[发明专利]包含具有改进形状的熔凝的氧化锆氧化铝颗粒的磨料物品

说明书

披露的领域

本披露总体上涉及磨料物品，并且更具体地说涉及包含具有改进形状的熔凝的氧化锆氧化铝颗粒的磨料物品。

背景

总体上磨料产品包含磨料微粒材料或由其形成。可以将这类磨料微粒材料用作一种自由的磨料(例如以浆料的形式)、或固定的磨料(典型地或者涂覆的磨料或者粘合的磨料物品)。磨料物品(如涂覆的磨料物品)被用在不同的工业中对工件进行加工，如精研、研磨、或抛光。利用磨料物品的机加工跨越了从光学工业、汽车补漆工业到金属制造工业的广阔工业范围。在家庭应用中通常地也由用户完成机加工(例如通过手或通过使用通常地可获得的工具，例如轨道抛光机(无轨的和固定轴的两者)、以及皮带和振动砂磨机)。在这些实例的每一个中，制造设施使用磨料来去除成块材料或影响产品的表面特性。已开发出了不同类型的自动化处理系统以对不同成分和构型的物品进行研磨性加工。例如，采用从自动磨料进料机器进料的涂覆的研磨条、卷或带来加工部件，如汽车部件以及动力传动系部件(例如，曲轴、凸轮轴、变速器轴、转向轴、转向杆)。

当使用一种磨料物品时，磨料特性通过磨损随着尖锐边缘变钝而减小。这些磨料颗粒的受控的破碎(如通过微裂缝)可以不断更新该磨料表面并延长磨料物品的寿命。然而，磨料颗粒的损失最终导致磨穿的磨料物品，这些磨料物品不再是有用的并且必须进行更换。

磨料颗粒的形成(例如通过化学合成途径或通过本体材料加工途径(例如熔凝和粉碎))被认为是一个已被开发的相当好的并且成熟的技术领域。然而，工业上继续要求甚至进一步改进的可以提供增强的机加工性能和延长的寿命的微粒材料。

概述

在一个实施方案中，一种涂覆的磨料物品可以包括一个背衬以及用一种粘结剂附接到该背衬上的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒。这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以包括：在约35wt％与约45.5wt％之间的ZrO₂+HfO₂、在约43.7wt％与约65wt％之间的Al₂O₃、小于约0.8wt％的SiO₂、以及小于约10wt％的其他氧化物。在一个具体实施方案中，该涂覆的磨料物品可以具有至少约105的2.3材料去除率(MRR)磨耗等级。在另一个具体实施方案中，该涂覆的磨料物品可以具有至少约110的5.9MRR磨耗等级。在又另一个具体实施方案，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以符合以下条件中的至少一项：

至少约97wt％的这些颗粒不穿过一个1400μm的方孔筛并且最多约20wt％的这些颗粒不穿过一个2360μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.18与约2.43之间；

至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个1000μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个1700μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.04与约2.26之间；

至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个850μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.94与约2.17之间；

不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm²，至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.85与约2.05之间；

不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm²，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个300μm的方孔筛并且最多约7wt％的这些颗粒不穿过一个500μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.83与约2.00之间；

不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm²，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛，并且其松装密度是至少约1.82和至少约1.95；

不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm²，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个150μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.79与约1.93之间。