專利名稱：磨料物品及形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下內(nèi)容是針對(duì)形成磨料物品、特別是單層磨料物品的方法。
背景技術(shù)：
在上個(gè)世紀(jì)已經(jīng)針對(duì)不同行業(yè)為了從工件上去除材料的一般功能而研發(fā)了多種研磨工具，包括例如鋸削、鉆孔、拋光、清潔、雕刻、以及研磨。具體地提及電子行業(yè)，特別相關(guān)的是適合用于將材料的單晶鑄錠切片形成晶片的研磨工具。隨著行業(yè)的繼續(xù)成熟，這些鑄錠具有越來越大的直徑，并且由于產(chǎn)量、生產(chǎn)力、受到影響的層、尺寸限制以及其他因素，針對(duì)這類工作使用松散的磨料以及線鋸變成可以接受?？傮w上，線鋸是包括附著在線的一個(gè)長(zhǎng)距離上的磨料顆粒的研磨工具，該研磨工具能以高的速度繞線以產(chǎn)生一種切割作用。盡管圓形的鋸受限于小于刀片半徑的切割深 度，但是線鋸卻可以具有更大的柔性，允許切割具有切割直線或異型切割路徑。在常規(guī)固定的磨料線鋸中已經(jīng)采取了不同的方法，例如通過將多個(gè)鋼珠在一個(gè)金屬線或線纜上滑動(dòng)而生產(chǎn)這些物品，其中這些鋼珠是通過多個(gè)間隔件分開的。這些鋼珠可以由常見地通過電鍍亦或燒結(jié)而附接的磨料顆粒而覆蓋。然而，電鍍和燒結(jié)操作會(huì)是耗時(shí)的并且因此在成本上是冒險(xiǎn)的，這些阻止了線鋸研磨工具的迅速生產(chǎn)。大多數(shù)的這些線鋸已經(jīng)被用于經(jīng)常切割石頭或大理石的應(yīng)用中，其中切口損失不是像電子應(yīng)用中那么占主導(dǎo)的。已經(jīng)進(jìn)行了一些嘗試來通過化學(xué)粘結(jié)工藝如硬釬焊來附接磨料顆粒，但這樣的制造方法減小了線鋸的拉伸強(qiáng)度，并且線鋸在高張力的切削應(yīng)用中變得易于破裂和過早失效。其他線鋸可以使用樹脂以將這些磨料粘結(jié)到該線上。不幸地是，這些樹脂粘結(jié)的線鋸易于迅速磨損并且這些磨料在達(dá)到顆粒的有用壽命之前就被大量丟失了，尤其是當(dāng)切割穿過硬質(zhì)材料時(shí)。因此，行業(yè)上繼續(xù)需要改進(jìn)的研磨工具，特別是在線鋸的領(lǐng)域內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)方面，一種磨料物品包括一個(gè)基底；覆蓋該基底的一個(gè)黏合膜(tacking film);包括一個(gè)涂覆層的磨料顆粒,這個(gè)涂覆層覆蓋了粘結(jié)在該黏合膜上的磨料顆粒，其中該涂覆層與該黏合膜之間的一種結(jié)合限定了一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域；以及覆蓋這些磨料顆粒和該黏合膜的一個(gè)粘結(jié)層。根據(jù)另一個(gè)方面，一種磨料物品包括一個(gè)基底，該基底包括具有的長(zhǎng)度寬度的長(zhǎng)寬比為至少約10 1的一個(gè)長(zhǎng)形本體；覆蓋該基底的一個(gè)黏合膜，該黏合膜包括具有不大于約450° C的熔點(diǎn)的一種焊劑材料；粘結(jié)在該黏合膜上的磨料顆粒；以及覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的一個(gè)粘結(jié)層。在又一個(gè)方面，一種形成磨料物品的方法包括提供一個(gè)基底；形成覆蓋該基底的一個(gè)表面的一個(gè)黏合膜，該黏合膜包括一種焊劑材料；將包括一個(gè)涂覆層的多個(gè)磨料顆粒置于該黏合膜上；并且處理該黏合膜以便使該涂覆層和該黏合膜彼此粘結(jié)。該方法進(jìn)一步包括在該黏合膜以及這些磨料顆粒上形成一個(gè)粘結(jié)層。根據(jù)再另一個(gè)方面，一種形成磨料物品的方法包括提供一個(gè)基底，該基底包括具有的長(zhǎng)度寬度的長(zhǎng)寬比為至少約10 1的一個(gè)長(zhǎng)形本體；形成覆蓋該基底的一個(gè)表面的、含金屬的黏合膜，該黏合膜具有不大于約450° C的熔點(diǎn)；將磨料顆粒置于該黏合膜中；并且在該黏合膜和這些磨料顆粒上形成一個(gè)粘結(jié)層。另一個(gè)方面包括一種形成磨料物品的方法，該方法包括提供一個(gè)基底，該基底包含一種線材；形成覆蓋該基底的一個(gè)表面的、包含金屬材料的一個(gè)黏合膜；將磨料顆粒置于該黏合膜中；處理該黏合膜以便在這些磨料顆粒與該黏合膜之間形成一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域；并且在該黏合膜和這些磨料顆粒上形成一個(gè)粘結(jié)層。


通過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I包括一個(gè)流程圖，該流程圖提供了用于形成根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的磨料物品的方法；圖2包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的一種磨料物品的一部分的截面圖示；圖3包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案形成的一種磨料物品的一個(gè)放大圖像；圖4包括根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案形成的一種磨料物品的一個(gè)放大圖像；圖5包括根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案形成的一種磨料物品的一個(gè)放大圖像；圖6包括根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方案形成的一種磨料物品的一個(gè)放大圖像；圖7包括根據(jù)再一個(gè)實(shí)施方案形成的一種磨料物品的一個(gè)放大圖像；圖8包括根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案形成的一種磨料物品的一個(gè)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)。
具體實(shí)施例方式以下內(nèi)容是針對(duì)磨料物品，并且更具體地說是適合用于研磨和鋸削穿過工件的磨料物品。在具體情況下，這里的磨料物品可以形成線鋸，這些線鋸可以用于對(duì)電子行業(yè)、光學(xué)行業(yè)、以及其他相關(guān)行業(yè)中的敏感性結(jié)晶材料進(jìn)行加工。圖I包括一個(gè)流程圖，該流程圖提供了用于形成根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的磨料物品的方法。該方法通過提供一種基底而始于步驟101。該基體可以提供一個(gè)用于將研磨材料固定在其上的表面，由此促進(jìn)該磨料物品的研磨能力。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供一個(gè)基底的方法可以包括提供處于一個(gè)線材的形式的基底的方法。事實(shí)上，該線材基底可以連接到一個(gè)繞線結(jié)構(gòu)上。例如，可以在一個(gè)進(jìn)料線軸與一個(gè)接收線軸之間提供該線材。該線材在進(jìn)料線軸與接收線軸之間的平移有助于加工，其中該線材被平移穿過多個(gè)希望的形成過程以便在從進(jìn)料線軸被平移至接收線軸的的同時(shí)形成最終形成的磨料物品的這些構(gòu)成層。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，該基底可以是具有的長(zhǎng)度寬度的長(zhǎng)寬比為至少10 1的一個(gè)長(zhǎng)形構(gòu)件。在其他實(shí)施方案中，該基底具有的長(zhǎng)寬比可以是至少約100 :1，例如至少1000 1，或者甚至至少約10，000:1。該基底的長(zhǎng)度是沿基底的縱軸線測(cè)量的最長(zhǎng)尺寸。寬度是垂直于該縱軸線測(cè)量的、該基底的第二長(zhǎng)的(或在某些情況下是最小的)尺寸。此外，該處于長(zhǎng)形構(gòu)件形式的基底具有至少約50米的長(zhǎng)度。實(shí)際上，其他基底可以更長(zhǎng)，具有的平均長(zhǎng)度為至少約100米，如至少約500米、至少約1000米、或甚至10，000米。此外，該基底可以具有一個(gè)可能不大于約Icm的寬度。事實(shí)上，該基底可以是具有的平均寬度是不大于約O. 5cm (如不大于約1mm、不大于約O. 8mm、或甚至不大于約O. 5mm)的一個(gè)長(zhǎng)形構(gòu)件。而且，該基底可以具有至少約O. Olmm的平均寬度,如至少約O. 03mm。將了解的是該基底具有的平均寬度可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內(nèi)。此夕卜，在基底是一種具有基本上圓形截面形狀的線材的情況下，將了解的是提及寬度就是提及直徑。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，該基底可以包括一種無機(jī)材料，如一種金屬或金屬合金材料。一些基底可以包括元素周期表中公認(rèn)的一種過渡金屬元素。例如，該基底可以結(jié)合鐵、鎳、鈷、銅、鉻、鑰、釩、鉭、鎢、等元素。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，該基底可以包括鐵，并且更特別 地可以是鋼。在某些實(shí)施方案中，該基底可以是一個(gè)長(zhǎng)形構(gòu)件，如一種線材，該構(gòu)件包括多個(gè)編結(jié)在一起的長(zhǎng)絲。即，該基底可以由許多更小的、互相繞線的、編結(jié)在一起的、或固定在另一物體(如中央芯線)上的線材形成。某些設(shè)計(jì)可以利用鋼琴絲作為該基底的一種適當(dāng)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步關(guān)于該提供一個(gè)基底的方法，將了解的是該基底能以特定速率從一個(gè)進(jìn)料線軸繞線至一個(gè)接收線軸從而有助于加工。例如，該基底能以不小于約5m/min的速率從進(jìn)料線軸繞線至接收線軸。在其他實(shí)施方案中，該繞線速率可以更大，使得它是至少約Sm/min、至少約10m/min、至少約12m/min、或者甚至至少約14m/min。在具體情況下,該繞線速率可以是不大于約200m/min，如不大于約100m/min。該繞線速率可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內(nèi)。將了解的是該繞線速率可以代表能夠形成最終成形的磨料物品的速率。在步驟101提供一個(gè)基底之后，該方法在步驟102通過形成覆蓋該基底的一個(gè)表面的一個(gè)黏合膜而繼續(xù)進(jìn)行。該形成一個(gè)黏合膜的方法可以包括一個(gè)沉積過程，包括例如噴涂、印刷、浸潰、通過?？谕扛?die coating)、鍍層、電鍍及其組合。該黏合膜可以直接粘結(jié)到該基底的外表面上。事實(shí)上，可以將該黏合膜形成為使得它覆蓋該基底外表面的大部分，并且更特別地可以基本上覆蓋該基底的整個(gè)外表面?？梢詫⒃擆ず夏ば纬蔀槭沟盟韵薅ㄒ粋€(gè)粘結(jié)區(qū)域的方式被粘結(jié)到該基底上。該粘結(jié)區(qū)域可以由該黏合膜與基底之間的元素的相互擴(kuò)散而限定。將了解的是該粘結(jié)區(qū)域的形成可能不一定在將該黏合膜沉積在基底表面上的時(shí)刻形成。例如，黏合膜與基底之間的一個(gè)粘結(jié)區(qū)域的形成可以在加工過程中一個(gè)靠后的時(shí)間形成，如在用于促進(jìn)該基底與該基底上形成的其他構(gòu)成層之間的粘結(jié)的一個(gè)熱處理過程中。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，該黏合膜可以由一種金屬、金屬合金、金屬基復(fù)合材料、以及它們的一種組合而形成。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，該黏合膜可以由一種包括過渡金屬元素的材料形成。例如，該黏合膜可以是一種包括過渡金屬元素的金屬合金。一些適當(dāng)?shù)倪^渡金屬元素可以包括例如鉛、銀、銅、鋅、錫、鈦、鑰、鉻、鐵、猛、鈷、銀、鉭、鶴、鈕、鉬、金、釕、以及它們的組合。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，該黏合膜可以由包括錫和鉛的一種金屬合金制成，例如一種60/40錫/鉛組合物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該黏合膜可以由一種具有大半錫含量的材料形成。事實(shí)上，在某些磨料物品中，該黏合膜包括一種實(shí)質(zhì)上由錫組成的材料。該錫可以具有至少約99%的純度。進(jìn)一步，該錫具有的純度可以是至少約99. 1%、至少約99. 2%、至少約99. 3%、至少約99. 4%、至少約99. 5%、至少約99. 6%、至少約99. 7%、至少約99. 8%、或至少約99. 9%。在一個(gè)方面，該錫具有至少約100%的純度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，該黏合膜可以是一種焊劑材料。將了解的是一種焊劑材料包括一種具有特定熔點(diǎn)(如不大于約450° C)的材料。焊劑材料與硬釬焊材料的不同之處在于硬釬焊材料一般比焊劑材料具有顯著更高的熔點(diǎn)，如高于450° C、并且更典型地高于500° C。此外，焊劑材料可以具有不同的組成。而且，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，在此的實(shí)施方案的黏合膜可以由一種熔點(diǎn)是不大于約400° C (如不大于約375° C、不大于約350° C、不大于約300° C、或不大于約250° C)的材料形成。而且，該黏合膜具有的熔點(diǎn)可以是至少約100° C，例如至少約125° C、至少約150° C、或甚至至少約175° C。將了解的是該黏合膜具有的熔點(diǎn)可以處于以上指出的任何最小與最大溫度之間的范圍內(nèi)。
該黏合膜的形成可以包括覆蓋該黏合膜的多個(gè)附加層的形成。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，該黏合膜的形成包括形成一個(gè)覆蓋該黏合膜的附加層以促進(jìn)進(jìn)一步的加工。該覆蓋膜可以是一種助熔劑材料，該助熔劑材料有助于該黏合膜的材料的熔化并且進(jìn)一步有助于磨料顆粒附連在該黏合膜上。該助熔劑材料可以處于覆蓋該黏合膜的一個(gè)基本上均勻的層的形式，并且更特別地是與該黏合膜直接接觸。該助熔劑材料可以處于一種液體或糊劑的形式。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，該助熔劑材料可以使用一種沉積工藝如噴涂、浸潰、涂抹、印刷、刷涂、及其組合來施加到該黏合膜上。該處于助熔劑材料形式的附近層可以包括大半含量的助熔劑材料。在某些情況下，基本上整個(gè)附加層可以由該助熔劑材料組成。在步驟102形成該黏合膜之后，該方法在步驟103通過將磨料顆粒置于該黏合膜上而繼續(xù)進(jìn)行。在一些情況下，取決于該方法的性質(zhì)，這些磨料顆?？梢耘c該黏合膜直接接觸。更具體地說，這些磨料顆粒可以與一個(gè)附加層直接接觸，例如一個(gè)包含助熔劑材料、覆蓋該黏合膜的層。事實(shí)上，該包含助熔劑材料的附加材料層可以具有固有的粘度和粘性特征，該特征有助于在加工過程中將磨料顆粒保持在位，直到進(jìn)行另外的過程來將這些磨料顆粒相對(duì)于該黏合膜而永久地粘結(jié)在位。將磨料顆粒提供到黏合膜上、并且更具體地是包括助熔劑材料的附加層上的適當(dāng)方法可以包括噴涂、重力涂覆、浸潰、?？谕扛?、靜電涂覆、以及它們的組合。特別有用的施加磨料顆粒的方法可以包括一種噴涂方法，該方法是進(jìn)行來將一個(gè)基本上均勻的磨料顆粒涂層施加到該包含助熔劑材料的附加層上。在一個(gè)替代實(shí)施方案中，該提供磨料顆粒的方法可以包括形成一種包括助熔劑材料和磨料顆粒的混合物。該混合物可以直接在該黏合膜上形成和沉積，這與使用首先以黏合膜進(jìn)行涂覆然后施加磨料顆粒的兩步法不同。將這些磨料顆粒與助熔劑混合并然后將該混合物施加到該線材上可允許實(shí)現(xiàn)每單位線材上較高濃度的單層磨料顆粒。例如，使用這種方法可以制成具有高達(dá)(并且包括)600個(gè)磨料顆粒/毫米線材的一個(gè)線鋸?？梢曰旧弦砸粋€(gè)單層(利用磨料顆粒的附聚作用)或多個(gè)磨料顆粒層將這些磨料顆粒置于該線材上。這些磨料顆粒可以包括多種材料，如氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物、金剛石、及它們的組合。在某些實(shí)施方案中，這些磨料顆?？梢越Y(jié)合一種超級(jí)磨料材料。例如，一種適當(dāng)?shù)某?jí)磨料材料包括金剛石。在特定情況下，這些磨料顆粒可以實(shí)質(zhì)上由金剛石組成。在一個(gè)實(shí)施方案中，這些磨料顆?？梢园ň哂兄辽偌s10的維氏硬度的一種材料。在其他情況下，這些磨料顆粒具有的維氏硬度可以是至少約25GPa、如至少約30GPa、至少約40GPa、至少約50GPa、或甚至至少約75GPa的硬度。而且，用于在此的實(shí)施方案中的磨料顆粒具有的維氏硬度可以是不大于約200GPa，例如不大于約150GPa、或甚至不大于約lOOGPa。將了解的是這些磨料顆粒具有的維氏硬度可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內(nèi)。這些磨料顆粒具有的平均粒徑會(huì)部分由該磨料物品的預(yù)期最終用途所決定。在某些情況下，這些磨料顆?？梢跃哂胁淮笥诩s500微米的平均尺寸。在其他情況下，這些磨料顆粒的平均粒徑可以更小，使得平均粒徑是不大于約300微米、不大于約250微米、不大于約200微米、不大于約150微米、或甚至不大于約100微米。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，這些磨料顆粒的平均粒徑可以是至少約O. I微米，例如至少約O. 5微米、或甚至至少約I微米。將了解 的是這些磨料顆粒具有的平均粒徑可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內(nèi)。這些磨料顆?？梢栽谀チ项w粒的外表面上包括一個(gè)涂覆層。適合的涂覆層材料可以包括金屬或金屬合金材料。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，該涂覆層可以包括一種過渡金屬元素，如鈦、銀、鉻、鑰、鐵、鈷、鎳、銅、銀、鋅、猛、鉭、鶴、以及它們的組合。某些涂覆層可以包括鎳，如一種鎳合金，并且甚至合金具有按重量百分比測(cè)量的、與該涂覆層組合物中存在的其他種類相比為大半含量的鎳。在更特別的情況下，該涂覆層可以包括單一金屬種類。例如，該涂覆層可以實(shí)質(zhì)上由鎳組成。可以將這些磨料顆粒形成為使得該涂覆層可以覆蓋磨料顆粒的外表面積的至少約50%。在其他實(shí)施方案中，每個(gè)磨料顆粒的涂覆層的覆蓋率可以更大，使得該涂覆層覆蓋了該磨料顆粒的至少約75%、至少約80%、至少約90%、至少約95%的、或者基本上整個(gè)的外表面。在步驟103將磨料顆粒置于黏合膜上之后，該方法可以在步驟104通過處理該黏合膜以便將磨料顆粒粘結(jié)在該黏合膜中而繼續(xù)進(jìn)行。處理可以包括多種方法，如加熱、固化、干燥、及其組合。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，處理包括一個(gè)熱過程，如將該黏合膜加熱至足以引發(fā)該黏合膜的熔化的一個(gè)溫度，同時(shí)避免過度的溫度以便限制對(duì)磨料顆粒和基底的損害。例如，處理可以包括將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒加熱至不大于約450° C的溫度。值得注意地，該處理方法可以在一個(gè)更小的處理溫度下進(jìn)行，例如不大于約375° C、不大于約350° C、不大于約300° C、或甚至不大于約250° C。在其他實(shí)施方案中，該處理方法包括將該黏合膜加熱到至少約100° C、至少約150° C、或甚至至少約175° C的熔點(diǎn)。將了解的是該加熱過程可以有助于使該黏合膜以及包含助熔劑材料的附加層內(nèi)的材料熔化以便將磨料顆粒粘結(jié)到該黏合膜和基底上。該加熱過程可以有助于在磨料顆粒與黏合膜之間形成一種特殊的結(jié)合。值得注意地，在涂覆的磨料顆粒的背景下，可以在磨料顆粒的涂覆材料與該黏合膜材料之間形成一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域。該金屬粘結(jié)區(qū)域可以具有以下特征在該黏合膜的至少一個(gè)化學(xué)種類與覆蓋這些磨料顆粒的涂覆層的至少一個(gè)化學(xué)總類之間具有相互擴(kuò)散的擴(kuò)散結(jié)合區(qū)域，使得該金屬粘結(jié)區(qū)域包括來自這兩個(gè)構(gòu)成層的化學(xué)種類的一種混合物。在步驟104處理該黏合膜之后，該方法可以在步驟105通過在該黏合膜及磨料顆粒上的形成一個(gè)粘結(jié)層而繼續(xù)進(jìn)行。該粘結(jié)層的形成可以有助于形成一種具有改進(jìn)的耐磨損性的磨料物品。此外，該粘結(jié)層可以增強(qiáng)該磨料物品的磨料顆粒保持作用。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，形成該粘結(jié)層的過程可以包括在這些磨料顆粒及該黏合膜所限定的物品的外表面上沉積該粘結(jié)層。事實(shí)上，該粘結(jié)層可以直接粘結(jié)到這些磨料顆粒以及該黏合膜上。形成該粘結(jié)層可以包括多種方法，如鍍層、噴涂、浸潰、印刷、及其組合。根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，該粘結(jié)層可以通過一種鍍層方法來形成。值得注意地，形成該粘結(jié)層可以包括一種多步驟方法，其中可以在形成該粘結(jié)層之前首先對(duì)來自步驟104的帶有黏合的磨料顆粒的基底進(jìn)行清潔或漂洗以便去除不想要的材料(例如，來自該附加層的殘余助熔劑材料)?？梢詫⒃撜辰Y(jié)層形成為使得它覆蓋了這些磨料顆粒及黏合膜的至少90%的暴露 表面。在其他實(shí)施方案中，該粘結(jié)層的覆蓋率可以更大，使得它覆蓋了這些磨料顆粒和黏合膜的暴露表面的至少約92%、至少約95%、或者甚至至少約97%。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，可以將該粘結(jié)層形成為使得它基本上覆蓋了這些磨料顆粒和黏合膜的全部暴露表面，并且完全覆蓋這些構(gòu)成層并且限定了該磨料物品的外表面。該粘結(jié)層可以由諸如有機(jī)材料、無機(jī)材料、及其組合的一種材料制成。一些適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)材料可以包括多種聚合物，如UV可固化的聚合物、熱固性材料、熱塑性塑料、以及它們的組合。一些其他的適當(dāng)?shù)木酆衔锊牧峡梢园ò被姿狨ヮ?、環(huán)氧化物、聚酰亞胺類、聚酰胺類、丙烯酸酯類、聚乙烯基類、以及它們的組合。用于該粘結(jié)層中的適合的無機(jī)材料可以包括金屬類、金屬合金類、金屬陶瓷、陶瓷類、復(fù)合材料類、以及它們的組合。在一種具體情況下，該粘結(jié)層可以由具有至少一種過渡金屬元素的材料、更特別地由包含過渡金屬元素的金屬合金形成。用于該粘結(jié)層中的一些適當(dāng)?shù)倪^渡金屬元素可以包括鉛、銀、銅、鋅、錫、鈦、鑰、鉻、鐵、錳、鈷、鈮、鉭、鎢、鈀、鉬、金、釕、以及它們的組合。在某些情況下，該粘結(jié)層可以包括鎳，并且可以是包括鎳的一種金屬合金、或甚至一種鎳基合金。在再其他的實(shí)施方案中，該粘結(jié)層可以實(shí)質(zhì)上由鎳組成。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，該粘結(jié)層可以由一種具有的硬度大于該黏合膜的硬度的材料(包括例如復(fù)合材料)制成。例如，該粘結(jié)層可以具有比該黏合膜的維氏硬度硬至少約5%的維氏硬度。事實(shí)上，在其他實(shí)施方案中，該粘結(jié)層的維氏硬度與該黏合膜的維氏硬度相比可以硬至少約10%，如至少約20%、至少約30%、至少約40%、至少約50%、至少約75%、或甚至至少約100%。另外，該粘結(jié)層可以具有按照壓痕方法測(cè)量的、比該黏合膜的平均斷裂韌度大至少約5%的斷裂韌度(Klc)。在具體實(shí)施方案中，該粘結(jié)層具有的斷裂韌度(Klc)可以比該黏合膜的斷裂韌度大至少約8%、大至少約10%、大至少約15%、大至少約20%、大至少約25%、大至少約30%、或大甚至至少約40%。任選地，該粘結(jié)層可以包括一種填充劑材料。該填充劑可以是適合于增強(qiáng)該最終形成的磨料物品的性能特性的不同材料。一些適當(dāng)?shù)奶畛鋭┎牧峡梢园チ项w粒、成孔劑(如空心球、玻璃球、泡沫氧化鋁)、天然材料(如貝殼和/或纖維)、金屬顆粒、以及它們的組合。
在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，該粘結(jié)層可以包括一種處于磨料顆粒形式的填充劑。該填充劑的磨料顆?？梢耘c這些磨料顆粒大大不同，特別是就尺寸而言，使得在某些情況下該磨料顆粒填充劑可以具有比粘結(jié)到該黏合膜上的磨料顆粒的平均尺寸顯著更小的一個(gè)平均顆粒尺寸。例如，該磨料顆粒填充劑具有的平均顆粒尺寸可以比這些磨料顆粒的平均顆粒尺寸小至少約2倍。事實(shí)上，該磨料填充劑可以具有甚至更小的平均顆粒尺寸，例如在比布置在該黏合膜中的磨料顆粒的平均粒徑小至少3倍的等級(jí)上，如小至少約5倍、小至少約10倍、并且特別地是在小約2倍與約10倍之間的范圍內(nèi)。該粘結(jié)層內(nèi)的磨料顆粒填充劑可以由諸如碳化物、碳基材料(如富勒烯)、硼化物、氮化物、氧化物、氧氮化物、氧硼化物、及其組合的一種材料制成。在具體情況下，該磨料顆粒填充劑可以包括一種超級(jí)磨料材料，如金剛石、立方氮化硼、或它們的組合。將了解的是該磨料顆粒填充劑可以是與粘結(jié)到該黏合膜上的磨料顆粒相同的材料。在其他情況下，該磨料顆粒填充劑可以包括一種與粘結(jié)到該黏合膜上的磨料顆粒的材料不同的材料。圖2包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的一種磨料物品的一部分的截面圖示。如所展示的，磨料物品200可以包括一個(gè)基底201，該基底處于一個(gè)長(zhǎng)形構(gòu)件如線材的形式。如進(jìn)一步展 示的，該磨料物品可以包括布置于基底201的整個(gè)外表面上的一個(gè)黏合膜202。此外，該磨料物品200可以包括磨料顆粒203，這些磨料顆粒包括一個(gè)覆蓋了磨料顆粒203的涂覆層204。這些磨料顆粒203可以粘結(jié)在該黏合膜202上。具體而言，這些磨料顆粒203可以在界面206處粘結(jié)在該黏合膜202上，其中可以如在此描述的形成一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域。這些磨料顆粒200可以包括一個(gè)覆蓋了磨料顆粒203的外表面的涂覆層204。值得注意地，涂覆層204可以與黏合膜202直接接觸。如在此描述的，磨料顆粒203、更具體地是磨料顆粒203的涂覆層204，可以在涂覆層204與黏合膜202之間的界面處形成一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，黏合膜202可以具有與磨料顆粒203的平均粒徑相比而言特定的厚度。例如，黏合膜202可以具有不大于磨料顆粒203的平均粒徑的約80%的一個(gè)平均厚度。在其他磨料物品中，黏合膜202具有的平均厚度可以是不大于磨料顆粒203的平均粒徑的約70%，例如不大于約60%、不大于約50%、不大于約40%、或甚至不大于約30%。而且，在某些情況下，黏合膜202的平均厚度可以是磨料顆粒203的平均粒徑的至少約3%，如至少約5%、至少約8%、或甚至至少約10%。將了解的是該黏合膜202具有的平均厚度可以處于以上指出的任何最小與最大百分比之間的范圍內(nèi)。在替代的方面，根據(jù)某些磨料物品，黏合膜202可以具有不大于約25微米的平均厚度。在再其他的實(shí)施方案，該黏合膜202具有的平均厚度可以是不大于約20微米，如不大于約15微米、不大于約12微米、或甚至不大于約10微米。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，黏合膜202具有的平均厚度可以是至少約O. 05微米，例如至少約O. I微米、至少約O. 5微米、或甚至至少約I微米。將了解的是該黏合膜202具有的平均厚度可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內(nèi)。在某些方面，取決于這些磨料顆粒的尺寸，黏合膜202的厚度可能影響該磨料物品的性能。例如，對(duì)于一個(gè)具體的粒徑，如果黏合膜202太薄，則磨料顆粒可能不粘結(jié)到基底201上。進(jìn)一步，如果黏合膜202太厚，則這些磨料顆粒埋入黏合膜202中太深并且在將涂覆層204沉積在磨料顆粒203和黏合膜202上之后，磨料顆粒202并不從基底201中實(shí)質(zhì)性地凸出。對(duì)于具有的平均粒徑在約10-20微米范圍內(nèi)的鎳涂覆的磨料顆粒，該黏合膜的厚度可以是至少約I微米。進(jìn)一步，該厚度可以是至少約I. 25微米、或至少約I. 75微米。然而，可以限制該厚度，使得該厚度是不大于約3. O微米、不大于約2. 75微米、不大于2. 5微米、不大于2. 25微米、或不大于2. O微米。對(duì)于具有的平均粒徑在10與20微米范圍內(nèi)的磨料顆粒，該黏合膜202可以具有在以上指出的任何最小與最大厚度值之間并且包括這些值的范圍內(nèi)的一個(gè)厚度。對(duì)于具有的平均粒徑在約40-60微米范圍內(nèi)的鎳涂覆的磨料顆粒，該黏合膜的厚度可以是至少約I微米。進(jìn)一步，該厚度可以是至少約I. 25微米、至少約I. 75微米、至少約2. O微米、至少約2. 25微米、至少約2. 5微米、至少約2. 75微米、或至少約3. O微米。然而，可以限制該厚度，使得該厚度是不大于約5. O微米、不大于約4. 75微米、不大于4. 5微米、不大于4. 25微米、不大于4. O微米、不大于3. 75微米、不大于3. 5微米、不大于3. 25微米、或不大于3. O微米。對(duì)于具有的平均粒徑在40與60微米范圍內(nèi)的磨料顆粒，該黏合膜202可以具有在以上指出的任何最小與最大厚度值之間并且包括這些值的范圍內(nèi)的一個(gè)厚 度。如進(jìn)一步展示的，該粘結(jié)層可205以直接覆蓋并直接粘結(jié)到這些磨料顆203以及該黏合膜202上。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，該粘結(jié)層205可以被形成為具有一個(gè)特定厚度。例如，粘結(jié)層205可以具有為磨料顆粒203的平均粒徑的至少約10%的一個(gè)平均厚度。在其他實(shí)施方案中，粘結(jié)層205的平均厚度可以更大，例如至少約20%，至少約30%，至少約40%，或甚至至少約50%。而且，可以限制粘結(jié)層205的平均厚度，使得它不大于磨料顆粒203的平均粒徑的約130%，例如不大于約110%、不大于約100%、不大于約95%、或甚至不大于約90%。將了解的是該粘結(jié)層205具有的平均厚度可以處于以上指出的任何最小與最大百分比之間的范圍內(nèi)。在更特殊的意義上，粘結(jié)層205可以被形成為具有至少2微米的平均厚度。對(duì)于其他磨料物品，粘結(jié)層205可以具有一個(gè)更大的平均厚度，如至少約5微米、至少約10微米、至少約15微米、或甚至至少約20微米。特殊的磨料物品可以具有如下粘結(jié)層205，該粘結(jié)層具有的平均厚度是不大于約100微米，如不大于約90微米、不大于約80微米、或不大于約70微米。將了解的是該粘結(jié)層205具有的平均厚度可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內(nèi)。在一個(gè)特殊的方面,該磨料物品可以包括至少約60個(gè)顆粒/mm線材的磨料顆粒濃度。進(jìn)一步，該磨料顆粒濃度可以是至少約100個(gè)顆粒/mm線材、至少約150個(gè)顆粒/mm線材、至少約200個(gè)顆粒/mm線材、至少約250個(gè)顆粒/mm線材、或至少約300個(gè)顆粒/mm線材。在另一個(gè)方面，該磨料顆粒濃度可以是不大于約750個(gè)顆粒/_線材、不大于約700個(gè)顆粒/_線材、不大于約650個(gè)顆粒/mm線材、或不大于約600個(gè)顆粒/mm線材。在另一個(gè)方面，該磨料顆粒濃度可以在這些磨料濃度值的任何值之間并且包括這些值的一個(gè)范圍之內(nèi)。在另一個(gè)方面，該磨料物品可以包括至少約O. 5克拉金剛石/米線材的磨料顆粒濃度。進(jìn)一步，該磨料顆粒濃度可以是至少約I. O克拉/米線材、至少約I. 5克拉/米線材、至少約2. O克拉/米線材、至少約3. O克拉/米線材、至少約4. O克拉/米線材、或至少約5.0克拉/米線材。然后，可以限制該濃度。例如，該濃度可以是不大于15. O克拉/米線材、不大于14. O克拉/米、不大于13. O克拉/米、不大于12. O克拉/米、不大于11. O克拉/米、或不大于10. O克拉/米。該濃度可以在這些最小和最大磨料濃度值的任何值之間并且包括這些值的一個(gè)范圍之內(nèi)。實(shí)例I獲得一段高強(qiáng)度的碳鋼線作為基底。該高強(qiáng)度的碳鋼線具有約125微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過電鍍形成一個(gè)黏合膜。該電鍍過程形成了一個(gè)具有約4微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種60/40錫/鉛焊接組合物形成。在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個(gè)浴中，該浴包含一種從哈里斯產(chǎn)品集團(tuán)作為StayCIean 液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且然后用具有的平均粒徑在20到30微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒來噴涂該處理過的線材。此后，將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒熱處理至約190° C的溫度。然后將該磨料預(yù)成型件進(jìn)行冷卻和 漂洗。以15m/min的平均繞線速率進(jìn)行將該鎳涂覆的金剛石粘結(jié)到該黏合膜上的過程。此后，使用15%HC1的洗滌該磨料預(yù)成型件然后用去離子水進(jìn)行漂洗。將漂洗過的物品用鎳進(jìn)行電鍍以便形成一個(gè)直接接觸并且覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的粘結(jié)層。圖3包括由實(shí)例I的方法形成的磨料物品的一部分的放大圖像。實(shí)例2獲得一段高強(qiáng)度的碳鋼線作為基底。該高強(qiáng)度的碳鋼線具有約125微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過電鍍形成一個(gè)黏合膜。該電鍍過程形成了一個(gè)具有約6微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種60/40錫/鉛焊接組合物形成。在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個(gè)浴中，該浴包含一種從哈里斯產(chǎn)品集團(tuán)作為StayClean 液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且然后用具有的平均粒徑在15到25微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒來噴涂該處理過的線材。此后，將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒熱處理至約190° C的溫度。然后將該磨料預(yù)成型件進(jìn)行冷卻和漂洗。以15m/min的平均繞線速率進(jìn)行將該鎳涂覆的金剛石粘結(jié)到該黏合膜上的過程。此后，使用15%HC1的洗滌該磨料預(yù)成型件然后用去離子水進(jìn)行漂洗。將漂洗過的物品用鎳進(jìn)行電鍍以便形成一個(gè)直接接觸并且覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的粘結(jié)層。圖4展示了生成的物品。如圖4中所示，這個(gè)具有約6微米厚度的錫/鉛黏合膜402允許該Ni涂覆的金剛石404被較深地埋入在線材406上的黏合膜402之中。然而，在將最終鎳層408電鍍到Ni涂覆的金剛石404和黏合膜402上之后，該Ni涂覆的金剛石404從線材406的表面中展現(xiàn)出較差的凸出并且對(duì)于切削是無用的。實(shí)例3獲得一段高強(qiáng)度的碳鋼線作為基底。該高強(qiáng)度的碳鋼線具有約120微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過電鍍形成一個(gè)黏合膜。該電鍍過程形成了一個(gè)具有約2微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種高純度錫的焊接組合物形成。在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個(gè)浴中，該浴包含一種從哈里斯產(chǎn)品集團(tuán)作為StayClean 液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且然后用具有的平均粒徑在10到20微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒來噴涂該處理過的線材。此后，將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒熱處理至約250° C的溫度。然后將該磨料預(yù)成型件進(jìn)行冷卻和漂洗。以15m/min的平均繞線速率進(jìn)行將該鎳涂覆的金剛石粘結(jié)到該黏合膜上的過程。此后，使用15%HC1的洗滌該磨料預(yù)成型件然后用去離子水進(jìn)行漂洗。將漂洗過的物品用鎳進(jìn)行電鍍以便形成一個(gè)直接接觸并且覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的粘結(jié)層。實(shí)例4獲得一段高強(qiáng)度的碳鋼線作為基底。該高強(qiáng)度的碳鋼線具有約120微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過電鍍形成一個(gè)黏合膜。該電鍍過程形成了一個(gè)具有約2微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種高純度錫的焊接組合物形成。在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個(gè)浴中，該浴包含一種從哈里斯產(chǎn)品集團(tuán)作為StayCIean它液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且將具有的平均粒徑在10到20微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒與該焊劑混合。此后，將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒熱處理至約250° C的溫度。然后將該磨料預(yù)成型件進(jìn)行冷卻和漂洗。以15m/min的平均繞線速率進(jìn)行將該鎳涂覆的金剛石粘結(jié)到該黏合膜上的過程。 此后，使用15%HC1的洗滌該磨料預(yù)成型件然后用去離子水進(jìn)行漂洗。將漂洗過的物品用鎳進(jìn)行電鍍以便形成一個(gè)直接接觸并且覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的粘結(jié)層。通過控制鎳涂覆的金剛石磨料顆粒在該助熔劑中的濃度，得到的線材上的金剛石濃度具有的范圍包括60個(gè)顆粒/毫米線材以及600個(gè)顆粒/毫米線材。這對(duì)應(yīng)于約O. 6至
6.O克拉/米的120微米鋼線材。圖5描繪了具有約60個(gè)顆粒502/毫米線材的濃度的一根線材500，并且圖6描繪了具有約600個(gè)顆粒602/毫米線材的濃度的一根線材600。這些線材500、600中每根線材上的顆粒502和602是以基本上單層來排列的而無任何聚集或堆疊(即，多層)。切削試驗(yàn)提供十二個(gè)IOOmm的方形硅塊作為工件。提供了根據(jù)實(shí)例4生產(chǎn)的365米的線材。該線材包括約I. O克拉/米線材的磨料顆粒濃度。該線材包括約14牛頓的線張力并且以9米/秒的速度工作。切削時(shí)間為120分鐘。該線材成功地切割穿過這些工件并且產(chǎn)生了12個(gè)具有單一切口的晶片。EDS 分析實(shí)例4的線材的EDS分析顯示，沒有在線材上形成的金屬間化合物的指示。參見圖7，該EDS分析的結(jié)果顯示了鋼線702并且在鋼線702上沉積了一個(gè)錫層704。進(jìn)一步，在錫704上沉積了一層鎳。在圖8中，該EDS分析的結(jié)果還表明在金剛石804周圍形成了一個(gè)鎳層802，使得金剛石804幾乎完全被該鎳層802涂覆。此外，該鎳層802與沉積在鋼芯部808上的錫層806形成了一個(gè)界面。實(shí)例5獲得一段高強(qiáng)度的碳鋼線作為基底。該高強(qiáng)度的碳鋼線具有約120微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過浸涂形成一個(gè)黏合膜。該浸涂過程形成了一個(gè)具有約2微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種高純度錫的焊接組合物形成。在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個(gè)浴中，該浴包含一種從哈里斯產(chǎn)品集團(tuán)作為StayClean 液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且然后用具有的平均粒徑在10到20微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒來噴涂該處理過的線材。不幸的是，出于不完全理解的原因，這些磨料顆粒并不粘附在通過浸涂形成的該黏合膜上，并且沒有進(jìn)行剩下的工藝步驟。由于在基底上缺乏磨料顆粒，以類似于實(shí)例5的方式形成的一個(gè)磨料物品將缺乏可用量值的磨料顆粒，并該磨料物品作為磨料切削工具將是不能維持的。以上披露的主題應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說明性的、而非限制性的，并且所附權(quán)利要求是旨在涵蓋落在本發(fā)明的真正范圍內(nèi)的所有此類變更、增強(qiáng)以及其他實(shí)施方案。因此，在法律所允許的最大程度上，本發(fā)明的范圍應(yīng)由對(duì)以下權(quán)利要求和它們的等效物可容許的最寬解釋來確定，并且不應(yīng)受以上的詳細(xì)的說明的約束或限制。披露的摘要是遵循專利權(quán)法而提供的，并且按以下理解而提交，即它將不被用于解釋或者限制權(quán)利要求的范圍或含義。另外，在以上附圖的詳細(xì)說明中，為了使披露精簡(jiǎn)的目的而可能將不同的特征集合在一起或者在一個(gè)單獨(dú)的實(shí)施方案中描述。本披露不得被解釋為反映了一種意圖，即提出權(quán)利要求的實(shí)施方案要求的特征多于在每一項(xiàng)權(quán)利要求中清楚引述的特征。相反，如以下的權(quán)利要求反映出，發(fā)明主題可以是針對(duì)少于任何披露的實(shí)施方案的全部特征。因此，以下的權(quán)利要求被結(jié)合在附圖的詳細(xì)說明之中，而每一項(xiàng)權(quán)利要求 自身獨(dú)立地限定了分別提出權(quán)利要求的主題。
權(quán)利要求
1.一種磨料物品,包括 一個(gè)基底； 一個(gè)覆蓋該基底的黏合膜； 包括一個(gè)涂覆層的磨料顆粒，該涂覆層覆蓋了粘結(jié)在該黏合膜上的這些磨料顆粒，其中在該涂覆層與該黏合膜之間的一種結(jié)合限定了一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域；以及覆蓋這些磨料顆粒以及該黏合膜的一個(gè)粘結(jié)層。
2.—種磨料物品,包括 一個(gè)基底，該基底包括具有的長(zhǎng)度寬度的長(zhǎng)寬比為至少約10 1的一個(gè)長(zhǎng)形本體； 覆蓋該基底的一個(gè)黏合膜，該黏合膜包括具有不大于約450° C的熔點(diǎn)的一種焊劑材料； 粘結(jié)在該黏合膜上的磨料顆粒；以及 覆蓋這些磨料顆粒以及該黏合膜的一個(gè)粘結(jié)層。
3.一種用于切削工件的磨料物品，該磨輪物品是通過一種方法形成的，該方法包括 提供一個(gè)線材基底； 形成一個(gè)黏合膜，該黏合膜包括一種金屬材料并覆蓋在該線材基底的表面上； 將多個(gè)磨料顆粒布置在該黏合膜中； 處理該黏合膜以便在這些磨料顆粒與該黏合膜之間形成一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域；并且 在該黏合膜以及這些磨料顆粒上形成一個(gè)粘結(jié)層。
4.一種用于切削工件的磨料物品，該磨輪物品是通過一種方法形成的，該方法包括 提供一個(gè)線材基底； 形成一個(gè)黏合膜，該黏合膜包括一種金屬材料并覆蓋在該線材基底的表面上； 將一種助熔劑材料施加在該黏合膜上，其中該助熔劑材料包含混合在其中的多個(gè)磨料顆粒； 處理該黏合膜以便在這些磨料顆粒與該黏合膜之間形成一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域；并且 在該黏合膜以及這些磨料顆粒上形成一個(gè)粘結(jié)層。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該基底包括一種無機(jī)材料。
6.如權(quán)利要求5所述的磨料物品，其中該基底包含選自下組材料中的一種材料，該組由以下各項(xiàng)組成金屬、金屬合金、以及它們的組合。
7.如權(quán)利要求6所述的磨料物品，其中該基底包括一種含有過渡金屬元素的金屬。
8.如權(quán)利要求7所述的磨料物品，其中該基底包括鋼。
9.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該基底包括具有的長(zhǎng)度寬度的長(zhǎng)寬比為至少約10 :1、至少約100 :1、或至少約10000 1的一個(gè)長(zhǎng)形構(gòu)件。
10.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該基底包括至少約50m的平均長(zhǎng)度。
11.如權(quán)利要求12所述的磨料物品,其中該基底包括至少約100m、至少約500nm、或至少約IOOOm的平均長(zhǎng)度。
12.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該基底包括不大于約Icm的平均寬度。
13.如權(quán)利要求12所述的磨料物品，其中該基底包括的平均寬度是不大于約1mm、不大于O. 8mm、不大于約O. 5mm、至少約O. 03mm、或至少約O. Olmnin
14.如權(quán)利要求1、2、3或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該基底包括一種線材。
15.如權(quán)利要求I、2、3或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該基底包括多條編結(jié)在一起的長(zhǎng)絲。
16.如權(quán)利要求1、2、3或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該黏合膜是與該基底的一個(gè)表面直接接觸的。
17.如權(quán)利要求16所述的磨料物品，其中該黏合膜是直接粘結(jié)到該基底的一個(gè)表面上的。
18.如權(quán)利要求1、2、3或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該黏合膜覆蓋了該基底的一個(gè)外表面的大部分。
19.如權(quán)利要求18所述的磨料物品，其中該黏合膜基本上覆蓋了該基底的整個(gè)外表面。
20.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該黏合膜包含選自下組材料中的一種材料，該組由以下各項(xiàng)組成金屬、金屬合金、金屬基質(zhì)復(fù)合材料、以及它們的組合。
21.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該黏合膜包括一種過渡金屬素。
22.如權(quán)利要求21所述的磨料物品，其中該黏合膜包括多種過渡金屬元素的一種合金。
23.如權(quán)利要求21所述的磨料物品，其中該黏合膜包括選自下組金屬中的一種金屬，該組由以下各項(xiàng)組成鉛、銀、銅、鋅、錫、鈦、鑰、鉻、鐵、猛、鈷、銀、鉭、鶴、鈕、鉬、金、釕、以及它們的組合。
24.如權(quán)利要求21所述的磨料物品，其中該黏合膜包括錫和鉛的一種金屬合金。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的磨料物品，其中該黏合膜包含錫。
26.如權(quán)利要求25所述的磨料物品，其中該黏合膜實(shí)質(zhì)上由錫組成。
27.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該黏合膜包括一種焊劑材料。
28.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該黏合膜具有不大于約450° C的熔點(diǎn)。
29.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該黏合膜具有不大于約400° C的熔點(diǎn)。
30.如權(quán)利要求29所述的磨料物品，其中該黏合膜具有的熔點(diǎn)是不大于約375°C、不大于約350° C、不大于約300° C、或不大于約250° C。
31.如權(quán)利要求28所述的磨料物品，其中該黏合膜包含一種具有的熔點(diǎn)為至少約100° C、至少約125° C、或至少約150° C的材料。
32.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該黏合膜包括的平均厚度是不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約80%。
33.如權(quán)利要求32所述的磨料物品，其中，該黏合膜的平均厚度是不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約70%、不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約60%、不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約50%、不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約40%、或不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約30%。
34.如權(quán)利要求1、2、3、或4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中的一種材料，該組由以下各項(xiàng)組成氧化物類、碳化物類、氮化物類、硼化物類、氧氮化物類、氧硼化物類、金剛石、以及它們的一種組合。
35.如權(quán)利要求1、2、3、或4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。
36.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒包括金剛石。
37.如權(quán)利要求36所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒實(shí)質(zhì)上由金剛石組成。
38.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒包括至少約IOGPa的維氏硬度。
39.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒包括不大于約500微米的平均粒徑。
40.如權(quán)利要求39所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒包括的平均粒徑是不大于約300微米、不大于約250微米、不大于約200微米、不大于約150微米、或不大于約100微米。
41.如權(quán)利要求39所述的磨料物品，其中這些磨料顆粒包括的平均粒徑是至少約O.I微米、至少約O. 5微米、或至少約I微米。
42.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該涂覆層包含選自下組材料中的一種材料，該組由以下各項(xiàng)組成金屬、金屬合金、以及它們的組合。
43.如權(quán)利要求42所述的磨料物品，其中該涂覆層包括一種過渡金屬元素。
44.如權(quán)利要求43所述的磨料物品，其中該涂覆層包括選自下組金屬中的一種金屬，該組由以下各項(xiàng)組成鈦、銀、鉻、鑰、鐵、鈷、鎳、銅、銀、鋅、猛、鉭、鶴、以及它們的組合。
45.如權(quán)利要求44所述的磨料物品，其中該涂覆層包括大半含量的鎳。
46.如權(quán)利要求45所述的磨料物品，其中該涂覆層實(shí)質(zhì)上由鎳組成。
47.如權(quán)利要求42所述的磨料物品，其中該涂覆層覆蓋了該磨料顆粒的外表面積的至少約50%、該磨料顆粒的外表面積的至少約75%、或該磨料顆粒的外表面積的至少約90%。
48.如權(quán)利要求47所述的磨料物品，其中該涂覆層實(shí)質(zhì)上覆蓋了該磨料顆粒的整個(gè)外表面。
49.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該金屬粘結(jié)區(qū)域包括一個(gè)擴(kuò)散結(jié)合區(qū)域，該擴(kuò)散結(jié)合區(qū)域的特征是在該涂覆層的至少一個(gè)化學(xué)種類與該黏合膜的一個(gè)化學(xué)種類之間的一個(gè)相互擴(kuò)散區(qū)域。
50.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層是直接粘結(jié)到一個(gè)覆蓋這些磨料顆粒的涂覆層上的。
51.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層是直接粘結(jié)到該黏合膜的一部分上。
52.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層覆蓋了這些磨料顆粒以及該黏合膜的表面的至少約90%。
53.如權(quán)利要求52所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層實(shí)質(zhì)上覆蓋了這些磨料顆粒以及該黏合膜的全部表面。
54.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層包含選自下組材料中的一種材料，該組由以下各項(xiàng)組成金屬、金屬合金、金屬陶瓷、陶瓷、復(fù)合材料、以及它們的組合。
55.如權(quán)利要求54所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層包括一種過渡金屬元素。
56.如權(quán)利要求55所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層包括多種過渡金屬元素的一種合金。
57.如權(quán)利要求54所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層包括選自下組金屬中的一種金屬，該組由以下各項(xiàng)組成鉛、銀、銅、鋅、錫、鈦、鑰、鉻、鐵、猛、鈷、銀、鉭、鶴、鈕、鉬、金、釕、以及它們的組合。
58.如權(quán)利要求54所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層包括鎳。
59.如權(quán)利要求58所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層實(shí)質(zhì)上由鎳組成。
60.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層包括的平均厚度是不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約10%。
61.如權(quán)利要求60所述的磨料物品，其中，該粘結(jié)層包括的平均厚度是這些磨料顆粒的平均粒徑的至少約20%、這些磨料顆粒的平均粒徑的至少約30%、這些磨料顆粒的平均粒徑的至少約40%、或這些磨料顆粒的平均粒徑的至少約50%。
62.如權(quán)利要求60所述的磨料物品，其中，該粘結(jié)層包括的平均厚度是不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約130%、不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約110%、不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約100%、不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約95%、或不大于這些磨料顆粒的平均粒徑的約90%。
63.如權(quán)利要求1、2、3、或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層包括的平均厚度是至少約2微米。
64.如權(quán)利要求63所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層包括的平均厚度是至少約5微米、至少約10微米、至少約15微米、或至少約20微米。
65.如權(quán)利要求63所述的磨料物品，其中該粘結(jié)層包括的平均厚度是不大于約100微米、不大于約90微米、不大于約80微米、或不大于約70微米。
66.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的磨料物品,進(jìn)一步包括至少約60個(gè)顆粒/mm線材的磨料顆粒濃度。
67.如權(quán)利要求66所述的磨料物品,其中該磨料顆粒濃度是至少約100個(gè)顆粒/mm線材、至少約150個(gè)顆粒/mm線材、至少約200個(gè)顆粒/mm線材、至少約250個(gè)顆粒/mm線材、或至少約300個(gè)顆粒/mm線材。
68.如權(quán)利要求66所述的磨料物品,其中該磨料顆粒濃度是不大于約750個(gè)顆粒/mm線材、不大于約700個(gè)顆粒/mm線材、不大于約650個(gè)顆粒/mm線材、或不大于約600個(gè)顆粒/mm線材。
69.如權(quán)利要求1、2、3或4中任一項(xiàng)所述的磨料物品,進(jìn)一步包括至少約O.5克拉金剛石/米線材的磨料顆粒濃度。
70.如權(quán)利要求69所述的磨料物品,進(jìn)一步包括以下磨料顆粒濃度至少約I.O克拉金剛石/米線材、至少約I. 5克拉金剛石/米線材、至少約2. O克拉金剛石/米線材、至少約3. O克拉金剛石/米線材、至少約4. O克拉金剛石/米線材、或至少約5. O克拉金剛石/米線材。
71.如權(quán)利要求69所述的磨料物品，進(jìn)一步包括以下磨料顆粒濃度不大于約15.0克拉金剛石/米線材、不大于約14. O克拉金剛石/米線材、不大于約13. O克拉金剛石/米線材、不大于約12. O克拉金剛石/米線材、不大于約11. O克拉金剛石/米線材、或不大于約10.O克拉金剛石/米線材。
72.—種形成磨料物品的方法，包括 提供一個(gè)基片； 形成一個(gè)覆蓋在該線材基底的表面上的黏合膜，該黏合膜包括一種焊劑材料； 將多個(gè)包含涂覆層的磨料顆粒布置在該黏合膜上； 處理該黏合膜以便使該涂覆層與該黏合膜彼此結(jié)合；并且 在該黏合膜以及這些磨料顆粒上形成一個(gè)粘結(jié)層。
73.一種形成磨料物品的方法，包括 提供一個(gè)基底，該基底包括具有的長(zhǎng)度寬度的長(zhǎng)寬比為至少約10 1的一個(gè)長(zhǎng)形本體； 線材覆蓋在該基底的表面上的包含一種金屬的一個(gè)黏合膜，該黏合膜具有不大于約450° C的熔點(diǎn)； 將多個(gè)磨料顆粒布置在該黏合膜中；并且 在該黏合膜以及這些磨料顆粒上形成一個(gè)粘結(jié)層。
74.—種形成磨料物品的方法，包括 提供一個(gè)包含線材的基底； 形成一個(gè)黏合膜，該黏合膜包括一種金屬材料并覆蓋在該基底的表面上； 將多個(gè)磨料顆粒布置在該黏合膜中； 處理該黏合膜以便在這些磨料顆粒與該黏合膜之間形成一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域；并且 在該黏合膜以及這些磨料顆粒上形成一個(gè)粘結(jié)層。
75.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中提供一個(gè)基底包括提供一種連接至一個(gè)進(jìn)料線軸和一個(gè)接收線軸上的線材。
76.如權(quán)利要求75所述的方法,其中提供一個(gè)基底包括將該線材以不小于約5m/min的速率從該進(jìn)料線軸繞線至該接收線軸。
77.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中該基底包括具有的長(zhǎng)度寬度的長(zhǎng)寬比為至少約10 1的一個(gè)長(zhǎng)形本體。
78.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中形成一個(gè)黏合膜包括選自下組的一種方法，該組由以下各項(xiàng)組成沉積、噴霧、印刷、浸潰、?？谕扛病㈦婂?、以及它們的組口 ο
79.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中該黏合膜是直接粘結(jié)到該基底的一個(gè)表面上的。
80.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中該黏合膜是在由該黏合膜以及該基底的元素的相互擴(kuò)散所限定的一個(gè)粘結(jié)區(qū)域處被粘結(jié)到該基底上的。
81.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中該黏合膜覆蓋了該基底的一個(gè)外表面的大部分。
82.如權(quán)利要求81所述的方法，其中該黏合膜實(shí)質(zhì)上覆蓋了該基底的整個(gè)外表面。
83.如權(quán)利要求72、73、或74所述的方法，其中該黏合膜包含選自下組材料中的一種材料，該組由以下各項(xiàng)組成金屬、金屬合金、金屬基質(zhì)復(fù)合材料、以及它們的組合。
84.如權(quán)利要求83所述的方法，其中該黏合膜包括一種過渡金屬元素。
85.如權(quán)利要求84所述的方法，其中該黏合膜包括錫和鉛的一種金屬合金。
86.根據(jù)權(quán)利要求84所述的方法，其中該黏合膜包含錫。
87.如權(quán)利要求7 2、7 3、或7 4中任一項(xiàng)所述的方法，其中該黏合膜具有不大于約450° C的熔點(diǎn)。
88.如權(quán)利要求87所述的方法，其中該黏合膜具有的熔點(diǎn)是不大于約250°C。
89.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中該黏合膜包括的平均厚度是不大于這些磨料顆粒的平均粒度的約80%。
90.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中該黏合膜包括不大于約25微米的平均厚度。
91.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中將這些磨料顆粒布置在該黏合膜上包括將這些磨料顆粒布置為直接與該黏合膜相接觸以便將這些磨料顆粒結(jié)合到該黏合膜上。
92.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中將這些磨料顆粒布置在該黏合膜上包括選自下組的一種方法，該組由以下各項(xiàng)組成噴霧、重力涂覆、浸潰、?？谕扛病㈧o電涂覆、以及它們的組合。
93.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中將這些磨料顆粒布置在該黏合膜上可以包括將這些磨料顆粒布置在覆蓋了該黏合膜的一個(gè)另外的層上。
94.如權(quán)利要求93所述的方法，其中布置一個(gè)另外的層包括一種助熔劑材料。
95.如權(quán)利要求93所述的方法，其中該另外的層是實(shí)質(zhì)上覆蓋了該黏合膜的全部表面的一個(gè)涂層。
96.如權(quán)利要求93所述的方法，其中該另外的層是通過一種沉積方法形成的。
97.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中處理包括選自下組的一個(gè)過程，該組由以下各項(xiàng)組成加熱、固化、干燥、以及它們的組合。
98.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中處理包括將該黏合膜加熱至不大于約450° C的一個(gè)溫度。
99.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中處理包括將該黏合膜加熱以便熔化該黏合膜并且在該黏合膜與該涂覆層之間形成一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域。
100.如權(quán)利要求72、73、74中任一項(xiàng)所述的方法，其中形成一個(gè)粘結(jié)層包括將該粘結(jié)層直接涂覆在這些磨料顆粒以及該黏合膜上的一個(gè)過程。
101.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中該形成粘結(jié)層的過程包括選自下組過程中的一個(gè)過程，該組由以下各項(xiàng)組成鍍層、噴霧、印刷、浸潰、以及它們的組合。
102.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中該粘結(jié)層包括一種選自下組材料中的材料，該組由以下各項(xiàng)組成有機(jī)材料、無機(jī)材料、以及它們的組合。
103.如權(quán)利要求72、73、或74中任一項(xiàng)所述的方法，其中該粘合層包含多種填充劑。
104.如權(quán)利要求103所述的方法，其中這些填充劑包括次級(jí)磨料顆粒。
全文摘要
在此披露了一種磨料物品，該磨料物品具有一個(gè)基底，覆蓋該基底的一個(gè)黏合膜，包括一個(gè)粘結(jié)在該黏合膜上的涂覆層的磨料顆粒，從而使得該涂覆層與該黏合膜之間的一種結(jié)合限定了一個(gè)金屬粘結(jié)區(qū)域，以及覆蓋這些磨料顆粒和該黏合膜的一個(gè)粘結(jié)層。
文檔編號(hào)B24D3/20GK102821914SQ201180005273
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者Y·田, A·K·卡伍德, K·薩博拉馬內(nèi)恩, J·皮爾曼 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