒合金或鉬合金部件。該方法包括如下步驟(a) 獲得氮化的鎢或鉬的研磨產(chǎn)品，例如尺寸小于400nm、小于100 nm或小于50 nm的研磨產(chǎn)品；(b) 由粉末冶金加工，通過(guò)在脫氮化前密實(shí)化和成型鴒或鉬的氮化 物來(lái)生產(chǎn)鴒或鉬的金屬部件；(c) 在加熱至燒結(jié)溫度過(guò)程中使氮化鴒或氮化鉬部件脫氮，并釋放出有助于沖刷顆粒之間的殘留氣體的氮?dú)?；?d)在與顆粒尺寸相適宜的溫度下燒結(jié)成形的部件，這些溫度顯著 低于在常規(guī)的市場(chǎng)上可購(gòu)買的鴒和鉬粉末中通常使用的溫度。本發(fā)明的另 一方法涉及生產(chǎn)細(xì)的鈷顆?；虻掝w粒，例如平均顆粒 尺寸在lnm和5nm之間的顆粒。該方法包括U)獲得鈷或氮化鈷的大顆粒，這些大顆粒通常是氣體霧化的，因此 比獲得鈷或氮化鈷的細(xì)顆粒J^更宜得多，這些顆粒稱為iW顆粒；(b) 如果iWh還未氮化，則通過(guò)已知的例如在約600"C下在解離氨中 將鈷加熱與進(jìn)料材料尺寸相適宜的但足以產(chǎn)生氮化的時(shí)間的氮化方法來(lái) 使i^t氮化，這種氮化物已知是易碎的；(c) 用研磨介質(zhì)研磨氮化的進(jìn)料以將顆粒尺寸減小至優(yōu)選尺寸(例如 上面提到的平均顆粒尺寸)；并且在一些情況下保持上面提到的低污染度， 和(d) 如果期望的話，利用本領(lǐng)域公知的方法通過(guò)加熱至約600"C或更 高的溫度來(lái)使氮化鈷微粒脫氮。這些顆粒可用于制造催化劑、含鈷的合金 體、組成中含鈷的陶瓷體、電子墨水、金屬-有機(jī)化合物，用于諸如顏料、 拋光化合物、聚合物填料、傳感器、催化劑、助催化劑的應(yīng)用，制造含鈷 的超合金部件，用于其中鈷為金屬粘結(jié)劑的^t合金工業(yè)，而且生產(chǎn)這些 顆粒比通過(guò)其它方法獲得更為經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明的另一方法涉及由金屬氮化物生產(chǎn)細(xì)的金屬顆粒(例如，平均 顆粒尺寸在1 nm和20 之間)。該方法包括如下步驟(a) 從選自其氮化物在加熱至300。C 卯0。C時(shí)分解的金屬組中獲得 金屬或金屬氮化物的大顆粒；在一些情況下，這些大顆粒是通過(guò)氣體霧化 生產(chǎn)的，因此其獲得比金屬或金屬氮化物細(xì)顆粒的獲得^^更宜得多，這些 顆粒稱為i^h顆粒；(b) 如果還未氮化，則通過(guò)已知的例如在解離氨中和足以產(chǎn)生氮化 的溫度下對(duì)金屬顆粒加熱與進(jìn)料尺寸相適宜的但足以導(dǎo)致氮化的時(shí)間長(zhǎng) 度的氮化方法來(lái)使進(jìn)料氮化，已知這些氮化物比延性金屬更為易碎。(c) 用研磨介質(zhì)研磨i^顆粒以將顆粒尺寸減小至優(yōu)選尺寸(例如上 面提到的平均顆粒尺寸)；并且在一些情況下保持上面提到的低污染度； 和(d) 如果期望的話，利用本領(lǐng)域/>知的方法通#熱至約600'C或更 高的溫度使金屬氮化物微粒脫氮。這些顆?？捎糜谥圃齑呋瘎⒑饘俚?合金體、組成中含有金屬的陶資體、電子墨水、金屬-有機(jī)化合物，用于諸 如顏料、拋光化合物、聚合物填料、傳感器、催化劑、助催化劑的應(yīng)用， 制造超^r部件，制造組合了通過(guò)本權(quán)利主張的方案加工的各種金屬的金 屬部件，用于其中金屬為金屬粘結(jié)劑的石l^^r工業(yè)，并且其生產(chǎn)比通過(guò) 其它方法獲得更為經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明的另一方法涉及由金屬氫化物生產(chǎn)細(xì)的金屬顆?；蚪饘贇浠?物，例如鈦和鉭。例如，顆?？煞浅Ｐ?，具有l(wèi)nm和300nm之間的平均 顆凈立尺寸。該方法包括(a )從其形成加熱時(shí)分解的氫化物的金屬族中獲得金屬氫化物的大顆 粒，這些大顆粒通常是加壓氫化的，因此其獲得比金屬或金屬氫化物細(xì)顆 粒的獲得要便宜得多，這些顆粒稱為i^顆粒；(b )用研磨介質(zhì)研磨氫化的進(jìn)料顆粒以將顆粒尺寸減小至優(yōu)選尺寸 (例如上面提到的平均顆粒尺寸)；并且在一些情況下，保持上面提到的 低污染度；和(c)如果期望的話，利用用本領(lǐng)域公知的方法通過(guò)加熱至脫氫溫度使 超細(xì)金屬氫化物 脫氫。這些顆?？捎糜谥圃齑呋瘎⒑饘俚暮辖痼w、 組成中含金屬的陶瓷體、電子墨水、金屬-有機(jī)化合物，用于諸如顏料、拋 光化合物、聚合物填料、傳感器、催化劑、助催化劑的應(yīng)用，制造爽合金 部件，制造組合了通過(guò)本權(quán)利主張的方案加工的各種金屬的金屬部件，用 于其中金屬是金屬粘結(jié)劑的^tt合金工業(yè)，并且比通過(guò)其它方法獲得的顆 粒更為經(jīng)濟(jì)。雖然上面結(jié)合研磨應(yīng)用描述了本發(fā)明的研磨介質(zhì)，但是應(yīng)該理解，研 磨介質(zhì)也可應(yīng)用于非研磨用途中。例子包括制造用于鉆孔或研磨的"M 體"、激光包覆或其它包覆工藝、作為表面材料和其它用途。例如，在沒(méi)有介質(zhì)磨的情況下，使用研磨介質(zhì)作為合金組分涂敷到表面上以提高耐磨 性。涂敷這種保護(hù)涂層的兩種普通方法是通常所說(shuō)的包覆和表面加工。每 種這些方法都采用很多方法，其選擇取決于待處理的目標(biāo)和合金。 一般地， 使用諸如聚合物或金屬的粘結(jié)劑將研磨介質(zhì)固定在通過(guò)包覆和表面加工 處理的物體表面上。與研磨介質(zhì)材料一起將粘結(jié)材料熔化或澆鑄到適當(dāng)?shù)?位置，在包覆或表面加工的操作過(guò)程中，研磨介質(zhì)材料本身不熔化。通常 的熔化方法包括激光、爐熔化、焊槍和等離子體熱源。使用時(shí)，粘結(jié)劑材 料本身經(jīng)常不能經(jīng)受由諸如在油井鉆探中的操作環(huán)境施加到表面的磨損。 這種粘結(jié)劑磨損將研磨介質(zhì)暴露至表面，由此提供耐磨損的表面保護(hù)。這 些相同表面經(jīng)常經(jīng)歷研磨介質(zhì)能夠經(jīng)受的非常高的碰撞沖擊。應(yīng)理解研:磨介質(zhì)可具有除本文描述的用途以外的其它用途。下面的實(shí)施例意在舉例說(shuō)明本發(fā)明的某些實(shí)施方案，但不是限制性的。實(shí)施例1本實(shí)施例說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的多元碳化物研磨介質(zhì)的生 產(chǎn)和表征。通過(guò)獲取Ti、 W和C構(gòu)成的材料并制備直徑為約150微米的球形顆 粒來(lái)形成研磨介質(zhì)。本實(shí)施例中的試驗(yàn)組成為86.7 wt。/。的鴒、4.5wt"/。的 碳和余量鈥。試驗(yàn)組成的微粒團(tuán)聚體在RF等離子體噴霧裝置中形成圓球。 確認(rèn)該材料的密度與要制備的多元碳化物材料的密度相同。密度為約15.3 g/cm30然后多元碳化物研磨介質(zhì)經(jīng)受一系列現(xiàn)變測(cè)試。第一現(xiàn)變測(cè)試涉及將 單個(gè)研磨介質(zhì)顆粒隔離在兩片磨光的鴒板之間并對(duì)一個(gè)板施加力。目的是 增加所用的壓力直至研磨介質(zhì)在板和研磨介質(zhì)之間接觸點(diǎn)處的極高載荷 下碎裂。預(yù)想不到的是，研磨介質(zhì)沒(méi)有破裂，因此通過(guò)了測(cè)試。相反，研 磨介質(zhì)嵌入了鎢板，表明測(cè)試材料的現(xiàn)變高于純鎢的硬度。在第二測(cè)試中，將幾個(gè)研:磨介質(zhì)定位在兩個(gè)鴒板間，并且用重物擊打 上面的板從而在研磨介質(zhì)上誘發(fā)的高的瞬時(shí)重力效應(yīng)。沒(méi)有一個(gè)介質(zhì)破 裂，很多介質(zhì)嵌入鴒板中。在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)例中，鎢板破裂和裂開，但是介質(zhì)沒(méi)有明顯的損壞。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，將研磨介質(zhì)置于兩個(gè)磨光的玻璃板之間。施加壓力 后，玻璃在與研磨介質(zhì)的接觸點(diǎn)周圍發(fā)生微破裂，但是沒(méi)有觀察到研磨介 質(zhì)的損壞。將多元碳化物研磨介質(zhì)置于具有碳化釣的振動(dòng)球磨機(jī)中，并攪拌一段磨介質(zhì)經(jīng)受機(jī)械韌性試驗(yàn)。從所得介質(zhì)的這種使用中沒(méi)有觀察到由研磨介 質(zhì)的劣化產(chǎn)生污染的證據(jù)，并且觀察到了非常微細(xì)和規(guī)則的純碳化釣。多元碳化物研磨介質(zhì)還經(jīng)受了在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)過(guò)程中使用的測(cè)試。在高容 量介質(zhì)磨中使用該介質(zhì)，并在用于研磨二氧化鈦的額定工業(yè)生產(chǎn)條件下操 作。二氧化鈦特別容易受污染變色，因此被選擇為靈敏的指示劑以觀察介 質(zhì)能否在自身沒(méi)有明顯磨損的情況下產(chǎn)生磨損。數(shù)十億個(gè)二氧化鈥顆粒被加工成約7 x 10-8米的最終顆粒尺寸，但沒(méi)有觀察到研磨介質(zhì)的劣化。實(shí)施例2該實(shí)施例舉例說(shuō)明用本發(fā)明的研磨介質(zhì)組合物來(lái)生產(chǎn)小顆粒二氧化 鈥組合物。將1275 ml去離子水中的675 g二氧化鈦(金紅石)(由Millennium Chemicals生產(chǎn),www.milleniumchem.com,為RL11AP )漿料(固體重 35% )引入600 ml的臥式球磨機(jī)(由Netzchm制造， http:〃www.netzschusa,com,為Netzsch Zeta Grinding System)的加工空 間中。二氧化鈥具有600 nm的平均顆粒尺寸。將本發(fā)明的包含(W:Ti) C (95 wt%W)的研磨介質(zhì)也限制在加工空 間中，使得研磨介質(zhì)占據(jù)84。/。體積的加工空間。將氫氧化鉀加入漿料中以 使pH保持為約10 (KOH )。研磨條件包括1.8 2.8kW的功率(攪拌器速度1650 ~ 1850，泵的 RPM: 220)操作該研磨機(jī)的總研磨比能為182,238 kJ/kg。在研磨中，用 Dispersion Technology Inc. (Bedford Hills ， NY; www.dispersion.com)生 產(chǎn)的DT-1200型超聲顆粒尺寸分析儀來(lái)確定顆粒尺寸。當(dāng)減小顆粒至約82nm的平均顆粒尺寸時(shí)，將表面活性劑加入漿料中。顆粒具有等軸形態(tài)。每DT-1200單元，研磨顆粒的平均顆粒尺寸(D50 ) 為15 nm; D10為3 nm; 和D卯為72nm。用在Zeta Mill中提供的動(dòng)態(tài) 篩選使研磨的二氧化鈥顆粒與研磨介質(zhì)自動(dòng)分離。用掃描電子顯棉t鏡來(lái)檢 測(cè)所得研磨顆粒。圖2是研磨顆粒組合物的代表性部分的掃描電鏡顯微照 片的復(fù)制件。該顯微照片顯示二氧化鈥顆粒尺寸與通過(guò)DT-1200單元測(cè)量 的尺寸一致。在照片上，黑點(diǎn)是二氧化鈦顆粒，較淺的點(diǎn)是由照相過(guò)程中 用于支撐樣品的石墨襯底形成的。本實(shí)施例證實(shí)本發(fā)明的研磨介質(zhì)組合物可用于制備非常小的顆粒組 合物。由此，已經(jīng)描述了本發(fā)明的幾個(gè)方面和實(shí)施方案，但是將會(huì)理解，本 領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到各種變化、修改和改進(jìn)。這些變化、修改和改進(jìn)是 本公開的一部分，并且落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，上述的描述和 附圖僅是作為例子。
權(quán)利要求
1.一種研磨介質(zhì)，包括由陶瓷材料形成的研磨介質(zhì)顆粒，所述陶瓷材料具有小于1250nm的層間距。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的研磨介質(zhì)，其中所述層間距小于100nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的研磨介質(zhì)，其中所述層間距小于10nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒具有小于約 150微米的平均尺寸。
5. —種研磨介質(zhì)，包括包括芯材和在所述芯材上形成的涂層的研磨介質(zhì)顆粒，所述涂層包括 多個(gè)層，所述層中的至少一層具有小于100 nm的厚度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的研磨介質(zhì)，其中所述層中至少一層具有小于IO nm的厚度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的研磨介質(zhì)，其中多個(gè)層具有小于10 nm的厚度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的研磨介質(zhì)，其中所述涂層包括至少10層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的研磨介質(zhì)，其中第一層包含鋯，且在所述第一 層上形成的第二層包含鋁。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的研磨介質(zhì)，其中所述顆粒具有小于150微米的 平均尺寸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的研磨介質(zhì)，其中所述芯材具有大于5g/cii^的密 度。
12. —種研磨介質(zhì)，包括由包含分散在基體材料中的多個(gè)納米顆粒的納米晶體復(fù)合物形成的 研磨介質(zhì)顆粒。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的研磨介質(zhì)，其中所述納米顆粒具有小于IO納 米的平均顆粒尺寸。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的研磨介質(zhì)，其中所述納米顆粒包含過(guò)渡金屬氮 化物。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的研磨介質(zhì)，其中所U體材料包含氮化物。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的研磨介質(zhì)，其中所述納米顆粒由陶瓷形成。
17. —種研磨^h質(zhì)，包括由包含*在基體材料中的多個(gè)顆粒的復(fù)合物形成的研磨介質(zhì)顆粒， 其中所述分^L顆粒由密度大于8 g/cm3的材料形成。
18. —種^f磨^h質(zhì)，包括由包含多于一種金屬元素的陶瓷復(fù)合物形成的研磨介質(zhì)顆粒，所述顆 粒具有小于約150微米的平均尺寸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的研磨介質(zhì)，其中所述陶瓷復(fù)合物具有小于1250 nm的層間多巨。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的研磨介質(zhì)，其中所述平均尺寸小于約100微米。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的研磨介質(zhì)，其中所述平均尺寸在約75微米和 約125微米之間，研磨介質(zhì)顆粒能夠在小于約25000 kJ/kg的比能輸入下 研磨二氧化鈦i^顆粒以生產(chǎn)二氧化鈦的已研磨顆粒組合物。
22. —種研磨^h質(zhì)，包括能夠研磨無(wú)機(jī)i^顆粒以生產(chǎn)平均顆粒尺寸小于100 nm和污染度小 于500 ppm的無(wú)機(jī)已研磨顆粒組合物的研磨介質(zhì)顆粒，所述i^h顆粒的平 均顆粒尺寸大于已研磨顆粒組合物的平均顆粒尺寸的10倍。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的研磨介質(zhì)，其中所述已研磨顆粒組合物具有小 于200 ppm的污染度。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的研磨介質(zhì)，其中所述已研磨顆粒組合物具有小 于50 nm的平均顆粒尺寸。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨顆粒組合物具有小于 20 nm的平均顆粒尺寸。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的研磨介質(zhì)，其中所述i^fr顆粒的平均顆粒尺寸 大于所述已研磨組合物的顆粒尺寸的50倍。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的研磨介質(zhì)，其中所述i^F顆粒的平均顆粒尺寸 大于所述已研磨組合物的顆粒尺寸的100倍。
28. —種^f磨^h質(zhì)，包含能夠在小于約25000 kJ/kg的比能輸入下研磨二氧化鈦*顆粒以生 產(chǎn)二氧化鈦的已研磨顆粒組合物的研磨介質(zhì)顆粒，所述二氧化鈦已研磨顆 粒組合物具有小于約100 nm的平均顆粒尺寸，并且所述二氧化鈦iW顆 粒的平均顆粒尺寸大于已研磨的二氧化鈦顆粒組合物的平均顆粒尺寸的 50倍。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的研磨介質(zhì)，其中所述二氧化鈦iitt顆粒具有約 600 nm的平均顆粒尺寸，所述研磨二氧化鈥顆粒組合物具有約80 nm的 平均顆粒尺寸，并且所述比能輸入為約20000 kJ/kg。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的研磨介質(zhì)，其中所述二氧化鈦已研磨顆粒組合 物具有小于500 ppm的污染度。
31. —種研磨介質(zhì)，包括研磨介質(zhì)顆粒，其中至少70%的研磨介質(zhì)顆粒具有小于約150微米的 平均顆粒尺寸并且能夠通過(guò)鋼板壓縮試驗(yàn)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒具有大于10 g/cm3的密度。
33. —種研二磨顆粒組合物，包含平均顆粒尺寸小于100 nm和污染度小于500 ppm的已研磨無(wú)機(jī)顆粒。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的組合物，其中所述已研磨顆粒組合物具有小于 200 ppm的污染度。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的組合物，其中所述已研磨顆粒組合物具有小于 50nm的平均顆粒尺寸。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的組合物，其中所述已研磨顆粒組合物具有小于 20 nm的平均顆粒尺寸。
37. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的組合物，其中所述已研磨顆粒組合物包含已研 磨陶瓷顆粒。
38. —種方法，包括用研磨介質(zhì)研磨無(wú)機(jī)iW顆粒以生產(chǎn)平均顆粒尺寸小于100 nm和污 染度小于500 ppm的無(wú)機(jī)已研磨顆粒組合物，所述i^顆粒的平均顆粒尺寸大于已研磨顆粒組合物的平均顆粒尺寸的10倍。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述iW顆粒由陶瓷形成。
40. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述研磨顆粒組合物具有小于200 ppm的污染度。
41. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述研磨顆粒組合物具有小于50 nm的平均顆豐立尺寸。
42. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述研磨顆粒組合物具有小于20 nm的平均顆粒尺寸。
43. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述iW顆粒的平均顆粒尺寸大于 已研磨顆粒組合物的平均顆粒尺寸的50倍。
44. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述i^顆粒的平均顆粒尺寸大于 已研磨顆粒組合物的平均顆粒尺寸的100倍。
45. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述iW顆粒的平均顆粒尺寸大于 IO微米。
46. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，包括在小于約卯OOOkJ/Kg的比能輸入 下用研磨介質(zhì)研磨所述無(wú)機(jī)i^顆粒以生產(chǎn)無(wú)機(jī)已研磨顆粒組合物。
47. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，所述比能輸入小于約25000 kJ/kg。
48. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述i^)"顆粒由二氧化鈦形成。
49. 才艮據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，包括在小于約卯OOO kJ/kg的比能輸入 下用研磨介質(zhì)研磨二氧化鈥^顆粒以制備二氧化鈦已研磨顆粒組合物， 所述二氧化鈦已研磨顆粒組合物具有小于約100 nm的平均顆粒尺寸和小 于500卯m的污染度，并且所述二氧化鈦iW)"顆粒的平均顆粒尺寸大于已 研磨的二氧化鈥顆粒組合物的平均顆粒尺寸的50倍。
50. —種研磨介質(zhì)，包括由密度大于8 g/cm3、硬度大于卯0 kgf/mm2和斷裂韌性大于6 MPa/m1/2的材料形成的研磨^h質(zhì)顆粒。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由密度大于 12g/cm3的材料形成。
52. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由現(xiàn)變大于1200 kgf/mm2的材料形成。
53. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由現(xiàn)變大于 1700 kgf/mm2的材料形成。
54. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由斷裂韌性 大于10 MPa/m1/2的材料形成。
55. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的研磨介質(zhì)，其中所述密度大于12g/cm3，所述 ^JL大于1200 kgf/mm2，并且所述斷裂軔性大于10 MPa/m1/2。
56. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由包含多于 一種金屬元素的陶瓷復(fù)合物形成。
57. 根據(jù)權(quán)利要求56所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由多元碳化 物形成。
58. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由多于一種 陶瓷化合物的組合物形成。
59. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由至少一種 陶資化合物和金屬的混合物形成。
60. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒具有小于約 150微米的平均尺寸。
61. —種研磨^h質(zhì)，包含平均顆粒尺寸小于約150微米的研磨介質(zhì)顆粒，其中所述顆粒由斷裂 韌性大于6 MPa/m1/2的材料形成。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的研磨介質(zhì)，其中所述平均尺寸小于約100微米。
63. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的研磨介質(zhì)，其中所述平均尺寸小于約10微米。
64. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的研磨介質(zhì)，其中所述平均尺寸在約75微米和 約125微米之間。
65. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由密度大于 8g/ci^的材料形成。
66. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由含有多于 一種金屬元素的陶瓷復(fù)合物形成。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的研磨介質(zhì)，其中所述研磨介質(zhì)顆粒由多元碳化 物材料形成。
全文摘要
本發(fā)明描述研磨介質(zhì)。該研磨介質(zhì)可用于研磨過(guò)程以生產(chǎn)顆粒組合物。使用可用于多種應(yīng)用中的研磨介質(zhì)可生產(chǎn)多種顆粒組合物。
文檔編號(hào)B02C15/00GK101253129SQ200680031858
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者羅伯特·J·多布斯 申請(qǐng)人:普里梅精密材料有限公司