JP5669764B2 - 改善された形状を有する融解ジルコニアアルミナ砥粒を含む研磨物品 - Google Patents
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Description
砥粒の少なくとも97重量%が1400μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも20重量%が2360μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして緩充填密度が2.18〜2.43である;
砥粒の少なくとも約96重量%が1000μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも3重量%が1700μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして緩充填密度が2.04〜2.26である;
砥粒の少なくとも92重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも18重量%が850μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして緩充填密度が1.94〜2.17である;
砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも約500の団塊を含有する、砥粒の5%以下が包有物を含有し、砥粒の少なくとも92重量%が425μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも18重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして緩充填密度が1.85〜2.05である;
砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも約500の団塊を含有する、砥粒の5%以下が包有物を含有し、砥粒の少なくとも96重量%が300μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも7重量%が500μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして緩充填密度が1.83〜2.00である;
砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも500の団塊を含有する、砥粒の5%以下が包有物を含有し、砥粒の少なくとも96重量%が250μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも3重量%が425μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして緩充填密度が少なくとも1.86以上、1.93以下である;
砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも500の団塊を含有する、砥粒の5%以下が包有物を含有し、砥粒の少なくとも96重量%が150μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも3重量%が250μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして緩充填密度が1.79〜1.93である
の少なくとも1つに適合することができる。
砥粒の少なくとも約97%が1400μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも約20重量%が2360μmスクエアメッシュ篩を通過せず(粒度分析上の条件C1)、そして緩充填密度が約2.18〜約2.43、好ましくは少なくとも約2.22および約2.36以下である(比重分析上の条件D1);
砥粒の少なくとも約96%が1000μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも約3重量%が1700μmスクエアメッシュ篩を通過せず(粒度分析上の条件C2)、そして緩充填密度が約2.04〜約2.26、好ましくは少なくとも約2.08および約2.17以下である(比重分析上の条件D2);
砥粒の少なくとも約92重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも約18重量%が850μmスクエアメッシュ篩を通過せず(粒度分析上の条件C3)、そして緩充填密度が約1.94〜約2.17、好ましくは少なくとも約1.98および約2.05以下である(比重分析上の条件D3);
砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも約500の団塊を含有する、砥粒の5%以下が包有物を含有し、砥粒の少なくとも約92重量%が425μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも約18重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず(粒度分析上の条件C4)、そして緩充填密度が約1.85〜約2.05、好ましくは少なくとも約1.89および約1.91以下である(比重分析上の条件D4);
砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも約500の団塊を含有する、砥粒の5%以下が包有物を含有し、砥粒の少なくとも約96重量%が300μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも約7重量%が500μmスクエアメッシュ篩を通過せず(粒度分析上の条件C5)、そして緩充填密度が約1.83〜約2.00、好ましくは少なくとも約1.86および約1.97以下である(比重分析上の条件D5);
砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも約500の団塊を含有する、砥粒の5%以下が包有物を含有し、砥粒の少なくとも約96重量%が250μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも約3重量%が425μmスクエアメッシュ篩を通過せず(粒度分析上の条件C6)、そして緩充填密度が少なくとも約1.82および少なくとも約1.95、好ましくは少なくとも約1.86および約1.93以下である(比重分析上の条件D6);
砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも約500の団塊を含有する、砥粒の5%以下が包有物を含有し、砥粒の少なくとも約96重量%が150μmスクエアメッシュ篩を通過せず、砥粒の多くとも約3重量%が250μmスクエアメッシュ篩を通過せず(粒度分析上の条件C7)、そして緩充填密度が約1.79〜約1.93、好ましくは少なくとも約1.83および約1.91以下である(比重分析上の条件D7)
の少なくとも1つに従った緩充填密度(LPD)を有することができる。
段階D)の終わりに得られる混合物の砥粒が本発明に従った化学組成に一致する化学組成を有するように選択された原材料を混合し、
混合された原材料を、たとえばアーク炉中で、液体まで融解させ、
固体マスを得るまで、好ましくは融解液が3分未満で固化するように、液体を冷却することによって固め、
特にローラー破砕機を用いて、固体マスを破砕して砥粒の混合物を得、
たとえばサンプリングによって、砥粒の団塊の濃度および包有物を含有する砥粒の百分率を測定し、そして必要ならば、B)および/またはC)のパラメータを修正し、A)〜D)を繰り返し、
任意選択的に、段階D)で得られた砥粒を篩にかけ、ならびに
砥粒が段階D)または段階F)の終わりに条件(1)〜(7)の少なくとも1つに適合していることを測定する。砥粒が前記の条件に適合しない場合、砥粒は、それが前記の条件と一致するように、たとえば破砕するおよび/または追加して篩にかけるかまたは異なる特性を示す砥粒と混合することによって修正することができる。
試料1は、米国特許第4,457,767号明細書に記載されているように製造された融解アルミナ−ジルコニア砥粒をベースとしており、「標準NZP」と言われる。
0.3重量%未満の水酸化ナトリウムの含有率のBayer(登録商標)低カ焼アルミナ
mNZP砥粒のために使用される98重量%より高いZrO2+HfO2含有率のジルコニア
NZP砥粒のために使用される85重量%より高いZrO2+HfO2含有率のジルコニア
石油コークス
金属アルミニウム小片
融解アルミナ−ジルコニア砥粒の寿命を評価するために、融解アルミナ−ジルコニアを研磨ベルト上に固定し、次の標準化された手順に従って試験した。2.3MRR摩耗等級および2.3MRR摩耗体積は、304グレードのステンレススチールの1/4インチ×1インチ×8インチのブロックを、1分当たり7500表面送りの速度で動作する2インチ幅、132インチ長さの被覆研磨ベルトを用いて研削することによって測定する。ロボットは、各ブロック端を1.5秒間2.3立方インチ/分/インチの一定の金属除去速度で(1/4インチ×1インチ端)上に供給する。追加のブロックを、ブロックの1つ上に軽焼が検出されるまで連続して供給する。軽焼は、軽焼標準との比較によって判断する。2.3MRR摩耗体積は、軽焼を達成する前に除去される材料の体積を計算することによって測定し、2.3MRR摩耗等級は、同じグリットサイズの標準NZP砥粒を使用する実質的に同一の被覆研磨物品と比べて軽焼の前に除去される体積の百分率である。同様に、5.9MRR摩耗等級および5.9MRR摩耗体積は、5.9立方インチ/分/インチの一定の金属除去速度を用いて測定する。5.9MRR摩耗体積は、軽焼を達成する前に除去される材料の体積を計算することによって測定し、5.9MRR摩耗等級は、同じグリットサイズの標準NZP砥粒を使用する実質的に同一の被覆研磨物品と比べて軽焼の前に除去される体積の百分率である。
Claims (15)
- 裏地;
バインダーで前記裏地に取り付けられた、35重量%〜45.5重量%のZrO2+HfO2、43.7重量%〜65重量%のAl2O3、0.8重量%未満のSiO2および10重量%未満のその他の酸化物を含む融解アルミナ−ジルコニア砥粒を含む被覆研磨物品であって、
前記融解アルミナ−ジルコニア砥粒が、以下の条件:
(1)前記砥粒の少なくとも92重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が850μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が1.94〜2.17g/cm3である;
(2)前記砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも500の団塊を含有する、前記砥粒の5%以下が包有物を含有し、前記砥粒の少なくとも92重量%が425μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が1.85〜2.05g/cm3である
の少なくとも1つに適合する被覆研磨物品。 - コーティングを裏地に適用する工程と;
35重量%〜45.5重量%のZrO2+HfO2、43.7重量%〜65重量%のAl2O3、0.8重量%未満のSiO2および10重量%未満のその他の酸化物を含む、融解アルミナ−ジルコニア砥粒を前記接着剤コーティングに適用する工程とを含む、被覆研磨物品の形成方法であって、
前記融解アルミナ−ジルコニア砥粒が以下の条件:
(1)前記砥粒の少なくとも92重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が850μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が1.94〜2.17g/cm3である;
(2)前記砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり500の団塊を含有する、前記砥粒の5%以下が包有物を含有し、前記砥粒の少なくとも92重量%が425μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が1.85〜2.05g/cm3である
の少なくとも1つに適合する方法。 - 35重量%〜45.5重量%のZrO2+HfO2、43.7重量%〜65重量%のAl2O3、0.8重量%未満のSiO2および10重量%未満のその他の酸化物を含む、融解アルミナ−ジルコニア砥粒をポリマーと組み合わせてスラリーを形成する工程と;
裏地を前記スラリーでコーティングする工程と;
前記ポリマーを硬化させる工程と
を含む、被覆研磨物品の形成方法であって、
前記融解アルミナ−ジルコニア砥粒が以下の条件:
(1)前記砥粒の少なくとも92重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が850μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が1.94〜2.17g/cm3である;
(2)前記砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり500の団塊を含有する、前記砥粒の5%以下が包有物を含有し、前記砥粒の少なくとも92重量%が425μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が1.85〜2.05g/cm3である
の少なくとも1つに適合する方法。 - 少なくとも105の2.3MRR摩耗等級または少なくとも110の5.9MRR摩耗等級を有する請求項1に記載の被覆研磨物品。
- 前記その他の酸化物としては、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、希土類酸化物、またはそれらのあらゆる組み合わせが挙げられる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の被覆研磨物品または方法。
- 前記融解アルミナ−ジルコニア研磨グレインが、38.0重量%〜45.5重量%のZrO2+HfO2、43.7重量%〜62.0重量%のAl2O3、0.8重量%未満のSiO2、および10.0重量%未満のその他の酸化物を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の被覆研磨物品または方法。
- 前記融解アルミナ−ジルコニア砥粒の20%〜45%が一次ジルコニアを含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の被覆研磨物品または方法。
- 前記融解アルミナ−ジルコニア砥粒の0%〜20%が一次コランダムを含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の被覆研磨物品または方法。
- 前記砥粒の5%以下が包有物を含有し、前記砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも500の団塊を含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の被覆研磨物品または方法。
- 前記砥粒の2%以下が包有物を含有する、請求項9に記載の被覆研磨物品または方法。
- 前記砥粒の少なくとも90%が1mm2当たり少なくとも500の団塊を含有する、請項9に記載の被覆研磨物品または方法。
- 前記砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり少なくとも600の団塊を含有する、請求項9に記載の被覆研磨物品または方法。
- 前記砥粒の少なくとも50%が1mm2当たり多くとも3500の団塊を含有する、請求項9に記載の被覆研磨物品または方法。
- 前記融解アルミナ−ジルコニア砥粒が、以下の条件:
(1)前記砥粒の少なくとも92重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が850μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が1.98〜2.10g/cm3である;
(2)前記砥粒の少なくとも92重量%が425μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が1.89〜2.00g/cm3である
の少なくとも1つに適合する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の被覆研磨物品または方法。 - 前記融解アルミナ−ジルコニア砥粒が、以下の条件:
(1)前記砥粒の少なくとも92重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が850μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が2.05未満である;
(2)前記砥粒の少なくとも92重量%が425μmスクエアメッシュ篩を通過せず、前記砥粒の多くとも18重量%が600μmスクエアメッシュ篩を通過せず、そして前記緩充填密度が1.91未満である
の少なくとも1つに適合する、請求項14に記載の被覆研磨物品または方法。
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