專利名稱：以短纖維增強的磨具的制作方法
相關申請
本申請要求2006年9月15日提交的美國臨時申請60/844,862的權益。
該申請以其全文納入本文作為參考。
背景技術：
短切纖維用于致密樹脂基砂輪以增加強度和沖擊阻力。短切纖維通常長3-4mm，具有多根細絲。細絲的數量根據制造方法而不同，但通常每束由400到6000根細絲組成。細絲通過已知為膠料、結合劑或涂料的粘合劑維持在一起，所以粘合劑應基本上與樹脂基質相容。短切纖維的一個例子是183

可從歐文斯康寧公司(Owens Corning)購得。
通常，通過將短切纖維、樹脂、填充物和研磨劑顆粒摻混一規(guī)定時間，然后成型、熟化、或將該混合物加工成成品砂輪，從而將短切纖維摻入干砂輪混合物中。
在任何這類例子中，短切纖維增強的砂輪通常存在多種問題，包括研磨性能差以及砂輪使用壽命不足。
因此，需要為研磨處理工具提供改進的增強技術。


發(fā)明內容
本發(fā)明的一個實施方式提供一種組合物，該組合物含有有機粘結材料(如熱固樹脂、熱塑樹脂、或橡膠)、分散于所述有機粘結材料中的研磨材料、和均勻分散在該有機粘結材料中的微纖維。該微纖維是單根細絲，可包括例如礦棉纖維(mineral wool fiber)、渣棉纖維、巖棉纖維、石棉纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、碳纖維、芳綸、和聚酰胺纖維，及其組合。該微纖維的平均長度為例如低于約1000μm。在一個具體實例中，微纖維的平均長度為約100到500μm，直徑低于約10微米。該組合物還可含有一種或多種活性填充劑。這些填充劑可與微纖維反應，提供各種研磨工藝益處(如改進的砂輪壽命、較高的G比率、和/或磨具面的抗負荷性能)。在一個這樣的實例中，所述一種或多種活性填充劑選自錳化合物、銀化合物、硼化合物、磷化合物、銅化合物、鐵化合物、鋅化合物、及其組合。在一個具體實例中，所述一種或多種活性填充劑包括二氯化錳。該組合物可包括例如10體積％到50體積％的有機粘結材料，30體積％到65體積％的研磨材料，和1體積％到20體積％的微纖維。在另一具體實例中，組合物包括25體積％到40體積％的有機粘結材料，50體積％到60體積％的研磨材料，和2體積％到10體積％的微纖維。在另一具體實例中，組合物包括30體積％到40體積％的有機粘結材料，50體積％到60體積％的研磨材料，和3體積％到8體積％的微纖維。在另一實施方式中，組合物呈用于工件的研磨加工中的磨料制品的形式。在一個這樣的實例中，該磨料制品是砂輪或其它適合研磨加工的形式。
本發(fā)明的另一實施方式提供一種研磨加工工件的方法。該方法包括將該工件固定到能促進研磨加工的機器上，并操作性地將磨料制品連接到該機器上。該磨料制品包括有機粘結材料、分散于所述有機粘結材料中的研磨材料、和均勻分散在該有機粘結材料中的多根微纖維，其中，所述微纖維是平均長度低于約1000μm的單根纖維。該方法還包括使該磨料制品與該工件的表面接觸。
本文所述的特征和優(yōu)點并不是本文的全部特征和優(yōu)點，具體而言，在附圖
、說明書和權利要求書的基礎上，許多其它的特征和優(yōu)點對于本領域技術人員而言將是顯而易見的。此外，應注意的是，用于本說明書的語言主要基于可讀性和指導性目的而使用，它們并不限定本發(fā)明主題的范圍。
附圖描述 附圖顯示的曲線代表了依本發(fā)明各實施方式制備的組合物的強度分析。
發(fā)明詳述 如上所述，短切纖維可用于致密樹脂基砂輪以增加強度和沖擊阻力，其中，通常通過將短切纖維、樹脂、填充物和研磨劑顆粒摻混一規(guī)定時間而將短切纖維摻入干砂輪混合物中。但是，摻混或混合時間在實現(xiàn)可用的混合品質中起到重要作用。不充分的混合產生不均勻的混合物，使得填模和擴展變得困難，并產生具有較低性能和高可變性的非均質復合物。另一方面，過度的混合會形成“起球”(多根短切纖維的簇叢)，該“起球”(“fuzz balls”)不能再分散在混合物中。而且，短切纖維本身是一捆有力地粘結在一起的細絲。在任一情況下，這些簇叢或捆都有效地降低研磨混合物的均一性，使其更難以轉移和擴展到模子中。此外，復合物中這些簇叢或捆的存在降低了復合物的特性如強度和模量，并增加性能可變性。此外，玻璃如短切纖維或其簇叢的高濃度對砂輪壽命有有害影響。此外，增加砂輪中短切纖維的量也可降低研磨性能(如，采用G-比率和/或WWR所測得的)。
在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，生產微纖維增強的復合物包括將單根細絲完全分散在合適粘結材料(如有機樹脂)和填充劑的干混物中。完全分散可以定義為，例如，模塑和熟化微纖維、粘結材料和填充劑的充分摻混/混合的組合物后的最大復合物特性(如強度)。例如，差的混合產生低的強度，而好的混合產生高的強度。評價分散的另一種方法是使用篩分技術分離和稱重未分散的材料(如混合前類似于該原始微纖維的材料)。在實踐中，微纖維增強物的分散可在模塑和熟化前通過肉眼檢測(如用或不用顯微鏡)混合物來評估?；诒景l(fā)明將顯而易見的是，不完全的或不充分的微纖維分散通常導致較低的復合物特性和研磨性能。
根據本發(fā)明的各種實施方式，微纖維是小且短的單根細絲，具有高的抗張模量，且可以是無機或有機的。微纖維的例子是礦棉纖維(也稱為渣棉纖維或巖棉纖維)、玻璃纖維、陶瓷纖維、碳纖維、芳綸或漿狀芳綸纖維(pulped aramidfibers)、聚酰胺纖維或芳族聚酰胺纖維。本發(fā)明一個具體實施方式
使用的微纖維為無機單根細絲，其長度低于約1000微米，直徑低于約10微米。此外，此例微纖維具有高熔點或分解溫度(如高于800℃)，大于約50GPa的抗張模量，且沒有粘合層或有非常少的粘合層。該微纖維還可高度分散為不連續(xù)的細絲，并具有抵抗形成成捆的纖維的性能。此外，該微纖維應能與所使用的粘結材料(如有機樹脂)化學粘結。相反，短切纖維及其變化形式包括多根由粘合劑維持在一起的細絲，因此如前文所討論的存在各種與纖維簇叢和捆相關的問題(如起球)。但是，一些短切纖維可碾磨或斷裂成分散的細絲，這些細絲也可作為微纖維用于本發(fā)明的實施方式中。在一些這樣的例子中，所得到的細絲可通過碾磨/斷裂方法(如由于去除將細絲維持在短切纖維或捆中的粘合劑或粘結劑所需的加熱工藝)而被明顯弱化。因此，用于粘結組合物中的微纖維的類型將取決于實際的應用和所需的強度性質。
在一個這樣的實施方式中，適用于本發(fā)明的微纖維是礦棉纖維，如可從斯咯斯工業(yè)公司(Sloss Industries Corporation，AL)購得的以商品名

銷售的那些纖維。類似的礦棉纖維可從纖維技術有限公司(Fibertech Inc.，MA)購得，產品名稱為“礦棉FLM”(“Mineral wool FLM”)。纖維技術有限公司也銷售玻璃纖維(如Microglass 9110和Microglass 9132)。也可使用這些玻璃纖維以及具有類型特征的其它天然或合成的礦物纖維或玻璃質單根細絲纖維，如石棉、玻璃和陶瓷纖維。礦棉纖維通常包括由礦物或金屬氧化物制得的纖維。表1和表2分別總結了本發(fā)明一個具體實施方式
中的示例性組合物，以及可用于粘結增強的磨具的微纖維的一組性能。在本發(fā)明的基礎上，其它各種微纖維組合物及其性能組也將是顯而易見的，本發(fā)明并不意圖受限于其中任意具體的組合物或亞組。
表1斯咯斯工業(yè)公司的

纖維 表2斯咯斯工業(yè)公司的

纖維的物理特性 可用于依本發(fā)明實施方式構建的磨具的粘結的粘結材料包括有機樹脂，如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂和氰酸酯樹脂，以及其它合適的熱固樹脂或熱塑樹脂。在一個具體實施方式
中使用聚酚醛樹脂(如Novolac樹脂)。可使用的樹脂的具體例子包括杜勒茲公司(Durez Corporation，TX)公司銷售的目錄冊/產品編號為29722、29344和29717的樹脂；遞倪阿公司(Dynea Oy，芬蘭)銷售的商品名為

的樹脂，目錄冊/產品編號為8522G、8723G和8680G；和合雄專業(yè)化學公司(Hexion Specialty Chemicals，OH)銷售的商品名為

的樹脂，目錄冊/產品編號為9507P、8686SP以及8431SP。根據本申請的教導，大量的其它合適的粘結材料將是顯而易見的，例如橡膠，本發(fā)明并不意圖受限于其中任意具體的一種或亞組。
可用來生產本發(fā)明實施方式的磨具的粘合劑材料包括市售購得的材料，例如氧化鋁(如擠出的礬土、燒結和溶膠凝膠燒結的礬土、熔融氧化鋁)、碳化硅和氧化鋁-氧化鋯顆粒。依據給定應用，也可使用超磨料顆粒如金剛石和立方氮化硼(cBN)。在一個具體實施方式
中，磨料顆粒的努普(Knoop)硬度為1600到2500kg/mm2，大小為約50微米到3000微米，或更具體而言，為約500微米到約2000微米。在一個這樣的例子中，制造磨具的組合物含有大于或等于約50重量％的研磨材料。
組合物還可含有一種或多種反應性填充劑(也稱為“活性填充劑”)。用于本發(fā)明各實施方式中的活性填充劑的例子包括錳化合物、銀化合物、硼化合物、磷化合物、銅化合物、鐵化合物和鋅化合物。合適的活性填充劑的具體實例包括氟化鉀鋁、氟硼酸鉀、氟化鈉鋁(如

)、氟化碳、氯化鉀、二氯化錳、硫化鐵、硫化鋅、硫酸鉀、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋅、磷酸鈣、多磷酸鈣和硼酸鋅。在本申請的基礎上，適合用作活性填充劑的大量化合物將是顯而易見的，例如金屬鹽、氧化物和鹵化物?；钚蕴畛鋭┢鸬轿⒗w維的分散助劑的作用，可與微纖維反應，產生所需的益處。由所選擇的活性填充劑與微纖維的反應衍生的這些益處通常包括，例如增加的微纖維熱穩(wěn)定性，以及更好的砂輪壽命和/或G-比率。此外，纖維與活性填充劑之間的反應有利地在研磨應用中在砂輪面上提供抗金屬負荷性能?；诒旧暾埶_的內容，由微纖維與填充劑之間的協(xié)同相互作用產生的各種其它益處將是顯而易見的。
因此，提供了包含玻璃纖維與活性填充劑的混合物的磨料制品組合物。該組合物的益處包括，例如在粗研磨應用中研磨性能的改進。用該組合物制造的磨具與未增強的或常規(guī)增強的磨具相比具有高強度，并具有高的軟化溫度(如，高于1000℃)以改進基質的熱穩(wěn)定性。此外，還提供了相對于常規(guī)磨具降低的基質熱膨脹系數，產生更好的耐熱沖擊性。此外，纖維與活性填充劑之間的相互作用導致活性填充劑的結晶行為發(fā)生變化，這使該磨具具有更好的性能。
現(xiàn)在提供微纖維增強的研磨復合物的大量例子，以進一步闡述依本發(fā)明實施方式制得的磨具復合物的特征和益處。具體而言，實施例1證明用或不用礦棉的粘結物條和混合物條的復合物性能；實施例2證明隨混合品質(mixquality)的變化而變化的復合物性能；實施例3證明隨混合品質的變化而變化的研磨性能數據；實施例4證明隨用或不用礦棉時作為活性填充劑的變化而變化的研磨性能。
實施例1 實施例1包括表3、4和5，證明用和不用礦棉纖維時的粘結物條(bond bar)和復合物條(composite bar)的性能。注意到粘結物條不含研磨劑，而復合物條包括研磨劑并體現(xiàn)為砂輪組合物。表3提供了8種粘結組合物樣品的組分(體積百分比，或體積％)。一些粘結樣品不包括增強物(樣品1和5)，一些包括碾磨玻璃纖維或短切纖維(樣品3、4、7和8)，一些包括依據本發(fā)明一個實施方式的斯咯斯工業(yè)公司的

礦棉纖維(樣品2和6)。也可使用單根細絲纖維的其它類型(如陶瓷或玻璃纖維)，這在本發(fā)明基礎上是顯而易見的。注意，粘結物中褐色熔融氧化鋁(粒度為220)用作這些粘結樣品的填充劑，但也可作為第二研磨劑使用(主要研磨劑可以是例如擠出礬土，粒度(grit)為16)。還注意的是，SaranTM 506是道爾化學公司(Dow Chemical Company)生產的聚偏二氯乙烯粘結劑，褐色熔融氧化鋁從華盛頓磨料公司(Washington Mills)購得。
表3含有或不含礦棉的示例粘結物
對于表3中粘結物樣品1-4這一組，除了所使用的增強劑類型以外，組合物是相同的。樣品1和5不含增強劑，填充劑(在此例中為褐色熔融氧化鋁)的體積％相應增加。同樣，對于表3中樣品5-8這一組，除了所使用的增強劑類型外，組合物也是相同的。
表4闡述了粘結物條(無研磨劑)的性能包括表3中8份樣品各自的應力和彈性模量(E-Mod)。
表4粘結物條性能(3-點彎曲) 表5闡述了復合物條(包括表3的粘結物與研磨劑如擠出的礬土)的性能，包括表3中8份樣品各自的應力和彈性模量(E-Mod)。從表4和5可以看出，用礦棉增強的粘結物/復合物(樣品2和6)與所示的其它樣品相比具有更高的強度。
表5復合物條性能(3-點彎曲) 在每一個研磨復合物樣品1-8中，約44體積％是粘結劑(包括所指出的粘結物組分，少于研磨劑)，約56體積％是研磨劑(如擠出的礬土，或其它合適的研磨劑顆粒)。此外，使用少但足夠量的糠醛(總研磨劑的約1體積％或更少)來濕潤研磨劑顆粒。摻混樣品組合物1-8與糠醛增濕的研磨劑顆粒(老化2小時)，然后模塑。各混合物預稱重，然后轉移到3孔模具(26mm×102.5mm)(1.5mm×114.5mm)中，并在160℃、140kg/cm2熱壓45分鐘，然后在對流加熱爐中在200℃熟化18小時。所得復合物條用ASTM方法D790-03以三點彎曲(51的跨高比)進行測試。
實施例2 實施例2包括表6、7和8，闡述隨混合品質的變化而變化的復合物性能。表6提供了8種樣品組合物的組分(體積％)。樣品A不包括增強物，樣品B到H包括依據本發(fā)明一個實施方式的斯咯斯工業(yè)公司的

礦棉纖維。也可使用其它類型的單根細絲微纖維(如陶瓷或玻璃纖維)，如上文所述。樣品A的粘結材料包括碳化硅(粒度為220)作為填充劑，樣品B到H的粘結劑使用褐色的熔融氧化鋁(粒度為220)作為填充劑。如先前所述，這些填充劑有助于分散，并且也可作為第二研磨劑使用。在各樣品A到H中，所使用的主要研磨劑是粒度為60和80的褐色熔融氧化鋁的組合。注意，也可將單種主要研磨劑粒度與粘結物混合，也可改變粒度大小(如粒度為6到220)，這取決于諸如所需的移除速率和表面光潔度之類的因素。
表6用或不用礦棉的復合物例子
可以看出，樣品B到H的組成是相同的。樣品A中沒有增強物，其它粘結組分的體積％如所示地相應增加。
表7隨混合過程的變化而變化的復合物性能 表7指示用于各樣品的混合過程。樣品A和B各自用使用槳的赫巴特(Hobart)型混合器混合30分鐘。樣品C用使用維斯克(wisk)的赫巴特型混合器混合30分鐘。樣品D用使用槳的赫巴特型混合器混合30分鐘，然后使其以6500rpm通過因特雷特(Interlator)錘磨機(或其它合適的錘磨機裝置)加工。樣品E用愛力奇(Eirich)型混合器混合15分鐘。樣品F以3500rpm通過因特雷特錘磨機加工。樣品G以6500rpm通過因特雷特錘磨機加工。樣品H用愛力奇型混合器混合15分鐘，然后以3500rpm通過因特雷特錘磨機加工。采用分散測試測量各樣品B到H中未分散的礦棉的量。分散測試如下采用轉叩(Rototap)法搖動100克的混合物1分鐘后，接著使其過20目的篩，然后計算殘留物的量?？梢钥吹?，觀察到樣品B具有0.9克的礦棉殘留在篩網上，樣品C有0.6克的殘留物，樣品E有0.5克殘留物。樣品D、F、G和H各自沒有明顯的纖維殘留在篩網上。因此，可根據所需的礦棉的分散要求使用各種混合技術。
摻混樣品組合物A到H與糠醛增濕的研磨劑顆粒(老化2小時)，然后模塑。各混合物預先稱重，然后轉移到3孔模具(26mm×102.5mm)(1.5mm×114.5mm)中，并在160℃、140kg/cm2熱壓45分鐘，然后在對流加熱爐中在200℃熟化18小時。所得復合物條用ASTM方法D790-03以三點彎曲(5∶1的跨高比)進行測試。
表8平均值和標準偏差 樣品測試次數 平均值 標準偏差 標準誤差平均值下限95％上限95％ A1877.439 9.1975 2.167973.16 81.72 B1886.483 9.2859 2.188782.16 90.81 C18104.13310.27942.422999.35 108.92 D18126.8065.9801 1.4095124.02129.59 E18126.7005.5138 1.2996124.13129.27 F18127.6784.2142 0.9933125.72129.64 G18122.9834.8834 1.1510120.71125.26 H33123.1006.4206 1.1177120.89125.31 附圖是單路ANOVA分析樣品A到H各自的復合物強度。表8闡述了平均值和標準偏差。標準誤差使用誤差方差的合并估計。可以看到，樣品B到H(各自依據本發(fā)明的一個實施方式用礦棉增強)各自的復合物強度明顯優(yōu)于未增強樣品A的強度。
實施例3 實施例3包括表9和10，闡述了隨混合品質的變化而變化的研磨性能。表9提供了兩種樣品制劑的組分(體積％)。制劑是相同的，但制劑1混合45分鐘，而制劑2混合15分鐘(所用的混合方法也相同，但混合時間如文中所示)。各制劑包括依據本發(fā)明一個實施方式的斯咯斯工業(yè)公司的

礦棉纖維。也可使用其它類型的單根細絲微纖維(如陶瓷或玻璃纖維)，如上文所述。
表9隨混合品質的變化而變化的研磨性能
從表9可以看到，根據本發(fā)明一個實施方式的微纖維增強的研磨復合物的制備順序包括5個步驟粘結物制備；混合、復合物制備；填模和冷壓；和熟化。粘結物制備和混合步驟后實施粘結物品質評價。如上文所討論的，評價粘結物品質的一種方法是進行分散測試，以測定依轉叩法未分散礦棉的重量百分比。在此具體實例中，轉叩法包括將50-100g的粘結物樣品加到40目篩中，經5分鐘的轉叩攪拌后，測量殘留在該40目篩上的殘留物的量。步驟3中兩種制劑中使用的研磨劑均為擠出的礬土(粒度為16)。褐色的熔融氧化鋁(粒度為220)用作步驟1的粘結物制備中的填充劑，但可作為第二研磨劑使用，如上文所解釋的。注意Varcum 94-906是從杜勒茲公司購得的糠醛基酚醛樹脂(resole)。
表10闡述了由制劑1和2制得的增強的砂輪在各切割速率(包括0.75、1.0和1.2秒/切)的研磨性能。
表10研磨性能的說明 可以看到，制劑1的以立方英寸每分鐘計的材料移除速率(MRR)與制劑2的相對類似。但是，制劑1的以立方英寸每分鐘計的輪磨損率(WWR)始終低于制劑2的輪磨損率。還注意到的是，制劑1的G-比率(用WWR除MRR來計算)始終高于制劑2的G-比率?；仡櫛?可以看出，制劑1的示例粘結物混合45分鐘，而制劑2混合15分鐘。因此，混合時間與研磨性能有直接的關聯(lián)。在此具體實例中，與制劑1的改進的性能和45分鐘的混合時間相比，用于制劑2的15分鐘的混合時間實在太短。
實施例4 實施例4包括表11、12和13，闡述用和不用礦棉的情況下隨活性填充物的變化而變化的研磨性能。表11提供了4種樣品復合物的組分(體積％)。復合物樣品A和B是相同的，但樣品A包括短切纖維而不含有褐色的熔融氧化鋁(粒度為220)或斯咯斯工業(yè)公司的

礦棉纖維。另一方面，樣品B包括斯咯斯工業(yè)公司的

礦棉纖維和褐色的熔融氧化鋁(粒度為220)，而不含有短切纖維。樣品B的復合物密度(以克每立方厘米計)略高于樣品A的密度。復合物樣品C和D是相同的，但樣品C包括短切纖維而不含有斯咯斯工業(yè)公司的

礦棉纖維。另一方面，樣品D包括斯咯斯工業(yè)公司的

礦棉纖維而不含短切纖維。樣品C的復合物密度略高于樣品D的密度。此外，用少量但足夠量的糠醛(總研磨劑的約1體積％或更少)濕潤研磨劑顆粒，在此例中所示研磨劑顆粒是氧化鋁顆粒(樣品C和D)和氧化鋁-氧化鋯顆粒(樣品A和B)。
表11隨活性填充劑的變化而變化的研磨性能
表12闡述了所實施的比較樣品B和D、以及樣品A和C的研磨性能的測試，其中樣品B和D兩種都由礦棉和示例活性填充劑二氯化錳(MKC-S，獲自華盛頓磨料公司)的混合物制得，樣品A和C由代替礦棉的短切纖維制得。
表12研磨性能的說明
可以看出，使用由各樣品制得的砂輪研磨各工件，即板坯。更詳細地說，在由奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼制得的板坯上測試樣品A和B，在奧氏體不銹鋼和碳鋼制得的板坯上測試樣品C和D。從表12還可以看出，使用礦棉和二氯化錳的混合物的樣品B和D與樣品A和B(由代替礦棉的短切纖維制得)相比提供約27％到36％的改進。這清楚顯示了由礦棉和填充劑(在此例中，為二氯化錳)之間的正反應而導致的研磨性能的提高。短切纖維和二氯化錳組合之間沒有發(fā)生這種正反應。表13列出了測試復合物A到D的條件。
表13研磨條件的說明 基于闡述性和描述性目的提供了前述關于本發(fā)明實施方式的描述。并不意圖排他性地或限制性地將本發(fā)明限制于本文所公開的具體形式。在本發(fā)明的基礎上可作出各種改變和改動。本發(fā)明的范圍不受到這些詳細描述的限制，相反本發(fā)明的范圍由附帶的權利要求限定。
權利要求
1.一種組合物，其含有
有機粘結材料；
分散于所述有機粘結材料中的研磨材料，和
均勻分散于所述有機粘結材料中的多根微纖維，其中所述微纖維是平均長度低于約1000微米的單根細絲。
2.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述有機粘結材料是熱固樹脂、熱塑樹脂或橡膠之一。
3.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述有機粘結材料是酚醛樹脂。
4.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述微纖維是有機的。
5.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述微纖維是無機的。
6.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述微纖維包括玻璃纖維、陶瓷纖維、碳纖維、芳綸纖維、和聚酰胺纖維中的一種或多種。
7.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述微纖維包括礦棉纖維。
8.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述微纖維包括渣棉纖維、巖棉纖維和石棉纖維中的至少一種。
9.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述微纖維的平均長度約為100到500微米，直徑低于約10微米。
10.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物還含有一種或多種與所述微纖維反應以提供研磨工藝益處的活性填充劑。
11.如權利要求10所述的組合物，其特征在于，所述一種或多種活性填充劑選自錳化合物、銀化合物、硼化合物、磷化合物、銅化合物、鐵化合物、鋅化合物、及其組合。
12.如權利要求10所述的組合物，其特征在于，所述一種或多種活性填充劑包括二氯化錳。
13.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含
10體積％到50體積％的有機粘結材料，
30體積％到65體積％的研磨材料，和
1體積％到20體積％的微纖維。
14.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含
25體積％到40體積％的有機粘結材料，
50體積％到60體積％的研磨材料，和
2體積％到10體積％的微纖維。
15.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含
30體積％到40體積％的有機粘結材料，
50體積％到60體積％的研磨材料，和
3體積％到8體積％的微纖維。
16.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物為用于工件的研磨加工中的磨料制品的形式。
17.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述磨料制品是砂輪。
18.一種磨料制品，其包含
有機粘結材料，其包括熱固樹脂、熱塑樹脂或橡膠之一；
分散于所述有機粘結材料中的研磨材料；和
均勻分散于所述有機粘結材料中的多根微纖維，其中，所述微纖維是平均長度低于約1000微米、直徑低于約10微米的單根細絲；
其中所述磨料制品含有10體積％到50體積％的所述有機粘結材料，30體積％到65體積％的所述研磨材料，和1體積％到20體積％的所述微纖維。
19.如權利要求18所述的制品，其特征在于，所述微纖維包括玻璃纖維、陶瓷纖維、碳纖維、芳綸纖維、和聚酰胺纖維中的一種或多種。
20.如權利要求18所述的制品，其特征在于，所述微纖維包括礦棉纖維。
21.如權利要求18所述的制品，其特征在于，所述微纖維包括渣棉纖維、巖棉纖維和石棉纖維中的至少一種。
22.如權利要求18所述的制品，其特征在于，所述制品還包括一種或多種與所述微纖維反應以提供研磨工藝益處的活性填充劑。
23.如權利要求22所述的制品，其特征在于，所述一種或多種活性填充劑選自錳化合物、銀化合物、硼化合物、磷化合物、銅化合物、鐵化合物、鋅化合物、及其組合。
24.如權利要求22所述的組合物，其特征在于，所述一種或多種活性填充劑包括二氯化錳。
25.一種研磨加工工件的方法，其特征在于，所述方法包括
將該工件固定能促進研磨加工的機器上；
將磨料制品操作性連接到該機器上，該磨料制品包括
有機粘結材料，
分散于所述有機粘結材料中的研磨材料，和
均勻分散于所述有機粘結材料中的多根微纖維，其中，所述微纖維是平均長度低于約1000微米的單根細絲；和
使該磨料制品與該工件的表面接觸。
26.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述微纖維包括玻璃纖維、陶瓷纖維、碳纖維、芳綸纖維、和聚酰胺纖維中的一種或多種。
27.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述微纖維包括礦棉纖維。
28.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述微纖維包括渣棉纖維、巖棉纖維和石棉纖維中的至少一種。
29.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述制品還包括一種或多種與所述微纖維反應以提供研磨工藝益處的活性填充劑。
30.如權利要求29所述的方法，其特征在于，所述一種或多種活性填充劑選自錳化合物、銀化合物、硼化合物、磷化合物、銅化合物、鐵化合物、鋅化合物、及其組合。
31.如權利要求29所述的組合物，其特征在于，所述一種或多種活性填充劑包括二氯化錳。
全文摘要
公開了一種可用于研磨加工的組合物。該組合物包含有機粘結材料、分散于所述有機粘結材料中的研磨材料，和均勻分散于所述有機粘結材料中的多根微纖維。所述微纖維是平均長度低于約1000微米的單根細絲。由該組合物制得的磨料制品與未增強的磨具相比具有提高的強度和沖擊阻力，與常規(guī)增強的工具相比具有提高的輪磨損率和G-比率。與微纖維相互反應的活性填充劑可用來進一步提供研磨工藝益處。
文檔編號B24D3/34GK101528418SQ200780033967
公開日2009年9月9日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權日2006年9月15日
發(fā)明者M·W·克雷特, K·M·康利, S·F·帕森斯, H·張, A·K·豪恩德 申請人:圣戈本磨料股份有限公司, 圣戈本磨料公司