專利名稱：粘結(jié)的磨料物品及形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下內(nèi)容是針對(duì)粘結(jié)的磨料物品，并且更具體地說(shuō)是包括多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒的粘結(jié)的磨料物品，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金。
背景技術(shù)：
用于機(jī)加工應(yīng)用的磨料典型地包括粘結(jié)的磨料物品以及涂覆的磨料物品。涂覆的磨料物品總體上是分層的物品，這些物品包括一個(gè)背襯和將磨料顆粒固定在背襯上的一個(gè)粘合劑涂層，其最常見的例子是砂紙。粘結(jié)的研磨工具由處于輪狀、盤狀、段狀、鑲嵌針狀、磨石狀以及其他工具形狀(它們可以被安裝在一個(gè)機(jī)加工裝置上，例如一個(gè)研磨或拋光裝置)的形式的硬的、并且典型是整體的、三維的磨料復(fù)合材料組成。粘結(jié)的研磨工具經(jīng)常具有至少兩個(gè)相，包括磨料顆粒以及粘結(jié)劑材料。某些粘結(jié)的磨料物品可以具有處于孔隙率形式的一個(gè)另外的相。粘結(jié)的研磨工具能以不同的“等級(jí)”以及“結(jié)構(gòu)”來(lái)制造，這些等級(jí)以及結(jié)構(gòu)是根據(jù)本領(lǐng)域的慣例由磨料復(fù)合材料的相對(duì)硬度以及密度(等級(jí))以及由該復(fù)合材料內(nèi)的磨料顆粒、粘結(jié)劑以及孔隙率的體積百分比(結(jié)構(gòu))來(lái)限定的。一些粘結(jié)的研磨工具在對(duì)于電子以及光學(xué)產(chǎn)業(yè)中使用的某些類型的工件(包括，例如金屬、陶瓷以及晶體材料)進(jìn)行研磨并且成形中可以是特別有用的。在其他情況下，某些粘結(jié)的研磨工具可以用于對(duì)工業(yè)應(yīng)用的超級(jí)磨料材料進(jìn)行整形。在使用金屬粘結(jié)的磨料物品對(duì)某些工件進(jìn)行研磨和成形的背景下，總體上該過(guò)程涉及針對(duì)維護(hù)該粘結(jié)的磨料物品的大量的時(shí)間以及勞動(dòng)。也就是說(shuō)，總體上金屬粘結(jié)的磨料物品要求定期的修正(truing)和整修(dressing)操作以保持該磨料物品的研磨能力。工業(yè)上繼續(xù)要求能夠進(jìn)行研磨的改進(jìn)的方法及物品。
_6]發(fā)明披露根據(jù)一個(gè)第一方面，一種磨料物品包括一個(gè)本體，該本體具有多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金。該本體包括至少約1.3的H比率，其中Vm是該本體的總體積內(nèi)的磨料顆粒的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。根據(jù)另一個(gè)方面，一種磨料物品包括一個(gè)本體，該本體具有多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金，其中該本體包括至少約1. 5的VP/VBM比率，其中Vp是該本體的總體積內(nèi)的包含磨料顆粒以及填充劑的微粒材料的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。該粘結(jié)劑材料具有的平均斷裂韌度(Kle)是不大于約4. OMPa m°_5。在又另一個(gè)方面，一種磨料物品包括一個(gè)本體，該本體具有多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金，其中該本體包括一種活性粘結(jié)劑組合物，該活性粘合組合物包括占該粘結(jié)劑材料的總體積的至少約lvol%的一種活性粘結(jié)劑組合物。該本體進(jìn)一步包括至少約5vol%的孔隙率，并且其中該粘結(jié)劑材料包括不大于約4. OMPa0 5的平均斷裂韌度(Klc)。在仍另一個(gè)方面，一種磨料物品包括一個(gè)本體，該本體具有多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金，其中該本體包括至少約1. 5的VP/VBM比率，其中Vp是該本體的總體積內(nèi)的包含磨料顆粒以及填充劑的微粒材料的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。該本體包括占該本體的總體積的至少約5vol%的孔隙率，其中該孔隙率的大部分是連通孔隙率，該連通孔隙率限定了延伸穿過(guò)該本體體積的多個(gè)連通孔的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)另一個(gè)方面，一種磨料物品包括一個(gè)本體，該本體具有多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金，其中該本體包括至少約1. 3的H比率，其中Vm是該本體的總體積內(nèi)的磨料顆粒的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。該本體包括一種活性粘結(jié)劑組合物，該活性粘結(jié)劑組合物包括占該粘結(jié)劑材料的總體積的至少10vol%的一種活性粘結(jié)劑組合物。在又另一個(gè)方面，一種形成磨料物品的方法包括，形成一種包括磨料顆粒和粘結(jié)劑材料的混合物，其中該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金，并且將該混合物成型以形成一種生坯物品。該方法進(jìn)一步包括將該生坯物品在一個(gè)溫度下進(jìn)行燒結(jié)以進(jìn)行液相燒結(jié)并且形成一種磨料本體，該磨料本體包括這些包含在該粘結(jié)劑材料中的磨料顆粒，其中該本體包括至少約3:2的VP:VBM比率，其中Vp是該本體的總體積內(nèi)的包含磨料顆粒以及填充劑的微粒材料的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。另一個(gè)方面包括一種磨料物品，該磨料物品具有一個(gè)粘結(jié)的磨料本體，該本體包括多個(gè)包含在由一種有金屬或金屬合金制成的粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，其中該粘結(jié)劑材料包括一種復(fù)合材料，該復(fù)合材料包括一個(gè)粘結(jié)劑相以及一個(gè)沉淀相，該沉淀相具有一種構(gòu)成，該構(gòu)成包括一種活性粘結(jié)劑組合物的至少一種元素以及該粘結(jié)劑材料的至少一種元素。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明通過(guò)參見附圖可以更好地理解本披露，并且使其許多特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員變得清楚。

圖1包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體的研磨功率(馬力/英寸(HP/in))相對(duì)于研磨周期數(shù)的曲線圖。圖2包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體的表面粗糙度(Ra)相對(duì)于研磨周期數(shù)的曲線圖。圖3包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體以及一個(gè)常規(guī)樣品的研磨功率(HP/in)相對(duì)于研磨周期數(shù)的曲線圖。圖4包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體以及一個(gè)常規(guī)樣品的研磨功率(HP)相對(duì)于兩個(gè)不同的材料去除率(即，4. 5英寸3/分鐘/英寸(in3/min/in)以及5.1inVmin/in)的條形圖。圖5包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體以及一個(gè)常規(guī)樣品在兩個(gè)不同的材料去除率下的研磨比率(G-比率)的條形圖。圖6包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體以及一種常規(guī)樣品的轉(zhuǎn)軸功率(馬力(Hp))相對(duì)于研磨時(shí)間(秒(sec))的曲線圖。
圖7包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體以及一種常規(guī)樣品的轉(zhuǎn)軸功率(Hp)相對(duì)于研磨時(shí)間(sec)的曲線圖。圖8至圖11包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體的微結(jié)構(gòu)的放大圖像。在不同的圖中使用相同的參考符號(hào)表示相似的或相同的事項(xiàng)。優(yōu)選實(shí)施例的i兌明以下內(nèi)容總體上是針對(duì)粘結(jié)的磨料物品，這些粘結(jié)的磨料物品在一個(gè)三維材料基質(zhì)中結(jié)合了磨料顆粒。粘結(jié)的磨料物品利用了一個(gè)體積的被固定在一個(gè)三維粘結(jié)劑材料基質(zhì)內(nèi)的磨料顆粒。此外，以下內(nèi)容包括了關(guān)于形成此種粘結(jié)的磨料物品的方法以及此種粘結(jié)的磨料物品的應(yīng)用的描述。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用于形成一種磨料物品的方法可以通過(guò)形成一種包含磨料顆粒以及粘結(jié)劑材料的混合物而開始。這些磨料顆?？梢园ㄒ环N硬質(zhì)材料。例如，這些磨料顆?？梢跃哂兄辽偌s7的莫氏硬度。在其他磨料本體中，這些磨料顆?？梢跃哂械哪嫌捕仁侵辽?，或甚至于至少9。在具體的情況下，這些磨料顆?？梢允怯梢环N無(wú)機(jī)材料制成的。適合的無(wú)機(jī)材料可以包括碳化物類、氧化物類、氮化物類、硼化物類、碳氧化物類、氧硼化物類、氧氮化物類、以及它們的組合。磨料顆粒的具體例子包括碳化硅、碳化硼、氧化鋁、氧化鋯、氧化鋁-氧化鋯復(fù)合顆粒、氮化硅、賽隆、以及硼化鈦。在某些情況下，這些磨料顆?？梢园ㄒ环N超級(jí)磨料材料，如金剛石、立方氮化硼、以及它們的組合。在特定情況下，這些磨料顆?？梢灾饕山饎偸M成。在其他實(shí)施例中，這些磨料顆?？梢灾饕闪⒎降鸾M成。這些磨料顆?？梢跃哂胁淮笥诩s1000微米的平均砂礫尺寸。在其他實(shí)施例中，這些磨料顆粒具有的平均砂礫尺寸可以是不大于約750微米，如不大于約500微米、不大于約250微米、不大于約200微米、或甚至不大于約150微米。在特定情況下,在此的實(shí)施例的這些磨料顆粒具有的平均砂礫尺寸可以是在約I微米與約1000微米之間的范圍內(nèi)，例如在約I微米與500微米之間、或甚至在約I微米與200微米之間。進(jìn)一步關(guān)于這些磨料顆粒，這些磨料顆粒的形態(tài)可以通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)寬比來(lái)描述，該長(zhǎng)寬比是長(zhǎng)度與寬度的尺寸之比。將了解的是該長(zhǎng)度是該磨料砂礫的最長(zhǎng)尺寸并且該寬度是一個(gè)給定磨料砂礫的第二最長(zhǎng)尺寸。根據(jù)在此的實(shí)施例，這些磨料顆粒具有的長(zhǎng)寬比(長(zhǎng)度寬度)可以是不大于約3:1或甚至不大于約2:1。在特定情況下，這些磨料顆?？梢允腔旧系容S的，使得它們具有約1:1的長(zhǎng)寬比。這些磨料顆?？梢园ㄆ渌卣?，包括例如一個(gè)涂層。這些磨料顆?？梢酝扛灿幸环N涂覆材料，該材料可以是一種無(wú)機(jī)材料。適當(dāng)?shù)臒o(wú)機(jī)材料可以包括陶瓷、玻璃、金屬、金屬合金、以及它們的一種組合。在特定情況下，這些磨料顆?？梢员浑婂冇幸环N金屬材料，并且更具體地是一種過(guò)渡金屬組合物。此類涂覆的磨料顆粒可以促進(jìn)在磨料顆粒與粘結(jié)劑材料之間的改進(jìn)的粘結(jié)(例如，化學(xué)粘結(jié))。在某些情況下，該混合物可以包括一種特定分布的磨料顆粒。例如，該混合物可以包括磨料顆粒的砂礫尺寸的一種多峰分布，使得在該混合物中存在著精細(xì)、中間、以及粗糙的砂礫尺寸的特定分布。在一種特定情況下，該混合物可以包括一種雙峰分布的磨料顆粒，這些磨料顆粒包括具有精細(xì)的平均砂礫尺寸的精細(xì)顆粒、以及具有粗糙的平均砂礫尺寸的粗糙磨料顆粒，其中該粗糙的平均砂礫尺寸顯著大于該精細(xì)的平均砂礫尺寸。例如，該粗糙的平均砂礫尺寸可以比該精細(xì)的平均砂礫尺寸大出至少約10%、至少約20%、至少約30%、或甚至大出至少約50% (基于該精細(xì)的磨料砂礫尺寸)。將了解的是該混合物可以包括磨料顆粒的其他多峰分布，包括例如，一種三峰分布或四峰分布。還將了解的是具有相同組成的磨料顆粒可以具有不同的機(jī)械特性，包括例如，脆性。該混合物，以及最終形成的粘結(jié)的磨料本體可以結(jié)合磨料顆粒的一種混合物,該混合物可以是相同組成的、但具有不同的機(jī)械特性或等級(jí)。例如，該混合物可以包括單一組成的磨料顆粒，使得該混合物僅包括金剛石或立方氮化硼。然而，該金剛石或立方氮化硼可以包括不同等級(jí)的金剛石或立方氮化硼的一種混合物，使得這些磨料顆粒具有不同的等級(jí)和不同的機(jī)械特性。這些磨料顆粒被提供在該混合物中的量值可以是使得最終形成的磨料物品包含一個(gè)特定量值的磨料顆粒。例如，該混合物可以包括一個(gè)大半含量(例如，大于50vol%)的磨料顆粒。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該粘結(jié)劑材料可以是一種金屬或金屬合金材料。例如，該粘結(jié)劑材料可以包括一種粉末組合物，該組合物包括至少一種過(guò)渡金屬元素。在特定情況下，該粘結(jié)劑材料可以包括一種選自下組的金屬，該組包括銅、錫、銀、鑰、鋅、鎢、鐵、鎳、銻、以及它們的一種組合。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，該粘結(jié)劑材料可以是一種包括銅和錫的金屬合金。該銅和錫的金屬合金可以是一種青銅材料，該青銅材料可以由組成分別為按重量計(jì)60:40的銅和錫而形成。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施例，該銅和錫的金屬合金可以包括某一銅含量，使得最終形成的粘結(jié)的磨料物品具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械特征和研磨性能。例如，該銅和錫的金屬合金可以包括不大于約70%的銅，如不大于約65%的銅、不大于約60%、不大于約50%的銅、不大于約45%的銅、或甚至不大于約40%的銅。在特定情況下，銅的量值是在約30%與約65%之間的范圍內(nèi)，并且更特別地是在約40%與約65%之間。某些銅和錫的金屬合金可以具有最少量的錫。例如，該金屬合金可以包括占該組合物總量的至少約30%的錫。在其他情況下，錫的量可以更大，例如至少約35%、至少約40%、至少約45%、至少約50%、至少約60%、至少約65%、或甚至于至少約75%。某些粘結(jié)劑材料可以包括具有的錫量在約30%與約80%之間、約30%與約70%之間、或甚至約35%與約65%之間的范圍內(nèi)的一種銅和錫的金屬合金。在一個(gè)替代實(shí)施例中，該粘結(jié)劑材料可以是一種錫基材料，其中這些錫基材料包括相對(duì)于材料中存在的其他化合物而言含有大半含量的錫的多種金屬和金屬合金。例如，該粘結(jié)劑材料可以主要由錫組成。而且，可以使用包括不大于約10%的其他合金化材料(特別是金屬)的某些錫基粘結(jié)劑材料。該混合物可以包含相等部分的磨料顆粒與粘結(jié)劑。然而，在某些實(shí)施例中，該混合物可以被形成為使得該混合物中粘結(jié)劑材料的量可以小于磨料顆粒的量。這樣一種混合物有助于具有某些特性的一種粘結(jié)的磨料物品，這些特性將在此更詳細(xì)地描述。除了這些磨料顆粒和粘結(jié)劑材料之外，該混合物可以進(jìn)一步包括一種活性粘結(jié)劑組合物前體。該活性粘結(jié)劑組合物前體包括一種可以加入該混合物中的材料，該前體之后協(xié)助該粘結(jié)的磨料本體的某些組分(包括例如微粒材料(例如，磨料顆粒和/或填充劑)與粘結(jié)劑材料)之間的化學(xué)反應(yīng)。該活性粘結(jié)劑組合物前體能以少量加入到該混合物中，并且特別地以小于該混合物中存在的磨料顆粒量的量值加入。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該活性粘結(jié)劑組合物前體可以包括含一種金屬或金屬合金的一種組合物。更具體地說(shuō)，該活性粘結(jié)劑組合物前體可以包括含氫的一種組合物或絡(luò)合物。例如，該活性粘結(jié)劑組合物前體可以包括一種金屬氫化物，并且更具體地可以包括一種諸如氫化鈦的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，該活性粘結(jié)劑組合物前體主要由氫化鈦組成。該混合物一般包括少量的該活性粘結(jié)劑組合物前體。例如，該混合物可以包括占該混合物總重量的不大于約40wt%的活性粘結(jié)劑組合物前體。在其他實(shí)施例中，該混合物內(nèi)的活性粘結(jié)劑組合物前體的量值可以更小，如不大于約35wt%、不大于約30wt%、不大于約28wt%、不大于約26wt%、不大于約23wt%、不大于約18wt%、不大于約15wt%、不大于約12wt%、或甚至不大于約10wt%。在特定情況下，該混合物內(nèi)的活性粘結(jié)劑組合物前體的量值可以在約2wt%與約40wt%之間的范圍內(nèi)，如在約4wt%與約35wt%之間、在約8wt%與約28wt%之間、在約10wt%與約28wt%之間、或甚至在約12wt%與約26wt%之間。該混合物可進(jìn)一步包括一種粘合劑材料。該粘合劑材料可以用于在該粘結(jié)的磨料物品的成型過(guò)程中提供適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。某些適合的粘合劑材料可以包括一種有機(jī)材料。例如，該有機(jī)材料可以是諸如熱固性材料、熱塑性塑料、黏合劑、及其組合的一種材料。在一種特定情況下，該粘合劑材料 的有機(jī)材料包括:諸如聚酰亞胺類、聚酰胺類、樹脂類、芳族聚酰胺類、環(huán)氧化物、聚酯類、聚氨酯類、乙酸酯類、纖維素及其組合的一種材料。在一個(gè)實(shí)施例中，該混合物可以包括如下一種粘合劑材料，該材料利用了一種熱塑性材料的組合，該組合被配置為在特定溫度下固化。在另一個(gè)實(shí)施例中，該粘合劑材料可以包括一種適合于促進(jìn)該混合物的組分之間的附連的粘粘附劑材料。該粘合劑可以處于液體的形式，包括例如一種水基或非水基化合物。一般，該粘合劑材料能以小量值(按重量計(jì))存在于該混合物中。例如，該粘合劑存在的量值可以顯著小于該磨料顆粒、粘結(jié)劑材料、或該活性粘結(jié)劑組合物前體的量值。例如，該混合物可以包括占該混合物總重量的不大于約40wt%的粘合劑材料。在其他實(shí)施例中，該混合物內(nèi)的粘合劑材料的量值可以更小，如不大于約35wt%、不大于約30wt%、不大于約28wt%、不大于約26wt%、不大于約23wt%、不大于約18wt%、不大于約15wt%、不大于約12wt%、或甚至不大于約10wt%。在特定情況下,該混合物內(nèi)的粘合劑材料的量值可以在約2wt%與約40wt%之間的范圍內(nèi)，如在約4wt%與約35wt%之間、在約8wt%與約28wt%之間、在約1(^丨％與約28wt%之間、或甚至在約12wt%與約26wt%之間。該混合物可進(jìn)一步包括某一量值的填充劑。這些填充劑可以是一種微粒材料，該微粒材料可以替換該混合物中的某些組分，包括例如這些磨料顆粒。值得注意地，這些填充劑可以是可以摻入該混合物中的一種微粒材料，其中這些填充劑在最終形成的粘結(jié)的磨料本體中基本上維持了它們的原始尺寸和形狀。適當(dāng)?shù)奶畛鋭┑睦涌梢园?氧化物類、碳化物類、硼化物類、硅化物類、氮化物類、氧氮化合物類、碳氧化物類、硅酸鹽類、石墨、硅、金屬間化合物類、陶瓷、空心陶瓷、熔融石英、玻璃、玻璃陶瓷、空心玻璃球、天然材料如貝殼、以及它們的一種組合。值得注意地，某些填充劑具有的硬度可以小于這些磨料顆粒的硬度。另外，該混合物可以被形成為使得這些填充劑存在的量值是不大于該混合物總體積的約90vol%。使用體積百分比來(lái)描述填充劑的含量，因?yàn)樘畛鋭┛梢愿鶕?jù)微粒的類型而具有變化的密度，如空心球體相對(duì)于重微粒。在其他實(shí)施例中，該混合物內(nèi)的填充劑的量值可以是不大于約80wt%,如不大于約70wt%、不大于約60wt%、不大于約50wt%、不大于約40wt%、不大于約30wt%、或甚至不大于約20wt%。某些成型工藝可以利用比磨料顆粒量更大的量值的填充劑材料。例如，可以將幾乎全部的磨料顆粒用一種或多種填充劑材料來(lái)替換。在其他情況下，可以將大半含量的磨料顆粒用填充劑材料來(lái)替換。在其他實(shí)施例中，可以將小部分的磨料顆粒用填充劑材料來(lái)替換。此外，這些填充劑具有的平均微粒尺寸可以顯著小于這些磨料顆粒的平均砂礫尺寸。例如,這些填充劑的平均微粒尺寸可以比這些磨料顆粒的平均砂礫尺寸小至少約5%，如小至少約10%，如小至少約15%、小至少約20%、或甚至小至少約25%，基于這些磨料顆粒的平均砂碌尺寸。在某些其他實(shí)施例中，這些填充劑可以具有大于這些磨料顆粒的平均微粒尺寸，特別是在填充劑為空心體的背景下。在特定情況下，該填充劑材料可以具有不大于約IOMPa m°_5的斷裂韌度(Kle)，如使用從CSM壓痕測(cè)試器公司(CSM Indentation Testers, Inc.)(瑞士)或類似公司可得到的一種金剛石探針經(jīng)由IS014577的標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)通過(guò)納米壓痕試驗(yàn)測(cè)得的。在其他實(shí)施例中，該填充劑具有的斷裂韌度(Kle)可以是不大于約9MPa m°_5，如不大于約8MPa m°_5、或甚至不大于約7MPam°_5。而且，這些填充劑的平均斷裂韌度可以是在約0. 5MPa m°_5與約IOMPamci 5之間的范圍內(nèi)，如在約IMPa m°_5與約9MPa m°_5之間的范圍內(nèi)、或甚至在約IMPa m°_5與約7MPa m°_5之間的范圍內(nèi)。在形成該混合物之后，形成該粘結(jié)的磨料物品的方法通過(guò)剪切該混合物而繼續(xù)使得它具有適當(dāng)?shù)牧髯儗W(xué)特征。例如，可以將該混合物剪切直到它具有一個(gè)特定的粘度(如至少約100厘泊)、并且可以具有是半液體的一種稠度(例如，一種泥狀的稠度)。在其他情況下，它可以具有低得多的粘度，如一種糊劑。在剪切該混合物之后，該方法通過(guò)由該混合物來(lái)形成團(tuán)聚體而繼續(xù)。形成團(tuán)聚體的過(guò)程可以在開始時(shí)包括一個(gè)干燥該混合物的過(guò)程。具體地說(shuō)，該干燥過(guò)程可以在適合于使該混合物中所含的粘結(jié)劑內(nèi)的一種有機(jī)組分(例如，熱固性材料)固化的溫度下進(jìn)行、并且去除該混合物內(nèi)的某些揮發(fā)物(例如，濕氣)的一部分。因此，在適當(dāng)固化該粘合劑材料內(nèi)的有機(jī)材料之后，該混合物可以具有一種硬化的或半硬化的形式。特別合適的干燥溫度可以是不大于約250° C，并且更特別地是在約0° C與約250° C之間的范圍內(nèi)。在適當(dāng)溫度下干燥該混合物之后，可以通過(guò)破碎該硬化的形式來(lái)繼續(xù)這個(gè)形成團(tuán)聚體的過(guò)程。在破碎該硬化的形式之后，這些破碎的顆粒包括該混合物中所含組分的團(tuán)聚體，包括這些磨料顆粒和粘結(jié)劑材料。該形成團(tuán)聚體的過(guò)程接著可以包括篩選該破碎的微粒以得到團(tuán)聚體尺寸的一種適當(dāng)分布。在形成團(tuán)聚體之后，可以通過(guò)將這些團(tuán)聚體成型為最終形成的粘結(jié)的磨料物品的所希望形狀來(lái)繼續(xù)該過(guò)程。一種適當(dāng)?shù)某尚瓦^(guò)程包括用這些團(tuán)聚顆粒填充一個(gè)模具。在填充該模具之后，可以壓制這些團(tuán)聚體以形成一種具有該模具的尺寸的生坯(即，未燒結(jié)的)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，壓制可以在至少約0.01噸/英寸(ton/in2)的該粘結(jié)的磨料物品的面積的一個(gè)壓力下進(jìn)行。在其他實(shí)施方案中，該壓力可以更大，如在至少約0. ltons/in2、至少約0.5tons/in2、至少約lton/in2、或甚至于至少約2tons/in2的等級(jí)上。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，進(jìn)行壓制的壓力是在約0. OlWin2與約5tons/in2之間的范圍內(nèi)，或更特別地是在約0. 5tons/in2與約3tons/in2之間的范圍內(nèi)。在使混合物成型以形成該生坯物品之后，可以通過(guò)處理該生坯物品來(lái)繼續(xù)該方法。處理可以包括熱處理該生坯物品，并且特別是燒結(jié)該生坯物品。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，處理包括液相燒結(jié)而形成該粘結(jié)的磨料本體。值得注意地，液相燒結(jié)包括形成該生坯物品的某些組分(特別是該粘結(jié)劑材料)的一個(gè)液相，使得在該燒結(jié)溫度下該粘結(jié)劑材料的至少一部分存在于該液相中并且自由流動(dòng)。值得注意地，液相燒結(jié)不是通常地用于通過(guò)使用一種金屬粘結(jié)劑材料來(lái)形成粘結(jié)的磨料的一種工藝。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，處理該生坯物品包括將該生坯物品加熱到至少400° C的一個(gè)液相燒結(jié)溫度。在其他實(shí)施例中，該液相燒結(jié)溫度可以更大，例如至少500° C、至少約650° C、至少約800° C、或甚至于至少約900° C。在特定情況下，該液相燒結(jié)溫度可以是在約400° C與約1100° C之間的范圍內(nèi)，如在約80° C、與約1100° C之間、并且更特別地是，在約800° C與1050° C之間的范圍內(nèi)。處理(并且特別是燒結(jié))可以在一個(gè)特定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。該液相燒結(jié)溫度下的燒結(jié)可以進(jìn)行至少約10分鐘、至少約20分鐘、至少約30分鐘、或甚至于至少約40分鐘的一個(gè)持續(xù)時(shí)間。在具體的實(shí)施例中，該液相燒結(jié)溫度下的燒結(jié)持續(xù)的時(shí)間可以在約10分鐘與約90分鐘之間的范圍內(nèi)，如在約10分鐘與60分鐘之間、或甚至在約15分鐘與約45分鐘之間。處理該生坯物品可以進(jìn)一步包括在特定的氣氛下進(jìn)行一個(gè)液相燒結(jié)過(guò)程。例如，該氣氛可以是具有不大于約10_2托壓力的一種減壓氣氛。在其他實(shí)施例中，該減壓氣氛具有的壓力可以是不大于約10_3托、不大于約10_4托、如不大于約10_5托、或甚至不大于約10_6托。在特定情況下，該減壓氣氛可以在約10_2托與約10_6托之間的范圍內(nèi)。另外，在處理該生坯物品的過(guò)程中，并且特別是在一個(gè)液相燒結(jié)過(guò)程中，該氣氛可以是一種非氧化性(即，還原性)氣氛。用于形成該還原性氣氛的適當(dāng)氣態(tài)種類可以包括氫氣、氮?dú)?、稀有氣體、一氧化碳、離解氨、以及它們的一種組合。在其他實(shí)施例中，在處理該生坯物品的過(guò)程中可以使用一種惰性氣氛來(lái)限制這些金屬和金屬合金組分的氧化。在完成該處理過(guò)程之后，形成了將磨料顆粒結(jié)合在一種金屬粘結(jié)劑材料中的一種粘結(jié)的磨料物品。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該磨料物品可以具有一個(gè)擁有特定特征的本體。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該粘結(jié)的磨料本體可以具有比該本體內(nèi)的粘結(jié)劑材料體積顯著更大的磨料顆粒體積。該粘結(jié)的磨料本體可以具有至少約1. 3的VM/VBM之比，其中Vm代表該粘結(jié)的磨料本體的總體積內(nèi)磨料顆粒的體積百分比，并且Vbm代表該粘結(jié)的磨料本體的總體積內(nèi)粘結(jié)劑材料的體積百分比。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該VA(；/VBM之比可以是至少約1. 5，如至少約
1.7、至少約2. O、至少約2.1、至少約2. 2、或甚至于至少約2. 5。在其他實(shí)施例中，該粘結(jié)的磨料本體可以被形成為使得該VAe/VBM之比是在約1. 3與約9. 0之間的范圍內(nèi)，如在約1. 3與約8. 0之間，如在約1. 5與約7. 0之間，如在約1. 5與約6. 0之間、在約2. 0與約5. 0之間、在約2. 0與約4. 0之間、在約2.1與約3. 8之間、或甚至在約2. 2與約3. 5之間。在更具體的意義上，該粘結(jié)的磨料本體可以包括占該粘結(jié)的磨料本體總體積的至少約30vol%的磨料顆粒。在其他情況下，磨料顆粒的含量更大，如至少約45vol%、至少約50vol%、至少約60vol%、至少約70vol%、或者甚至于至少約75vol%。在具體的實(shí)施例中，該粘結(jié)的磨料本體包括的磨料顆粒占該粘結(jié)的磨料本體總體積的約30vol%與約90vol%之間，如在約45vol%與約90vol%之間、在約50vol%與約85vol%之間、或甚至在約60vol%與約80vol%之間。該粘結(jié)的磨料本體可以包括占該粘結(jié)的磨料本體總體積的不大于約45vol%的粘結(jié)劑材料。根據(jù)某些實(shí)施例，該粘結(jié)劑材料的含量更小，例如不大于約40vol%、不大于約30vol%、不大于約25vol%、不大于約20vol%、或者甚至不大于15vol%。在具體的實(shí)施例中，該粘結(jié)的磨料本體包括的粘結(jié)劑材料占該粘結(jié)的磨料本體總體積的約5vol%與約45vol%之間，如在約5vol%與約40vol%之間、在約5vol%與約30vol%之間、或甚至在約10vol%與約30vol%之間。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，這里的粘結(jié)的磨料本體可以包括某一含量的孔隙率。例如，該粘結(jié)的磨料本體可以具有占該粘結(jié)的磨料本體總體積的至少5vol%的孔隙率。在其他實(shí)施例中，該粘結(jié)的磨料本體具有的孔隙率可以占該本體總體積的至少約10vol%，如至少約12vol%、至少約18vol%、至少約20vol%、至少約25vol%、至少約30vol%、或甚至于至少約35vol%。而且，在其他實(shí)施例中，該粘結(jié)的磨料本體可以包括占該本體總體積的不大于約80vol%的孔隙率。在其他物品中，對(duì)于該本體的總體積，該粘結(jié)的磨料本體可以具有不大于約70vol%、不大于約60vol%、55vol%的孔隙率，如不大于約50vol%的孔隙率、不大于約48%的孔隙率、不大于約44vol%的孔隙率、不大于約40vol%的孔隙率、或甚至不大于約35vol%的孔隙率。將了解的是該孔隙率可以落入在此列出的這些最小和最大值任意之間的范圍內(nèi)。該粘結(jié)的磨料本體可以被形成為使得該粘結(jié)的磨料本體內(nèi)的某一含量的孔隙率是連通孔隙率。連通孔隙率限定了延伸穿過(guò)該粘結(jié)的磨料本體體積的多個(gè)連通通道(即，孔)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。例如，該本體的孔隙率的大半可以是連通孔隙率。事實(shí)上，在特定情況下，該粘結(jié)的磨料本體可以被形成為使得該粘結(jié)的磨料本體內(nèi)存在的孔隙率的至少60%、至少約70%、至少約80%、至少約90%、或甚至于至少約95%是連通孔隙率。在某些情況下，該本體內(nèi)存在的孔隙率基本上全都是連通孔隙率。因此，該粘結(jié)的磨料本體可以由兩個(gè)相的一個(gè)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)來(lái)限定由該粘結(jié)劑和磨料顆粒限定的一個(gè)固體相、以及由遍及該粘結(jié)的磨料本體在該固相之間延伸的孔隙率所限定的一個(gè)第二連續(xù)相。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于該粘結(jié)的磨料本體的總體積而言，與該粘結(jié)劑材料(Vbm)相比，該粘結(jié)的磨料本體可以具有一個(gè)特定比率的微粒材料(VP)，該微粒材料包括磨料顆粒以及填充劑。將了解的是該微粒材料和該粘結(jié)劑材料的量值以該組分作為該本體總體積一部分的體積百分比而測(cè)得。例如，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體可以具有至少約1. 5的比率(VP/VBM)。在其他實(shí)施例中，該比率(VP/VBM)可以是至少約1. 7、至少約2. O、至少約
2.2、至少約2. 5、或甚至于至少約2. 8。在特定情況下，該比率(VP/VBM)可以是在1. 5與約
9.0之間的范圍內(nèi)，如在約1. 5與8. 0之間，如在約1. 5與約7. 0之間、在約1. 7與約7. 0之間、在約1. 7與約6. 0之間、在約1. 7與約5. 5之間、或甚至在約2. 0與約5. 5之間。這樣，該粘結(jié)的磨料本體可以結(jié)合與該粘結(jié)劑材料相比更高含量的微粒材料，該微粒材料包括填充劑和磨料顆粒。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該磨料本體可以包括一個(gè)量值(vol%)的填充劑，該量值可以小于、等于、或甚至大于該粘結(jié)的磨料本體的總體積內(nèi)存在的磨料顆粒的量值(VO1%)。某些磨料物品可以使用占該粘結(jié)的磨料本體總體積的不大于約75vol%的填充劑。根據(jù)某些實(shí)施例，該本體中的填充劑含量可以是不大于約50vol%、不大于約40vol%、不大于約30vol%、不大于約20vol%、或者甚至不大于約15vol%。在具體的實(shí)施例中，該粘結(jié)的磨料本體包括的填充劑占該粘結(jié)的磨料本體總體積的約lvol%與約75vol%之間，如在約lvol%與約50vol%之間、在約lvol%與約20vol%之間、或甚至在約lvol%與約15vol%之間。在一種情況下，該粘結(jié)的磨料本體可以基本上不含填充劑。這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體可以具有一個(gè)特定含量的活性粘結(jié)劑組合物。如將了解的，該活性粘結(jié)劑組合物可以是由該活性粘結(jié)劑組合物前體與該粘結(jié)的磨料本體的某些組分(包括例如，磨料顆粒、填充劑、以及粘結(jié)劑材料)之間的一個(gè)反應(yīng)所形成的一種反應(yīng)產(chǎn)物。該活性粘結(jié)劑組合物可以有助于該本體內(nèi)的微粒(例如，磨料顆?；蛱畛鋭?與該粘結(jié)劑材料之間的化學(xué)結(jié)合，這可以有助于微粒在該粘結(jié)劑材料中的保持。具體地說(shuō)，該活性粘結(jié)劑組合物可以包括不同的相，這些相可以被安置在該粘結(jié)的磨料本體的不同區(qū)域中。此外，該活性粘結(jié)劑組合物可以根據(jù)該組合物的位置而具有一種特定的組成。例如，該活性粘結(jié)劑組合物可以包括一個(gè)沉淀的相以及一個(gè)界面相。該沉淀的相可以存在于該粘結(jié)劑材料中并且可以作為一不同的相被分散遍及該粘結(jié)劑材料的體積。該界面相可以被安置在該微粒材料(即，磨料顆粒和/或填充劑)與該粘結(jié)劑材料之間的界面處。該界面相可以繞著在該本體的微粒材料的表面區(qū)域的大部分而延伸。盡管沒(méi)有完全理解，但理論上這些不同的相以及該活性粘結(jié)劑組合物的組成上的差別是歸因于這些成形工藝，特別是液相燒結(jié)。因此，該粘結(jié)劑材料可以是包含一個(gè)粘結(jié)劑相以及一個(gè)沉淀的相的一種復(fù)合材料，這些相是單獨(dú)的相。該沉淀的相可以由包含該活性粘結(jié)劑組合物的至少一種元素以及該粘結(jié)劑材料的至少一種元素的一種組合物制成。值得注意地，該沉淀的相可以包括開始使作為粘結(jié)劑材料提供在該混合物中的至少一種金屬元素。該沉淀的相可以是一種金屬或金屬合金化合物或絡(luò)合物。在具體實(shí)施例中，該沉淀的相可以包括一種選自以下材料組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成鈦、釩、鉻、鋯、鉿、鎢、以及它們的一種組合。在更特別的情況下，該沉淀的相包括鈦、并且可以主要由鈦和錫組成。該粘結(jié)劑材料的粘結(jié)劑相可以包括一種過(guò)渡金屬元素，并且特別是包括在該原始粘結(jié)劑材料中用于形成該混合物的一種金屬元素。這樣，該粘結(jié)劑相可以由一種選自下金屬組的材料形成，該組由以下各項(xiàng)組成銅、錫、銀、鑰、鋅、鎢、鐵、鎳、銻、以及它們的一種組合。在特定情況下，該粘結(jié)劑相可以包括銅、并且可以是一種銅基化合物或絡(luò)合物。在某些實(shí)施例中，該粘結(jié)劑相主要由銅組成。該界面相可以包括該活性粘結(jié)劑組合物的至少一種元素。此外，該界面相可以包括該微粒材料的至少一種元素。這樣，該界面相可以是通過(guò)該活性粘結(jié)劑組合物與該微粒之間的化學(xué)反應(yīng)所形成的一種化合物或絡(luò)合物。某些界面相材料包括碳化物、氧化物、氮化物、硼化物、氮氧化合物、硼氧化合物、碳氧化物、以及它們的一種組合。該界面相可以包括一種金屬，并且更特別地可以是結(jié)合了一種金屬的一種化合物，如一種金屬碳化物、金屬氮化物、金屬氧化物、金屬氧氮化合物、金屬硼氧化合物、或金屬碳氧化物。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該界面相主要由下組中的一種材料形成，該組包括碳化鈦、氮化鈦、硼氮化鈦、鈦鋁氧化物、以及它們的一種組合。此外，該界面相可以具有至少約0.1微米的平均厚度。然而，并且更特別地，該界面相可以根據(jù)該界面相所覆蓋的微粒材料的尺寸而具有不同的厚度。例如，關(guān)于具有小于10微米的平均尺寸的磨料顆粒和/或填充劑，該界面相具有的厚度可以在該微粒的平均尺寸的約1%至20%之間。對(duì)于具有的平均尺寸在約10微米與約50微米之間的范圍內(nèi)的微粒材料，該界面相具有的厚度可以在該微粒的平均尺寸的約1%至約10%之間的范圍內(nèi)。對(duì)于具有的平均尺寸在約50微米與約500微米之間的范圍內(nèi)的微粒材料，該界面相具有的厚度可以在該微粒的平均尺寸的約0. 5%至約10%之間的范圍內(nèi)。對(duì)于具有的平均尺寸大于約500微米的微粒材料，該界面相具有的厚度可以在該微粒的平均尺寸的約0. 1%至約0. 5%之間的范圍內(nèi)。圖8-11包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一種粘結(jié)的磨料本體的微結(jié)構(gòu)的放大圖像。圖8包括一個(gè)粘結(jié)的磨料本體的一部分的截面的一張掃描電鏡圖像(在背散射模式下運(yùn)行)，該粘結(jié)的磨料本體包括磨料顆粒801以及在這些磨料顆粒801之間延伸的粘結(jié)劑材料803。如所展示的，該粘結(jié)劑材料803包括兩個(gè)不同的材料相由一個(gè)較淡顏色表示的并且延伸穿過(guò)粘結(jié)劑材料803體積的一個(gè)沉淀的相805、以及由一個(gè)較深顏色表示的并且延伸穿過(guò)粘結(jié)劑材料803體積的一個(gè)粘結(jié)劑相806。圖9-11包括圖8的粘結(jié)的磨料本體的相同區(qū)域的放大圖像，使用了微探針?lè)治鰜?lái)確定存在于該本體的某些區(qū)域中的選定元素。圖9包括圖8的區(qū)域的一個(gè)微探針圖像，其模式被設(shè)定為確定富含銅的區(qū)域，這樣更淡的區(qū)域表示存在銅的區(qū)域。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該粘結(jié)劑材料803可以包括銅和錫的一種金屬合金。根據(jù)一個(gè)更具體的實(shí)施例，該粘結(jié)劑材料803的粘結(jié)劑相806 (是該粘結(jié)劑材料803的至少兩個(gè)不同的相之一)可以比該沉淀的相805具有更大的量值銅存在。圖10包括圖8和圖9的區(qū)域的放大圖像，使用了微探針?lè)治鰜?lái)確定存在于該粘結(jié)的磨料本體的某些區(qū)域中的選定元素。圖10使用了一種微探針，其模式被設(shè)定為確定存在錫的區(qū)域，這樣更淡的區(qū)域表示錫更多的區(qū)域。如所展示的，該粘結(jié)劑材料803的沉淀的相805比粘結(jié)劑相806具有更大含量的錫。圖11包括圖8-10的區(qū)域的放大圖像，使用了微探針?lè)治?。具體地說(shuō)，圖11使用了一種微探針，其模式被設(shè)定為確定存在鈦的區(qū)域，使得更淡的區(qū)域表示鈦更多的區(qū)域。如所展示的，該粘結(jié)劑材料803的沉淀的相805比粘結(jié)劑相806具有更大含量的鈦。圖11還提供了磨料顆粒801與粘結(jié)劑材料803的界面處的界面相1101的證據(jù)。如圖11所顯示的，界面相1101包括特別高含量的鈦，表明該活性粘結(jié)劑組合物前體的鈦可以優(yōu)先遷移到該微粒(即，磨料顆粒801)的界面并且與這些磨料顆粒進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而形成如在此描述的一個(gè)界面相化合物。圖8-11提供了一種意外現(xiàn)象的證據(jù)。盡管這沒(méi)有完全被理解，但該原始的包括銅和錫的粘結(jié)劑材料在加工過(guò)程中被分開，這在理論上是歸因于該液相燒結(jié)過(guò)程。該錫和銅變?yōu)椴煌南?，分別是沉淀的相805和粘結(jié)劑相806。此外，該錫優(yōu)先與存在于該活性粘結(jié)劑組合物前體材料中的鈦結(jié)合而形成該沉淀的相805。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該粘結(jié)的磨料本體可以包括占該粘結(jié)劑材料的總體積的至少約lvol%的該活性粘結(jié)劑組合物，這部分包括該活性粘結(jié)劑組合物的所有相，如該界面相和該沉淀物相。在其他情況下，該粘結(jié)劑內(nèi)的活性粘結(jié)劑組合物的量值可以更大，例如至少約4vol%、至少約6vol%、至少約10vol%、至少約12vol%、至少約14vol%、至少約15vol%、或者甚至于至少約18vol%。在特定情況下，該粘結(jié)劑材料包含的活性粘結(jié)劑組合物的量值是在約lvol%與約40vol%之間的范圍內(nèi)，如在約lvol%與30vol%之間、在約lvol%與約25vol%之間、在約4vol%與約25vol%之間、或者在約6vol%與約25vol%之間。在某些情況下，對(duì)于該粘結(jié)劑材料的總體積，活性粘結(jié)劑組合物的量值是在約10vol%與約30vol%之間的范圍內(nèi)，在約10vol%與約25vol%之間、或甚至在約12vol%與約20vol%之間。該粘結(jié)的磨料本體被形成為使得該粘結(jié)劑材料可以具有一個(gè)特定的斷裂韌度(Klc;)。該粘結(jié)劑材料的韌度可以通過(guò)微壓痕試驗(yàn)或納米壓痕試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量。微壓痕試驗(yàn)通過(guò)在一個(gè)拋光的樣品上產(chǎn)生裂紋的原理來(lái)測(cè)量斷裂韌性，這是通過(guò)在該材料(包括例如在當(dāng)前情況下，是在該粘結(jié)劑材料中)內(nèi)的一個(gè)特定位置處加載一個(gè)壓痕器。例如，可以根據(jù) “Indentation of Brittle materials [脆性材料的壓痕]”，MicroindentationTechniques in Materials Science and Engineering[材料科學(xué)與工程中的微壓痕技術(shù)]ASTM STP889, D. B. Marshall和B. R. Lawn第26-46頁(yè)中披露的方法來(lái)進(jìn)行一個(gè)適當(dāng)?shù)奈汉墼囼?yàn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該粘結(jié)的磨料本體具有一種粘結(jié)劑材料，該粘結(jié)劑材料具有的平均斷裂韌度(Klc;)為不大于約4. OMPa m°_5。在其他實(shí)施例中，該粘結(jié)劑材料的平均斷裂韌度(Klc)可以是不大于約3. 75MPa m°_5，如不大于約3. 5MPa m°_5、不大于約3. 25MPa m°_5、不大于約3. OMPa m°_5、不大于約2. 8MPa m°_5、或甚至不大于約2. 5MPa m°_5。這些粘結(jié)劑材料的平均斷裂韌度可以是在約0. 6MPa m°_5與約4. OMPa m°_5之間的范圍內(nèi)，如在約0. 6MPa m°_5與約3. 5MPa m°_5之間的范圍內(nèi)、或甚至在約0. 6MPa m°_5與約3. OMPa m°_5之間的范圍內(nèi)。這里這些實(shí)施例的磨料物品可以具有特別的特性。例如，該粘結(jié)的磨料本體具有的破裂模量(MOR)可以是至少約2000psi，如至少約4000psi，并且更特別地是至少約6000psio這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體證明了在用于某些研磨操作中的特殊特性。具體而言，粘結(jié)的研磨輪可以用于未整修的研磨操作中，其中該粘結(jié)的磨料本體在該本體經(jīng)歷一個(gè)修正操作之后并不要求一個(gè)整修操作。傳統(tǒng)地，進(jìn)行修正操作來(lái)給予該磨料本體所希望的輪廓和形狀。修正之后，對(duì)該磨料本體進(jìn)行整修，典型地是用一個(gè)同等硬的或更硬的磨料元件來(lái)去除磨損的砂礫并且暴露出新的磨料顆粒。整修是用于常規(guī)磨料物品的一個(gè)耗時(shí)且必須的過(guò)程用于確保該磨料物品的恰當(dāng)操作。發(fā)現(xiàn)這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體在使用過(guò)程中要求顯著更少的整修并且具有超過(guò)常規(guī)磨料物品的顯著改進(jìn)的性能參數(shù)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，在一個(gè)未整修的研磨操作過(guò)程中，一個(gè)實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體可以具有不大于約40%的功率變化，其中該功率變化是由公式[(Po - Pn/Po] X 100%描述的。Po代表在一個(gè)初始研磨周期中用該粘結(jié)的磨料本體研磨一個(gè)工件所用的研磨功率(馬來(lái)(Hp)或馬力/英寸(Hp/in))并且Pn代表在第n個(gè)研磨周期中研磨該工件所用的研磨功率(馬來(lái)或馬力/英寸)，其中砬4。因此，該功率變化衡量了從一個(gè)初始研磨周期到一個(gè)后續(xù)研磨周期的研磨功率上的變化，其中經(jīng)歷了至少4個(gè)研磨周期。具體而言，這些研磨周期可以按一種連貫方式完成，這意味著在這些研磨周期之間在該粘結(jié)的磨料物品上沒(méi)有進(jìn)行修正或整修操作。這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體在某些研磨操作的過(guò)程中可以具有不大于約25%的功率變化。在另外其他的實(shí)施例中，該粘結(jié)的磨料本體的功率變化可以是不大于約20%，如不大于約15%，或甚至不大于約12%。某些磨料本體的功率變化可以是在約1%與約40%之間的范圍內(nèi)，如在約1%與約20%之間、或甚至在約1%與約12%之間。進(jìn)一步關(guān)于該功率變化，將要注意的是初始研磨周期(Po)與在第n個(gè)研磨周期中研磨該工件所用的研磨功率(Pn)之間的研磨功率的變化可以在多個(gè)研磨周期上進(jìn)行測(cè)量，其中“n”是大于或等于4。在其他情況下，“n”可以是大于或等于6 (S卩，至少6個(gè)研磨周期)、大于或等于10、或甚至大于或等于12。此外，將了解的是第n個(gè)研磨周期可以代表連貫的研磨周期，其中在這些研磨周期之間不在磨料物品上完成整修。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該粘結(jié)的磨料本體可以用于在其中的材料去除率(MRR’)是至少約1.0英寸3/分鐘/英寸(in3/min/in) [10毫米3/秒/毫米(mm3/sec/mm)]的研磨操作中。在其他實(shí)施例中，使用這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體的研磨操作可以按至少約
4.0inVmin/in[40mm3/sec/mm]的材料去除率進(jìn)行，如至少約 6.0in3/min/in[60mm3/sec/mm]、至少約 7.0in3/min/in [70mm3/s ec/mm]、或甚至于至少約 8.0in3/min/in [80mm3/sec/mm]。利用這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體的某些研磨操作進(jìn)行時(shí)的材料去除率(MRR’ )可以是在約1.0inVmin/in [1 Omm3/sec/mm]與約 20in3/min/in[200mm3/sec/mm]之間的范圍內(nèi)、在約 5.0in3/min/in [50mm3/sec/mm]與約 18in3/min/in [180mm3/sec/mm]之間的范圍內(nèi)、在約 6.0in3/min/in[60mm3/sec/mm]與約 1 BinVmin/in [160mm3/sec/mni]之間的范圍內(nèi)、或甚至在約 7.0in3/min/in[70mm3/sec/mm]與約 14inVmin/in [140mm3/sec/mni]之間的范圍內(nèi)。此外，該粘結(jié)的磨料本體可以被用于在其中該粘結(jié)的磨料本體以特定的表面速度旋轉(zhuǎn)的研磨操作中。表面速度是指該輪在與該工件的接觸點(diǎn)處的速度。例如，該粘結(jié)的磨料本體旋轉(zhuǎn)時(shí)的速度可以是至少1500每分鐘表面英尺(sfpm),如至少約1800,如至少約2000sfpm、至少約2500sfpm、至少約5000sfpm、或甚至于至少lOOOOsfpm。在特定情況下，該粘結(jié)的磨料本體旋轉(zhuǎn)時(shí)的速度可以在約2000sfpm與約15000sfpm之間的范圍內(nèi)，如在約2000sfpm 與 12000sfpm 之間。該粘結(jié)的磨料本體可能適合于用在不同的研磨操作中，包括例如切入研磨操作、緩給進(jìn)研磨操作、剝落研磨操作、槽研磨操作、以及類似操作。在一種特定情況下，該粘結(jié)的磨料本體適合用于端銑刀研磨應(yīng)用中。在其他情況下，該粘結(jié)的磨料本體可能有用于對(duì)硬質(zhì)和脆性工件(包括例如藍(lán)寶石和石英材料)進(jìn)行打薄。此外，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體可以用于如下研磨操作，其中在研磨后，該工件具有的平均表面粗糙度(Ra)是不大于約50微英寸(約1.25微米)。在其他情況下，該工件的平均表面粗糙度可以是不大于約40微英寸(約I微米)、或甚至不大于約30微英寸(約0.75微米)。在其他實(shí)施例中，在用這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料物品進(jìn)行研磨的過(guò)程中，至少三個(gè)連貫的研磨操作的平均表面粗糙度變化可以是不大于約35%。應(yīng)注意的是連貫的研磨操作是其中在每個(gè)研磨操作之間不進(jìn)行修正操作的這些操作。平均表面粗糙度的變化可以作為在進(jìn)行每個(gè)單獨(dú)的研磨操作的地方該工件上的每個(gè)位置處所測(cè)得的該工件的平均表面粗糙度(Ra)的標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)計(jì)算。根據(jù)某些實(shí)施例，至少三個(gè)連貫的研磨操作的平均表面粗糙度變化可以是不大于約25%、不大于約20%、不大于約15%、不大于約10%、或甚至不大于約5%。根據(jù)其他實(shí)施例，該粘結(jié)的磨料物品可以具有至少約1200的G比率。該G比率是從工件上去除的材料體積除以從該粘結(jié)的磨料本體上通過(guò)磨損而損失的材料體積。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該粘結(jié)的磨料本體具有的G比率可以是至少約1300，如至少約1400、至少約1500、至少約1600、至少約1700、或甚至于至少約1800。在某些情況下，該粘結(jié)的磨料本體的G比率可以是在約1200與約2500之間的范圍內(nèi)，如在約1200與約2300之間、或甚至在約1400與約2300之間。在此指出的這些G比率值可以在這里指出的材料去除率下實(shí)現(xiàn)。此外，所描述的這些G比率值可以在這里描述的各種工件材料類型上實(shí)現(xiàn)。在其他意義上，該粘結(jié)的磨料物品具有的G比率可以顯著改進(jìn)的超過(guò)了常規(guī)的磨料物品，特別是金屬粘結(jié)的磨料物品。例如，根據(jù)在此這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體的G比率可以比一種常規(guī)的磨料物品的G比率大出至少約5%。在其他情況下，G比率的改進(jìn)可以更大，如至少約10%、至少約15%、至少約20%、至少約25%、或甚至于至少約30%。該粘結(jié)的磨料物品的具體實(shí)施例證明了與常規(guī)的粘結(jié)的磨料相比在G比率方面的增大，這種增大是在約5%與約200%之間的范圍內(nèi)、在約5%與約150%之間、在約5%與約125%之間、在約5%與約100%之間、在約10%與約75%之間、或甚至在約10%與約60%之間。某些粘結(jié)的磨料本體證實(shí)了足夠接近一個(gè)穩(wěn)態(tài)研磨功率的一個(gè)初始研磨功率。一般，對(duì)于常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品而言，該穩(wěn)態(tài)研磨功率與初始研磨功率顯著不同。這樣，與常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品相比，從初始研磨功率的研磨功率增大相對(duì)于這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體是特別低的。例如，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體具有的初始研磨功率的增大可以是不大于約40%，如由公式[(Pn -Po)/Po] X 100%所定義的。在該公式中，Po代表在一個(gè)初始研磨周期中用該粘結(jié)的磨料本體研磨該工件所用的初始研磨功率(馬力或馬力/英寸(Hp或Hp/in))并且Pn代表在第n個(gè)研磨周期中用該粘結(jié)的磨料本體研磨該工件所用的研磨功率(Hp或Hp/in),其中n>16。將了解的是這些研磨周期可以是連貫的研磨周期，其中不進(jìn)行該粘結(jié)的磨料本體的修正或整修。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在使用這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料物品的研磨操作過(guò)程中，初始研磨功率的增大是不大于約35%，如不大于約30%、不大于約25%、不大于約20%、不大于約18%、不大于約15%、不大于約12%、不大于約10%、或甚至不大于約8%。在特定情況下，該粘結(jié)的磨料本體能夠進(jìn)行如下研磨操作其中，初始研磨功率的增大可以是在約0. 1%與約40%之間的范圍內(nèi)，如在約0. 1%與約30%之間的范圍內(nèi)、在約1%與約15%之間的范圍內(nèi)、在約1%與約12%之間的范圍內(nèi)、或甚至在約1%與約8%之間的范圍內(nèi)。在其他實(shí)施例中，這些粘結(jié)的磨料本體證實(shí)了在約3英寸/分鐘的最小給進(jìn)速率下在至少400秒的研磨時(shí)間內(nèi)初始研磨功率的增大是不大于約10%。該初始研磨功率的增大可以由公式[(P4tltl - Po)/Po] X 100%來(lái)定義，其中Po代表在第一個(gè)研磨周期中用該粘結(jié)的磨料本體來(lái)初始研磨該工件所用的初始研磨功率(Hp或Hp/in)并且P_代表在400秒的研磨之后用該粘結(jié)的磨料本體研磨該工件所用的研磨功率(Hp或Hp/in)。在某些其他的研磨操作中，該粘結(jié)的磨料本體在約3英寸/分鐘的最小給進(jìn)速率下在至少約400秒的研磨時(shí)間內(nèi)具有的初始研磨功率的增大可以是不大于約8%，如不大于約6%，如不大于約4%、或甚至不大于約2%。在特定的研磨應(yīng)用中，該粘結(jié)的磨料本體證實(shí)了在約3英寸/分鐘的最小給進(jìn)速率下在至少400秒的研磨時(shí)間內(nèi)初始研磨功率的增大是在約0. 1%與約10%之間的范圍內(nèi)，如在約0. 1%與約8%之間，如在約0. 1%與約6%之間、或甚至在約0. 1%與約4%之間。這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體可以具有特殊的研磨性能，其中在至少3英寸/分鐘的最小給進(jìn)速率下在至少約800秒的研磨時(shí)間內(nèi)該初始研磨功率的增大是不大于約20%。此類應(yīng)用的初始研磨功率的增大可以由公式[(P8tltl - Po)/Po] X 100%來(lái)定義，其中Po代表在第一個(gè)研磨周期中用該粘結(jié)的磨料本體初始研磨該工件所用的初始研磨功率(Hp或Hp/in)并且P8tltl代表在800秒的研磨之后用該粘結(jié)的磨料本體研磨該工件所用的研磨功率(Hp或Hp/in)。而且，對(duì)于這里這些實(shí)施例的某些粘結(jié)的磨料物品，在3英寸/分鐘的最小給進(jìn)速率下在至少800秒的時(shí)間內(nèi)該初始研磨功率的增大可以更小,如不大于約15%、不大于約10%、或甚至不大于約8%。這里這些粘結(jié)的磨料本體在約3英寸/分鐘的最小給進(jìn)速率下在至少800秒的研磨時(shí)間內(nèi)具有的初始研磨功率的增大可以是在約0. 1%與約20%之間的范圍內(nèi)，如在約0. 1%與約18%之間，如在約0. 1%與約15%之間、或甚至在約0. 1%與約8%之間。此類特性可能特別適合于在研磨硬質(zhì)或超硬工件時(shí)該粘結(jié)的磨料本體的功能化。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該粘結(jié)的磨料本體在至少約6英寸/分鐘的最小給進(jìn)速率下在至少800秒的研磨時(shí)間內(nèi)可以具有一個(gè)有限的初始研磨功率的增大。例如，該初始研磨功率的增大在約6英寸/分鐘的最小給進(jìn)速率下在至少800秒的研磨時(shí)間內(nèi)可以是不大于約20%，如不大于約15%、不大于約12%、或甚至不大于約10%。此類特性可能特別適合于在研磨硬質(zhì)或超硬工件時(shí)該粘結(jié)的磨料本體的功能化。這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體可以適合用于研磨某些工件，如特別硬的工件。例如,工件可以具有至少5GPa的平均維氏硬度。在其他情況下，這些工件的平均維氏硬度可以是至少約IOGPa或甚至于至少約15GPa。這些工件可以由金屬、金屬合金、氮化物、硼化物、碳化物、氧化物、氮氧化合物、硼氧化合物、碳氧化物、以及它們的組合制成。在特定情況下，這些工件可以是金屬碳化物，包括例如，碳化鶴。在由碳化鶴制成的工件上進(jìn)行研磨的示例性條件下，該碳化鶴工件內(nèi)的鈷的量值可以是在按重量計(jì)約5%與約12%之間的范圍內(nèi)。在進(jìn)行某些研磨操作時(shí)，例如，在特別硬的材料上，該粘結(jié)的磨料本體可以在至少ISOOsfpm的速率下運(yùn)行。在其他情況下，該粘結(jié)的磨料本體旋轉(zhuǎn)時(shí)的速率可以是至少1900sfpm、至少約2200sfpm、或甚至于至少2350sfpm。在特定情況下,在研磨操作過(guò)程中該粘結(jié)的磨料本體旋轉(zhuǎn)時(shí)的速率可以是在約1800sfpm與約3100sfpm之間的范圍內(nèi)，更特別地是，在約1900sfpm與約2350sfpm之間的范圍內(nèi)。此外，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料物品適合于某些研磨操作，例如像在特別硬的工件上以某些給進(jìn)速率而進(jìn)行的。例如，該給進(jìn)速率可以是至少約2英寸/分鐘。在其他情況下，該給進(jìn)速率可以更大，如至少約3英寸/分鐘、至少約3. 5英寸/分鐘、或至少約4英寸/分鐘。具體的實(shí)施例可以將該粘結(jié)的磨料本體用于如下研磨操作中其中該給進(jìn)速率是在約2英寸/分鐘與約10英寸/分鐘之間的范圍內(nèi)，如在約3英寸/分鐘與約8英寸/分鐘之間的范圍內(nèi)。在又一個(gè)實(shí)施例中，該粘結(jié)的磨料本體可以用于如下研磨操作中其中在用磨料修正輪對(duì)該粘結(jié)的磨料本體進(jìn)行修正之后，該粘結(jié)的磨料本體能夠?qū)σ粋€(gè)具有至少5GPa的平均維氏硬度的工件研磨至少17個(gè)連貫的研磨周期而不超過(guò)該研磨機(jī)器的最大轉(zhuǎn)軸功率。這樣，這些粘結(jié)的磨料本體證實(shí)了一個(gè)改進(jìn)的工作壽命，特別是在研磨硬質(zhì)材料工件的情況下。事實(shí)上，該粘結(jié)的磨料本體能夠在使用一個(gè)修正操作之前進(jìn)行至少約20個(gè)連貫的研磨周期、至少約25個(gè)連貫的研磨周期、或至少約30個(gè)連貫的研磨周期。將了解的是提及連貫的研磨周期是指以一種連續(xù)方式進(jìn)行的、在研磨周期之間不進(jìn)行該粘結(jié)的磨料本體的修正或整修的那些研磨周期。這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體與常規(guī)的粘結(jié)的磨料本體相比，總體上，常規(guī)的粘結(jié)的磨料物品在要求一個(gè)修正操作用于再銳化和表面重修之前在比較硬的工件上進(jìn)行了不大于約16個(gè)連貫的研磨周期。這樣，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體證實(shí)了優(yōu)于常規(guī)的金屬粘結(jié)的、粘結(jié)的磨料的一種可用研磨時(shí)間的改進(jìn)，如通過(guò)在必須要一個(gè)修正操作或者研磨功率超過(guò)研磨機(jī)器的功率容量之前所進(jìn)行的連貫的研磨周期的數(shù)目而測(cè)量的。工業(yè)上測(cè)量研磨性能的另一種值得注意的改進(jìn)是部件數(shù)/整修，這是對(duì)于在一個(gè)具體的磨料物品在該磨料物品要求整修以維持性能之前可以機(jī)加工的部件數(shù)目的衡量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體與一種常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品相比可以在一個(gè)工件上具有至少約10%的研磨效率的增大，如通過(guò)部件數(shù)/整修所測(cè)得的。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，與常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品相比該研磨效率的增大是至少約20%，如至少約30%、至少約40%、或甚至于至少約50%。值得注意地，此類常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品可以包括現(xiàn)有技術(shù)的物品，如從圣戈班公司(Saint-Gobain Corporation)可得到的G-Force和Spector品牌的磨料物品。在具體情況下，通過(guò)部件數(shù)/整修所測(cè)得的研磨效率的增大可以是在約10%與約200%之間的范圍內(nèi)，如在約20%與約200%之間、在約50%與約200%之間、或甚至在約50%與約150%之間的等級(jí)上。將了解的是此種改進(jìn)可以在這里描述的研磨條件下在這里描述的工件上實(shí)現(xiàn)。另外，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料物品可以具有在工業(yè)上由磨損速率測(cè)得的研磨性能的改進(jìn)，這是對(duì)一個(gè)磨料物品在研磨過(guò)程中經(jīng)歷的磨損的一種衡量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體具有磨損速率的改進(jìn)，使得該磨料物品與一種常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品的磨損速率相比以小至少5%的速率發(fā)生磨損。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，與常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品相比該磨損速率是小至少約8%，如至少約10%、至少約12%、或甚至于至少約15%。在特定情況下，該磨損速率的改進(jìn)可以是在約5%與約100%之間的范圍內(nèi)，如在約5%與約75%之間、在約5%與約0%之間、或甚至在約5%與約50%之間的等級(jí)上。將了解的是此種改進(jìn)可以在這里描述的研磨條件下在這里描述的工件上實(shí)現(xiàn)。在工業(yè)上衡量的研磨性能的另一種值得注意的改進(jìn)是磨損速率，這是對(duì)一個(gè)磨料物品在研磨過(guò)程中經(jīng)歷的磨損的一種衡量。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體可以具有磨損速率的改進(jìn)，使得該磨料物品與一種常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品的磨損速率相比以小至少5%的速率發(fā)生磨損。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，與常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品相比該磨損速率是小至少約8%，如至少約10%、至少約12%、或甚至于至少約15%。在特定情況下，該磨損速率的改進(jìn)可以是在約5%與約100%之間的范圍內(nèi)，如在約5%與約75%之間、在約5%與約60%之間、或甚至在約5%與約50%之間的等級(jí)上。將了解的是此種改進(jìn)可以在這里描述的研磨條件下在這里描述的工件上實(shí)現(xiàn)。這里這些實(shí)施例的磨料物品證實(shí)了的在研磨性能上的另一種顯著改進(jìn)包括可用研磨速率的增大。研磨速率是在不犧牲表面光潔度或超過(guò)該機(jī)器或粘結(jié)的磨料物品的研磨功率的情況下可以成型一個(gè)工件的速度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這里這些實(shí)施例的粘結(jié)的磨料本體可以具有研磨速率的改進(jìn)，使得該磨料物品與一種常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品相比能以快至少5%的速率進(jìn)行研磨。在其他情況下，與常規(guī)的金屬粘結(jié)的磨料物品相比，該研磨速率可以更大，如小出至少約8%、至少約10%、至少約12%、至少約15%、至少約20%、或甚至于至少約25%。對(duì)于這里的某些粘結(jié)的磨料物品，研磨速率的改進(jìn)可以是在約5%與約100%之間的范圍內(nèi)，如在約5%與約75%之間、在約5%與約60%之間、或甚至在約5%與約50%之間的等級(jí)上。將了解的是此種改進(jìn)可以在這里描述的研磨條件下在這里描述的工件上實(shí)現(xiàn)。值得注意地，此種研磨速率的改進(jìn)可以在保持在此指出的其他研磨參數(shù)的同時(shí)得以實(shí)現(xiàn)。例如，研磨速率的改進(jìn)可以在還具有在此指出的初始研磨功率的有限增大、在此指出的表面光潔度的有限變化、以及在此指出的有限磨損速率的同時(shí)得以實(shí)現(xiàn)。圖12包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一種粘結(jié)的磨料本體的一個(gè)放大圖像。如所展示的，該粘結(jié)的磨料本體包括在一種粘結(jié)劑材料1202中包含的并且被其包圍的磨料顆粒1201，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金材料。如進(jìn)一步展示的，該粘結(jié)的磨料本體具有一種基本上開放的結(jié)構(gòu)，包括在這些磨料顆粒1201以及粘結(jié)劑材料1202之間延伸的孔1203。從圖12中很明顯，該粘結(jié)的磨料本體包括顯著量值(vol%)的磨料顆粒1201，使得該結(jié)構(gòu)主要包含通過(guò)該粘結(jié)劑材料1202而粘結(jié)在一起的磨料顆粒1201。此外，這些磨料顆粒1201是彼此緊鄰的，并且極少的粘結(jié)劑材料1202將磨料顆粒1201分開，從而證明了磨料顆粒1201與粘結(jié)劑材料1202之間的高比率。SM實(shí)例I將一個(gè)第一粘結(jié)的磨料樣品制成一個(gè)具有工業(yè)上理解的IAl形狀的4英寸直徑的輪。該樣品的成形包括產(chǎn)生一種混合物，該混合物包括45. 96克青銅粉末(即銅錫為按重量計(jì)60:40)，該粉末具有325美國(guó)篩目的大小、是從位于美國(guó)桑迪胡克村斐洛柯蒂斯路 27 號(hào)郵編 06482 (27Philo Curtis Road, Sandy Hook, CT06482, USA)的康涅狄格州工程聯(lián)合公司(Connecticut Engineering Associate Corporation)得到的。將該青銅粉末與5. 11克具有相同大小的、購(gòu)自美國(guó)的新澤西州新普羅維登斯的凱密特爾化學(xué)制品(Chemetall Chemical Products, New Providence New Jersey, USA)的氫化欽進(jìn)行干混。還將具有-120/+140的美國(guó)篩目大小的立方氮化硼磨料顆粒與該青銅粉末和氫化鈦進(jìn)行混合。這些磨料顆粒是來(lái)自美國(guó)馬薩諸塞州伍斯特市圣戈班陶瓷和塑料公司(Saint-GobainCeramics and Plastics, Worcester, MA),并且是作為 CBN-V 可商購(gòu)的。在添加這些磨料顆粒之后，將8. 15克有機(jī)粘合劑加入該混合物中并將該混合物剪切至一種泥衆(zhòng)稠度。該有機(jī)粘合劑包括一種由沃科爾莫諾伊公司(Wall Colmonoy Co.)在品牌名稱S-binder下出售的熱塑樹脂以及來(lái)自維特公司(Vitta Corporation)的一種K424粘結(jié)劑。接著將該混合物烘干以去除濕氣。將干燥過(guò)的混合物破碎并篩分以得到團(tuán)聚體。將這些團(tuán)聚體放入一個(gè)具有環(huán)形形狀并且限定了 4英寸的外部公稱直徑和3. 2英寸的內(nèi)部直徑的鋼質(zhì)模具中。在2.4tons/in2下壓制這些團(tuán)聚體以形成一個(gè)生坯物品。將該生坯物品在950° C下于一種具有的壓力為約10_4托的還原氣氛中燒結(jié)30分鐘。最終形成的粘結(jié)的磨料具有3. 0的比率(VaJVbm)以及占該本體的總體積為34體積百分比的孔隙率(100%的連通孔隙率)的量值。使用環(huán)氧樹脂將一個(gè)鋼質(zhì)內(nèi)芯附接到該粘結(jié)的磨料本體上并進(jìn)一步精整、平衡并進(jìn)行速度試驗(yàn)以完成該輪的制造過(guò)程。為識(shí)別而將該輪標(biāo)記為樣品I。使用樣品I在Bryant 0D/ID研磨機(jī)上以一種外部圓柱形切入研磨方式來(lái)研磨一個(gè)52100軸承鋼工件，該工件開始時(shí)被硬化至58-62HRC。這些工件處于52100鋼盤的形式，直徑4英寸，并且該研磨操作是一種外部圓柱形切入研磨。開始時(shí)，在研磨之前將樣品I安裝在該機(jī)器轉(zhuǎn)軸上并用一個(gè)BPR金剛石輥進(jìn)行修正，該輥從美國(guó)北卡羅來(lái)納州雅頓的圣戈班磨料公司(Saint-Gobain Abrasives, Arden, NC)作為BPR棍可商購(gòu)。修正參數(shù)在表I中示出。表I
權(quán)利要求
1.一種磨料物品,包括: 一個(gè)本體，該本體包括多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金，其中該本體包括至少約1.3的VA(；/VBM比率，其中Vm是該本體的總體積內(nèi)的磨料顆粒的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。
2.—種磨料物品,包括: 一個(gè)本體，該本體包括多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬，其中該本體包括至少約1.5的VP/VBM比率，其中Vp是該本體的總體積內(nèi)的包含磨料顆粒以及填充劑的微粒材料的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比，并且其中該粘結(jié)劑材料包括不大于約4.0MPa m0-5的平均斷裂韌度(KleX
3.一種磨料物品，包括: 一個(gè)本體，該本體包括多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬，其中該本體包括一種活性粘結(jié)劑組合物、包括占該粘結(jié)劑材料的總體積的至少約lvol%的一種活性粘結(jié)劑組合物，該本體進(jìn)一步包括至少約5vol%的孔隙率，并且其中該粘結(jié)劑材料包括不大于約4.0MPam0 5的平均斷裂韌度(Klc;)。
4.一種磨料物品，包括: 一個(gè)本體，該本體包括多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬，其中該本體包括至少約1.5的VP/VBM比率，其中Vp是該本體的總體積內(nèi)的包含磨料顆粒以及填充劑的微粒材料的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比，該本體包括占該本體的總體積的至少約5vol%的孔隙率，其中該孔隙率的大部分是連通孔隙率，該連通孔隙率限定了延伸穿過(guò)該本體體積的多個(gè)連通孔的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
5.—種磨料物品,包 括: 一個(gè)本體，該本體包括多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬，其中該本體包括至少約1.3的VAe/VBM比率，其中Vm是該本體的總體積內(nèi)的磨料顆粒的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比，并且其中該本體包括一種活性粘結(jié)劑組合物、包括占該粘結(jié)劑材料的總體積的至少10vol%的一種活性粘結(jié)劑組合物。
6.—種磨料物品,包括: 一個(gè)粘結(jié)的磨料本體，該本體包括多個(gè)包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金，其中該粘結(jié)劑材料包括一種復(fù)合材料，該復(fù)合材料包括一個(gè)粘結(jié)相以及一個(gè)沉淀相，該沉淀相具有一種構(gòu)成，該構(gòu)成包括一種活性粘結(jié)劑組合物的至少一種元素以及該粘結(jié)劑材料的至少一種元素。
7.如權(quán)利要求1、2、4、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括占該粘結(jié)劑材料的總體積的至少lvol%的一種活性粘結(jié)劑組合物。
8.如權(quán)利要求7所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物包括一種含金屬或金屬合金的化合物。
9.如權(quán)利要求8所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物包括一種選自以下金屬元素組的金屬元素，該組由以下各項(xiàng)組成:鈦、銀、鉻、錯(cuò)、鉿、鶴、以及它們的一種組合。
10.如權(quán)利要求8所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物主要由鈦組成。
11.如權(quán)利要求7所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物包括一種選自下組的化合物，該組由以下各項(xiàng)組成:碳化物類、氮化物類、氧化物類、以及它們的一種組合。
12.如權(quán)利要求11所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物主要由碳化鈦組成。
13.如權(quán)利要求7所述的磨料物品，其中將該活性粘結(jié)劑組合物布置在這些磨料顆粒與該粘結(jié)劑材料的一個(gè)界面處。
14.如權(quán)利要求7所述的磨料物品，其中在該粘結(jié)劑材料內(nèi)一部分的該活性粘結(jié)劑組合物在這些磨料顆粒與該粘結(jié)劑材料之間的一個(gè)界面處包圍這些磨料顆粒。
15.如權(quán)利要求7所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括在磨料顆粒之間延伸的多個(gè)粘結(jié)劑標(biāo)記，并且其中該活性粘結(jié)劑組合物分布在這些粘結(jié)劑標(biāo)記內(nèi)。
16.如權(quán)利要求3或5中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物包括一種含金屬或金屬合金的化合物。
17.如權(quán)利要求16所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物包括一種選自以下金屬元素組的金屬元素，該組由以下各項(xiàng)組成:鈦、銀、鉻、錯(cuò)、鉿、鶴、以及它們的一種組合。
18.如權(quán)利要求16所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物主要由鈦組成。
19.如權(quán)利要求3所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物包括一種選自下組的化合物，該組由以下各項(xiàng)組成:碳化物類、氮化物類、氧化物類、以及它們的一種組合。
20.如權(quán)利要求19所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物主要由碳化鈦組成。
21.如權(quán)利要求3所述的磨料物品，其中將該活性粘結(jié)劑組合物布置在這些磨料顆粒與該粘結(jié)劑材料的一個(gè)界面處。
22.如權(quán)利要求3所述的磨料物品，其中在該粘結(jié)劑材料內(nèi)一部分的該活性粘結(jié)劑組合物在這些磨料顆粒與該粘結(jié)劑材料之間的一個(gè)界面處包圍這些磨料顆粒。
23.如權(quán)利要求3所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括在磨料顆粒之間延伸的多個(gè)粘結(jié)劑標(biāo)記，并且其中該活性粘結(jié)劑組合物分布在這些粘結(jié)劑標(biāo)記內(nèi)。
24.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒包括選自下組材料的一種無(wú)機(jī)材料，該組由以下各項(xiàng)組成:碳化物類、氧化物類、氮化物類、硼化物類、碳氧化物類、氧氮化物類、氧硼化物類以及它們的一種組合。
25.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒包括一種超級(jí)磨料材料。
26.如權(quán)利要求25所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒主要由金剛石組成。
27.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒具有的平均砂礫尺寸是不大于約1000微米或不大于500微米。
28.如權(quán)利要求27所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒具有的平均砂礫尺寸是在約I微米與約1000微米之間或在約I微米與約200微米之間的范圍內(nèi)。
29.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒具有的長(zhǎng)寬比是不大于約3:1或不大于約2:1，其中長(zhǎng)寬比定義為長(zhǎng)度:寬度尺寸的比率。
30.如權(quán)利要求29所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒是基本上等軸的。
31.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括至少一種過(guò)渡金屬兀素。
32.如權(quán)利要求1、2 、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括一種選自以下金屬組的金屬，該組由以下各項(xiàng)組成:銅、錫、銀、鑰、鋅、鎢、鐵、鎳、銻、以及它們的一種組合。
33.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括一種含銅和錫的金屬合金。
34.如權(quán)利要求1或5中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該VA(；/VBM比是至少約1.5，至少約1.7，至少約2.0，至少約2.1，或至少約2.2。
35.如權(quán)利要求2、3、4、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品,進(jìn)一步包括至少約1.3、至少約1.5、至少約1.7、至少約2.0、至少約2.1、或至少約2.2的VA(；/VBM比，其中Vm是該本體的總體積內(nèi)的磨料顆粒的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。
36.如權(quán)利要求1或5中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該VA(；/VBM比是在約1.3與約9.0之間、在約1.3與約8.0之間、在約1.5與約7.0之間、在約1.5與約6.0之間、或在約2.0與約5.0之間的范圍內(nèi)。
37.如權(quán)利要求2、3、4、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，進(jìn)一步包括在約1.3與約9.0之間、在約1.3與約8.0之間、在約1.5與約7.0之間、在約1.5與約6.0之間、或在約2.0與約5.0之間范圍內(nèi)的VA(；/VBM比，其中Vm是該本體的總體積內(nèi)的磨料顆粒的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。
38.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括的平均斷裂韌度(Kle)是不大于約3.75MPa m°_5，不大于約3.5MPa m°_5，不大于約3.25MPa m°_5，不大于約3.0MPa m°_5，不大于約2.8MPam°_5，或不大于約2.5MPa m°_5。
39.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括的平均斷裂韌度(Kle)是在約 0.6MPa m0.5與約4.0MPa m°_5之間、在約0.6MPa m0.5與約3.5MPam°_5、或在約0.6MPa m0.5與約3.0MPa m°_5之間的范圍內(nèi)。
40.如權(quán)利要求2或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該VP/VBM比是至少約1.7、至少約2.0、至少約2.2、至少約2.5、或至少約2.8。
41.如權(quán)利要求1、3、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品,進(jìn)一步包括至少約1.7、至少約2.0、至少約2.2、至少約2.5、或至少約2.8的VP/VBM比，其中Vp是該本體的總體積內(nèi)的包含磨料顆粒以及填充劑的微粒材料的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。
42.如權(quán)利要求2或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該VP/VBM比是在約1.5與約9.0之間、在約1.5與約8.0之間、在約1.5與約7.0之間、在約1.7與約7.0之間、或在約1.7與約6.0之間的范圍內(nèi)。
43.如權(quán)利要求1、3、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，進(jìn)一步包括在約1.5與約9.0之間、在約1.5與約8.0之間、在約1.5與約7.0之間、在約1.7與約7.0之間、或在約1.7與約6.0之間范圍內(nèi)的VP/VBM比，其中Vp是該本體的總體積內(nèi)的包含磨料顆粒以及填充劑的微粒材料的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。
44.如權(quán)利要求1、2、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體包括一種活性粘結(jié)劑組合物、包括占該粘結(jié)劑材料總體積的至少lvol%的一種活性粘結(jié)劑組合物。
45.如權(quán)利要求44所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物存在的量值是在該粘結(jié)劑材料的總體積的約lvol%與約40vol%之間的范圍內(nèi)。
46.如權(quán)利要求44所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物包括一種含金屬的化合物。
47.如權(quán)利要求44所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物包括一種選自下組的化合物，該組由以下各項(xiàng)組成:碳化物類、氮化物類、氧化物類、以及它們的一種組合。
48.如權(quán)利要求47所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物包括一種選自以下金屬元素組的金屬元素，該組由以下各項(xiàng)組成:鈦、釩、鉻、鋯、鉿、鎢、以及它們的一種組合。
49.如權(quán)利要求1、2、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體包括至少約5vol%的孔隙率，其中該孔隙率的大部分是連通孔隙率，該連通孔隙率限定了延伸穿過(guò)該本體體積的多個(gè)連通孔的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
50.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體包括一種雙峰分布的磨料顆粒，這些磨料顆粒包含具有一種精細(xì)平均砂礫尺寸的精細(xì)顆粒以及具有一種粗糙平均砂礫尺寸的粗糙顆粒，其中該粗糙砂礫的尺寸大于該精細(xì)砂礫的尺寸。
51.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒包括一個(gè)涂層。
52.如權(quán)利要求51所述的磨料物品，其中該涂層包括一種金屬或金屬合金。
53.如權(quán)利要求52所述的磨料物品，其中該涂層包括一個(gè)施加在這些磨料顆粒上的電鍍金屬層。
54.如權(quán)利要求2或4 中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些填充劑包括結(jié)合到該本體中的基本上維持了它們的原始形狀和尺寸的微粒材料。
55.如權(quán)利要求1、3、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體進(jìn)一步包括填充劑，這些填充劑包括結(jié)合到該本體中的基本上維持了它們的原始形狀和尺寸的微粒材料。
56.如權(quán)利要求2或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些填充劑包括一種選自以下材料組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:氧化物類、碳化物類、硼化物類、硅化物類、氮化物類、氧氮化合物類、碳氧化物類、硅酸鹽類、石墨、硅、金屬間化合物類、陶瓷、空心陶瓷、熔融石英、玻璃、玻璃陶瓷、空心玻璃球、以及它們的一種組合。
57.如權(quán)利要求1、3、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體進(jìn)一步包括填充劑，這些填充劑包括一種選自以下材料組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:氧化物類、碳化物類、硼化物類、硅化物類、氮化物類、氧氮化合物類、碳氧化物類、硅酸鹽類、石墨、硅、金屬間化合物類、陶瓷、空心陶瓷、熔融石英、玻璃、玻璃陶瓷、空心玻璃球、以及它們的一種組合。
58.如權(quán)利要求2或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些填充劑包含的斷裂韌度(Klc)是不大于約IOMPa m°_5、不大于約9MPa m°_5、不大于約8MPam°_5、或不大于約7MPa m°_5。
59.如權(quán)利要求1、3、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體進(jìn)一步包括填充劑，這些填充劑包含的斷裂韌度(I。)是不大于約IOMPa m°_5、不大于約9MPa m°_5、不大于約8MPam°_5、或不大于約7MPa m°_5。
60.如權(quán)利要求2或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些填充劑占該本體的總體積的不大于約75vol%。
61.如權(quán)利要求1、3、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體進(jìn)一步包括填充劑，這些填充劑占該本體的總體積的不大于約75vol%。
62.如權(quán)利要求2或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些填充劑存在的量值是通過(guò)該本體總體積的體積百分比測(cè)量的小于這些磨料顆粒的量值。
63.如權(quán)利要求1、3、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體進(jìn)一步包括填充劑，這些填充劑存在的量值是通過(guò)該本體總體積的體積百分比測(cè)量的小于這些磨料顆粒的量值。
64.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括占該粘結(jié)劑材料的總體積至少5vol%的活性粘結(jié)劑組合物、占該粘結(jié)劑材料的總體積至少14vol%的活性粘結(jié)劑組合物、占該粘結(jié)劑材料的總體積至少15vol%的活性粘結(jié)劑組合物、或占該粘結(jié)劑材料的總體積至少18vol%的該活性粘結(jié)劑組合物。
65.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該活性粘結(jié)劑組合物存在的量值是在該粘結(jié)劑材料的總體積的約lvol%與約40vol%之間、在該粘結(jié)劑材料的總體積的約10vol%與約30vol%之間、在該粘結(jié)劑材料的總體積的約10vol%與約25vol%之間、或在該粘結(jié)劑材料的總體積的約12vol%與約20vol%之間的范圍內(nèi)。
66.如權(quán)利要求3或4中任一 項(xiàng)所述的磨料物品，其中該孔隙率的大部分是連通孔隙率，該連通孔隙率限定了延伸穿過(guò)該本體體積的多個(gè)連通孔的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
67.如權(quán)利要求1、2、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品,其中該本體進(jìn)一步包括一個(gè)孔隙率，并且該孔隙率的大部分是連通孔隙率，該連通孔隙率限定了延伸穿過(guò)該本體體積的多個(gè)連通孔的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
68.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體包括至少約10vol%的孔隙率。
69.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品,其中該本體包括該本體的總體積的至少約10vol%的孔隙率、該本體的總體積的至少約20vol%的孔隙率、該本體的總體積的至少約25vol%的孔隙率、該本體的總體積的至少約30vol%的孔隙率、或該本體的總體積的至少約35vol%的孔隙率。
70.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品,其中該本體包括不大于該本體的總體積的約80vol%的孔隙率、不大于該本體的總體積的約60vol%的孔隙率、不大于該本體的總體積的約50vol%的孔隙率、不大于該本體的總體積的約40vol%的孔隙率、或不大于該本體的總體積的約35vol%的孔隙率。
71.如權(quán)利要求6所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑相包括一種過(guò)渡金屬元素。
72.如權(quán)利要求71所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑相包括一種選自以下金屬組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:銅、錫、銀、鑰、鋅、鎢、鐵、鎳、銻、以及它們的一種組合。
73.如權(quán)利要求71所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑相包括銅。
74.如權(quán)利要求73所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑相主要由銅組成。
75.如權(quán)利要求1、2、3、4、或5中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括一個(gè)粘結(jié)劑相，該粘結(jié)劑相包括一種過(guò)渡金屬元素。
76.如權(quán)利要求75所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑相包括一種選自以下金屬組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:銅、錫、銀、鑰、鋅、鎢、鐵、鎳、銻、以及它們的一種組合。
77.如權(quán)利要求76所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑相包括銅。
78.如權(quán)利要求77所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑相主要由銅組成。
79.如權(quán)利要求6所述的磨料物品，其中該沉淀相包括一種金屬合金。
80.如權(quán)利要求79所述的磨料物品，其中該沉淀相包括一種選自以下材料組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:鈦、釩、鉻、鋯、鉿、鎢、以及它們的一種組合。
81.如權(quán)利要求80所述的磨料物品,其中該沉淀相包括鈦。
82.如權(quán)利要求81所述的磨料物品，其中該沉淀相主要由鈦和錫組成。
83.如權(quán)利要求1、2、3、4、或5中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)劑材料包括一種含一個(gè)粘結(jié)劑相以及一個(gè)沉淀相的復(fù)合材料，其中該沉淀相包括一種金屬合金。
84.如權(quán)利要求83所述的磨料物品，其中該沉淀相包括一種選自以下材料組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:鈦、釩、鉻、鋯、鉿、鎢、以及它們的一種組合。
85.如權(quán)利要求84所述的磨料物品,其中該沉淀相包括鈦。
86.如權(quán)利要求85所述的磨料物品，其中該沉淀相主要由鈦和錫組成。
87.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、或6中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該本體包括一個(gè)界面相，該界面相布置在一種微粒材料與該粘結(jié)劑材料之間的界面處。
88.如權(quán)利要求87所述的磨料物品，其中該微粒材料包括選自下組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:填充劑、磨料顆粒、以及它們的一種組合。
89.如權(quán)利要求87所述的磨料物品，其中該界面相包括該活性粘結(jié)劑組合物的至少一種元素。
90.如權(quán)利要求87所述的磨料物品，其中該界面相進(jìn)一步包括該微粒材料的至少一種元素。
91.如權(quán)利要求87所述的磨料物品，其中該界面相包括一種選自下組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:碳化物類、氮化物類、氧化物類、以及它們的一種組合。
92.如權(quán)利要求91所述的磨料物品，其中該界面相包括一種選自下組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:金屬碳化物類、金屬氮化物類、金屬氧化物類、金屬硼化物類、以及它們的一種組合。
93.如權(quán)利要求92所述的磨料物品，其中該界面相主要由一種選自下組的材料組成，該組由以下各項(xiàng)組成:碳化鈦、氮化鈦、硼氮化鈦、以及鈦鋁氧化物。
94.如權(quán)利要求87所述的磨料物品，其中該界面相繞著在該本體的微粒材料的表面區(qū)域的大部分而延伸。
95.如權(quán)利要求87所述的磨料物品，其中該界面相具有至少約0.1微米的平均厚度。
96.一種形成磨料物品的方法，包括: 形成一種包含磨料顆粒與粘結(jié)劑材料的混合物，其中該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金；并且 將該混合物成型以形成一個(gè)生坯物品；并且 將該生坯物品在一個(gè)溫度下進(jìn)行燒結(jié)以進(jìn)行液相燒結(jié)并且形成一種磨料本體，該磨料本體包括這些包含在該粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，其中該本體包括至少約3:2的Vp:VBM比率，其中Vp是該本體的總體積內(nèi)的包含磨料顆粒以及填充劑的微粒材料的體積百分比并且Vbm是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。
97.如權(quán)利要求96所述的方法，其中該混合物進(jìn)一步包括一種活性粘結(jié)劑組合物前體。
98.如權(quán)利要求97所述的方法，其中該活性粘結(jié)劑組合物前體包括一種金屬或金屬合金。
99.如權(quán)利要求97所述的方法，其中該活性粘結(jié)劑組合物前體包括氫。
100.如權(quán)利要求98所述的方法，其中該活性粘結(jié)劑組合物前體包括一種金屬氫化物。
101.如權(quán)利要求99所述的方法，其中該活性粘結(jié)劑組合物前體包括氫化鈦。
102.如權(quán)利要求96所述的方法，其中該混合物進(jìn)一步包括一種粘合劑材料。
103.如權(quán)利要求102所述的方法，其中該粘合劑材料包括一種有機(jī)材料。
104.如權(quán)利要求103所述的方法，其中該有機(jī)材料包括一種選自以下材料組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:熱固性材料、熱塑性材料、粘附劑、以及它們的一種組合。
105.如權(quán)利要求103所述的方法，其中該有機(jī)材料包括一種選自以下材料組的材料，該組由以下各項(xiàng)組成:聚酰亞胺類、聚酰胺類、樹脂類、芳族聚酰胺類、環(huán)氧化物類、聚酯類、聚氨酯類、乙酸酯類、纖維素類、以及它們的一種組合。
106.如權(quán)利要求96所述的方法，進(jìn)一步包括從該混合物來(lái)形成磨料顆粒與粘結(jié)劑材料的團(tuán)聚體。
107.如權(quán)利要求106所述的方法，其中形成團(tuán)聚體包括將該混合物加熱到足以固化該混合物內(nèi)的有機(jī)材料的溫度。
108.如權(quán)利要求107所述的方法，其中形成團(tuán)聚體包括將該硬化的形式破碎。
109.如權(quán)利要求108所述的方法，其中形成團(tuán)聚體進(jìn)一步包括破碎之后進(jìn)行篩分。
110.如權(quán)利要求109所述的方法，其中成型包括將這些團(tuán)聚體壓制成一種生坯物品。
111.如權(quán)利要求110所述的方法，其中壓制在至少約0.1噸/英寸2的壓力下進(jìn)行。
112.如權(quán)利要求96所述的方法，其中燒結(jié)在一個(gè)減壓氣氛中進(jìn)行。
113.如權(quán)利要求112所述的方法，其中該減壓氣氛包含的壓力是不大于約10_2托、不大于約10_4托、或不大于約10_5托。
114.如權(quán)利要求96所述的方法，其中燒結(jié)在一個(gè)還原氣氛中進(jìn)行。
115.如權(quán)利要求114所述的方法,其中該還原氣氛包括一個(gè)選自下組的氣體種類,該組由以下各項(xiàng)組成:氮?dú)?、氫氣、稀有氣體、一氧化碳、離解氨、以及它們的一種組合。
116.如權(quán)利要求96所述的方法，其中燒結(jié)在一個(gè)惰性氣氛中進(jìn)行。
117.如權(quán)利要求116所述的方法，其中燒結(jié)在至少約400°C、至少約650° C、至少約800° C、或至少約900° C的液相燒結(jié)溫度下進(jìn)行。
118.如權(quán)利要求96所述的方法，其中燒結(jié)在約400°C與約1100° C之間、在約800° C與約1100° C之間、或在約800° C與約1050° C之間的液相燒結(jié)溫度下進(jìn)行。
全文摘要
一種磨料物品包括一個(gè)本體，該本體具有包含在一種粘結(jié)劑材料內(nèi)的磨料顆粒，該粘結(jié)劑材料包括一種金屬或金屬合金，其中該本體包括至少約1.3的VAG/VBM比率，其中VAG是該本體的總體積內(nèi)的磨料顆粒的體積百分比并且VBM是該本體的總體積內(nèi)的粘結(jié)劑材料的體積百分比。
文檔編號(hào)B24D3/06GK103079766SQ201180042265
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者S·拉曼斯, K·A·索西埃, R·烏帕德亞雅 申請(qǐng)人:圣戈班磨料磨具有限公司, 法國(guó)圣戈班磨料磨具公司