CN1081948A - 定型磨粒及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一制备有特定形状的磨粒的方法，包括以下步 骤：(a)形成一种分散体，它在液体中含有能转化成 α-氧化铝的颗粒，该液体中含有一种挥发性组分； (b)构成一个模型，它有一个第一表面和与第一表面 相对的第二表面，所述的第一表面有通往具有特定形 状的模槽的通道；(c)将分散体注入模槽中；(d)当分 散体仍在模槽中时从分散体中除掉液体里相当大部 分的挥发性组分，以便形成形状与模槽形状大致相同 的磨粒前体；(e)从模型中取出磨粒前体；(f)将取出 的磨粒前体煅烧；和(g)将煅烧过的磨粒前体烧结，形 成磨粒。

Description

本发明涉及磨粒，更具体地说，涉及制造具有特定形状的磨粒的方法。

已采用的制造具有特定形状的磨粒的三种基本技术是：（1）熔融，（2）烧结，和（3）化学陶瓷。

在熔融法中，磨粒的成型可以利用表面刻花或不刻花的冷却棍，将熔融物倒入模型中，或是将吸热物质浸入氧化铝溶体中来进行。美国专利3，377，660公开了一种方法，其中的步骤包括使熔化的磨料由炉子流到一个冷的转动铸筒上，将磨料快速固化形成半固态的弯曲薄片，用压棍将半固态材料压实，然后用一台快速驱动的冷却的输送机将半固态材料从铸筒上拉开，使其弯面倒转，造成半固态材料片部分断裂，随后将部分断裂的条片以大碎片的形式堆积在收集器上，这些大碎片在快速冷却和固化过程中破裂成更小的碎片，其尺寸能减小以形成常用的磨粒。美国专利4，073，096和4，194，887公开了一种方法，其中包括的步骤有：（1）在电弧炉中将磨料混合物熔化，（2）将相对较冷的基片浸到溶化的物质中，从而在基片上迅速冻结（或镀敷）上一层固体磨料，（3）从熔化的物质中抽出已镀敷的基片，和（4）从基片上将固化的磨料剥裂下来，收集供进一步加工制造磨粒用。

在烧结法中，磨粒可以由粒径小于10微米的耐火材料形成。粉料中可以加入粘合剂以及润滑剂和合适的溶剂，例如水。所得到的混合物、糊或浆体可以制成各种长度和直径的小片或棒。所形成的成型颗粒必须在高温（例如，1400℃至1800℃）和高压下灼烧，或者长时间保温，例如达10小时。晶体大小可以从1微米以下直到25微米。为了缩短停留时间和/或得到较小的晶粒，必须升高压力或温度。美国专利3，079，242公开了由锻炼的铝矾土材料制造磨粒的方法，其步骤包括：（1）将材料磨成细粉，（2）在正压下压紧，将粉末的细粒子形成颗粒大小的聚集体，和（3）在低于铝矾土熔融温度的温度下将粒子的团聚体烧结，以诱发粒子的有限的重结晶，从而直接制得应有尺寸的磨粒。美国专利4，252，544公开了用烧结法制得的氧化铝磨粒。其中的颗粒结构由氧化铝粗晶体粒子和位于粗晶粒子之中的氧化铝细晶粒子构成。美国专利3，491，492公开了制造由铝矾土或铝矾土与拜尔法氧化铝的混合物形成的铝土磨粒的方法，在该法中将磨细的铝矾土材料与水和柠檬酸铁胺混合，或者与柠檬酸铁胺和柠檬酸混合，通过研磨达到再细分状态，得到高固体含量的流体浆，将此浆体干燥成凝聚性饼状物，其厚度等于最终颗粒烧结前的一维大小，将该饼状物破碎成颗粒，过筛，任选地用气流粉碎法使颗粒变圆，过筛，烧结，冷却，过筛得到最终产物。美国专利3，637，630公开了一种方法，其中用美国专利3，491，492中公开的同样类型的浆体镀或涂在电泳池的转动的阴极上。从转动的阴极上除下镀上的铝土材料，干燥，破碎成颗粒，过筛，烧结至最终大小。

化学陶瓷技术涉及将胶态分散体或水溶胶（有时称作溶胶），任选地在与其它金属氧化物前体的溶液的混合物中，转化成限制组分流动性的凝胶或任何其它的物理态，干燥，灼烧得到陶瓷材料。溶胶可以用几种方法中的任何一种制备，包括金属氢氧化物从水熔液中沉淀，随后胶溶，渗析掉来自金属盐溶液中的阴离子，用溶剂萃取来自金属盐溶液中的阴离子，使有挥发性阴离子的金属盐溶液水热分解。溶胶中任选地含有金属氧化物或其前体，利用例如溶剂（如水）的部分提取，将其转化成流动性受限制的半刚性固态，例如凝胶。化学陶瓷技术已用来制造诸如纤维、薄膜、薄片、微球等陶瓷材料。美国专利4，314，827公开了合成的、非熔融的氧化铝基磨料，它具有无规定向晶粒的微晶结构，晶粒由占支配地位的α-氧化铝连续相和一个第二相构成。美国专利4，744，802公开了用化学陶瓷法制得的磨粒，在该法中使用氧化铁成核剂来提高向α-氧化铝的转化。该专利还提出凝胶可以用任何合适的方法成型，例如压制、模制或挤压。美国专利4，848，041公开了一种用化学陶瓷法制成的定型磨粒，其中磨粒的平均颗粒体积比小于0.8。

本发明提供了一种制造具有特定形状的磨粒的方法。本发明还提供了具有特定形状的磨粒。

制造这种磨粒的方法包括以下步骤：

（a）形成一种分散体，它在液体中含有能转化成α-氧化铝的颗粒，最好是α-氧化铝-水合物的颗粒，该液体含有一种挥发性组分;

（b）构成模型，模型有一个第一表面，该表面有通往具有特定形状的模槽的通道;

（c）将分散体注入所述模槽中;

（d）在分散体仍在模槽中时，从分散体中除掉液体里足够多的一部分挥发性组分，以便形成形状与所述模槽形状大致对应的磨粒前体;

（e）从模槽中取出磨粒前体;

（f）将取出的磨粒前体煅烧;和

（g）将煅烧的前体烧结，形成所要求的磨粒。

在步骤（b）中，模型的第一表面最好是平面。在步骤（c）中，最好是分散体没有外露表面在模型的第一平面之上扩延。

在本发明方法的一种变型里，在分散体形成后，先将其胶凝，然后送入模槽中。这里所用的“胶凝”一词是指物质的粘度充分增高，以致于它不会从倒转的试管中流出。在第二种变型里，将分散体在小于100磅/平方英寸的压力下装入模槽中。在第三种变型里，模型的至少一面，即，形成模槽的一面，在除掉挥发性组分这一步骤期间是暴露在围绕模型的气氛中。在第四种变型里，当分散体处在模型中时除掉分散体中的挥发性组分，不另外加热或加压。在第五种变型里，当分散体处在模型中时利用蒸发除掉其中的挥发性组分。在第六种变形里，从模型中取出磨粒前体之后，另有一个附加的干燥步骤。

最好是，模型中有许多槽，有至少20个槽更好。槽的形状最好与所要求的磨料形状大致对应。

本发明的第二方面涉及具有特定形状的磨粒。具体地说，磨粒的形状可以表征成具有三角型、矩形（包括方形）、圆形或其它几何形状的薄物体。磨粒具有前表面和后表面，两个面的几何形状基本相同。两个面被颗粒的厚度隔开。磨粒的最短面部尺寸的长度与其厚度之比至少为1∶1，以至少2∶1为佳，至少5∶1更好，最好是至少6∶1。

使用本发明的磨粒最大限度地减少了磨粒切磨部位上平表面的形成。这些平表面缩短了常规研磨制品的使用寿命。在研磨过程中，本发明的定型磨粒连续地断裂，暴露出新的切磨表面。因此，它们在使用期间自己磨尖。

本发明的磨粒可以用于涂敷研磨制品、粘合研磨制品、非织造研磨制品以及磨刷中。研磨制品的磨料中至少10%重量、最好是100%重量应当是本发明的磨粒。

用本发明的方法制得的颗粒可以用来制备涂敷研磨制品。涂敷研磨制品由衬材和用粘合剂粘在衬材上的至少一层磨料构成。这层磨料的一部分含有本发明的磨粒。这些磨粒的表面的几何形状以三角形为佳。为了有效地将本发明的磨粒排布在衬材上，最好在静电场中涂敷磨粒。静电场的电力线浓集在磨粒的边角和沿磨粒的边缘，由于颗粒相互排斥，它们在静电场中以最薄的边缘沉积在粘合剂上的方式定向，从而使颗粒的薄边缘在研磨操作期间能与加工部件接触。对于三角形颗粒，大约35%至65%的颗粒以顶端远离衬材、底边与粘合剂接触的方式定向，其余的颗粒则以底边远离衬材、顶端与粘合剂接触的方式定向。据信在等边三角形的颗粒采用这种构型时，每个颗粒与加工部件接触的表面积的总和在使用期间保持基本恒定，虽然每个个别的磨粒与加工部件的接触面积在使用期间会有变化。使用这里所介绍的磨粒最大限度地减少磨料切磨部位上平表面的形成。这些平表面缩短了常规研磨制品的使用寿命。在研磨过程中，本发明的定型磨粒连续断裂以暴露出新的切磨表面。因此，它们在使用中自己磨尖。

图1是适合本发明方法的一种模型的顶视图。

图2是适合本发明方法的一种模型的透视图。

图3是使用本发明磨粒的一种涂敷研磨制品的侧视图。

图4是本发明磨粒的放大12倍的显微照片，其中平面形状为三角形。

图5是本发明磨粒的放大12倍的显微照片，其中平面形状为矩形。

图6是本发明磨粒的放大12倍的显微照片，其中平面形状为圆形。

图7是使用本发明磨粒的涂敷研磨制品的另一实施方案的侧视图。

图8是用于制备本发明磨粒的装置的侧视图。

图9是可以在图8装置中使用的一种模具的示意透视图。

图10是图9模体的螺旋推进器及孔膛的横截面图。

这里所用的“分散体”一词是指加入到模槽中的组合物-该组合物被称作分散体，直到从中除掉了足够数量的挥发性组分使分散体固化为止;“磨粒的前体”是指当分散体处在模槽中时，从中除掉足量的挥发性组分以形成形状与模槽形状大致对应的固化坯体，这样得到的未烧结的颗粒即是“磨粒前体”;“磨粒”是指用本发明方法制得的烧结的颗粒。

本发明方法的第一步包括制造含有能转化成α-氧化铝的颗粒在液体中的分散体，液体中含有挥发性组分，最好是水。此分散体应该含有足量的液体以便使分散体的粘度低得足以确保容易加到模槽中，但是液体不要太多，以致于随后从模槽中除掉液体的花费过高。分散体中最好含约2%到90%重量的能转化成α-氧化铝的颗粒，最好是α-氧化铝-水合物（一水软铝石），以及至少10%重量、50%至70%更佳、最好是50%至60%重量的挥发性组分，以水为佳。相反，分散体中宜含有30%至50%”最好是40%至50%重量的固体。如果液体的百分含量太高，在它干燥时形成的颗粒中会产生太多的裂隙。如果液体的百分含量太低，分散体的泵送困难。不是一水软铝石的氧化铝水合物也可以使用。一水软铝石可以用已知方法制备或是可从市场购买。商品一水软铝石的实例包括Condea化学公司的“DISPERAL”和Vista化学公司的“DISPAL”。这些氧化铝一水合物是α形式，相当纯，也就是说，它们含有相当少的（如果有的话）非一水合物的水合物相，并且表面积高。本发明磨粒的物理性质通常取决于分散体中所用物质的类型。

最好分散体为凝胶态。这里所用的“凝胶”一词是分散在液体中的固体的三维网状结构。凝胶不会从倒置的试管中流出。

分散体中可以含有改性添加剂或改性添加剂的前体。改性添加剂可以增强磨粒的某些合乎要求的性质，或是提高随后的烧结步骤的效率。改性添加剂或其前体可以是可溶性盐的形式，通常是水溶性盐。它们通常由含金属的化合物构成，可以是镁、锌、铁、硅、钴、镍、锆、铪、铬、钇、镨、钐、镱、钕、镧、钆、铈、镝、铒、钛的氧化物的前体及其混合物。可以在分散体中存在的这些添加物的具体的浓度不很严格，可以视方便而定。通常，加入改性添加剂或改性添加剂的前体会使分散体胶凝。加热一段时间也会诱发分散体胶凝。

分散体中还可以含有成核剂以促进水合的或煅烧过的氧化铝向α-氧化铝转化。适合本发明的成核剂包括α-氧化铝、α-氧化铁或其前体、钛的氧化物及钛酸盐、氧化铬等的细颗粒，或是会在转化中起成核作用的任何其它物质。如果使用的话，成核剂的数量应当是以影响α-氧化铝的转化。在美国专利4，744，802中公开了这类分散体的成核作用。

在分散体中可以加入胶溶剂以生成更稳定的水溶胶或胶体分散体。本发明优选的胶溶剂是单质子酸或酸性化合物，例如乙酸、盐酸、甲酸和硝酸，以硝酸为佳。多质子酸作为胶溶剂不太理想，因为它们使分散体迅速胶凝，使得它不易处理和难以加入辅助组分。某些商品-水软铝石含有一定的酸滴定度（例如吸收的甲酸或硝酸），这将有助于形成稳定的分散体。

可以用任何合适的方法形成分散体，例如，简单地将氧化铝-水合物与含胶溶剂的水混合，或是形成氧化铝-水合物浆体再向其中加入胶溶剂。

本发明方法的第二步是构成模型，它至少有一个模槽，最好是有许多模槽。参看图1，模型10有一个表面12和许多槽14。

模型10可以由刚性材料制成，例如金属（如钢）。模型10最好由相当薄的铝或不锈钢片或带制成，例如厚度小于5厘米，最好是小于2厘米。参看图2，可以由模型10的第一表面或顶表面16中的通道15，模型10的第二表面或底表面18中的通道（未画出），或是由模型10的两个表面中的通道，进入模型10的槽14。在某些情形下，槽14可以延伸到模型10的全部厚度。或者是，槽14可以只延伸到模型10的一部分厚度。模型10的至少一面，即，形成模槽的一面，在除掉挥发性组分的步骤中可以保持暴露在周围的气氛中。如果模槽完全延伸到整个模型，模型的两个表面一般应为平面。这里所说的“平面”包括任何二维表面。但是，平面表面最好是平的或水平的。

槽14具有特定的三维形状。优选的槽的形状可以称为具有深度尺寸的三角形。但是，也可以采用其它形状，例如圆形、矩形、方形或它们的组合，它们都有深度尺寸。这个深度尺寸等于从表面12到槽14最低点的垂直距离。此外，槽的形状可以是其它立体几何形状的倒置，例如角锥形、截头角锥形、截球形、截椭球形、圆锥形和截头圆锥形。每个模型最好有至少20个槽，有至少100个槽更好。槽的深度可以是均匀的。也可以沿其长度和/或宽度变化。一个给定的模型的槽的形状可以相同或不同。

槽14的尺寸最好与所要求的磨粒尺寸大致对应，这要将预料中的收缩考虑在内。因此，将不需要粉碎、破裂或者切割磨粒以减小其尺寸。同样，在用本发明的方法制得磨粒之后，不需要将它们筛成适当的粒度。另外，不同批料的磨粒的大小基本上保持恒定，从而保证了各批颗粒大小及分布很一致。利用同样尺寸和形状的模槽，可以制得长宽比基本恒定的磨粒。

本发明方法的第三步包括用任何常用的技术将分散体加到槽14中。最好是用分散体淹没模型10的表面12。可以将分散体泵送到模型10的表面12上。接着用刮刀或涂布棒将一些分散体压入模型10的槽14中。未进入槽14中的剩余部分的分散体可以从模型10的表面12上除掉，再循环使用。虽然可以有一小部分分散体仍然保留在模型10的表面12上，但最好不这样。刮刀或涂布棒施加的压力通常小于100磅/平方英寸，以小于50磅/平方英寸为佳，最好是小于10磅/平方英寸。在此方法的一项实施方案中，最好是没有分散体的外露表面在由模型的平面表面形成的平面之上广泛扩延，以保证磨粒厚度的均匀性。还希望模槽周围的模型平表面上基本上没有分散体。

在将分散体注入槽14中之前，最好在模型10的表面12上和槽14的表面上涂敷一个防粘涂层。防粘涂层的作用是使磨粒的前体容易取下。制备防粘涂层的常用材料是硅氧烷和聚四氟乙烯。

本发明的方法的第四步包括在分散体处于模槽中时从分散体中除掉一部分液体，即它的挥发性组分，从而使分散体的粘度增加。最好是用蒸发法而不用外力（例如过滤）除掉挥发性组分。用蒸发方式除掉液体可以在室温或高温下进行。高温的范围是从约40℃至300℃。但是，在高温下的高干燥速度会在所形成的磨粒中产生不希望的裂隙。最好是在鼓风烘箱中将装有分散体的模型在从约50℃至约80℃的温度下加热约10到30分钟。必须从分散体中除掉足够数量的挥发性组分以便使其固化，从而形成形状与模槽的形状大致相似的磨粒前体。最好是从分散体中除掉足够数量的挥发性组分，以便使磨粒的前体容易从模槽中取出。通常，在此步骤中除掉分散体里多达40%的液体。这时磨粒的前体已无粘性，在从模型中取出时它们不会彼此粘连。

本发明方法的第五步涉及从模槽中取出磨粒的前体。此步骤由于在从分散体中除掉液体时分散体的收缩而变得可行。例如，分散体收缩20%或者更多并非罕见。从模槽中取出磨粒前体可以藉助重力，或者施以低压将它们压出模槽。

取出的磨粒前体与它们从中形成的模槽具有大致相同的形状。精确的复制是不大可能的，其理由有三。第一，分散体会收缩，于是磨粒的前体较小。第二，在从模槽中取出磨粒的前体时，它们的一些边角可能破碎或变圆。第三，当把分散体注入槽中时，分散体可能未完全装满模槽。应当指出，在整个过程中必须仔细地将上述这些因素减至最小。

磨粒的前体可以在模型外进一步干燥。如果在模型内将分散体干燥到了所要求的程度，这一附加的干燥步骤是不必要的。但是，在某些情形里采用这一附加的干燥步骤来使分散体在模型中的停留时间减至最小可能是经济的。在这一附加的干燥过程中，必须小心地防止在磨粒前体中形成裂隙。一般来说，磨粒前体应该在从约50℃至约160℃“最好是从约120℃至150℃的温度下，干燥约10到480分钟，最好是约120到400分钟。

本发明方法的第六步涉及将磨粒前体煅烧。在煅烧期间，除掉了基本上所有挥发性组分，分散体存在的各种组分被转化成金属氧化物。磨粒的前体一般被加热到从约400℃到约800℃的某个温度，并且保持在此温度范围内，直到已除掉了所结合的任何挥发物90%重量以上为止。在一个任选的步骤中，用浸渍法引入改性添加剂可能是理想的，水溶性盐可以用浸渍法引入到煅烧过的磨粒前体的孔中。然后将磨粒前体再次预烧。在欧洲专利申请293，163中对这一任选步骤有进一步的说明。

本发明方法的第七步涉及烧结磨粒前体以形成磨粒。在烧结之前，磨粒前体没有完全致密化，因此缺乏作为本发明的磨粒使用所要求的硬度。将磨粒前体加热到从约1000℃至约1650℃的某个温度，并且保持在这一温度范围内，直到基本上所有的α-氧化铝一水合物（或相当物质）都转化成氧化铝并且孔隙度减小到低于15%体积为止，这样进行烧结。为了达到这一转化程度，磨粒前体在烧结温度下必须停留的时间长短取决于多种因素，但是常常从约5秒钟到约48小时，优选的烧结时间范围是从约1分钟到约90分钟。可以采用其它的步骤来修改本发明的方法，例如将材料从煅烧温度快速加热到烧结温度，将分散体离心以除掉淤渣、废料等。另外，如果需要，可以将本方法的两个或更多的步骤合并以进行修改。在美国专利4，314，827中更充分地介绍了可以用来修改本发明方法的常规工艺步骤。

如图8所示，可以使用连续方法制造本发明的磨粒。图8中的装置60包括一个模型62、驱动机构64、模体66、前缘刮板68、水平刮刀70、炉子72、收集盘74和刷子76。现在参看图9，向供料装置80提供一种可挤压的分散体以便输送给模体66，分散体的液体中含有一种可以转化成α-氧化铝的物质（以后称作“可转化的物质”）的颗粒“P”。典型的供料装置可以包括捏合机与挤压机82的组合，它包含有一对反转的混合叶片，它们将可转化的物质混匀并压紧进入螺旋推进器通道84，以便用供料螺旋推时器88经过出口86输送。将可转化物质混合和压实的目的在于防止空洞，这些空洞可能产生不均匀的薄片。出料口86与泵90相连，该泵对可转化物质加压，并将它送到模体66的进料口92。

模体66包括一个纵向孔100，其中分别有第一末端102和第二末端104。进料口92与模体66的外部相连，孔80与第二末端104邻接。在孔100内装有一个螺旋推进器106，它有第一末端108和第二末端110。螺旋推进器106由纵向的螺杆根和沿其长度方向与螺杆根相连的螺旋形螺纹构成。螺旋推进器106的螺纹直径是恒定的，螺杆根在第一末端108处有第一直径。在第二末端110处的第二直径小于第一直径。因此，螺旋推进器106的螺纹深度在靠近进料口92处最大，朝向螺旋推进器106的第一末端108方向逐渐减小，但是整个螺纹直径恒定。由于螺纹深度逐渐减小，因此螺旋推进器106输送物质的能力沿其长度方向逐渐减小。

模体66包括一个或多个长形模具孔道112，它将模体66的外部与沿螺旋推进器106长度方向的孔100相连。在一项优选的实施方案中，模体66中包含有一个单个的长形模具孔道112，它适合于形成宽度大大超过厚度的薄片元件。模具孔道112相对于螺旋推进器106的位置和螺旋推进器106的构型相结合，能制得可转化物质的均匀的挤压薄片114。

马达116使螺旋推进器106在孔100中转动以便将可转化的物质挤压成薄片形式。螺旋推进器106的合适转速可以实验或分析方式确定，以便得到理想的均一挤压速度。如果螺旋推进器106转动太慢，多余的可转化物质可能经由最靠近第二末端104的那部分模具孔道112排出。类似地，如果螺旋推进器106转动太快，多余的可转化物质可能经由最靠近第一末端102的那部分模具孔道112排出。在适当的转动速度下，沿着孔100的压力是均匀的，从而经过模具孔道112压出厚度均匀的薄片。

当分散体流过模具孔道112时，它被压入到模型62的槽（未画出）中。模具孔道112与模型62严密对齐。模具孔道112和模型62之间的距离以约0.2英寸（0.51厘米）为佳。图8的模型62是一个柔性带，它由驱动机构64带动。最好是使带子以固定的速度移动。模型62中的槽可以有任何所要的几何形状，例如三角形、圆形或方形。模槽可以用常规方式形成，例如用机械加工、冲压或蚀刻法。这些槽可以延伸到整个带子，于是带子中有许多孔洞。柔性带62可以由能承受此方法操作条件的任何材料制成。最好是由诸如不锈钢或铝之类的金属制成的带子。模型62最好涂上防粘涂层，例如聚四氟乙烯，以促进干燥的前体粒子与模型62的槽的分离。

槽中的分散体的外露表面或表面最好是基本上不超过带的平面，以便保证用本方法制得的磨粒基本上是均匀的。在槽的通道周围和保留在带62的非凹进部分上的任何多余的分散体均被除掉，最好是用由沿带62安置在模体66下游的前缘刮板68。带62的顶面和底面可以用前缘刮刀68刮净。刮板68是安装在水平刮刀70和模体66之间。水平刮刀70进一步保证磨粒前体具有均一的厚度。刮板68最好是放得很靠近模具，以便使刮除操作不会将分散体带出槽外。如果刮板68是在离模具太远的下游，则多余的分散体的累积可能使槽中的分散体紧紧粘住在带子表面上的分散体。

带62中已填满的模槽被移入炉72中，该炉最好是空气循环炉。炉温最好设定在75℃左右。但是，炉温可以更高或更低，这取决于带62的速度和分散体的固体含量。模槽中的分散体保留着足够的液体来维持充分的粘着性，以便与类似的分散体材料接触时能够粘附或附着。分散体还有足够的粘性保持对带的粘附。在炉72中从分散体中除掉液体的挥发性组分。应当小心地使分散体足够慢地固化，以使磨粒中裂隙的形成减至最小。随着除掉挥发性组份的去除，磨粒的前体开始形成。因为它们的体积比它们从中形成的分散体小，这些磨粒前体将从带62中的槽中掉出来，并且可以收集在收集盘74中。然后将定型和干燥的磨粒前体煅烧和灼烧，最好是在转窑中（未画出）。熔烧最好是在1300℃至1400℃的温度下进行1到15分钟。保留在带62上和带的槽内的任何前体物质都可以去掉，最好是用转动刷76或其它的清除方法。

本发明的第二方面涉及具有特定三维形状的磨粒。具体地说，本发明的磨粒最好是形状为具有前表面和后表面的薄物体，前表面和后表面被颗粒的厚度分开。前表面和后表面具有基本上相同的几何形状。这些几何形状可以是三角形、矩形、圆形、椭圆形或者其它的规则或不规则的多角形。最优选的几何形状是三角形。对于本发明而言，三角形也包括有三边的多角形，其中的一个或多个边可以是弧形的，即，三角形的定义扩展到球面三角形。在三角形之中，等边三角形最为优选。图4表示放大12倍的三角形磨粒的照片。图5表示放大12倍的方形磨粒的照片。图6是放大12倍的圆形磨粒的照片。

在大多数情形里，磨粒的最短表面尺寸的长度与磨粒的厚度之比至少为1∶1，以至少2∶1为佳，至少5∶1更好，最好是至少6∶1。这里使用的“厚度”一词，在用于厚度在整个平面构型范围内有变化的颗粒上时，是指其最小厚度。如果颗粒的厚度基本均匀，最小厚度、最大厚度、平均厚度和中值厚度将基本相等。例如，在三角形的情形，如果厚度相当于“a”，三角形的最短边最好是至少“2a”。如果颗粒中的两个或更多的最短表面尺寸具有相同的长度，上述关系继续保持。在大多数情形里，磨粒是至少有三个边的多角形，每个边的长度都大于颗粒的厚度。在圆形、椭圆形或有很短的边的多角形的特定情形中，圆的直径、椭圆的最小直径或者能够将有很短边的多角形圈起的圆的直径，被认为是颗粒的最短表面尺寸。如果磨粒是在具有角锥形、圆锥形、截头角锥形、截头圆锥形、截球形或截椭球形形状的模槽中制得的，其厚度确定如下：（1）在角锥形或圆锥形的情形，厚度为垂直于颗粒底面的直线伸展到角锥或圆锥顶点的长度;（2）在截头角锥或截头圆锥的情形，厚度为垂直于截头角锥或截头圆锥的最大底面中心的直线伸展到截头角锥或截头圆锥较小底面的长度;（3）在截球或截椭球的情形，厚度为垂直于截球或截椭球的底面中心的直线伸展到截球或截椭球的弯曲边界的长度。颗粒的最短表面尺寸的长度是颗粒底面最短表面尺寸的长度（如果颗粒只有一个底），或者是颗粒最大底面表面尺寸的最短长度（如果颗粒有两个底）。颗粒的厚度最好是在从约25到500微米的范围内。与常规的未定型的磨砂相比，此长宽比使磨粒的性能改进。

本发明的磨粒可以在涂敷研磨制品、粘合研磨制品、非织造研磨制品和磨刷中使用。所列的研磨制品可以含有最高达100%的本发明的磨粒。另外，研磨制品中可以含有本发明磨粒与常规的磨粒或稀释剂粒子的掺混物，或者含有可侵蚀的团聚体，例如在美国专利4，799，939和5，078，753中介绍的那些。常规磨粒材料的代表性实例包括熔融氧化铝、碳化硅、石榴石、熔融锆刚玉、立方氮化硼、金钢石等。稀释剂粒子材料的代表性实例包括大理石、石膏和玻璃。但是，本发明研磨制品的磨粒中至少10%重量、最好是50%至100%重量应当是本发明的那类磨粒。在含磨粒的制品中可以使用本发明的不同形状磨粒的掺混物。本发明的氧化铝基的陶瓷磨粒还可以有一表面涂层。已知表面涂层可用来改进研磨制品中磨粒与粘合剂之间的粘接。另外，表面涂层可以防止磨粒盖顶。盖顶一词是用来描述被研磨的加工部件的金属颗粒熔焊在磨粒顶上的现象。在美国专利5，011，508、1，910，444、3，041，156、5，009，675、5，085，671、4，997，461和5，042，991中有对这类表面涂层的介绍。

参看图3，涂敷研磨制品30包括一个衬材32，衬材32的一个主表面上涂敷着第一层粘合剂34，以后称其为底涂层。在底涂层34中部分包埋着许多磨粒36。在磨粒36之上是第二层粘合剂38，以后称其为定型涂层。底涂层34的作用是将磨粒36固定在衬材32上，定型涂层38的作用是加固磨粒36。最好是一部分磨粒具有三角形的形状。这些磨粒今后将称为三角形磨粒。这些三角形磨粒之中，约35%至65%是以三角形的顶点40朝向远离衬材的方向在衬材上定向，其情形如图3所示。其余的三角形磨粒，则以三角形的底42朝向远离衬材的方向定向。但是，多达20%的粒子可能没有按上述的任何一种方式定向，例如，它们可能以粒子的三角形面与底涂层接触的方式躺在衬材上。这里所说的“顶点远离衬材”是指三角形颗粒的底边藉助底涂层粘接在衬材上;“顶点远离衬材”还包括相当于三角形颗粒的高的直线与铅垂线所成的倾角很小的那些情形，此时倾角通常小于45°，最好是小于30°。这里所说的“底远离衬材”及类似语句是指三角形颗粒的顶点藉助底涂层粘接在衬材上;“底远离衬材”包括相当于三角形颗粒的高的直线与铅垂线所成的倾角很小的那些情形，此时倾角通常小于45°，最好是小于30°。

在制造涂敷研磨制品期间，用静电涂布技术将三角形磨粒施加在底涂层之中。静电涂布使一部分三角形磨粒以底边远离衬材的方式定向，而另一部分则以顶远离衬材的方式定向。这种定向方式造成了涂敷研磨制品的性能改善。另外，这种定向方式形成了一种涂敷研磨制品，其中三角形磨粒与加工部件接触的表面积之和在研磨期间保持基本恒定，虽然任何个别磨粒与加工部件相接触的表面积在研磨期间均有变化。

预料会有少数的三角形磨粒不能以底或顶点粘结在衬材上，而是平躺在底涂层上，结果是三角形面与粘合剂接触。这些颗粒不起切磨作用。在磨料重量含量较低时平躺的粒子数将增多。在磨粒静电沉积期间，当颗粒之间的空间小得使颗粒没有足够的空间在沉积期间翻倒时，容易保持磨粒的优选取向。

最好是在整个研磨过程中磨粒层与加工部件相接触的总表面积基本上保持恒定。但是，在研磨期间，单个磨粒与加工部件相接触的表面积会有变化。在约35%至65%的磨粒以顶点远离衬材和约35%至65%的磨粒以底边远离衬材的情况下，可以达到这种效果。在研磨制品的整个使用寿命内。工作部件的切磨与表面抛光将保持基本上始终如一。

三角形磨粒可以定向或基本上所有的三角形磨粒都以顶点远离衬材。这一实施方案示于图7。参看图7，涂敷研磨制品50包含一个衬材52，在衬材52的一个主表面上涂敷着第一粘合剂层54，以后称其为底涂层。有大量的磨粒56部分包埋在底涂层54中。在磨料56之上是第二粘合剂层58，以后称其为定型涂层。底涂层54的作用是将磨粒56固着在衬材52上，而定型涂层58的作用是加固磨粒56。磨粒56中的一部分，一般不超过20%，可以不以顶点远离衬材52的方式定向。当然，衬材、磨粒、底涂层和定型涂层可以用制造图3中涂敷研磨制品中用的同样材料制造。

底涂层和定型涂层中含有一种树脂性粘合剂。底涂层的树脂性粘合剂与定型涂层的可以相同或不相同。适合这些涂层的树脂性粘合剂的实例包括酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、丙烯酸树脂、氨基塑料树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸化环氧树脂、聚氨酯树脂及它们的混合物。除了树脂性粘合剂之外，底涂层或定型涂层，或者两个涂层一起，还可以含有本技术中已知的添加剂，例如，填料、研磨助剂、润湿剂、表面活性剂、染料、颜料、偶联剂以及它们的混合物。填料的实例包括碳酸钙、二氧化硅、滑石、粘土、偏硅酸钙、白云石、硫酸铝及其组合物。研磨助剂定义为颗粒状物质，它的加入对于研磨的化学及物理过程有重大影响，从而使性能改进。具体地说，据信研磨助剂将（1）减小磨粒和被磨部件之间的摩擦，（2）防止“磨粒”盖顶，即，防止金属粒子熔焊在磨粒的顶上，（3）降低磨粒和加工部件之间的界面温度，或（4）减小研磨力。研磨助剂包括许多种不同的物质，可以是无机物或有机物。研磨助剂化学分类的实例包括蜡、有机卤化物、卤化物盐、金属及其合金。有机卤化物在研磨期间通常会破坏并释放出氢卤酸或气态的卤化物。这类物质的实例包括氯化蜡（例如四氯化萘、五氯化萘）和聚氯乙烯。卤化物盐的实例包括氯化钠、钾冰晶石、钠冰晶石、铵冰晶石、四氟硼酸钾、四氟硼酸钠、硅的氟化物、氯化钾、氯化镁。金属的实例包括锡、铅、铋、钴、锑、镉、铁和钛。其它的研磨助剂包括硫、有机硫化合物、石墨和金属硫化物。使用不同研磨助剂的组合也属于本发明的范围之内;在某些情形，这样可以产生增效作用。本发明的优选研磨助剂是冰晶石，最佳者为四氟硼酸钾。可以调节这些添加剂的用量以得到所希望的性质。使用超定型涂层也在本发明的范围之内。超定型涂层通常含有粘合剂和研磨助剂。粘和剂可以由诸如酚醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂等物质及它们的混合物构成。

可以在粘合磨料或非织造磨料中使用具有特定形状的磨粒，这也属于本发明的范围。粘合磨料中含有许多本发明的定型磨粒，它们被粘合剂粘结成定型物体。用于粘合磨料的粘合剂可以是金属类、有机类、或玻璃类粘合剂。定型磨粒可以设计成适合用于切割砂轮。非织造磨料中包含有许多定型磨粒，它们用有机粘合剂粘合到纤维状非织造织物之中。

以下实施例是对本发明具体实施方案的说明;但是，这些实施例仅供说明用，并不认为是对本发明的限制。

以下的步骤用于实施例1-10中。

制造定型磨粒的步骤

采用以下步骤制成分散体（44%固体）：

将商品名为：“DISPERAL”的α-氧化铝-水合物粉末（1，235份）和α-氧化铁（206份，10%FeOOH）用连续混合法分散在含有水（3，026份）和70%硝酸水溶液（71份）的溶液中。将这样形成的溶胶与亚硝酸镁（429份）混合形成凝胶，然后在约125℃的温度下于连续式干燥机中干燥，得到含44%固体的分散体。将此分散体用橡皮滚子加到模型中所需形状的模槽里。模槽中含有防粘涂层，该涂层为硅氧烷材料或聚四氟乙烯。将装好的模型放在鼓风烘箱中，在71℃的温度下保持20分钟。分散体在干燥时显著收缩，干燥过的磨粒前体在模槽中收缩。藉助重力从模型中取出磨粒前体。在从模型中取出磨粒前体之后，将它们在121℃的温度下干燥3小时。

将干燥过的磨粒前体加到煅烧炉的末端，该炉是直径为23厘米、长4.3米的不锈钢管，有一个2.9米的热区，管子与水平线成2.4°的倾角，以6转/分的速度转动，形成在管中约15分钟的停留时间。热区进入端的温度为350℃，热区的出口端温度为800℃。排出煅烧炉的物质被引入到温度保持约1390℃的窑中。窑是直径为8.9厘米、长1.32米的碳化硅管，该管相对于水平线倾斜4.4°，有一段76厘米的热区，以10.5转/分的速度转动，形成约4分钟的管内停留时间。排出窑体的物质进入室温下的空气中，收集在一个金属容器里，令其冷至室温。

制造和试验涂敷研磨制品的步骤

将本文所述实施例的磨粒用于根据制造涂敷研磨制品的常规方法制得的涂敷研磨制品中。先将磨粒用16-20目的筛（美国标准）过筛。用油漆刷将底涂层涂敷在圆片形的硬化纤维板衬材上。底涂层由常规的填充了碳酸钙的可溶酚醛树脂构成。用常规的静电涂布技术将磨粒注入到底涂层中。定型涂层由常规的填充碳酸钙的可溶酚醛树脂构成，将它用漆刷涂敷在磨粒上。在底涂层和定型涂层中，碳酸钙的浓度为52%重量，树脂浓度为48%。底涂层的树脂在88℃的温度下预固化90分钟，定型涂层树脂在88℃的温度下预固化90分钟，接着在100℃的温度下最后固化10小时。底涂层的近似涂布重量为160/平方米，磨粒层为905/平方米，定型涂层为987/平方米。

固化的圆片状（直径7英寸）涂敷研磨制品先以常规方式挠曲，以便使硬的粘合树脂可控地断裂，然后将其装在一个倾斜的铝质垫板上，用来研磨一个1.25厘米×18厘米的1018低碳钢加工件的表面。圆片以5000转/分的速度转动，覆盖着垫板倾斜边缘的那部分圆片以6.81千克的负荷与加工件接触，产生的圆片磨损轨迹约为140平方厘米。用每个圆片对分离的加工件研磨一分钟，每个圆片总计12分钟，或者研磨足够的一分钟一段的研磨时间，直到在任何一分钟时间里加工件上被除掉的金属不超过5克。涂敷研磨制品的性能通常表示成对照实施例A的百分数，也就是说，将对照实施例A的涂敷研磨制品从加工件上去掉的金属总量设定为100%，用实施例的涂敷研磨制品时除掉的金属数量则记为用对照实施例A的涂敷研磨制品时除掉之量的百分数。例如，用根据某一工作实施例的磨粒制成的涂敷研磨制品，所磨下的金属数量比对照实施例A的研磨制品多10%，则其性能为对照实施例A制品的110%。

实施例1

此实施例说明了使用根据“制造定型磨粒的步骤”制备的三角形磨粒的涂敷研磨制品的研磨性能。用来制造磨粒的模型有形状为等边三角形的模槽，各槽的边长为0.29厘米，深0.05厘米。从这种模槽中形成的磨粒是三角形的，其尺寸大致为各边0.157厘米，厚0.028厘米，（图1）。将采用三角形磨粒的涂敷研磨制品的性能与采用如对照实施例A中所示的筛号相当（16-20目美国标准）的无规形状磨粒的涂敷研磨制品相比较。

对照实施例A

在对照实施例A中使用的磨粒是由3M公司（St.Paul，Minnesota）购得的，商品名称为CUBITRON磨粒。CUBITRON含有93.5的α-氧化铝，它以2%重量的氧化铁和4.5%的氧化镁作为核心。将该磨粒用在涂敷研磨制品中并按上述进行试验。

实施例2

此实施例表明了使用根据“制造定型磨粒的步骤”制备的圆片形磨粒的涂敷研磨制品的研磨性能。制造这种圆盘形磨粒时使用的模型有直径0.23厘米、深0.05厘米的模槽（图6）。将使用圆片形磨粒的涂敷研磨制品的性能与使用实例1的三角形磨粒的涂敷研磨制品作比较。

实施例3

此实施例表明了使用根据“制造定型磨粒的步骤”制备的方形磨粒的涂敷研磨制品的研磨性能。制备方形磨粒使用的模型有各边为0.23厘米、深0.06厘米的模槽（图5）。将使用方形磨粒的涂敷研磨制品的性能与使用实施例1的三角形磨粒的涂敷研磨制品作比较。上述实施例的研磨性能列在表Ⅰ中。

有三角形磨粒的涂敷磨轮的总切磨量比有无规形状磨粒的磨轮提高74%，有方形磨粒的磨轮提高14%。

表Ⅰ总切磨量

实施例    磨粒形状    (对照实施例A的%)

对照例A    无规    100

1    三角形    174

2    圆片    78

3    方形    114

实施例4

此实施例表明了当在静电场中向纤维衬材上涂敷时三角形磨粒的定向。三角形磨粒按实施例1中方法制备。纤维圆片根据“试验和制造涂敷研磨制品的步骤”制备。

在低倍显微镜（10×）下观察带有磨粒的纤维圆片，对于四个圆片测定以顶点远离衬材的磨粒数目和以底边远离衬材的磨粒数目。磨粒的定向列在表Ⅱ。

表Ⅱ顶点远离衬材的    底边远离衬材的

圆片 磨粒%¹⁾磨粒%¹⁾

I    53%    47%

II    50%    50%

III    65%    35%

IV    55%    45%

1）不到5%的磨粒既不以顶点远离衬材、又不以底边远离衬材的方式定向。

当在静电场中涂敷磨粒时，大多数磨粒以顶点朝向或远离衬材的方式定向，平躺的粒子只占很小的百分数。另外，三角形磨粒定向成大约50%以顶点远离衬材，约50%以底边远离衬材。

实施例5

此实施例表明了用涂敷研磨制品所达到的表面光洁度的状况，这些涂敷研磨制品采用了按实施例1制得的三角形磨粒。对照实施例B、C和D采用按常规方法制得的无规形状的磨粒。这些磨粒分别筛成ANSI（美国国家标准研究所）粒级24、36和50（ANSI标准B74.18，1984）。对照实施例B、C、D的磨粒的化学成分与实施例1的磨粒相同。对照实施例B、C和D的涂敷研磨制品（即，磨轮）是用与对照实施例A中所述的同一材料制成的。表面光洁度是用一台6000转/分的Black    &    Decker电动研磨机磨掉一块15厘米×60厘米钢板上的油漆来测定的。钢的表面光洁度用一台Taylor-Hobson    Surtronic    3表面粗糙度测量仪测定。各种磨轮达到的表面光洁度列在表Ⅲ中。这里所用的“Ra”是指刻痕断面的算术平均偏差;“Rtm”是指刻痕断面的最大的峰-谷高度

表Ⅲ实施例    Ra(微米)    Rtm(微米)

5    4.1    25.1

对照例B    7.8    41.9

对照例C    6.9    37.2

对照例D    4.5    25.6

有三角形磨粒的涂敷磨轮所达到的表面光洁度优于对照实施例B和C的磨轮所达到的光洁度。用三角形磨粒所产生的光洁度与用对照实施例D的磨轮所产生的基本相同。

实施例6

此实施例表明了使用按实施例1方法制得的三角形磨粒的涂敷研磨制品的研磨性能。

根据“试验和制造涂敷研磨制品的步骤”试验磨轮，但是将试验以一分钟间隔延长到各个磨轮在最后一分钟间隔里磨掉同样数量的金属为止。将这些磨轮与对照实施例A的磨轮相比较。结果列在表Ⅳ中。

表Ⅳ到终点时磨掉

实施例    达到终点的时间(分)    的金属数量(克)

6    26    2515

对照例A    12    1033

此实施例表明，有三角形磨粒的磨轮的寿命比用常规的“CUBITRON”磨粒的磨轮长。本发明的磨轮在达到相等端点之前多磨掉143%的金属。

实施例7

此实施例说明了使用本发明的三角形磨粒和稀释剂颗粒（例如大理石）的掺混物制成的涂敷研磨制品的研磨性能。三角形磨粒是根据“制造定型磨粒的步骤”制备的。用来制造磨粒的模型有每边0.190厘米、深0.03厘米的模槽。用此模型制造的磨粒是三角形，其尺寸相当于美国标准筛25-30目。将三角形磨粒和ANSI36大理石按等重量掺混。以820克/平方米的涂布重量涂敷此磨粒/大理石掺混物。底涂层的涂布重量为160克/平方米。定型涂层的涂布重量为655克/平方米。对照实施例E中的磨粒（ANSI36）是按照对照实施例A中所述制得的。磨轮按照“试验涂敷研磨制品的步骤”进行试验。结果列在表Ⅴ。

表Ⅴ总切磨量

实施例    (对照实施例E的%)

对照实施例E    100

7    114

此实施例表明，含有三角形磨粒和大理石的掺混物的磨轮在总切磨量方面比含常规的无规形状溶胶-凝胶磨粒的磨轮提高14%。

实施例8

此实施例表明了三角形磨粒在高研磨压力下的研磨性能。按照与实施例1中所用的相同方式制备和试验样品，但是施加到转动磨轮上的试验负荷增加到8.6千克。对照实施例F中的磨粒按照对照实施例A中所述制备。对照实施例F中的磨粒使用ANSI24“CUBITRON”无规形状的磨粒。实验结果列在表Ⅵ中。

表Ⅵ总切磨量

实施例    (对照实施例F的%)

对照实施例F    100

8    143

此实施例表明，含有三角形磨粒的磨轮在高研磨压力下的研磨性能比含有无规形状磨粒的磨轮有改进。

实施例9

此实施表明了三角形磨粒的研磨性能。三角形磨粒按照与实施例1中使用的相同方式制备和试验，只是溶胶中不加亚硝酸镁。对照实施例G中的磨粒根据美国专利4，964，883制备。该磨粒含98%重量的α-氧化铝和2%重量的氧化铁成核剂。对照实施例G中的磨轮使用ANSI36“CUBITRON”无规形状的磨粒。试验结果列在表Ⅶ中。

此实施例表明，含有三角形磨粒但是不含氧化镁的磨轮，其研磨性能优于含无规形状磨粒的磨轮。

表Ⅶ总切磨量

实施例    (对照实施例G的%)

对照实施例G    100

9    136

实施例10

此实施例表明了与可侵蚀的团聚体相掺混的三角形磨粒的研磨性能。三角形磨粒按照与实施例1中所用的相同方式制备。可侵蚀的团聚体根据美国专利5，078，753实施例1制备。本实施例中使用的可侵蚀的团聚体能透过16目筛，但是阻留在30目筛上。将三角形磨粒和可侵蚀的聚集体掺混。磨轮按照在“制造和试验涂敷研磨制品的步骤”中所述的方式制备和试验。三角形磨粒的涂布量为614克/平方米。可侵蚀的团聚体的涂布量为205克/平方米。底涂层的涂布量为160克/平方米。定型涂层的涂布量为1065克/平方米。对照实施例H中的磨粒按照在对照实施例A中所述的同样方式制备。实验结果列于表Ⅷ。

此实施例表明，可以用三角形磨粒制成性能良好的开口式涂层结构。可侵蚀的团聚体支承着三角形磨粒并且为三角形磨粒提供了良好的定向。

表Ⅷ总切磨量

实施例    (对照实施例H的%)

对照实施例H    100

10    130

实施例11

在此实施例中，采用示于图8中的装置制成磨粒前体。用于此实施例的分散体在与“制造定型磨粒的步骤”中所述的相同条件下制备。一批三角形磨粒制备时不用刮拭技术，另一批则采用刮试技术。对照实施例J中的磨粒则采用对照实施例A所述的同样方式制备。按照在“制造和试验涂敷研磨制品的步骤”中所述的方式制备和试验磨轮。结果列在表Ⅸ中。

表Ⅸ总切磨量

实施例    (对照实施例J的%)

对照实施例J    100

11(不刮试)    119

11(刮试)    140

此实施例表明，刮拭装料的织物对于采用三角形磨粒的磨轮的研磨性能有好处。

对于本领域的技术人员，显然可以对本发明作出变动和修改而不偏离本发明的范围和精神，应当清楚，本发明不会不恰当地受这里列举的实施方案的限制。

Claims (36)

1、制备适合在研磨制品中作为磨料使用的磨粒的方法，该方法包括以下步骤：

(a)形成一种分散体，它在液体中含有能转化成α-氧化铝的颗粒，该液体含有一种挥发性组分；

(b)构成一个模型，它有一个第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述的第一表面是平面并且有通往具有特定形状的模槽的通道；

(c)将分散体注入所述模槽中；

(d)当分散体仍在模槽中时，从分散体中除掉液体里相当大部分的挥发性组分，以便形成形状与所述模槽形状大致相应的磨粒前体；

(e)从模型中取出磨粒前体；

(f)将取出的磨粒前体煅烧；和

(g)将煅烧过的磨粒前体烧结，形成磨粒。

2、权利要求1的方法，其中还包括在将分散体注入到模槽中之前先使其胶凝的步骤。

3、权利要求1的方法，其中所述分散体是在低于100磅/平方英寸的压力下注入到模槽中。

4、权利要求1的方法，其中所述模型的第一表面至少在步骤（d）中是暴露在围绕该模型的气氛中。

5、权利要求1的方法，其中步骤（d）是在室温和加压条件下进行。

6、权利要求1的方法，其中的步骤还包括，在从模型中取出磨粒前体之后和将其煅烧之前，将该磨粒前体干燥。

7、权利要求1的方法，其中所述模型含有许多具有特定形状的模槽。

8、权利要求7的方法，其中所述模型有至少20个槽。

9、权利要求1的方法，其中所述的能转化成α-氧化铝的颗粒包括α-氧化铝-水合物。

10、权利要求1的方法，其中所述分散体还含有一种改性添加剂或改性添加剂的前体。

11、权利要求1的方法，其中将分散体注入到模槽中时，其注入方式应使没有分散体的外露表面在超出该模型第一表面的平面之上广泛扩延。

12、权利要求1的方法，其中在步骤（c）中施加到模型第一表面之上的任何分散体部分，都在步骤（d）之前从模型的第一表面上去掉。

13、权利要求1的方法，其中在步骤（c）中被加入到模槽内并扩延到超出模型第一表面的平面的任何分散体部分，在步骤（d）之前都要从模型中去掉。

14、权利要求1的方法，其中所述第二表面是平面，所述模槽完全通过模型延伸到第二平面中的第二通道，而且没有分散体的外露表面在超出模型第二表面的平面之上广泛扩延。

15、权利要求14的方法，其中在步骤（c）中被施加到模型第二表面上的任何分散体部分，在步骤（d）之前都要从第二表面上去掉。

16、权利要求14的方法，其中在步骤（c）中加到模槽中并且扩延到超出模型第二表面的平面的任何分散体部分，在步骤（d）之前都要从模型中去掉。

17、权利要求1的方法，其中模槽的通道的形状为三角形。

18、一种含有粘合剂和磨料的研磨制品，其中至少10%重量的磨料是磨粒，每颗磨粒都有前表面和后表面，前后表面的几何形状基本相同，两个表面由磨粒的厚度分开，磨粒的最短表面尺寸的长度与磨粒的厚度之比至少为1∶1。

19、权利要求18的制品，其中磨粒的几何形状为三角形。

20、权利要求18的制品，其中磨粒的几何形状为矩形。

21、权利要求18的制品，其中磨粒的几何形状为圆形。

22、权利要求18的制品，其中磨粒的最短表面尺寸的长度与磨粒的厚度之比至少为2比1。

23、权利要求18的制品，其中磨粒的最短表面尺寸的长度与磨粒的厚度之比至少为5比1。

24、权利要求18的制品，其中磨粒还含有可浸蚀的团聚体。

25、权利要求18的制品，其中还包括一个衬材，该衬材有至少一层用粘合剂粘结于其上的磨料。

26、一种涂敷研磨制品，其中含有一个衬材，衬材上有用粘合剂粘结于其上的至少一层磨料，该磨料中含有磨粒，每粒磨粒都有前表面和后表面，两个表面被磨粒的厚度分隔开，所述表面具有三角形的几何形状，磨粒的厚度基本均匀并且小于三角形最短边的长度，其中约35%至约65%的三角形磨粒是以顶点远离衬材的方式定向，约35%至约65%的三角形磨粒以底边远离衬材的方式定向。

27、权利要求26的制品，其中有最多20%的三角形磨粒既不以底边也不以顶点远离衬材。

28、权利要求26的制品，其中所述磨料中含有可浸蚀的团聚体。

29、权利要求26的制品，其中还包括一个定型涂层。

30、权利要求26的制品，其中还包括一个超定型涂层。

31、一种涂敷研磨制品，其中包含一个衬材，衬材上有至少一层用粘合剂粘结于其上的磨料，其中至少10%重量的磨料是是磨粒，每颗磨粒都有前表面和后表面，前后表面的几何形状基本相同，两个表面被磨粒的厚度分开，磨粒的最短表面尺寸的长度与磨粒厚度之比至少为1比1，从而在使用该制品研磨期间，各个磨粒与加工部件的接触面积连续变化，但是各磨粒与加工部件的接触面积之和基本上保持恒定。

32、权利要求31的制品，其中磨粒具有三角型的表面，三角形磨粒中约35%至约65%以顶点远离衬材的方式定向，约35%至约65%的三角形磨粒以底边远离衬材的方式定向。

33、权利要求31的制品，其中磨料里还含有可侵蚀的团聚体。

34、权利要求31的制品，其中制品是粘合的研磨制品。

35、权利要求31的制品，其中制品是非织造的研磨制品。

36、权利要求31的制品，其中磨粒的厚度是从约35到约500微米。

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