CN110225953A - 可磁化磨料颗粒的磁力辅助布置 - Google Patents

Abstract

根据一个实施方案，提供了一种方法，该方法包括提供工具，该工具具有包含第一材料的第一部分和包含第二材料的第二部分，其中第二材料不同于第一材料，并且该工具经受磁场，并且其中提供第一材料和第二材料，使得与在第二部分处和第二部分附近的磁场相比，在所述第一部分处和所述第一部分附近的磁场相对较强；定位与该工具相邻以便经受该磁场的表面；以及将可磁化磨料颗粒设置在表面上，其中可磁化磨料颗粒被吸引到该表面上的邻近第一部分的区域，在该区域处磁场相对较强，以便提供可磁化磨料颗粒的大部分在该表面上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

Description

可磁化磨料颗粒的磁力辅助布置

技术领域

本文件整体而非限制性地涉及磨料颗粒、磨料制品以及相关的设备、***和方法。

背景技术

各种类型的磨料制品在本领域中是已知的。例如，涂敷磨料制品通常具有通过树脂粘结剂材料附着到背衬的磨料颗粒。示例包括砂纸和具有附着到背衬的精确成形的磨料复合物的结构化磨料。磨料复合物通常包括磨料颗粒和树脂粘结剂。

粘结研磨轮包括通过形状为圆形轮的粘结介质(即，粘结剂)通常围绕中心毂粘结在一起的磨料棒。粘结研磨轮包括(例如)研磨轮和切割轮。粘结介质可以为有机树脂(例如，树脂粘结轮)，但也可以是诸如陶瓷或玻璃(即玻璃质粘结轮)的无机材料。

涂敷磨料制品通常通过将磨料颗粒滴涂或静电涂覆到带树脂涂层的背衬上而实现涂覆。在这两种方法中，静电涂覆通常为优选的，因为它为纵横比不为一的颗粒提供了一定程度的定向控制。

一般来讲，磨料颗粒及其切削点的位置和定向对于决定磨料性能和定向很重要。PCT国际公布WO 2012/112305 A2(Keipert)公开了通过使用具有精确间距并且对准的非圆形孔的精确筛网制造的涂敷磨料制品，以将单独的磨料颗粒保持在固定位置，其可用于在特定的z-方向旋转定向上旋转地对准磨料颗粒的表面特征结构。在该方法中，将筛网或穿孔板层合至粘合剂膜并且负载磨料颗粒。磨料颗粒的定向可通过筛网几何形状以及磨料颗粒通过筛网开口接触并且附着到粘合剂的受限能力来控制。从填充的筛网移除粘合剂层将定向的磨料颗粒以反向方式传送到磨料背衬。该方法依赖于粘合剂的存在，这可能是麻烦的，随着时间的推移粘合剂易于脱粘(例如，由于粉尘沉积)，并且可以传送到所得的涂敷磨料制品，从而导致粘合剂传送到工件并且污染工件的可能性。

发明内容

磨料制品中磨料颗粒的相对定位、对准和定向可能是重要的。如果磨料颗粒被倒置(以便基底向上)或相对于切割方向不对准，则可发生磨料制品的过早破裂。常规方法诸如滴涂和静电沉积提供了间距和颗粒群集的随机分布，这通常导致其中两个或更多个成形磨料颗粒最终在靠近成形磨料颗粒的顶端或上表面处彼此接触。聚集可导致了不良的切削性能，这是由于那些区域中的支承区域局部增大，并且由于群集中的成形磨料颗粒在使用过程中不能够因相互机械加强而破裂和破碎。与具有更均匀间隔的磨料颗粒的涂敷磨料制品相比，聚集可产生不期望的热积聚。

鉴于以上所述，本发明人已认识到，除其别的之外，该各种各样的磨料制品还可得益于更精确的定位和定向的磨料颗粒。就这点而言，本发明人已开发出使用磁场来控制背衬上的可磁化磨料颗粒的对准、就位和定向的过程、***和设备。更具体地讲，本发明人已发现，所施加的磁场可在背衬处集中并紧密邻近背衬，并且此类集中的磁场可用来吸引可磁化磨料颗粒以在背衬上实现所需的对准、就位和定向。磁场的这种集中可通过设置具有设置在背衬上或紧密邻近背衬的多个可磁化部分的磁体或工具来实现。该过程、***和设备可实现磨料制品中磨料颗粒的期望的间距、对准和定向，从而降低过早破裂和不能切割性能的可能性。

该过程、***和设备可根据需要对可磁化磨料颗粒进行定位和/或定向。在一些实施方案中，磨料制品内的可磁化磨料颗粒的非随机预定图案可作为分配装置和磁场的结果来实现。磁场可在从分配装置转移到背衬期间施加到可磁化磨料颗粒上，以改善可磁化磨料颗粒一旦被接收到背衬上就被定向、定位和/或对准的倾向。

根据一个示例性实施方案，公开了一种制备磨料制品的方法。该方法可包括：提供工具，所述工具具有包含第一材料的第一部分和包含第二材料的第二部分，其中第二材料不同于第一材料，并且所述工具经受磁场，并且其中提供第一材料和第二材料，使得与在第二部分处和第二部分附近的磁场相比，在第一部分处和第一部分附近的磁场相对较强；定位与所述工具相邻以便经受磁场的表面；以及将可磁化磨料颗粒设置在表面上，其中所述可磁化磨料颗粒被吸引到所述表面上的邻近所述第一部分的区域，在所述区域处磁场相对较强，以便提供可磁化磨料颗粒的大部分在所述表面上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

根据另一个示例性实施方案，公开了用于生产磨料制品的***。该***可包含：磁体；工具，该工具具有由可磁化材料构成的第一部分和由不可磁化材料构成的第二部分，所述磁体使该工具经受磁场，使得第一部分和第二部分两者均经受磁场，其中与第二部分相比，磁场在第一部分处集中；背衬；以及可磁化磨料颗粒，所述可磁化磨料颗粒被构造成当所述工具定位成邻近所述背衬和所述磁体以便经受所述磁场时被吸引到所述背衬上的一个或多个区域，所述一个或多个区域在所述磁场集中处或所述磁场集中处附近，由此集中的磁场提供所述可磁化磨料颗粒在所述背衬上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

根据另一个示例性实施方案，公开了涂敷磨料制品。涂敷磨料制品可包含：具有相反的第一主表面和第二主表面的背衬；以及设置在所述背衬的第一主表面上的磨料层，其中所述磨料层包含第一粘结剂材料和可磁化磨料颗粒，其中作为在固化之前向所述磨料层和所述背衬施加集中的磁场的结果，所述可磁化磨料颗粒根据预定图案排列。

根据另一个示例性实施方案，公开了粘结磨料制品。该粘结磨料制品可包含：第一可固化组合物，所述第一可固化组合物包含分散在第一有机粘结剂前体中的填料磨料颗粒；设置在第一可固化组合物上的第一多孔加强材料；以及第二可固化组合物，所述第二可固化组合物设置在所述多孔加强材料和第一可固化组合物上，其中第二可固化组合物包含分散在第二有机粘结剂前体中的可磁化磨料颗粒；其中作为在固化之前向所述粘结磨料制品施加集中的磁场的结果，所述可磁化磨料颗粒根据预定图案排列。

根据另一个示例性实施方案，公开了一种制备磨料制品的方法。该方法可包括：提供工具，所述工具具有可磁化材料的一个或多个第一部分和不可磁化材料的一个或多个第二部分；向工具施加磁场，使得第一部分和第二部分两者均经受磁场，其中与第二部分相比，磁场在第一部分处和第一部分附近集中；定位与所述工具相邻以便经受磁场的背衬；以及将可磁化磨料颗粒设置在所述背衬上，其中所述可磁化磨料颗粒被吸引到在所述背衬上的一个或多个区域，在所述一个或多个区域处磁场集中，以便提供可磁化磨料颗粒在所述背衬上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

如本文所用：

术语“一个”、“一种”和“该”、“所述”可互换使用，其中“至少一个(种)”意指一个(种)或多个(种)所述要素。

术语“和/或”是指任一者或两者。例如，“A和/或B”是指仅A、仅B、或A和B两者。

术语“包括”、“包含”或“具有”及其变型意在涵盖其后所列出的项目和它们的等同形式以及附加项目。

除非另有规定或限制，术语“联接”及其变型形式被广义地应用并涵盖直接联接和间接联接。

短语“主表面”或其变型形式被使用以描述厚度相对于其长度和宽度较小的制品。此类制品的长度和宽度可限定制品的“主表面”，但这个主表面以及该制品不需要是平坦的或平面的。例如，以上短语可用于描述一种制品，该制品具有厚度(例如，在沿主表面的任何点处与制品的主表面正交的Z方向上)对主表面的第一表面尺寸(例如，宽度或长度)的比率(R₁)，以及厚度对主表面的第二表面尺寸的比率(R₂)，其中第一比率(R₁)和第二比率(R₂)均小于0.1。在一些实施方案中，第一比率(R₁)和第二比率(R₂)可小于0.01；在一些实施方案中，小于0.001；并且在一些实施方案中，小于0.0001。需注意，这两个表面尺寸不必相同，并且第一比率(R₁)和第二比率(R₂)无需相同，以便使第一比率(R₁)和第二比率(R₂)均属于所需范围内。此外，第一表面尺寸、第二表面尺寸、厚度、第一比率(R₁)和第二比率(R₂)中没有一个需要恒定，以便使第一比率(R₁)和第二比率(R₂)均属于所需范围内。

术语“陶瓷”是指由至少一种与氧、碳、氮或硫混合的金属元素(其可包括硅)制成的各种硬质、易碎、耐热且耐腐蚀材料中的任一种。

除非另有说明，术语“导电”是指导电的(例如，在导体的水平处)。

术语“亚铁磁的”是指呈现出亚铁磁性的材料。亚铁磁性是一类在固体中发生的永磁性，其中与单个原子相关联的磁场自发地自身对准，一些是平行的，或在相同的方向上(如在铁磁性中)，而其它是大致反平行的，或在相反的方向上结成对(如在反铁磁性中)。亚铁磁材料的单晶的磁性行为可归因于平行对准；这些原子在反平行排列中的稀释效应将这些材料的磁强度保持为通常小于诸如金属铁的纯铁磁固体的磁强度。亚铁磁性主要发生在称为铁氧体的磁性氧化物中。产生亚铁磁性的自发对准在高于称为居里点的温度(每个亚铁磁材料的特性)时被完全破坏。当材料的温度降至低于居里点时，亚铁磁性恢复。

术语“铁磁的”是指呈现出铁磁性的材料。铁磁性是一种物理现象，其中某些不带电荷的材料会强烈吸引其它材料。与其它物质相比，铁磁材料被容易地磁化，并且在强磁场中，磁化接近称为饱和的明确极限。当应用场然后将其去除时，磁化不会恢复到其初始值。此现象被称为滞后。当加热至称为居里点的某一温度(这对于每种物质来讲通常是不同的)时，铁磁材料失去其固有特性并且不再是磁性的；然而，它们在冷却时再次变成铁磁的。

除非另有说明，否则术语“磁性”和“磁化”是指在20℃下是铁磁性或亚铁磁性的。

术语“可磁化”是指被引用的物品是磁性的或者可使用施加的磁场制成磁性的，并且具有至少0.001电磁单位(emu)，在一些情况下至少0.005emu，并且在其他情况下0.01emu，在其他情况下0.1emu的磁矩，虽然这不是必需的。

术语“磁场”是指不是由任何一个或多个天体(例如，地球或太阳)产生的磁场。一般来讲，在本公开的实践中使用的磁场在可磁化磨料颗粒的区域中具有至少约10高斯(1mT)，在一些情况下至少约100高斯(10mT)，并且在其他情况下至少约1000高斯(0.1T)的磁场强度。

术语“可磁化的”是指能够被磁化或已经处于磁化状态。

术语“成形陶瓷体”是指在其制备过程中，某种情况下已有意成形(例如挤出、模切、模制、丝网印刷)的陶瓷体，由此使得所得陶瓷体为非随机成形的。如本文所用，术语“成形陶瓷体”排除通过机械粉碎操作和铣削操作获得的陶瓷体。

术语“精确成形陶瓷体”是指这样一种陶瓷体，其中陶瓷体的至少一部分具有预定的形状，该预定的形状从用于形成前体精确成形陶瓷体的模具腔复制，该前体精确成形陶瓷体被烧结以形成精确成形陶瓷体。精确成形的陶瓷体将通常具有预定的几何形状，该几何形状基本上复制了用于形成成形的磨料颗粒的模腔。

术语“长度”是指物体的最长尺寸。

术语“宽度”是指对象的垂直于对象的长度的最长的尺寸。

术语“厚度”是指对象的垂直于对象的长度和宽度的最长的尺寸。

术语“纵横比”是指对象的长度/厚度的比率。

当其涉及由分配装置和/或本公开的磁场提供的可磁化磨料颗粒时，术语“定向”、“定向”或“定向的”可指至少大部分颗粒相对于分配装置和/或背衬的非随机构造。例如，大部分可磁化磨料颗粒一旦转移到所述背衬上时，具有以相对于该背衬的第一主表面的至少70度的角度设置的主平坦表面。这些术语还可以指可磁化磨料颗粒本身的主轴和尺寸。例如，颗粒最大长度、最大高度和最大厚度是可磁化磨料颗粒的形状的函数，并且该形状可为均匀的或不均匀的。本公开决不限制于任何特定磨料颗粒形状、尺寸、类型等，并且下面更详细地描述可与本公开一起使用的许多示例性磨料颗粒。然而，对于一些形状，“高度”、“宽度”和“厚度”产生主表面和次要侧面。无论准确形状如何，任何可磁化磨料颗粒均可具有质心，在该质心处可定义颗粒笛卡尔轴。按照这些惯例，颗粒的z-轴与颗粒的最大高度平行，颗粒的y-轴与颗粒的最大长度平行，并且颗粒的x-轴与颗粒的最大厚度平行。作为参考点，可将每个可磁化磨料颗粒的粒子轴识别为独立于背衬结构的独立对象；一旦施用到背衬上，可磁化磨料颗粒的“z-轴旋转定向”由颗粒围绕穿过颗粒并穿过颗粒以相对于所述背衬90度角附接的其上的背衬的z-轴旋转的角度定义。由本公开的分配装置影响的定向要求在z-轴，y-轴和/或x-轴上的一者或多者中将磨料颗粒的空间排列规定或限制为围绕颗粒的旋转定向的范围，至围绕颗粒轴线的旋转定向的范围。例如，图3-4A狭槽的实施方案被构造成限制可磁化磨料颗粒围绕两个轴线的旋转定向，但可自由地假定围绕第三轴线的任何旋转定向。

当涉及由分配工具和/或本公开的磁场提供的可磁化磨料颗粒时，术语“对准”“对准的”或“准直”可指至少大部分可磁化磨料颗粒的非随机定位，使得在使用磨料制品时，至少大部分可磁化磨料颗粒具有设置在切割方向上的小表面/切口。

当涉及可磁化磨料颗粒时，术语“图案”“图案化的”或“图案化”是指可磁化磨料颗粒的单个或组群的受控间距。因此，该术语不一定意味着特定的对准或定向。在一些情况下，图案可具有可磁化磨料颗粒的单个或组群的重复受控间距。涉及由分配工具和/或本公开的磁场提供的可磁化磨料颗粒可指无论在分布工具中和/或设置在背衬上的至少大部分颗粒相对于彼此的非随机间隔。

术语“基本上”意指在涉及的属性的35百分比内(在30百分比内，在其他情况下在25百分比内，在其他情况下在20百分比内，在其他情况下在10百分比内，并且在其他情况下在5百分比内)。

在考虑具体实施方式以及所附权利要求书时，将进一步理解本公开的特征和优点。

本概述旨在提供本专利申请的主题的概述。本发明不旨在提供本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的另外的信息。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施方案的示例性可磁化磨料颗粒100的示意性透视图。

图1A是图1中的区域1A的放大视图。

图2是根据本公开的一个示例利用磁场定向、对准和/或定位可磁化磨料颗粒，诸如图1的那些的设备的示意图。

图3为根据另一个示例的分配装置的示意图，根据本公开的一个示例，该分配装置接收可磁化磨料颗粒并使该颗粒穿过由分配装置形成的狭槽至背衬，该背衬具有邻近其定位的设备以在背衬和可磁化磨料颗粒上施加磁场。

图4和4A为根据另一个示例的分配装置的示意透视图，该分配装置接收可磁化磨料颗粒并使该颗粒穿过由分配装置形成的狭槽至背衬，该背衬具有邻近其定位的设备以在背衬和可磁化磨料颗粒上施加磁场，根据本公开的一个示例。

图5和6是具有可磁化磨料颗粒的涂敷磨料制品的横截面，根据本公开的示例，该可磁化磨料颗粒借助于磁场被定向、对准和/或定位。

图7A为根据本公开的一个示例的具有可磁化磨料颗粒的示例性非织造磨料制品的透视图。

图7B是在图7B中的区域7A的放大视图。

图8为根据本公开的一个示例的包括模具、工具和磁体的***的分解示意图。

图9A为根据本公开的一个示例的图8的工具的平面图。

图9B是沿图9A的线条9B-9B工具的剖视图。

图10是根据本公开的示例使用可磁化磨料颗粒的粘结研磨轮的示意性剖视图。

图11示出了根据本发明的示例的由设置在永磁体基体上的铁垫片构成的设备所产生的磁场的曲线图。

图11A示出了如根据本公开的一个示例从设备的对称轴向外延伸测量的磁场强度的曲线图，该磁场强度在邻近铁垫片尖端的区域中具有更高的集中，并且在由不可磁化材料构成的区域中具有相对较低的集中。

图12示出了根据本发明的示例的由设置在永磁体基体上的多个永磁体构成的设备所产生的磁场的曲线图。

图12A示出了如根据本公开的一个示例从设备的对称轴向外延伸测量的磁场强度的曲线图，该磁场强度在邻近多个永磁体的每一个的尖端的区域中具有更高的集中，并且在由不可磁化材料构成的区域中具有相对较低的集中。

图13示出了根据本发明的示例的由设置在铁基底上的多个永磁体构成的设备所产生的磁场的曲线图。

图13A示出了如根据本公开的一个示例从设备的对称轴向外延伸测量的磁场强度的曲线图，该磁场强度在邻近多个永磁体的每一个的尖端的区域中具有更高的集中，并且在由不可磁化材料构成的区域中具有相对较低的集中。

图14示出了根据本发明的示例的由无基底的多个永磁体构成的设备所产生的磁场的曲线图。

图14A示出了如根据本公开的一个示例从设备的对称轴向外延伸测量的磁场强度的曲线图，该磁场强度在邻近多个永磁体的每一个的尖端的区域中具有更高的集中，并且在由不可磁化材料构成的区域中具有相对较低的集中。

图15为具有***和沟槽的成形铝表面的数字图像，在根据示例1施加磁场之前，具有多个磁化磨料颗粒设置在表面上。

图16为具有***和沟槽的表面的数字图像，在根据示例1施加磁场之后，具有多个磁化磨料颗粒设置在表面上。

图17为具有***和沟槽的表面的数字图像，在根据实施例1施加磁场并震动所述表面和可磁化磨料颗粒之后，具有多个可磁化磨料颗粒设置在表面上。

图18A和18B为设置在由永磁体和多个可磁化垫片构成的设备之上的幅材上的磁性磨料颗粒的数字图像，磁性磨料颗粒吸引并获得可磁化垫片的间距，并且还与根据实施例2的可磁化垫片以相同的方向对准。

图19为根据实施例3中所述的过程定向和对准的具有可磁化磨料颗粒的磨料制品的数字图像。

图20为根据实施例5的使背衬、工具和可磁化磨料制品振动之前在酚醛树脂中的可磁化磨料颗粒的数字图像。

图21为根据实施例5使背衬、工具和可磁化磨料制品振动之后在环氧涂层中的可磁化磨料颗粒的数字图像。

图22为根据实施例6的设备的数字图像，该设备由具有可磁化材料的第一部分和具有不可磁化材料的第二部分构成。

图23A为设置在设备上方的背衬上的可磁化磨料颗粒的数字图像，该可磁化磨料颗粒已根据实施例6在邻近第一部分的区域中被聚焦磁场定向、对准和定位。

图23B为示出可磁化磨料颗粒的对准和定向的23A的数字图像的放大图。

具体实施方式

可磁性磨料颗粒在本文中以举例的方式进行了描述，并且可具有各种构形。例如，可磁化磨料颗粒可由各种材料构成，包括但不限于陶瓷、金属合金、复合物等。相似地，可基本上完全由可磁化材料构造的可磁化磨料颗粒，可具有设置在其中的可磁化部分(例如，亚铁迹线)，或可具有根据一些示例设置为其一个或多个表面上的层(例如，一个或多个表面可涂覆有可磁化材料)可磁化部分。可磁化磨料颗粒可根据一些示例成形。根据其他示例，可磁化磨料颗粒可包括压碎颗粒、附聚物等。可磁化磨料颗粒可以松散的形式(例如，自由流动或在浆液中)使用，或者它们可结合到各种磨料制品(例如，涂敷磨料制品、粘结磨料制品、非织造磨料制品和/或研磨刷)中。

现在参见图1和图1A，公开了示例性的可磁化磨料颗粒100。可磁化磨料颗粒100可具有成形陶瓷体110和可磁化层120。可磁化层120可包含保留在粘结剂基质130(也简称为“粘结剂”)中的可磁化颗粒125，如另外在图1A中示出。该陶瓷体110可具有两个相反的主表面160、162，它们通过三个侧表面140a、140b、140c彼此连接。该可磁化层120设置在陶瓷体110的侧表面140a上。

可磁化层120可任选地一定程度地延伸到成形陶瓷体110的其他表面上。在一些实施方案中，可磁化层120可根据需要延伸以覆盖成形陶瓷体110的任何表面的大部分。如图所示，可磁化层120与侧表面140a可共同延伸。所示类型的可磁化磨料颗粒可与的可磁化层涂覆的表面对准，如随后将讨论的。

通常，由于磁场线的定向在磁体的中心和边缘处趋于不同，因此在将可磁化磨料颗粒包含在磨料制品中期间也可产生各种所需的可磁化磨料颗粒定向。

可磁化层可以是一体可磁化材料，或者它可包含粘结剂基质中的可磁化颗粒。适宜的粘结剂可以是玻璃质或有机的，例如，如下文对粘结剂基质130所述。例如，粘结剂基质可选自玻璃质和有机粘结剂的那些。陶瓷体可包含任何陶瓷材料(为陶瓷研磨材料)，例如选自下文列出的陶瓷(即，不包括金刚石)研磨材料。可磁化层可通过任何合适的方法诸如例如浸涂、喷涂、涂漆、物理气相沉积和粉末涂覆设置在陶瓷体上。单独的可磁化磨料颗粒可具有可磁化层，该可磁化层具有不同的覆盖程度和/或不同的覆盖位置。可磁化层可为基本上不包括(即包含小于5重量百分比、在其他情况下包含小于1重量百分比)用于陶瓷体中的陶瓷磨料。

可磁化层可基本上由可磁化材料(例如，按重量计>99百分比至100百分比的蒸汽涂覆金属及其合金)组成，或其可包含保留在粘结剂基质中的可磁化颗粒。可磁化层的粘结剂基质(如果存在的话)可以是无机的(例如玻璃质的)或基于有机树脂的，并且通常由相应的粘结剂前体形成。

例如，通过将可磁化层或其前体施加到陶瓷体，可制备根据本公开的可磁化磨料颗粒。可通过物理气相沉积提供可磁化层，如下文所述。可磁化层前体可作为液体载体中的分散体或浆液提供。分散体或浆液载体和可通过例如将其组分(例如，可磁化颗粒、任选的粘结剂前体和液体载体)简单混合来制备。示例性的液体载体包括水、醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇单甲醚)、醚(例如甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚)、以及它们的组合。分散体或浆液可含有其他组分，例如分散剂、表面活性剂、脱模剂、着色剂、消泡剂和流变改性剂。通常，在涂覆到陶瓷体上之后，干燥可磁化层前体以除去大部分或全部液体载体，尽管这不是必需的。如果使用可固化的粘结剂前体，则通常遵循固化步骤(例如，加热和/或暴露于光化辐射)以提供可磁化层。

玻璃质粘结剂可由包含一种或多种原料的混合物或组合的前体组合物制备，该原料在加热至高温时熔融和/或熔融以形成玻璃质粘结剂基质。可以与磨料制品一起使用的合适玻璃状粘结剂的进一步公开可见于美国临时申请专利序列号62/412,402、62/412,405、62/412,411、62/412,416、62/412,427、62/412,440、62/412,459和62/412,470，各自以引用方式全文并入本文。

在一些实施方案中，使用气相沉积技术，例如物理气相沉积(PVD)，包括磁控溅射，可沉积可磁化层。各种金属、金属氧化物和金属合金的PVD金属化在例如美国专利4,612,242(Vesley)和7,727,931(Brey等人)中公开。可磁化层通常可以这种一般方式制备，但通常应注意防止蒸汽涂层覆盖成形陶瓷体的整个表面。这可通过掩蔽陶瓷体的一部分以防止气相沉积来实现。

可蒸汽涂覆的金属材料的示例包括不锈钢、镍、钴。示例性有用的可磁化颗粒/材料可包括：铁；钴；镍；销售为各种等级的坡莫合金(Permalloy)的各种镍和铁的合金；销售为铁镍钴合金(Fernico)、科瓦铁镍钴合金(Kovar)、铁镍钴合金I(Fernico I)或铁镍钴合金II(Fernico II)的各种铁、镍和钴的合金；销售为各种等级的铝镍钴合金(Alnico)的各种铁、铝、镍、钴、以及(有时还有)铜和/或钛的合金；销售为铁铝硅合金(Sendust)的铁、硅和铝(按重量计通常约为85:9:6)的合金；赫斯勒合金(例如，Cu₂MnSn)；锰铋化物(也称为铋化锰(Bismanol))；稀土可磁化材料，诸如钆、镝、钬、氧化铕、以及钐和钴的合金(例如SmCo₅)；MnSb；铁氧体，诸如铁氧体、磁铁矿；锌铁氧体；镍铁氧体；钴铁氧体、镁铁氧体、钡铁氧体、以及锶铁氧体；以及前述的组合。在一些实施方案中，可磁化材料包括至少一种金属，该至少一种金属选自：铁；镍；和钴；两种或更多种此类金属的合金；或至少一种此类金属与选自磷和锰的至少一种元素的合金。在一些实施方案中，可磁化材料是含有8重量百分比(重量％)至12重量％铝、15重量％至26重量％铝、5重量％至24重量％钴、高达6重量％铜、高达1重量％钛的合金，其中添加高达100重量％的材料余量是铁。这种合金可以商品名“ALNICO”购得。

可用作陶瓷体的可用的研磨材料包括例如熔融氧化铝、热处理氧化铝、白色熔融氧化铝、陶瓷氧化铝材料诸如可从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company of St.Paul,Minnesota)以3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN商购获得的那些、黑色碳化硅、绿色碳化硅、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝氧化锆、溶胶凝胶衍生陶瓷(例如掺杂氧化铬、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅和/或氧化锡的氧化铝陶瓷)、二氧化硅(例如，石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纤维)、长石或燧石。溶胶-凝胶法制备的粉碎的陶瓷颗粒的示例可见于美国专利4,314,827(Leitheiser等人)、4,623,364(Cottringer等人)；4,744,802(Schwabel)、4,770,671(Monroe等人)和4,881,951(Monroe等人)中。

如前所述，该磨料颗粒可以是成形的(例如，精确成形的)或无规的(例如，压碎的)。成形的磨料颗粒和精确成形的陶瓷体可以通过使用溶胶凝胶技术的模塑工艺来制备，如美国专利号5,201,916(Berg)；5,366,523(Rowenhorst(Re 35,570))和5,984,988(Berg)中所述。美国专利8,034,137(Erickson等人)描述了已形成特定形状的氧化铝颗粒，然后将其粉碎以形成碎片，这些碎片保持其初始形状特征结构的一部分。在一些实施方案中，陶瓷体为精确成形的(即，陶瓷体具有的形状至少部分地由用于制备其的生产工具中的腔的形状决定)。

陶瓷体的示例性形状包括压碎的金字塔(例如，3-、4-、5-或6-面金字塔)、截棱锥体(例如，3-、4-、5-或6-面截棱锥体)、锥体、截头锥体、杆(例如，圆柱形、蠕虫状)和棱镜(例如，3-、4-、5-或6-面棱镜)。

可适用于可磁化颗粒中的示例性可磁化材料可包括：铁；钴；镍；销售为各种等级的坡莫合金(Permalloy)的各种镍和铁的合金；销售为铁镍钴合金(Fernico)、科瓦铁镍钴合金(Kovar)、铁镍钴合金I(Fernico I)或铁镍钴合金II(Fernico II)的各种铁、镍和钴的合金；销售为各种等级的铝镍钴合金(Alnico)的各种铁、铝、镍、钴、以及(有时还有)铜和/或钛的合金；销售为铁铝硅合金(Sendust)的铁、硅和铝(按重量计通常约为85:9:6)的合金；赫斯勒合金(例如，Cu₂MnSn)；锰铋化物(也称为铋化锰(Bismanol))；稀土可磁化材料，诸如钆、镝、钬、铕氧化物、以及钕、铁和硼的合金(例如，Nd₂Fe₁₄B)、以及钐和钴的合金(例如，SmCo₅)；MnSb；MnOFe₂O₃；Y₃Fe₅O₁₂；CrO₂；MnAs；铁氧体，诸如铁氧体、磁铁矿；锌铁氧体；镍铁氧体；钴铁氧体、镁铁氧体、钡铁氧体、以及锶铁氧体；钇铁石榴石；以及前述的组合。在一些实施方案中，可磁化材料包括至少一种金属，该至少一种金属选自：铁；镍；和钴；两种或更多种此类金属的合金；或至少一种此类金属与选自磷和锰的至少一种元素的合金。在一些实施方案中，可磁化材料是含有8重量百分比(重量％)至12重量％的铝、15重量％至26重量％的镍、5重量％至24重量％的钴、至多6重量％的铜、至多1重量％的钛的合金(例如，阿尔尼科合金)，其中加起来为100重量％的材料的余量为铁。

可磁化磨料颗粒可为任何尺寸，但可比陶瓷体小得多，如通过平均粒径判断，在其他情况下为4至2000倍更小、在其他情况下为100至2000倍更小，并且在其他情况下为500至2000倍更小，但也可使用其他尺寸。在该实施方案中，可磁化颗粒的莫氏硬度可为6或更小(例如，5或更小或者4或更小)，但这不是必须的。

图2示出了用于根据本公开的一个示例制造磨料制品的设备200。设备200为可操作的，以提供可磁化磨料颗粒202在背衬204上该可磁化磨料颗粒的期望定向、就位和/或对准。可磁化磨料颗粒202可具有与先前示出和描述的那些类似的构造。这些可磁化磨料颗粒202可通过分配装置(未示出)设置在背衬204上，如随后将讨论的。设备200可包括工具206和基底208。该工具206包含第一部分210和第二部分212。根据图2的实施方案，第一部分210由例如亚铁材料的可磁化材料214构成。该第二部分212由不可磁化材料216(例如，塑料、有色金属、复合材料、空隙等)构成。可磁化材料214和不可磁化材料216以预定图案排列，如图2所示。然而，根据其他实施方案，该第一部分210可包含一个或多个磁体(永磁体或电磁体)，而不是仅可磁化材料。基底208不必在每个实施方案都使用，并且如果使用的话，可包含磁体(永磁体或电磁体)、可磁化材料或不可磁化材料的任何一个或任何组合。

图2的设备200具有联接到工具206的基底208。该工具206可被设置成紧邻(足够的距离，使得磁场可到达背衬204)或接触背衬204。可磁化磨料颗粒202可设置在背衬204上，诸如在其第一主表面218上。如图2所示，可磁化磨料颗粒202可设置在第一主表面218上，并且一般可定位在第一部分210(可磁化材料214)的上方。此类定位可以是作为图1中通过箭头F1所指示的磁场的结果，该磁场被第一部分210(可磁化材料214)集中。磁力F1的此类集中可发生在背衬204期望的区域219处或邻近背衬204期望的区域219，诸如在可磁化材料214的每个第一端部处或紧密邻近可磁化材料214的每个第一端部。图11-14A示出了磁场集中的各种曲线图，以及磁场如何集中在邻近磁体的尖端或工具的可磁化部分的区域中，如随后更详细地讨论的。

设备200可用作间歇或连续过程的一部分，如随后将描述的。图2示出了仅一部分的背衬204。该背衬204可为幅材的一部分，所述幅材平移或可为相对于设备200保持在静态位置的盘或其他成形的物品，如本文随后所讨论的。根据一个实施方案，背衬204可具有施用到其第一主表面218上的底胶层树脂。背衬204可为布料、纸材、膜、非织造布、稀松布或其他幅材基材。另选地，可利用预涂覆的涂覆背衬以将磨料颗粒施加到第一主表面218上。

设备200可被用来制备根据以下方法的磨料制品。该方法可提供工具，诸如先前讨论的工具206。根据一个实施方案，工具206可具有可磁化材料214和不可磁化材料216。磁力F1被施加到工具206上，使得可磁化材料214和不可磁化材料216两者均经受磁力F1。磁力F1相对于不可磁化材料216在可磁化材料214处集中。背衬204邻近工具206定位，以便经受磁力F1。可磁化磨料颗粒202被设置在背衬204上并被吸引到该背衬204的一个或多个区域219上，在那里磁力F1集中，以便提供可磁化磨料颗粒202在所述背衬204上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

图3示出了可与设备301一起使用的***300，该设备具有与先前关于图2所述的设备200类似的构造。除了设备301之外，***300还可包括分配装置304。可磁化磨料颗粒302(为了便于理解，在图3中，其尺寸被夸大)通过分配装置304被施加到背衬308的第一主表面306上。该分配装置304被构造成从源分配可磁化磨料颗粒302，如下文进一步详细描述的。在施加可磁化磨料颗粒302之后，背衬308从分配装置304下方离开。可磁化磨料颗粒302可任选地经受进一步加工(例如，振动以定向或对准颗粒和/或有利于颗粒穿过分配装置，应用一个复胶层，通过常规的方法施用附加的磨料颗粒(例如，电子涂层)，施加助磨剂，施加超面漆涂层，固化，切割等)以产生最终磨料制品，诸如涂敷磨料制品，如在本文先前已讨论的。

当施用到并随后结合到所述背衬308的第一主要面306上时，分配装置304被构造成用于赋予至少大多数可磁化磨料颗粒302预定定向和对准中的至少一种。据此，在图3中以简化形式示出了分配装置304。一般来讲，分配装置304可具有任何形状，而不只是示出的矩形形状。分配装置304具有相对于背衬308的第一主表面306大致横向定向的多个壁310。该多个壁310限定在其间的多个狭槽312。该狭槽312各自向分配装置304的分配表面314敞开，该分配装置与由间隙G从那里间隔开的背衬308界面接触。

在一些实施方案中，分配装置304可具有或限定进料表面316，诸如中心孔。进料表面316可包括多个内表面，其可构造为接收作为进料的可磁化磨料颗粒302。狭槽312中的每一个也向中心部分敞开。分配装置304被构造成用于赋予可磁化磨料颗粒302的定向、间距和对准中的至少一种的方式将可磁化磨料颗粒302从进料表面316分配到其分配表面314。例如，狭槽312在横维方向和顺维方向上延伸，并且各自具有基本上相似的宽度W_S(例如，狭槽312的宽度W_S可彼此变化不超过10％)，所述宽度依照可磁化磨料颗粒302的预期标称尺寸选择，以便将可磁化磨料颗粒302偏置到分配表面314处的预定定向和对准中的至少一种。

在图3的实施方案中，该壁310是伸长的、基本上平面的(例如，在真正平面结构的10％以内)，由相对刚性的材料(例如金属、塑料、陶瓷等)形成的主体。壁310可以各种方式彼此相对地保持。每个狭槽312的长度L_S依照将与分配装置304一起使用的可磁化磨料颗粒302的预期标称尺寸进行选择，包括狭槽长度L_S足以同时容纳多个可磁化磨料颗粒302，如图所示。由每个壁310的深度以及限定宽度W_S和长度L_S的其他尺寸限定的每个狭槽312的深度依照可磁化磨料颗粒302预期标称尺寸进行选择。在一些实施方案中，每个狭槽312的尺寸可不如所示的基本上相同，但可根据需要而变化。

设备301可如先前参考图2的设备200的实施方案所述进行构造。具体地，设备300可安装在带等上，与如通过箭头A所示的背衬308基本上类似的速度平移。如图3所示，设备300具有包含至少第一部分320和第二部分322的工具318。

根据图3示例性的实施方案，第一部分320包含一个或多个磁体(各自可为永磁体或电磁体)设置成邻近分配装置304和背衬308。另选地，第一部分320可包含如先前参考图2所述的可磁化材料。更具体地，一个或多个磁体可被设置在背衬308下方，使得该背衬308和该间隙G将一个或多个磁体与分配表面314隔开。在一些情况下，一个或多个磁体可邻接背衬308的第二主表面326。第二主表面326可与在转移时接收可磁化磨料颗粒302的第一主表面306相对。根据一些实施方案，一个或多个磁体可被设置成比第一主表面306更靠近第二主表面326。在其他情况下，一个或多个磁体可与背衬308的第二主表面326连接，但可通过中间元件从那里间隔开。中间元件可包含空隙、任何类型的材料或材料的复合物。

根据一个实施方案，一个或多个磁体可通过第二部322分彼此间隔开。在一些实施方案中，一个或多个磁体可在顺维方向和横维方向的一者或两者中被排列成预定图案。如图3所示，当颗粒设置在紧邻一个或多个磁体的第一主表面306的区域330上时，一个或多个磁体中的每一者在可磁化磨料颗粒302上施加磁力(图示为F1)。如前所述，磁力F1可集中在这些区域330中。

对于本公开之目的，在磁力F1集中的区域330可在背衬308的第一主表面306上用于提供可磁化磨料颗粒302的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

在图3的实施方案中，狭槽312大致与地球的重力场对准，并且磁力F1在与重力场大致相同的方向上作用在可磁化磨料颗粒302上。因此，在图3的实施方案中，磁力F1的力线基本上垂直于背衬516。

如图3所示，根据一些实施方案，一个或多个背衬308、可磁化磨料颗粒302和工具318可如通过箭头V所示地被振动以增强可磁化磨料颗粒在所述背衬上的定向和对准中的至少一种。

分配装置304可被公开为紧密邻近背衬316，但根据一些实施方案，可被至少间隙G从那里间隔开。间隙G可包含介于分配装置304的分配表面314(外表面)和背衬308之间的最小间距。根据一些实施方案，该间隙G可至少与可磁化磨料颗粒302的最大尺寸一样大。根据另一个实施方案，该间隙G可至少为可磁化磨料颗粒302的最大尺寸的两倍。根据另外的实施方案，该间隙G可至少与可磁化磨料颗粒302的最大尺寸的三倍一样大。根据一个实施方案，如从分配装置304的最低点至背衬308的第一主表面306测量，间隙G可介于0.010英寸和1.0英寸范围之间。

图4和4A示出了可与设备401(图4A)一起使用的***400的另一个示例，该设备可以类似于先前所述的设备200和301的方式构造。图4A为设备401的一部分的放大视图，其中狭槽和颗粒被放大以用于观察者理解。***400包括分配装置404，该分配装置被构造成有利于将可磁化磨料颗粒402放置到背衬408的第一主表面406上。分配装置404具有多个周向延伸的但轴向间隔开的壁410(图4A)，用于定义分配装置404的狭槽412。在一些情况下，分配装置404可通过如前所述的间隙G(图4)与背衬408间隔开。

分配装置404具有大致圆柱形的形状，例如近似于中空的直圆柱体。狭槽412各自向分配装置404的外部以及包含中心孔414的内部敞开。分配装置404被构造成使得可磁化磨料颗粒402将变成被加载到狭槽412中的某些中。如先前所述的，可选择与分配装置404一起提供的狭槽412的数量作为所期望的狭槽宽度和所述背衬408的尺寸(例如，横维宽度)的函数。在另一个实施方案中，本文所述的任何实施方案的设备可包括两个或更多个串联组装或相对于背衬平行的分配装置。

在使用期间，磨料颗粒402的供应经由源416(图4)加载到分配装置404上。例如，源416可类似于具有延伸到中心孔414中的出口矿物滴管。可磁化磨料颗粒402的供应流经出口，并且流到中心孔414中。一旦在中心孔414内，可磁化磨料颗粒402中的单独的磨料颗粒一旦在实现至少一个由狭槽412的尺寸决定的预定的定向和对准后，进入狭槽412中相应的一个。例如，图4A是分配装置404的一部分的简化表示，具有分配装置404的一部分被移除，使得狭槽412中的可磁化磨料颗粒402可见。可磁化磨料颗粒402在空间上定向，以便以一个定向进入狭槽412(即，具有与狭槽412的非主表面412界面接触)。此类定向(具有颗粒的主表面与狭槽412和壁410的内部界面接触)防止了可磁化磨料颗粒402进入到狭槽412中。

以举例的方式，供应的装载可包括在重力作用下将大量可磁化磨料颗粒402倾倒或通过漏斗输送(例如，经由振动给料机、带驱动滴涂机等)到分配装置404之上(或之中)，这样装载的可磁化磨料颗粒402中的单独磨料颗粒无规地呈现任何空间定向。在介于图4和图4A之间参考，在单独的磨料颗粒402反复地接触壁410、导流板或其他特征的内部中的一者或多者时(图4A)，它们再定向并且呈现新的空间定向，最终变得与狭槽412中的一者对准并且呈现适于进入狭槽412中的一者的空间定向。就这一点而言，随着可磁化磨料颗粒402的供给流入至分配装置404，该分配装置404可如图4所示以箭头A旋转。该旋转可引起可磁化磨料颗粒402围绕在分配装置404的表面上混合和/或振动，直至它们获得适宜的定向并通过狭槽412落下。无论如何，可在任何一个时间点将大量可磁化磨料颗粒402置于狭槽412中的单独的一个狭槽内。

如先前所述，设备401可包含与分配装置404和背衬408相邻设置的工具418，如图4A所示。更具体地，工具418可定位在背衬408的下方，使得背衬408和间隙G(图4)将工具418与分配装置404的外部间隔开。与图3的先前实施方案不同，其中工具用背衬平移，如图4A所示，工具418和分配装置404相对于背衬408平移，如箭头T1和T2所示。背衬408为静止的。工具418可连接到分配装置404以与其一起移动或可独立于分配装置404移动。

工具418可以与先前参考图2所述的实施方案类似的方式由多个可磁化部分420和多个不可磁化部分422构成。多个可磁化部分420通过多个不可磁化部分422彼此间隔开。在一些实施方案中，多个可磁化部分420可被排列成在顺维方向和横维方向的一者或两者中的预定图案化。如图4A所示，多个可磁化部分420的每一个经受磁场(图示为F1)。磁力F1由联接到工具424的磁体418(未示出)产生，并且是设备401的一部分。当颗粒设置在紧邻多个可磁化部分420的第一主表面406的区域430上时，多个可磁化部分420用于集中作用于可磁化磨料颗粒402上的磁力F1。如前所述，磁力F1集中在该区域430中。在磁力F1集中的区域430可在背衬408的第一主表面406上用于提供可磁化磨料颗粒402的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

随着工具418相对于背衬408的运动，区域430可转移在背衬408上的位置。在一些情况下，磁力F1可仅临时施用，并且一旦实现在背衬408上可磁化磨料颗粒402的期望定向、就位和对准，然后被移除。在其他实施方案中，可在背衬408上的可磁化磨料颗粒402的至少部分固化之后或同时立即施加磁力F1。

在图4A的实施方案中，多个磁化部分420可邻近背衬408的第二主表面426定位在背衬408下方。在一些情况下，多个可磁化部分420可邻接背衬408的第二主表面426。第二主表面426可与在转移时接收可磁化磨料颗粒402的第一主表面406相对。多个可磁化部分420可被设置成比第一主表面406相对靠近第二主表面426，如图4A所示。

可与本公开的可磁化磨料颗粒一起使用的另外的分配装置可见于PCT国际公布WO2015/100018、WO2015/100020、WO2015/100220、WO2016/205267、WO2017/007703和WO2017/007714中，各自全文以引用方式并入本文中。

图5示出了可用前述任何***或设备制成的示例性的涂敷磨料制品500。涂敷磨料制品500具有背衬520和磨料层530。该磨料层530包括根据本公开的官能的可磁化磨料颗粒502，该可磁化磨料颗粒通过底漆层550和复胶层560固定到背衬520，该底漆层和复胶层各自包含相应的粘结剂(例如环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、氨基塑料树脂或丙烯酸类树脂)，该粘结剂可相同或不同。示例性背衬包括织造、针织或非织造织物，任选地用饱和剂、预胶层或粘结层中的一种或多种处理。

涂敷磨料制品600的另一示例性实施方案如图6所示。该磨料涂层可包含含有可固化粘结剂前体的固化浆液和根据本公开的官能的磨料颗粒。参照图6，示例性的涂敷磨料制品600具有背衬620和磨料层630。磨料层630包括可磁化磨料颗粒602和粘结剂645(例如环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、氨基塑料树脂、丙烯酸类树脂)。

关于根据本公开的涂敷磨料制品的制造的进一步细节可见于例如美国专利4,314,827(Leitheiser等人)、4,652,275(Bloecher等人)、4,734,104(Broberg)、4,751,137(Tumey等人)、5,137,542(Buchanan等人)、5,152,917(Pieper等人)、5,417,726(Stout等人)、5,573,619(Benedict等人)、5,942,015(Culler等人)和6,261,682(Law)中。

非织造磨料制品通常包括多孔的(例如膨松有弹性的开放多孔的)聚合物长丝结构，该结构具有通过粘结剂粘结到其上的磨料颗粒。图7A和图7B示出了根据本发明的非织造磨料制品的示例性实施方案。非织造磨料制品700包括由浸渍有粘结剂710(例如环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、氨基塑料树脂、丙烯酸树脂)的缠结长丝720形成的膨松有弹性的开放的低密度幅材。根据本发明的可磁化磨料颗粒702在长丝710的暴露表面上分散在整个幅材701中。粘结剂720涂覆长丝710的多个部分并形成小珠750，小珠1250可以环绕单根长丝或成束长丝，附着到长丝的表面和/或聚集在接触长丝的交汇处，从而在整个非织造磨料制品上提供研磨位点。

关于根据本公开的非织造磨料制品的进一步细节可见于例如美国专利2,958,593(Hoover等人)、4,018,575(Davis等人)、4,227,350(Fitzer)、4,331,453(Dau等人)、4,609,380(Barnett等人)、4,991,362(Heyer等人)、5,554,068(Carr等人)、5,712,210(Windisch等人)、5,591,239(Edblom等人)、5,681,361(Sanders)、5,858,140(Berger等人)、5,928,070(Lux)、6,017,831(Beardsley等人)、6,207,246(Moren等人)和6,302,930(Lux)中。

还公开了利用先前讨论的可磁化磨料颗粒的粘结磨料制品。该可磁化磨料颗粒可在对应的粘结剂前体内定位和/或定向，然后将该粘结剂前体压制并固化。

图8示出了用于制备由可磁化磨料颗粒802构成的粘结磨料制品的设备800。设备800可包括模具804、工具806和磁体808。

模具804可在其中具有圆形模具腔810。模具804可联接到工具806，因此当***其中时，使工具806可形成模具腔810的底部表面810。磁体808(永磁体或电磁体)可联接在工具806的下方，使得工具806设置在磁体808和模具804之间。

模具804可具有旋转轴线R和外圆周812。如图所示9A所示，工具806可具有如先前讨论的第一部分814和第二部分816。第一部分814可由可磁化材料818构成，而第二部分816可由不可磁化材料820构成。图9A示出了第一部分814和第二部分816的示例性图案化。根据其他实施方案，可存在与图9A中所示的同心系列环不同的图案化。在另一个实施方案中，工具806可不具有不同的图案，但可由例如多个不同的可磁化迹线构成。

如图9B的横截面所示，可磁化磨料颗粒802可设置在工具806上，并且一般可定位在第一部分814(可磁化材料818)的上方。此类定位可为由图9B中的箭头F1所指示的磁场的结果，该磁场被第一部分814集中。磁力F1的此类集中可发生在第一部分814的每个区段的第一端部822处或紧密相邻第一部分814的每个区段的第一端部822。

图10示出了包含粘结研磨轮900的粘结磨料制品的横截面，所述粘结研磨轮使用图8-9B的设备800形成。粘结研磨轮900从前表面924延伸到后表面926，这例如可用于附接至动力驱动工具(未示出)。主磨料层920包括保留在粘结剂950中的可磁化磨料颗粒902(显示为棒)。任选的次磨料层960包括磨料颗粒970(例如，保留在粘结剂975中的粉碎的磨料颗粒)。主磨料层920任选地还包括主加强材料915，其与主磨料层920的前表面924相邻。任选次磨料层960任选地还包括邻近后表面926的副加强材料916。任选加强材料917被夹在主磨料层920和次磨料层960之间，并且/或者被设置在主磨料层920和次磨料层960的接合处。在一些实施方案中，该主磨料层和次磨料层彼此接触，而在其他实施方案中，它们通过一种或多种另外的元件(如，任选地包含加强材料917的一层第三有机粘结剂)粘结至彼此。

在一些实施方案中，多于一个(例如，至少2个、至少3个、至少4个)包含可磁化磨料颗粒的磨料层可包括在粘结研磨轮中。这些磨料层可在相同或不同的磁场定向下制备。

图11-14A为示出了针对各种实施方案建模的磁场强度的曲线图。每个实施方案被建模为围绕曲线图的底侧上的轴线(例如，与图9A中所示的工具806的中心轴线对应的轴线)为轴对称的。曲线图11A、12A、13A和14A测量来自该轴线的磁场强度。

图11和11A示出了其中圆形铁垫片设置在永磁体基底上的实施方案。图11示出了具有铁垫片1002和永磁体1004的该排列方式。如图11所示，磁通量线被铁垫片1002集中并保持集中在邻近铁垫片1002的端部1008的区域1006中。铁垫片1002与区域1010中的非磁性材料相互介入。图11A示出了如由曲线图的峰1012表现出的铁垫片处磁场的强度增加。磁场的强度在非磁性材料的区域中也减小，如由曲线图的谷1014所表现出的。

图12和12A示出了其中多个永磁体设置在永磁体基底上的实施方案。图12示出了具有多个永磁体1102和永磁体基底1104的该排列方式。如图12所示，磁通量线集中在多个永磁体1102内和周围，并且保持集中在邻近多个永磁体1102的端部1108的区域1106中。多个永磁体1102与区域1110中的非磁性材料相互介入。图12A示出了如由曲线图的峰1112表现出的多个永磁体处磁场的强度增加。磁场的强度在非磁性材料的区域中也减小，如由曲线图的谷1114所表现出的。

图13和13A示出了其中多个永磁体设置在铁基底上的实施方案。图13示出了具有多个永磁体1202和铁基底1204的该排列方式。如图13所示，磁通量线集中在多个永磁体1202内和周围，并且保持集中在邻近多个永磁体1202的端部1208的区域1206中。多个永磁体1202与区域1210中的非磁性材料相互介入。图13A示出了如由曲线图的峰1212表现出的多个永磁体处磁场的强度增加。磁场的强度在非磁性材料区域的区域中也减小，如由曲线图的谷1214所表现出的。

图14和14A示出了其中多个永磁体没有使用基底的实施方案。图14示出了具有多个永磁体1302的该排列方式。如图14所示，磁通量线集中在多个永磁体1302内和周围，并且保持集中在邻近多个永磁体1302的端部1308的区域1306中。多个永磁体1302与区域1310中的非磁性材料相互介入。图14A示出了如由曲线图的峰1312表现出的多个永磁体处磁场的强度增加。磁场的强度在非磁性材料区域的区域中也减小，如由曲线图的谷1314所表现出的。

根据本发明的磨料制品可用于研磨工件。研磨的方法涵盖了荒磨(即高压高切削量)到打磨(例如，用砂布带打磨医用植入物)，其中后者通常用更细粒级的磨料颗粒制成。一种此类方法包括使磨料制品与工件表面摩擦接触的步骤，并相对于另一个移动磨料制品或工件中的至少一个，以研磨所述表面的至少一部分。

工件材料的示例包括金属、金属合金、异金属合金、陶瓷、玻璃、木材、仿木材料、复合材料、涂漆表面、塑料、增强塑料、石材和/或它们的组合。工件可以是平坦的或具有与之关联的形状或轮廓。示例性工件包括金属部件、塑料部件、颗粒板、凸轮轴、曲柄轴、家具和涡轮叶片。研磨过程中所施用的力通常在约1千克至约100千克的范围内。

根据本发明的磨料制品可以手工使用和/或与机器联合使用。进行研磨时，使磨料制品和工件中的至少一者相对于另一者移动。可在湿润或干燥条件下进行研磨。用于润湿研磨的示例性液体包括水、含有常规防锈化合物的水、润滑剂、油、肥皂和切削液。液体还可含有例如消泡剂、去油剂。

以下实施方案旨在举例说明本公开而非进行限制。

各种注释和实施例

实施例1为一种制备磨料制品的方法，该方法可包括：提供工具，所述工具具有包含第一材料的第一部分和包含第二材料的第二部分，其中第二材料不同于第一材料，并且所述工具经受磁场，并且其中提供第一材料和第二材料，使得与在第二部分处和第二部分附近的磁场相比，在第一部分处和第一部分附近的磁场相对较强；定位与所述工具相邻以便经受磁场的表面；以及将可磁化磨料颗粒设置在表面上，其中所述可磁化磨料颗粒被吸引到所述表面上的邻近所述第一部分的区域，在所述区域处磁场相对较强，以便提供可磁化磨料颗粒的大部分在所述表面上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

在实施例2中，实施例1的主题可任选地包括包含可磁化材料的第一材料，和包含不可磁化材料的第二材料。

在实施例3中，实施例1的主题可任选地包括包含磁体的第一材料，和包含不可磁化材料的第二材料。

在实施例4中，实施例1-3中任何一个或多个的主题可包括使表面、可磁化磨料颗粒和工具中的一者或多者振动，以增强可磁化磨料颗粒在背衬上的对准和定向中的至少一种。

在实施例5中，实施例1-4中的任何一个或多个的主题可任选地包括表面中的一者，并且工具相对于表面和工具中的另一个平移，并且该方法为连续过程的一部分。

在实施例6中，实施例1-5中的任何一个或多个的主题可任选地包括该方法为间歇过程的一部分。

在实施例中7，实施例1-6中的任何一个或多个的主题可任选地包括其中所述磨料制品包括涂敷制品，并且表面包括背衬的第一主表面，所述方法还包括：提供第一可固化粘结剂前体的层设置在所述第一主表面的至少一部分上；定向所述背衬，使得第一主表面比第二主表面更靠近工具；使可磁化磨料颗粒与第一可固化粘结剂前体的层接触；并且至少部分地固化第一可固化粘结剂前体的层，以提供固定到背衬的至少部分固化的磨料层。

在实施例8中，实施例7的主题可任选地包括将第二可固化粘结剂前体的层设置到至少部分固化的磨料层的至少一部分上，并且至少部分地固化第二可固化粘结剂前体。

在实施例9中，实施例1-8中任何一个或多个的主题可任选地包括其中所述工具包括：第一部分处的永磁体和电磁体中的至少一者、或者第一部分处的可磁化材料、以及所述第二部分包含不可磁化材料，并且其中所述第一部分和所述第二部分以预定图案排列。

在实施例10中，实施例9的主题可任选地包括其中所述预定图案在表面上沿横维方向和顺维方向中的至少一者是不连续的。

在实施例11中，实施例9-10中任何一个或多个的主题可任选地包括其中预定图案是不连续的，使得第一部分包括通过第二部分彼此间隔开的多个区域。

在实施例12中，实施例1-11中任何一个或多个的主题可任选地包括其中表面包括背衬，并且在背衬的第一主表面中具有***和沟槽，并且其中可磁化磨料颗粒的大部分部分地设置在***之间的沟槽内且与沟槽对准。

在实施例13中，实施例1-12中任何一个或多个的主题可任选地包括其中表面包括模具的一部分，磨料制品包括粘结制品，并且方法还包括：将第一可固化组合物的层设置到模具的圆形腔中，其中所述模具具有外圆周和延伸穿过所述模具的旋转轴线，并且其中可固化组合物包含分散在第一有机粘结剂前体中的可磁化磨料颗粒；将第一多孔加强材料设置到所述第一可固化组合物的层上；将第二可固化组合物的层设置到所述多孔加强材料和第一可固化组合物上，其中第二可固化组合物包含分散在第二有机粘结剂前体中的可磁化磨料颗粒；其中将所述磁场施加到所述可固化组合物使可磁化磨料颗粒的大部分基本平行于所述旋转轴线定向；并且至少部分地固化所述可固化组合物，以提供所述粘结研磨轮。

在实施例14中，实施例13的主题可任选地包括其中在设置第一可固化组合物的层之后，将第二多孔加强材料放置在圆形模具腔中，并且其中第一可固化组合物的层设置在第二加强材料上。

实施例15为一种用于生产磨料制品的***，所述***可包括：磁体；工具，该工具具有由可磁化材料构成的第一部分和由不可磁化材料构成的第二部分，所述磁体使该工具经受磁场，使得第一部分和第二部分两者均经受磁场，其中与第二部分相比，磁场在第一部分处集中；背衬；以及可磁化磨料颗粒，所述可磁化磨料颗粒被构造成当所述工具定位成邻近所述背衬和所述磁体以便经受所述磁场时被吸引到所述背衬上的一个或多个区域，所述一个或多个区域在所述磁场集中处或所述磁场集中处附近，由此集中的磁场提供所述可磁化磨料颗粒在所述背衬上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

在实施例16中，实施例15的主题可任选地包括其中第一部分和第二部分以预定图案排列。

在实施例17中，实施例15-16中的任何一个或多个的主题任选地可包括其中工具为盘形的，并且磁场集中以向可磁化磨料颗粒的对准和就位中的至少一种提供图案。

在实施例18中，实施例15-17中的任何一个或多个的主题可任选地包括其中多个可磁化磨料颗粒中的每一个包括具有表面的成形陶瓷体，该表面具有设置在该表面的至少一部分上的可磁化层。

在实施例19中，实施例15-18中的任何一个或多个的主题可任选地包括其中第一部分是不连续的并且包括通过第二部分彼此间隔开的多个迹线。

在实施例20中，实施例15-19中的任何一个或多个的主题可任选地包括其中第二部分还包括在工具中的凹槽。

在实施例21中，实施例15-20中的任何一个或多个的主题可任选地包括其中在第一主表面中具有***和沟槽，并且其中可磁化磨料颗粒的大部分部分地设置在***之间的沟槽内且与沟槽对准。

在实施例22中，实施例15-21中的任何一个或多个的主题可任选地包括机构，所述机构被构造成使背衬、可磁化磨料颗粒和工具中的一者或多者振动以增强可磁化磨料颗粒在背衬上的对准。

实施例23为一种涂敷磨料制品，所述涂敷磨料制品可包含：具有相反的第一主表面和第二主表面的背衬；以及设置在所述背衬的第一主表面上的磨料层，其中所述磨料层包含第一粘结剂材料和可磁化磨料颗粒，其中作为在固化之前向所述磨料层和所述背衬施加集中的磁场的结果，所述可磁化磨料颗粒根据预定图案排列。

在实施例24中，实施例23的主题可任选地包括其中可磁化磨料颗粒具有形成相对于背衬的至少70度的角度的主平坦表面。

在实施例25中，实施例23-24中的任何一个或多个的主题可任选地包括其中磨料层还包含设置在第一粘结剂材料和可磁化磨料颗粒上的第二粘结剂材料。

在实施例26中，实施例23-25中的任何一个或多个的主题可任选地包括其中在第一主表面中具有沟槽，并且其中可磁化磨料颗粒的大部分部分地设置在沟槽内并且与沟槽对准。

在实施例27中，实施例23-26中的任何一个或多个的主题可任选地包括机构，所述机构被构造成使背衬、可磁化磨料颗粒和工具中的一者或多者振动以增强可磁化磨料颗粒在背衬上的对准。

实施例28为一种粘结磨料制品，所述粘结磨料制品可包含：第一可固化组合物，所述第一可固化组合物包含分散在第一有机粘结剂前体中的填料磨料颗粒；设置在第一可固化组合物上的第一多孔加强材料；以及第二可固化组合物，所述第二可固化组合物设置在所述多孔加强材料上和第一可固化组合物，其中第二可固化组合物包含分散在第二有机粘结剂前体中的可磁化磨料颗粒；其中作为在固化之前向所述粘结磨料制品施加集中的磁场的结果，所述可磁化磨料颗粒根据预定图案排列。

实施例29为一种制备磨料颗粒的方法，该方法可包括：提供工具，所述工具具有可磁化材料的一个或多个第一部分和不可磁化材料的一个或多个第二部分；向工具施加磁场，使得第一部分和第二部分两者均经受磁场，其中与第二部分相比，磁场在第一部分处和邻近第一部分集中；定位与所述工具相邻以便经受磁场的背衬；以及将可磁化磨料颗粒设置在所述背衬上，其中所述可磁化磨料颗粒被吸引到在所述背衬上的一个或多个区域，在所述一个或多个区域处磁场集中，以便提供可磁化磨料颗粒在所述背衬上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

实施例30为一种非织造磨料制品，所述非织造磨料制品可包括：具有相反的第一主表面和第二主表面的非织造背衬；以及设置在所述背衬的第一主表面上的磨料层，其中所述磨料层包含第一粘结剂材料和可磁化磨料颗粒，其中作为在固化之前向所述磨料层和所述背衬施加集中的磁场的结果，所述可磁化磨料颗粒根据预定图案排列。

工作例

除非另有说明，否则实施例及本说明书的其余部分中的所有份数、百分比、比等均以重量计。除非另外说明，否则所有其它试剂均得自或购自精细化学品供应商诸如密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,St.Louis,Missouri)，或者可通过已知的方法合成。

实施例中使用的材料缩写描述于下表1中。

实施例中所用的单位缩写：

℃：摄氏度

cm：厘米

g/m²：克每平方米

mm：毫米

实施例中使用的材料缩写描述于下表1中。

表1

可磁化磨料颗粒的制备(MAP1)

使用物理气相沉积和磁控溅射，用304不锈钢涂覆SAP，304不锈钢溅射靶(由Barbee等人在Thin Solid Films(固体薄膜),1979，第63卷，第143-150页中所述)沉积为磁性铁素体中心立方体形式。用于制备304不锈钢膜涂覆磨料颗粒(即可磁化磨料颗粒)的设备公开于美国专利8,698,394(McCutcheon等人)中。将1631克SAP置于颗粒搅拌器中，该搅拌器公开在美国专利7,727,931(Brey等人，第13栏，第60行)中。以10毫托(1.33帕斯卡)的氩溅射气体压力，在5.0千瓦下将该气体物理气相沉积到SAP上进行10小时。涂覆的SAP的密度为3.9876克/立方厘米(未涂覆的SAP的密度为3.9013克/立方厘米)。涂覆有磨料颗粒的MAP1中的金属涂层的重量百分比为2.2重量％。

混合物的制备

根据表2中列出的组合物制备混合物。每种混合物是通过首先在桨式搅拌器中将AO或MAP1与PRL搅拌7分钟制备的，然后加入PMIX粉末共混物并再搅拌7分钟。

表2

实施例1

使用具有约50mm深的浅沟槽，具有约650um节距的铝片将约0.04克的MAP1滴到该铝片的表面上。SAP颗粒在片材上随机地静止，如图15所示。然后将具有SAP颗粒的片材置于3"×3"×.5"N52钕磁体的大面上约2"处，其导致许多SAP颗粒采取垂直于片材表面的定向，如图16所示。仍观察到一些随机对准的程度。然后轻轻振动铝片，导致SAP颗粒与铝片中的浅沟槽进一步对准，并且观察到SAP颗粒的重新定向，如图17所示。

实施例2

用包含多个碳钢垫片的模具进行实验。此类工具一般描述于美国临时专利申请序列号62/182077(代理人案卷号76715US002)中，并且通过3D印刷产生。该工具具有1.5英寸(3.81cm)×1英寸(2.54cm)×0.5英寸(1.27cm)。每个铁磁体垫片为0.020-英寸(0.51-mm)厚，1-英寸(2.54-cm)高，并且介于每个垫片之间的间隙为0.051英寸(1.3mm)。先前已参照图3-4A的狭槽示例描述了垫片和工具的设计图像。

将该工具直接放置在3"×6"×.5"钕磁体的顶部。将5mil厚的聚乙烯绝缘带附着到模具的顶部以提供颗粒静止的表面。不粘侧面朝上远离模具。然后，将2.0克MAP1颗粒沉积到表面上。MAP1颗粒表现出被吸引到可磁化垫片的间距的趋势，并且也在与磁化垫片相同的方向上对准，如图18A和18B所示。此外，MAP1颗粒表现出将自身向外间隔开，而不太过度聚成一团的趋势。

实施例3

将精密间隔的可磁化垫片放置在钕磁体的顶部。该磁体为直径8"和2"厚的等级N52。将磁体组装在10"直径×1"厚的钢板的顶部，以集中场线。精密间隔的可磁化垫片为.025"厚，1.5英寸长和.1"高。介于每一个这些和端部之间，放置不可磁化的塑料垫片(.075"宽×1.5"长×.1"高)以控制介于可磁化垫片之间的空间。将标准的J-重量涂覆背衬放置在精密间隔垫片的顶部。该背衬的顶侧涂有液体酚醛树脂混合物，具有涂层重量为278颗粒/4x6。液体树脂混合物由2份液态酚醛树脂与1份PME溶剂组成，并且用手充分混合1分钟。实施例3的排列一般示出并参考图2进行描述。

然后，将36+三角形成形的SAP颗粒喷洒到包含以1.2颗粒/24in²的涂层重量的树脂涂层上。在施加磨料颗粒之后，SAP颗粒立即沿着垫片图案自身定向，并且还在垫片长度的相同方向上定向它们的最长面。将250瓦红外热灯放置在样品上方12"处。这在10分钟后固化树脂。然后，将样品从磁场移除，并且所有颗粒保持在预期的垫片图案间距中，并且还在其中垫片的长度已如图19所示的方向上保持它们的旋转对准。

实施例4

将包含经3D印刷的图案的工具置于3"×6"×.5"钕磁体的上方。幅材插置在磁体和模具之间。经3D印刷的图案已类似于图2中所讨论的实施例的构造。将经3D印刷的图案(有时称为本文的工具)填充有磁铁屑以填充空隙。经印刷的图案具有盘结构，其中表面具有以环形方式图案化的矩形磁铁节段，并且材料的其余部分由3D印刷的聚合物组成。将MAP1颗粒沉积到经印刷的图案上方的幅材的表面上。MAP1颗粒表现出被吸引到磁铁屑间距的趋势，并且不被吸引到不可磁化材料(3D印刷的聚合物)上方的区域中。

实施例5

用包含多个碳钢垫片的模具进行实验。此类工具一般描述于美国临时专利申请序列号62/182077(代理人案卷号76715US002)中，并且通过3D印刷产生。该工具具有1.5英寸(3.81cm)×1英寸(2.54cm)×0.5英寸(1.27cm)。每个铁磁体垫片为0.020-英寸(0.51-mm)厚，1-英寸(2.54-cm)高，并且介于每个垫片之间的间隙为0.051英寸(1.3mm)。先前已参照图3-4A的狭槽示例描述了垫片和工具的设计图像。

将该工具放置在3"×6"×.5"钕磁体的上方。实施例5的实验提出将磁铁、亚铁经印刷的图案和经过涂布的幅材组装在振动台上可以实现MAP1粒子的更大程度的定向和对准度。振动力向MAP1颗粒提供一定程度的自由度，以克服幅材上的粘合力并且精确地定向并其自身与亚铁垫片对准。

具体地，将11mil的酚醛树脂用手刮涂到带条的不粘侧上。表2示出了所用酚醛树脂中的成分及其含量。

表3：所用酚醛树脂中的成分及其含量

在第一个实验中，将一条带粘附到模具的顶部上，使得酚醛涂层位于带上的顶部上。然后，将MAP1颗粒沉积到顶面上。在到达涂覆的幅材上时，所有MAP1颗粒铺设在酚醛涂层上，如图20所示。

在第二个实验中，将整个装置安装在F-TO Syntron磁性给料机的平台上，使得模具的垫片处于振动方向。将另一片酚醛树脂涂覆的带粘附到具有垫片的工具上，并且将磁性涂覆的MAP1沉积在带表面上，同时给料机平台以32％的振幅使整个装置振动。当达到环氧化物涂层时，SAP颗粒不仅开始在亚铁垫片的相同方向上对准自身，而且它们也具有将自身分隔开并且彼此不聚成一团的趋势，如图21所示。

以上实施例提供了优于现有就位过程的主要有益效果，其中模具定位在树脂涂覆的表面上，但必须保持非常精确的间隙以防止该模具接触树脂涂覆的幅材。上述实施例和实施方案提供了一种方法，其中模具可与树脂涂覆的幅材间隔开以减少或消除被树脂污染工具的风险，但仍可实现MAP1颗粒的精确对准和/或定向。

实施例6

对用于凹陷的中心研磨轮的模具进行改性，使得模具的底板由螺旋包裹的垫片存料构成。螺旋由10mil碳钢和20mil黄铜组成。垫片包裹在为.5"厚、2"直径，并且具有1"中心孔的铝中心芯周围。继续螺旋包裹，直至组件的外径被测量为4.5"。将该“板”放入用于凹陷的中心研磨轮的不锈钢4.5"直径乘2"深的模具腔中。然后，将模具组件放置在8"直径乘2"厚的N52钕磁体的顶部。将乙烯基带的剥离衬垫粘附至螺旋和侧壁的顶部，以确保所述轮在挤压后更容易释放。图22示出了模具。螺旋包裹部分与模具的顶部齐平。还参照图8-9B描述了相关实施方案。

如美国临时专利申请序列号62/412411所述，将由SAP颗粒和具有36+级蒸汽涂覆的精密成形颗粒的可磁化涂层组成的粘结树脂混合物倾注到模具组件内部，作为第一磨料层。由于碳钢垫片上聚焦的磁场，颗粒的第一层遵循螺旋图案，如图23A和23B中所示。另外，颗粒遵循螺旋的方向被对准，如图23A和23B中所示。当将剩余的粘结树脂填充到模具中时，它填充了介于螺旋之间的空隙。在该步骤之后，将粘结树脂旋转调平，并且在顶部添加纤维玻璃稀松布。然后加入粉碎的颗粒层并旋转调平。接着，在顶部添加稀松布、标签和衬套。在该步骤之后，加入不锈钢顶板，并且将轮在30吨下压制并从模具中取出。然后，使轮完成成形步骤以形成凹陷中心型27形状。这以8吨压制。然后使轮完成标准生产热固化循环，如美国临时专利申请序列号62/412,411中所述。

Claims (30)

1.一种制备磨料制品的方法，所述方法包括：

提供工具，所述工具具有包含第一材料的第一部分和包含第二材料的第二部分，其中所述第二材料不同于所述第一材料，并且所述工具经受磁场，并且其中提供所述第一材料和所述第二材料，使得与在所述第二部分处和所述第二部分附近的所述磁场相比，在所述第一部分处和所述第一部分附近的所述磁场相对较强；

定位与所述工具相邻以便经受所述磁场的表面；以及

将可磁化磨料颗粒设置在所述表面上，其中所述可磁化磨料颗粒被吸引到所述表面上的邻近所述第一部分的区域，在所述区域处所述磁场相对较强，以便提供所述可磁化磨料颗粒的大部分在所述表面上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一材料包括可磁化材料，并且所述第二材料包括不可磁化材料。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一材料包括磁体，并且所述第二材料包括不可磁化材料。

4.根据权利要求1-3中任一项或任意组合所述的方法，还包括使所述表面、所述可磁化磨料颗粒和所述工具中的一者或多者振动，以增强所述可磁化磨料颗粒在所述背衬上的对准和定向中的至少一种。

5.根据权利要求1-4中任一项或任意组合所述的方法，其中将所述表面和所述工具中的一者相对于所述表面和所述工具中的另一者平移，并且所述方法为连续过程的一部分。

6.根据权利要求1-4中任一项或任意组合所述的方法，其中所述方法为间歇过程的一部分。

7.根据权利要求1-6中任一项或任意组合所述的方法，其中所述磨料制品包括涂敷制品，并且所述表面包括背衬的第一主表面，所述方法还包括：

提供设置在所述第一主表面的至少一部分上的第一可固化粘结剂前体的层；

定向所述背衬，使得所述第二主表面比所述第一主表面更靠近所述工具；

使可磁化磨料颗粒与所述第一可固化粘结剂前体的层接触；以及

至少部分地固化所述第一可固化粘结剂前体的层，以提供固定到所述背衬的至少部分固化的磨料层。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

将第二可固化粘结剂前体的层设置到所述至少部分固化的磨料层的至少一部分上，并且至少部分地固化所述第二可固化粘结剂前体。

9.根据权利要求1和4-8中任一项或任意组合所述的方法，其中所述工具包括：所述第一部分处的永磁体和电磁体中的至少一者、或者所述第一部分处的可磁化材料、以及所述第二部分包含不可磁化材料，并且其中所述第一部分和所述第二部分以预定图案排列。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述预定图案在所述表面上沿横维方向和顺维方向中的至少一者是不连续的。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述预定图案是不连续的，使得所述第一部分包括通过所述第二部分彼此间隔开的多个区域。

12.根据权利要求1-11中任一项或任意组合所述的方法，其中所述表面包括背衬，并且在所述背衬的第一主表面中具有***和沟槽，并且其中所述可磁化磨料颗粒的大部分部分地设置在所述***之间的所述沟槽内并与所述沟槽对准。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面包括模具的一部分，所述磨料制品包括粘结制品，并且所述方法还包括：

将第一可固化组合物的层设置到模具的圆形腔中，其中所述模具具有外圆周和延伸穿过所述模具的旋转轴线，并且其中所述可固化组合物包含分散在第一有机粘结剂前体中的所述可磁化磨料颗粒；

将第一多孔加强材料设置到所述第一可固化组合物的层上；

将第二可固化组合物的层设置到所述多孔加强材料和所述第一可固化组合物上，其中所述第二可固化组合物包含分散在第二有机粘结剂前体中的所述可磁化磨料颗粒；

其中将所述磁场施加到所述可固化组合物使所述可磁化磨料颗粒的大部分相对于所述旋转轴线定向；以及

至少部分地固化所述可固化组合物，以提供所述粘结研磨轮。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在设置所述第一可固化组合物的层之后，将第二多孔加强材料放置在所述圆形模具腔中，并且其中所述第一可固化组合物的层设置在所述第二加强材料上。

15.一种用于生产磨料制品的***，包括：

磁体；

工具，所述工具具有由可磁化材料构成的第一部分和由不可磁化材料构成的第二部分，所述磁体使所述工具经受磁场，使得所述第一部分和所述第二部分两者均经受所述磁场，其中与所述第二部分相比，所述磁场在所述第一部分处集中；

背衬；以及

可磁化磨料颗粒，所述可磁化磨料颗粒被构造成当所述工具定位成邻近所述背衬和所述磁体以便经受所述磁场时被吸引到所述背衬上的一个或多个区域，所述一个或多个区域在所述磁场集中处或所述磁场集中处附近，由此集中的所述磁场提供所述可磁化磨料颗粒在所述背衬上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

16.根据权利要求15所述的***，其中所述第一部分和所述第二部分以预定图案排列。

17.根据权利要求15-16中任一项或任意组合所述的***，其中所述工具为盘形的，并且所述磁场集中以向所述可磁化磨料颗粒的对准和就位中的至少一种提供图案。

18.根据权利要求15-17中任一项或任意组合所述的***，其中所述多个可磁化磨料颗粒中的每一个包含具有表面的成形陶瓷体，所述表面具有设置在所述表面的至少一部分上的可磁化层。

19.根据权利要求15-18中任一项或任意组合所述的***，其中所述第一部分为不连续的并且包括通过所述第二部分彼此间隔开的多个迹线。

20.根据权利要求15-19中任一项或任意组合所述的***，其中所述第二部分还包括所述工具中的凹槽。

21.根据权利要求15-20中任一项或任意组合所述的***，其中在所述背衬的第一主表面中具有***和沟槽，并且其中所述可磁化磨料颗粒的大部分部分地设置在所述***之间的所述沟槽内并且与所述沟槽对准。

22.根据权利要求15-21中任一项或任意组合所述的***，还包括机构，所述机构被构造成使所述背衬、所述可磁化磨料颗粒和所述工具中的一者或多者振动以增强所述可磁化磨料颗粒在所述背衬上的对准。

23.一种涂敷磨料制品，包括：

背衬，所述背衬具有相反的第一主表面和第二主表面；以及

磨料层，所述磨料层设置在所述背衬的所述第一主表面上，其中所述磨料层包含第一粘结剂材料和可磁化磨料颗粒，其中作为在固化之前向所述磨料层和所述背衬施加集中的磁场的结果，所述可磁化磨料颗粒根据预定图案排列。

24.根据权利要求23所述的涂敷磨料制品，其中所述可磁化磨料颗粒具有主平坦表面，所述主平坦表面形成相对于所述背衬的至少70度的角度。

25.根据权利要求23-24中任一项或任意组合所述的涂敷磨料制品，其中所述磨料层还包含设置在所述第一粘结剂材料和所述可磁化磨料颗粒上的第二粘结剂材料。

26.根据权利要求23-25中任一项或任意组合所述的涂敷磨料制品，其中在所述背衬的所述第一主表面中具有沟槽，并且其中所述可磁化磨料颗粒的大部分部分地设置在所述沟槽内并且与所述沟槽对准。

27.根据权利要求23-26中任一项或任意组合所述的涂敷磨料制品，还包括机构，所述机构被构造成使所述背衬、所述可磁化磨料颗粒和所述工具中的一者或多者振动以增强所述可磁化磨料颗粒在所述背衬上的对准。

28.一种粘结磨料制品，包括：

第一可固化组合物，所述第一可固化组合物包含分散在第一有机粘结剂前体中的填料磨料颗粒；

第一多孔加强材料，所述第一多孔加强材料设置在所述第一可固化组合物上；以及

第二可固化组合物，所述第二可固化组合物设置在所述多孔加强材料和所述第一可固化组合物上，其中所述第二可固化组合物包含分散在第二有机粘结剂前体中的可磁化磨料颗粒；

其中作为在固化之前向所述粘结磨料制品施加集中的磁场的结果，所述可磁化磨料颗粒根据定向、就位和对准排列。

29.一种制备磨料制品的方法，所述方法包括：

提供工具，所述工具具有可磁化材料的一个或多个第一部分和不可磁化材料的一个或多个第二部分；

向所述工具施加磁场，使得所述第一部分和所述第二部分两者均经受所述磁场，其中与所述第二部分相比，所述磁场在所述第一部分处和所述第一部分附近集中；

定位与所述工具相邻以便经受所述磁场的背衬；以及

将可磁化磨料颗粒设置在所述背衬上，其中所述可磁化磨料颗粒被吸引到所述背衬上的一个或多个区域，在所述一个或多个区域处所述磁场集中，以便提供所述可磁化磨料颗粒在所述背衬上的期望的定向、就位和对准中的至少一种。

30.一种非织造磨料制品，包括：

非织造背衬，所述非织造背衬具有相反的第一主表面和第二主表面；以及

磨料层，所述磨料层设置在所述背衬的所述第一主表面上，其中所述磨料层包含第一粘结剂材料和可磁化磨料颗粒，其中作为在固化之前向所述磨料层和所述背衬施加集中的磁场的结果，所述可磁化磨料颗粒根据预定图案排列。