專利名稱：：磨石、其生產方法以及使用該磨石的研磨方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種特別適用于研磨由氧化物材料(硬而脆性的材料，如玻璃或陶瓷)制成的被研磨物體的磨石。更具體地說，本發(fā)明涉及一種磨石，它是一種用金屬材料作為主要結合材料的金屬結合型磨石，具有高切削率，即使以高精度研磨長時間后，它的研磨能力也不會因為表面堵塞而變差；本發(fā)明還涉及該磨石的制造方法以及使用該磨石的研磨方法。通常，磨石是在結合材料中分散并固定有諸如金剛石、立方氮化硼(下文稱為“CBM”)、碳化硅或氧化鋁磨粒的磨石。根據結合材料的類型，磨石分為以合成樹脂材料作為主要結合材料的樹脂結合型磨石、以金屬材料作為主要結合材料的金屬結合型磨石、以及以陶瓷材料作為主要結合材料的玻璃化磨石這三大類。其中，樹脂結合型磨石在研磨時表現出柔軟的接觸，從而可以獲得很少有缺陷而表面粗糙度合適的表面。然而，作為結合材料的合成樹脂材料的磨損顯著，因此磨石的使用壽命短。而金屬結合的磨石和玻璃化磨石具有優(yōu)良的研磨性能和耐用性，因為它們的結合材料硬度高，特別是金屬結合的磨石，它的研磨能力最高。然而，它們的切削率低(尤其是對硬的脆性材料如玻璃或陶瓷)，且由于磨石表面堵塞，研磨能力下降。因此，為了進行連續(xù)研磨，需要經常使磨石變粗糙，即切削磨石表面，露出其新表面，重新獲得切削率。為了解決常規(guī)金屬結合型磨石的這些問題，例如，JP-A-63-295180公開了一種具有高機械強度和牢固燒結結構的金剛石磨石，該磨石是這樣制得的，將磨粒與鐵粉以及無定形碳粉混合，然后模壓并燒結；該專利還公開了其制造方法(現有技術1)。另外，JP-A-7-251378公開了一種多孔的鐵型金屬金剛石磨石，其中磨石是多孔的，因此其結合強度便于控制，從而在研磨操作中，結合材料會被沒有阻力地適當磨去，從而阻止了表面堵塞；且結合材料是鐵型金屬，另外碳也作為結合材料被用來控制保持磨粒的強度和結合材料部分的機械性能；該專利還公開了該磨石的制造方法(現有技術2)。在上述現有技術1和2中，用鐵或鐵型金屬作為結合材料，整個磨石的硬度和結合強度得到增加。另外，現有技術還揭示，通過在磨石中提供孔隙或加入碳組分，可以防止切削率因表面堵塞而變差，其原因是這種磨石具有一種表面自生的功能，即在適當程度的研磨時，磨石的表面會同時被刮除露出新鮮表面，從而可獲得表面不易堵塞的磨石。然而，根據本發(fā)明者的驗證，由于可用于現有技術1或2的結合材料局限于鐵或其合金，因此不可能選出適用于被研磨物體的結合材料，而且在一些情況下，不可能獲得高精度處理的表面。另外，在現有技術1中，碳粉組分的可加入量限于較少的水平，所以磨石的表面自生功能很難說是充分的。另外，現有技術2磨石中的孔隙在產生表面自生功能作用方面受到限制，受限的程度隨被研磨物體或研磨方法而異，所以仍然難以維持高的研磨性能而同時防止堵塞。本發(fā)明已經解決了這些問題，本發(fā)明的目的是提供一種磨石，它具有高的切削率和優(yōu)良的表面自生功能，即使是長時間高精度研磨，即使是對硬的脆性材料制成的被研磨物體進行研磨，其研磨能力也不會因為堵塞而變差；以及該磨石的制造方法和使用該磨石的研磨方法。本發(fā)明提供了一種用金屬材料作為主要結合材料制成的磨石，該磨石包含(A)選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，(B)由選自鈷、鎳和銅的至少一種金屬制成的結合材料，或由合金制成的結合材料，該合金含有選自鈷、鎳和銅的至少一個成員，以及選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的至少一個成員，和(C)作為輔助劑的無定形碳，其中磨粒(A)和無定形碳(C)以海島形結構分布在結合材料(B)中。另外，本發(fā)明提供了一種制造磨石的方法，該方法包含混合下列主要組分(a)選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，(b)由選自鈷、鎳和銅的至少一種金屬制成的結合材料(b1)，或由合金制成的結合材料(b2)，該合金含有選自鈷、鎳和銅的至少一個成員，以及選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的至少一個成員，和(c)輔助劑，它含有合成樹脂材料作為主要材料，其碳含量在碳化后維持在至少50％，將該混合物壓縮模壓成預定的磨石形狀，然后燒結產物。另外，本發(fā)明還提供了一種研磨方法，該方法包括用上述的磨石來研磨金屬材料或氧化物材料制成的被研磨物體。本發(fā)明還提供了一種研磨方法，該方法包括用上述方法制得的磨石來研磨金屬材料或氧化物材料制成的被研磨物體。在附圖中圖1(a)是本發(fā)明磨石的顯微鏡照片，圖1(b)是具有用于描述的參考編號的同一照片。圖2(a)是常規(guī)磨石的顯微鏡照片，圖2(b)是具有用于描述的參考編號的同一照片。在附圖中，參考編號1指磨粒，2是結合材料，3是無定形碳。下面將更詳細地描述本發(fā)明。然而，下列描述的目的是為了幫助了解本發(fā)明，而決不是為了限制本發(fā)明。磨粒作為本發(fā)明磨石的一個組分的磨粒由選自金剛石、CBN、碳化硅和氧化鋁的至少一個成員(即基本上是高硬度的材料)制成。另外，磨粒在磨石中的含量為磨石總量的1-30％(體積)。如果磨粒含量太多，盡管磨石的使用壽命可能會延長，但切削率減少，如果含量太少，則磨石的使用壽命很短。結合材料作為本發(fā)明磨石的一個組分的結合材料是至少一種選自鈷、鎳和銅的金屬，或是含有至少一種選自鈷、鎳和銅的金屬以及至少一種選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的金屬的合金。結合材料在磨石中的含量沒有特別限定，只要結合材料的金屬或合金量足以形成連續(xù)相。較佳的是磨石總量的至少30％(體積)。輔助劑作為本發(fā)明磨石的一個組分的輔助劑是無定形碳。該輔助劑幫助金屬等的結合材料進行結合，以獲得高的切削率，并同時使其能獲得高精度的研磨表面。該無定形碳可由合成樹脂材料碳化獲得。要使用的合成樹脂材料宜為在碳化時體積變化很少的材料，即在燒結烘焙碳化后保留高含量碳的材料，由此磨石強度在烘焙后會增加。較佳的是碳含量在碳化后能保持至少50％的苯酚樹脂。磨石中含有的作為輔助劑的無定形碳含量為磨石總含量的1-40％(體積)，較佳的為10-40％(體積)，更佳的為20-30％(體積)。該含量是磨石中無定形碳的含量，因此與作為原料的合成樹脂材料(苯酚樹脂)在混合物中的含量不同。例如，如果知道作為原料的合成樹脂材料體積在碳化后減少50％，則在混合原料時需要加入兩倍的合成樹脂材料。另外，如果無定形碳的含量很高，則盡管結合相的硬度可能有所提高，但磨石的使用壽命會變短。如果該含量太低，則磨石很難獲得表面自生功能，在研磨時會發(fā)生堵塞。磨石及其制造方法本發(fā)明的磨石含有所示比例的上述各組分，即，選自金剛石、CBN、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，由至少一種選自鈷、鎳和銅的金屬制成的結合材料，或由含有至少一種選自鈷、鎳和銅的金屬以及至少一種選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的金屬的合金制成的結合材料，以及作為輔助劑的無定形碳。磨石的制造方法包括將上述各組分的原料(即磨粒、結合材料和輔助劑)混合，使它們在制成磨石后含有所示比例的組分，模壓該混合物，將其壓縮模壓成預定的磨石形狀，然后燒結，此時作為輔助劑原料的合成樹脂材料發(fā)生碳化，轉變成無定形碳。這樣獲得的無定形碳具有提高磨石硬度的特性，從而提供了高于常規(guī)磨石(常規(guī)磨石中加入碳粉或無定形碳粉只是作為結合材料)的切削率。另外，對于摻入了碳粉或無定形碳的這種常規(guī)磨石，結合材料僅局限于鐵或其合金，而且也不知道可使用其它金屬的情況，而且需要控制碳含量至多百分之幾的水平。但是，采用本發(fā)明的制造磨石的方法，不僅能顯著地提高無定形碳含量至高達40％，而且還消除了作為對無定形碳的結合材料的金屬和合金的限制，因為在模制成形時，它以合成樹脂材料(苯酚樹脂)的形式存在，并會在燒結步驟中碳化，因此不會阻礙結合材料的燒結，因此能在較寬的范圍內選擇結合材料。另外，由于能夠提高無定形碳的含量，因此制造時作為其原料的合成樹脂材料(苯酚樹脂)的含量能夠增加，這對模壓時的成形性有幫助，并且有助于提高研磨時的磨石硬度，增強磨石的自生功能，因此經研磨的物體會具有高精度的研磨表面。在制造本發(fā)明磨石的方法中，均勻混合上述各組分(原料)。如圖1(a)中的顯微鏡照片(放大倍數200)和圖1(b)中有參考編號的相同照片所示，要將原料混合均勻是確保在制造后磨粒1(圖1(a)和(b)中的金剛石)和無定形碳3均勻地分布在磨石中(在結合材料2中(在圖1(a)和(b)中是鐵粉和錫粉的混合物))呈海島結構所必需的，其中無定形碳3是連續(xù)或不連續(xù)分散的。通過該海島結構，可調節(jié)磨石的硬度和脆性，以提供高的切削率和具有高精度的高表面自生功能。圖2(a)中的顯微鏡照片(放大倍數200)和圖2(b)中具有參考編號的相同照片顯示了常規(guī)的磨石，其中磨粒1(金剛石)分散在磨石(結合材料2(鐵粉和錫粉的混合物))中。然后，在制造本發(fā)明磨石的方法中，對各組分(原料)均勻混合的上述混合物進行模壓制成預定的磨石形狀。模制成形方法沒有特別限制，例如可以是灌入式模制成形方法或平片擠壓方法。前者是較佳的。磨石可模制成各種形狀，如小物體狀、片段或杯狀。模制的壓力和溫度沒有特別限制。模壓溫度通常在100-200℃之間。然后，在制造本發(fā)明磨石的方法中，對模壓成形的產物進行燒結。燒結時間和處理溫度需要足以使作為合成樹脂材料的苯酚樹脂(即作為磨石組分之一的無定形碳的原料)碳化。處理溫度為600-1100℃。如果燒結在超出該范圍的溫度下進行，則可能會產生不利的影響，使磨粒以及作為結合材料的金屬等氧化。為了防止這種氧化作用，燒結可在非氧化的環(huán)境下(例如在惰性氣氛或還原性氣氛下)進行。研磨方法本發(fā)明的研磨方法包括用磨石來研磨被研磨物體，該磨石含有上述各組分，即，選自金剛石、CBN、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，由至少一種選自鈷、鎳和銅的金屬制成的結合材料，或由含有至少一種選自鈷、鎳和銅的金屬以及至少一種選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的金屬的合金制成的結合材料，以及作為輔助劑的無定形碳，其中磨粒和輔助劑(無定形碳)呈海島結構分布在磨石(結合材料)中。該研磨方法與采用常規(guī)磨石(金屬結合型磨石)的研磨方法相比，磨石的自生功能可根據無定形碳的比例任意設定，從而能夠獲得恒定的研磨性能，即使與采用常規(guī)的玻璃化磨石的研磨方法相比，也可通過調節(jié)結合相中的結合材料(金屬等)以及輔助劑(無定形碳)來獲得優(yōu)良的研磨表面。在本發(fā)明的研磨方法中，被研磨物體例如可以是硬而脆性的材料(氧化物材料)如玻璃或陶瓷，或是金屬材料。待采用的研磨機例如可以是平面研磨機、外圓研磨機或蠕變研磨機，其中平面研磨機是較佳的。具體地說，在平面研磨機中的雙面研磨機情況下，當被研磨物體兩面被夾在兩個磨石之間同時研磨其前面和后面時，如果被研磨物體是脆性材料，則研磨時的壓力不能太高。因此，利用具有高含量無定形碳(即具有高的自生功能)的磨石，就可以在甚至低研磨壓力下連續(xù)進行恒定的研磨。不必說，磨石也為通常的平面研磨或其它方法提供了優(yōu)良的效果。下面將參照實施例進一步詳細描述本發(fā)明。然而應當理解本發(fā)明決不局限于這些具體的例子。實施例1至3和對比例1磨石的制備以表1所確定的混合比百分數，將輔助劑無定形碳的原料苯酚樹脂粉末(BELLPEARL，商品名，KaneboLtd.生產)、作為磨粒的金剛石(平均粒徑6.5微米)和作為結合材料的銅粉以及錫粉混合。然后，在98MPa壓力下、約185℃的模壓溫度下，對該混合物進行模壓，獲得直徑為10毫米、厚度為5毫米的圓筒形顆粒。在氮氣氛中、700℃的處理溫度下(溫度上升速度為100℃/小時，溫度升高后保溫時間為1小時)對該模壓產物進行熱處理(燒結)總共大約8小時。以這種方式制得實施例1-3和對比例1的磨石。對比例1是不含作為輔助劑的苯酚樹脂粉末的磨石。另外，圖1(a)和(b)中顯示的磨石是實施例1中獲得的，圖2(a)和(b)中顯示的磨石是對比例1中獲得的。表1硬度測試對于實施例1-3和對比例1的各組合物，用Rockwell硬度計的F標測定硬度，進行硬度比較。獲得的結果顯示在表1中。磨具的制備用粘合劑(QUICKSET，商品名，是一種環(huán)氧型粘合劑，KonishiCo.,Ltd.生產)將實施例1和3以及對比例1各制得的70個磨石均勻地結合到平的研磨盤的一個表面上，將各磨石的表面切削至平，使得能與被研磨物體對齊，從而獲得對應于實施例1和3以及對比例1的磨具。研磨試驗然后，用對應于實施例1和3以及對比例1的各磨具，在下列條件下研磨作為被研磨物體的鈉鈣玻璃的表面。試驗機器Oskar型鏡頭研磨機被研磨物體鈉鈣玻璃(直徑為65毫米、厚度為5毫米的玻璃園片)研磨壓力4千克壓于鈉鈣玻璃片上磨具的旋轉速度400rpm研磨用的冷卻液體自來水中加入大約5％的水溶性磨削液研磨時間10分鐘研磨后，測定每一片鈉鈣玻璃的重量，從與研磨前重量相比減少的重量獲得切削率。另外，對于研磨后的每一片鈉鈣玻璃，在下列條件下用KosakaKenkyushoK.K.生產的觸點(fealer)型粗糙度計測定表面粗糙度縱向放大倍數10000倍橫向放大倍數20倍測定長度10毫米測定速度0.1毫米/秒切斷(cutoff)λc=0.08毫米另外，用純水清洗研磨后的每片鈉鈣玻璃并干燥，在聚光燈下檢查每一片鈉鈣玻璃的表面，評價刮痕是否存在。評價標準如下?！饹]有觀察到刮痕?！饔^察到稍有刮痕，但是該水平不成問題?！劣^察到有明顯的刮痕。另外，用實施例1和3以及對比例1的各磨石，在上述條件下對鈉鈣玻璃片連續(xù)研磨5次，根據每一片鈉鈣玻璃第一次研磨的重量減少(切削率)和第五次研磨的重量減少(切削率)確定連續(xù)研磨性能(第五次研磨的切削率÷第一次研磨的切削率×100[％])。切削率、表面粗糙度、刮痕是否存在以及連續(xù)加工(研磨)性能的測試結果顯示在表2中。表2<tablesid="table1"num="002"><table>切削率(微米/10分鐘)表面粗糙度(Rmax微米)刮痕是否存在連續(xù)加工性能實施例11301.2○90％實施例31501.4○95％對比例1802.5×60％</table></tables>從表1看出，在實施例1-3的每個例子中，硬度均高于對比例1，且在實施例1-3中，結合相的硬度隨著各磨石中含苯酚樹脂(無定形碳)比例的升高而升高。另外，從表2看出，在實施例1-3的每個例子中，切削率均高于對比例1。這表明當磨石中含有無定形碳時，結合相的硬度變高，從而可獲得高的切削率。另外，在實施例1-3的每個例子中，獲得了沒有刮痕的研磨表面，且表面粗糙度小于對比例1。這表明當磨石含有無定形碳時，可以進行高的切削率和高精度的研磨。另外，在實施例1和3的每個例子中，連續(xù)加工性能高于對比例1中的性能。這表明不僅硬度有所提高，而且脆性也有所提高。因此，已經發(fā)現，當磨石中含有無定形碳時，即使在長時間研磨操作中研磨能力也沒有因表面堵塞而變差，而且可以獲得具有高的表面自生功能且能穩(wěn)定地進行研磨的磨石。另外，從實施例1和3看出，連續(xù)加工性能(即表面自生功能)隨磨石中無定形碳的含量而異。因此，顯然可以根據被研磨物體調節(jié)表面自生功能，從而進行高精度的研磨。實施例4至6和對比例2磨石的制備以表3所示的混合比，將輔助劑無定形碳的原料苯酚樹脂粉末(BELLPEARL，商品名，KaneboLtd.生產)、作為磨粒的金剛石(平均粒徑6.5微米)和作為結合材料的銅粉以及錫粉混合。然后，在294MPa壓力下、室溫下，模壓該混合物，獲得直徑為10毫米、厚度為5毫米的圓筒形顆粒。在氮氣氛中、700℃的處理溫度下(溫度上升速度為300℃/小時，溫度升高后保溫時間為1小時)對該模壓產物進行熱處理(燒結)總共大約3.5小時。以這種方式制得實施例4-6和對比例2的磨石。對比例2是不含作為輔助劑的苯酚樹脂粉末的磨石。表3硬度測試對于實施例4-6和對比例2的各組合物，以實施例1-3的相同方法進行硬度比較。獲得的結果顯示在表3中。研磨試驗以實施例1的相同方式，用實施例4和6以及對比例2每一個例子中制得的70個磨石制造對應于實施例4或6或對比例2的磨具，用Osaka型鏡頭研磨機研磨鈉鈣玻璃，評價切削率、表面粗糙度以及刮痕的存在與否。結果顯示在表4中。表4從表3看出，在實施例4-6的每個例子中，硬度均高于對比例2，且在實施例4-6中，結合相的硬度均隨著各磨石所含苯酚樹脂(無定形碳)比例的升高而升高。另外，從表4看出，在實施例4-6的每個例子中，切削率均高于對比例2。這表明當磨石中含有無定形碳時，結合相的硬度變高，從而可獲得高的切削率。另外，在實施例4和6的每個例子中，獲得了沒有刮痕的研磨表面，且表面粗糙度小于對比例2。這表明當磨石含有無定形碳時，可以進行高的切削率和高精度的研磨。另外，在實施例4和6的每個例子中，連續(xù)加工性能都高于對比例2。這表明不僅硬度有所提高，而且脆性也有所提高。因此，已經發(fā)現，當磨石中含有無定形碳時，即使在長時間研磨操作中研磨能力也沒有因表面堵塞而變差，而且可以獲得具有高的自生功能且能恒定地進行研磨的磨石。另外，從實施例4和6看出，連續(xù)加工性能(即自生功能)根據磨石中無定形碳含量而異。因此，顯然可以根據被研磨物體調節(jié)表面自生功能，從而進行高精度的研磨。實施例7至9和對比例3磨石的制備以表5所示的混合比，將輔助劑無定形碳的原料苯酚樹脂粉末(BELLPEARL，商品名，KaneboLtd.生產)、作為磨粒的金剛石(平均粒徑5微米)和作為結合材料的鎳粉、銅粉和錫粉混合。然后，在196MPa壓力下、約180℃的模壓溫度下，模壓該混合物，獲得直徑為10毫米、厚度為5毫米的圓筒形顆粒。在氮氣氛中、1100℃的處理溫度下(溫度上升速度為500℃/小時，溫度升高后保溫時間為1小時)對該模壓產物進行熱處理(燒結)總共大約3小時。以這種方式制得實施例7-9和對比例3的磨石。對比例3是不含作為輔助劑的苯酚樹脂粉末的磨石。表5硬度測試對于實施例7-9和對比例3的各組合物，以實施例1-3的相同方法進行硬度比較。獲得的結果顯示在表5中。研磨試驗以實施例1的相同方式，用實施例7和9以及對比例3每一個例子中制得的70個磨石制造對應于實施例7或9或對比例3的磨具，用Osaka型鏡頭研磨機研磨鈉鈣玻璃，評價切削率、表面粗糙度以及觀察刮痕是否存在。評價結果顯示在表6中。表6從表5看出，在實施例7-9的每個例子中，硬度均高于對比例3。然而，對比例3的金屬相有高的硬度。因此，即使象實施例7-9一樣對其中加入苯酚樹脂，硬度也不會高于對比例3。另外，即使苯酚樹脂(無定形碳)的比例增加，結合相的硬度也不會變高。然而，從表6看出，在實施例7和9的每個例子中，切削率均高于對比例3，而且連續(xù)加工性能非常高，隨著無定形碳的比例增加，切削率和連續(xù)加工性能均變高。這表明不僅硬度有所提高，而且脆性也有所提高。因此，已經發(fā)現，當磨石中含有無定形碳時，即使在長時間研磨操作中研磨能力也沒有因表面堵塞而變差，而且可以獲得具有高的自生功能且能恒定地進行研磨的磨石。另外，從實施例7和9看出，表面粗糙度小于對比例3，獲得了沒有刮痕的研磨表面。因此，很顯然，當磨石內摻入無定形碳后，可根據被研磨物體調節(jié)自生功能，進行高精度的研磨。如上所述，本發(fā)明的磨石是用金屬材料制成的結合材料作為主要材料的磨石，它包含(A)選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，(B)由選自鈷、鎳和銅的至少一種金屬制成的結合材料(B1)，或由合金制成的結合材料(B2)，該合金含有選自鈷、鎳和銅的至少一個成員，以及選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的至少一個成員，和(C)作為輔助劑的無定形碳，其中磨粒(A)和無定形碳(C)以海島形結構分布在結合材料(B)中。由于無定形碳(C)的分布呈海島結構，因此結合相的硬度增加，可以獲得具有高切削率的磨石。而且，可以獲得高精度的研磨，同時磨石有脆性。因此，可以獲得一種磨石，用該磨石可進行表面高度自生的恒定研磨，即使長時間研磨后研磨能力也不會因表面堵塞而變差的現象。在本發(fā)明的磨石中，作為無定形碳(C)主要材料的合成樹脂材料是苯酚樹脂，因此即使它經過燒結碳化，其體積變化也很少，燒結后的磨石強度會變高，并可以獲得具有高切削率的磨石。在本發(fā)明的磨石中，磨粒(A)的含量在磨石總重量的1-30％(體積)范圍內，無定形碳(C)的含量在磨石總重量的1-40％(體積)范圍內，因此可以獲得具有高切削率和表面自生功能的磨石。制造本發(fā)明磨石的方法包括混合下列主要組分(a)選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，(b)由選自鈷、鎳和銅的至少一種金屬制成的結合材料(b1)，或由合金制成的結合材料(b2)，該合金含有選自鈷、鎳和銅的至少一個成員，以及選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的至少一個成員，和(c)輔助劑，它含有合成樹脂材料作為主要材料，其碳含量在碳化后保持在至少50％，將該混合物壓縮模壓成預定的磨石形狀，然后燒結模壓的產物。利用該方法，可使無定形碳的比例(百分數)很高，從而可獲得高的切削率。而且，輔助劑在模制成形時以合成樹脂材料的形式存在，在燒結步驟中會碳化，因此它不會阻礙結合材料的燒結，從而能在較寬的范圍內選擇結合材料。另外，通過提高無定形碳的百分數，在生產時合成樹脂材料的百分數將會很大，這對模壓時的可成形性有幫助，會提高磨石在研磨時的硬度，會增強磨石的自生功能，并且使經研磨的物體具有高精度的研磨表面。制造本發(fā)明磨石的方法是這樣一種方法，混合磨粒(a)、結合材料(b)和輔助劑(c)，使得燒結后磨粒(a)的含量在磨石總重量的1-30％(體積)范圍內，燒結后輔助劑(c)的含量在磨石總重量的1-40％(體積)范圍內，從而可獲得具有高切削率和自生功能的磨石。制造本發(fā)明磨石的方法是這樣一種方法，其中燒結在600-1100℃之間的處理溫度下、非氧化性氣氛中進行，此時合成樹脂材料能充分碳化，并能防止磨粒和結合材料的氧化，從而可以獲得具有高硬度的磨石。使用本發(fā)明磨石的研磨方法是這樣一種方法，該方法包括用磨石來研磨由金屬材料或氧化物材料制成的被研磨物體，該磨石包含磨粒(A)、結合材料(B)和無定形碳(C)，其中磨粒(A)和無定形碳(C)以海島結構分布在結合材料(B)中，從而能夠實現高切削率和高精度的研磨操作。另外，磨石的表面自生功能可改變無定形碳的百分數加以設定，從而能獲得穩(wěn)定的研磨性能。使用本發(fā)明磨石的研磨方法是這樣一種方法，該方法包括用磨石來研磨由金屬材料或氧化物材料制成的被研磨物體，該磨石用這樣的方法制得，該方法包括混合作為主要組分的磨粒(A)、結合材料(B)和無定形碳(C)，將該混合物模壓成預定的磨石形狀，然后燒結該模壓的產物，從而能實現高精度的研磨。使用本發(fā)明磨石的研磨方法是這樣一種方法，其中被研磨物體是玻璃，從而對硬而脆的材料也可以獲得高精度的研磨性能。使用本發(fā)明磨石的研磨方法是這樣一種方法，其中對被研磨物體進行平面研磨，此時即使在低研磨壓力下，也能連續(xù)地進行恒定的研磨。1999年12月28日提交的日本專利申請11-372154和2000年11月20日提交的申請2000-352068的全部公開內容，包括說明書、權利要求、附圖和概述均全部納入本文作為參考。權利要求1．一種用金屬材料作為結合材料的主要材料的磨石，它包含(A)選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，(B)由選自鈷、鎳和銅的至少一種金屬制成的結合材料，或由合金制成的結合材料，該合金含有選自鈷、鎳和銅的至少一個成員以及選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的至少一個成員，(C)作為輔助劑的無定形碳，其中磨粒(A)和無定形碳(C)以海島形結構分布在結合材料(B)中。2．根據權利要求1所述的磨石，其中無定形碳(C)是通過對作為主要材料的合成樹脂材料進行燒結和碳化而獲得的。3．根據權利要求2所述的磨石，其中合成樹脂材料是苯酚樹脂。4．根據權利要求1所述的磨石，其中磨粒(A)的含量在磨石總量的1-30％體積范圍內，無定形碳(C)的含量在磨石總量的1-40％體積范圍內。5．根據權利要求1所述的磨石，其中磨石形狀是小物體形的，研磨表面是平的。6．一種制造磨石的方法，該方法包括混合下列主要組分(a)選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒，(b)由選自鈷、鎳和銅的至少一種金屬制成的結合材料，或由合金制成的結合材料，該合金含有選自鈷、鎳和銅的至少一個成員以及選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的至少一個成員，和(c)輔助劑，它含有合成樹脂材料作為主要材料，樹脂的含碳量在碳化后維持在至少50％，將該混合物壓縮模壓成預定的磨石形狀，然后燒結該模壓的產物。7．根據權利要求6所述的制造磨石的方法，其中作為輔助劑(C)主要組分的合成樹脂材料是苯酚樹脂。8．根據權利要求6或7所述的制造磨石的方法，其中對磨粒(a)、結合材料(b)和輔助劑(c)進行混合，使燒結后磨粒(a)的含量在磨石總量的1-30％體積范圍內，燒結后輔助劑(c)的含量在磨石總量的1-40％體積范圍內。9．根據權利要求6所述的制造磨石的方法，其中燒結在非氧化性氣氛中、600-1100℃范圍內的處理溫度下進行。10．根據權利要求6所述的制造磨石的方法，其中進行壓縮模壓，以使燒結后的磨石形狀為顆粒形，研磨表面是平的。11．一種研磨方法，它包括用權利要求1至5任一所述的磨石來研磨由金屬材料或氧化物材料制成的被研磨物體。12．一種研磨方法，它包括用權利要求6至10任一所述的方法制得的磨石來研磨由金屬材料或氧化物材料制成的被研磨物體。13．根據權利要求11或12所述的研磨方法，其中被研磨物體是玻璃。14．根據權利要求11或12所述的研磨方法，其中對被研磨物體施加表面研磨。全文摘要一種用金屬材料作為結合材料的主要材料的磨石,它包含:(A)選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅和氧化鋁中至少之一的磨粒,(B)由選自鈷、鎳和銅的至少一種金屬制成的結合材料,或由合金制成的結合材料,該合金含有選自鈷、鎳和銅的至少一個成員,以及選自鐵、銀、錫、鋅和鎢的至少一個成員,和(C)作為輔助劑的無定形碳,其中磨粒(A)和無定形碳(C)以海島形結構分布在結合材料(B)中。文檔編號B24D3/02GK1301615SQ0013778公開日2001年7月4日申請日期2000年12月28日優(yōu)先權日1999年12月28日發(fā)明者三浦司朗,五日市剛申請人:不二見株式會社