JP7175308B2 - 研磨品とその形成方法 - Google Patents

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Description

以下は、研磨品及び研磨品の形成方法に関する。より具体的には、以下は結合材料中に研磨粒子を含む研磨品に関する。
機械加工用途で使用される研磨品には、通常、結合研磨品及び被覆研磨品が含まれる。被覆研磨品は、一般に、裏材と研磨粒子を裏材に固定するための接着剤コートとを有する層状物品であり、その最も一般的な例はサンドペーパーである。結合研磨品は、ホイール、ディスク、セグメント、取り付けポイント、ホーン、及び研削、研磨又は切断装置などの機械加工装置に取り付けることができるその他の物品形状の形態の、剛性の、通常はモノリシックな三次元研磨複合材料からなる。いくつかの結合研磨品は、たとえば耐火物で使用されるようなセラミック材料を含む特定のタイプのワークピースの研削、成形、又は切断に特に有用であり得る。
したがって、業界は、改善された結合研磨品及びそれらの使用方法を引き続き要求している。
第1の態様によれば、研磨品は本体を含み得る。本体は、結合成分及び結合成分内の研磨粒子を含み得る。結合成分は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料と性能向上材料を含み得る。性能向上材料は、六方晶窒化ホウ素を含み得る。性能向上材料の含有量は、結合成分の総体積に対して少なくとも約6体積%であり、約14体積%以下であり得る。
別の態様によれば、研磨品は本体を含み得る。本体は、結合成分及び結合成分内の研磨粒子を含み得る。結合成分は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料と性能向上材料を含み得る。性能向上材料は、六方晶窒化ホウ素を含み得る。本体は、少なくとも約50HRBで約85HRB以下の硬度を含み得る。
さらに別の態様によれば、研磨品は本体を含む。本体は、連続結合材料相、連続結合材料相内の研磨粒子、及び連続結合材料相内に分散された不連続性能向上材料相を含み得る。結合材料相は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み得る。性能向上材料相の硬度HPEMPは、結合材料相の硬度HBMPより低くてもよい。
さらに別の態様によれば、研磨品を形成する方法は、研磨品形成混合物を提供し、研磨品形成混合物を研磨品に成形することを含み得る。研磨品形成混合物は、結合形成混合物及び研磨粒子を含み得る。結合形成混合物は、未処理結合材料及び未処理性能向上材料を含み得る。未処理結合材料はFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み得る。未処理性能向上材料は六方晶窒化ホウ素を含み得る。研磨品形成混合物中の未処理性能向上材料の含有量は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約6体積%であり、約14体積%以下である。
さらに別の態様によれば、研磨品を形成する方法は、研磨品形成混合物を提供すること、及び混合物を研摩品に成形することを含み得る。結合形成混合物は未処理結合材料と未処理性能向上材料を含み得る。未処理結合材料はFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み得る。未処理性能向上材料は六方晶窒化ホウ素を含み得る。研磨品は本体を含むことができ、該本体は少なくとも約50HRBで、85HRB以下の硬度を有することができる。
さらに別の態様によれば、研磨品を形成する方法は、研磨品形成混合物を提供すること、及び混合物を研磨品に成形することを含み得る。研磨品は連続結合材料相、連続結合材料相内の研磨粒子及び連続結合材料相内に分散した不連続性能向上材料相を含み得る。結合材料相はFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み得る。性能向上材料相の硬度HPEMPは結合材料相の硬度HBMP未満であってもよい。
添付の図面を参照することにより、本開示をよりよく理解することができ、その多くの特徴及び利点が当業者に明らかになるであろう。
図1は、本明細書に記載される実施形態による研磨品を形成するためのプロセスを示すフローチャートを含む。 図2は、比較試料研磨品の性能と比較した本明細書に記載される実施形態により形成された研磨品の性能を示すプロットを含む。 図3は、比較試料研磨品の性能と比較した明細書に記載される実施形態により形成された研磨品の性能を示すプロットを含む。 図4は、比較試料研磨品の性能と比較した明細書に記載される実施形態により形成された研磨品の性能を示すプロットを含む。 図5A及び5Bは本明細書に記載される実施形態に従って形成された研磨品の微細構造の画像を含む。 図6A及び6Bは、比較研磨品の微細構造の画像を含む。
異なる図面で同じ参照記号を使用している場合は、類似又は同一のアイテムを示す。
好ましい実施形態の詳細な説明
例えば、セラミックスやガラスなどのさまざまなワークピースの研削を含む研削に使用できる研磨品及び技術が開示されている。特定の実施形態によれば、本明細書に記載の研磨品は、耐火材料を研削するために使用することができ、耐火材料の研削に使用される従来の研削工具よりも改善された性能、寿命、及び効率を有することが実証されている。
特定の実施形態によれば、本明細書に記載の研磨品は結合成分内に研磨粒子を含み得る。結合成分は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料と性能向上材料を含み得る。
特定の実施形態によれば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)及びスズ(Sn)の合計含有量を有する結合材料として定義することができ、これは結合材料の総体積の少なくとも約50体積%のような,結合材料の総体積の大半を占める。
さらに他の実施形態によれば、性能向上材料は、六方晶窒化ホウ素(hBN)を含み得る。さらに他の実施形態によれば、性能向上材料は、六方晶窒化ホウ素から本質的になるものであってもよい。
図1は、本明細書に記載の実施形態に従って研磨品を形成する方法を示すフローチャートを含む。図1に示すように、プロセス100は、研磨粒子及び結合形成混合物を含有する研磨品形成混合物を提供することによってステップ101で開始することができる。結合形成混合物は、未処理結合材料及び未処理性能向上材料を含み得る。本明細書における「未処理」材料への言及は、処理中に化学的又は物理的な変化を必ずしも受けても受けなくてもよい出発材料を指す。
さらに他の実施形態によれば、研磨品形成混合物は、特定の含有量の研磨粒子を含み得る。例えば、研磨品形成混合物は、研磨品形成混合物の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%、又は少なくとも約13体積%、又は少なくとも約14体積%の研磨粒子含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、研磨品形成混合物は、約25体積%以下、例えば約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下、又は約18体積%以下、又は約17体積%、又は約16体積%以下、又は約15体積%以下の研磨粒子含有量を含み得る。混合物形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の研磨粒子含有量を含み得ることが理解されよう。さらに、研磨品形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の研磨粒子含有量を含み得ることが理解されよう。
さらに別の実施形態によれば、研磨粒子は、天然材料(例えば、鉱物)、又は合成的に生成された組成物などの無機材料を含み得る。いくつかの適切な無機材料には、酸化物、炭化物、窒化物、オキシカーバイド、オキシナイトライド、ダイヤモンド、他の天然鉱物、又はそれらの組み合わせが含まれ得る。特定の非限定的な実施形態では、研磨粒子は、立方晶窒化ホウ素(cBN)、溶融アルミナ、焼結アルミナ、炭化ケイ素、又はそれらの混合物であり得る。
さらに別の実施形態によれば、研磨粒子は超研磨材料であってもよい。特定の他の実施形態において、研磨材料は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含み得る。さらに他の実施形態では、超研磨材料は本質的にダイヤモンドからなっていてもよい。さらに他の実施形態では、超研磨材料は、本質的に立方晶窒化ホウ素からなっていてもよい。さらに他の実施形態では、超研磨材料は、少なくとも約8、例えば少なくとも約8.5、さらには少なくとも約9などのモース硬度を有し得る。
さらに他の実施形態によれば、研磨粒子は特定の平均粒径を有し得る。例えば、研磨粒子は、少なくとも約100ミクロン、例えば少なくとも約150ミクロン、又は少なくとも約200ミクロン、又は少なくとも約250ミクロン、又は少なくとも約300ミクロン、又は少なくとも約350ミクロン、又は少なくとも約400ミクロン、又は少なくとも約450ミクロンの平均粒径を有し得る。さらに他の実施形態によれば、研磨粒子は、約1000ミクロン以下、例えば、約950ミクロン以下、又は約900ミクロン以下、又は約850ミクロン以下、又は約800ミクロン以下、又は約750ミクロン以下、又は約700ミクロン以下、又は約650ミクロン以下、又は約600ミクロン以下、又は約550ミクロン以下の平均粒径を有し得る。研磨粒子は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の平均粒径を有し得ることが理解されよう。研磨粒子は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の平均粒径を有し得ることがさらに理解されよう。
さらに別の実施形態によれば、研磨粒子は、研磨品の形成及び性能を促進し得るコーティングを含み得る。特定の実施形態では、コーティングは、例えばニッケルなどの金属コーティングであってもよい。さらに他の実施形態によれば、コーティングは、酸化鉄、ガンマアミノプロピルトリエトキシシランなどのシラン、又はシリカであってもよい。
さらに他の実施形態によれば、研磨粒子のコーティングは特定の厚さを有してもよい。例えば、研磨粒子のコーティングの平均厚さは、少なくとも約1.25ミクロン、例えば少なくとも約1.5ミクロン、少なくとも約1.75ミクロン、少なくとも約2.0ミクロン、少なくとも約2.25ミクロン、少なくとも約2.5ミクロン、又は少なくとも約3.0ミクロンであり得る。ただし、平均厚さは、例えば約8.0ミクロン以下、約7.5ミクロン以下、7.0ミクロン以下、6.5ミクロン以下、6.0ミクロン以下、5.5ミクロン以下、5.0ミクロン以下、4.5ミクロン以下、又は4.0ミクロン以下に制限され得る。コーティングの平均厚さは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値であり得ることが理解されよう。コーティングの平均厚さは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値であり得ることがさらに理解されよう。
他の実施形態によれば、研磨粒子のコーティングは、研磨粒子の外表面の特定の部分を覆うように形成することができる。例えば、コーティングは、研磨粒子の外表面積の少なくとも約50%、例えば少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は研磨粒子の本質的に外表面全体を覆うことができる。さらに他の非限定的な実施形態では、コーティングは、研磨粒子の外表面積の約99%以下、例えば研磨粒子の外表面の約95%以下、約90%以下、約80%以下、約70%以下、又は約60%以下を覆うことができる。コーティングは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の研磨粒子の任意のパーセントを覆ってもよいことが理解されよう。コーティングは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の研磨粒子の任意のパーセントを覆ってもよいことがさらに理解されよう。
研磨粒子についてさらに言及すると、研磨粒子の形態は、アスペクト比(これは長さと幅の寸法間の比である)によって説明することができる。長さは研磨粒子の最長寸法であり、幅は所与の研磨粒子の二番目に長い寸法であることが理解されよう。本明細書の実施形態によれば、研磨粒子は、約2:1以下、さらには約1.5:1以下のアスペクト比(長さ:幅)を有し得る。特定の例において、研磨粒子は、それらが約1:1のアスペクト比を有するように、本質的に等軸であり得る。
さらに他の実施形態によれば、研磨品形成混合物は、結合形成混合物の特定の含有量を含み得る。例えば、研磨品形成混合物は、研磨品形成混合物の総体積に対して少なくとも約55体積%、例えば少なくとも約58体積%、又は少なくとも約60体積%、又は少なくとも約63体積%、又は少なくとも約65体積%、又は少なくとも約68体積%、又は少なくとも約70体積%、又は少なくとも約73体積%、又は少なくとも約75体積%、又は少なくとも約78体積%、又は少なくとも約80体積%、又は少なくとも約83体積%、又は少なくとも約85体積%、又は少なくとも約88体積%、又は少なくとも約90体積%の結合形成混合物含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、研磨品形成混合物は、約95体積%以下、例えば約92体積%以下、又は約90体積%以下、又は約87体積%以上、又は約85体積%以下、又は約82体積%以下、又は約80体積%以下、又は約77体積%以下、又は約75体積%以下、又は約72体積%以下、又は約70体積%以下、又は約67体積%以下、又は約65体積%以下の結合形成混合物含有量を含み得る。研磨品形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の結合形成混合物含有量を含み得ることが理解されよう。研磨品形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の結合形成混合物含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、特定の含有量の未処理結合材料を含み得る。例えば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積の少なくとも約60体積%、例えば少なくとも約63体積%、又は少なくとも約63体積%、又は少なくとも約68体積%、又は少なくとも約70体積%、又は少なくとも約73体積%、又は少なくとも約75体積%、又は少なくとも約78体積%、又は少なくとも約80体積%、又は少なくとも約83体積%、又は少なくとも約85体積%、又は少なくとも約88体積%、又は少なくとも約90体積%の未処理結合材料含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、結合形成混合物は、約94体積%以下、例えば、約92体積%以下、又は約90体積%、約87体積%以下、又は約85体積%以下、又は約82体積%以下、又は約80体積%以下、又は約77体積%以下、又は約75体積%、又は約72体積%以下、又は約70体積%以下、又は約67体積%以下、又は約65体積%以下の未処理結合材料含有量を含み得る。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の未処理結合材料含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の未処理結合材料含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、未処理結合材料は、未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み得る。未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)及びスズ(Sn)の総含有量を有する未処理結合材料として定義することができ、これは結合材料の総体積の少なくとも約50体積%のような、未処理結合材料の総体積の大部分を占める。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、特定の含有量の鉄(Fe)を含み得る。例えば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約30体積%、例えば少なくとも約35体積%、又は少なくとも約38体積%、又は少なくとも約40体積%、又は少なくとも約43体積%、又は少なくとも約45体積%、又は少なくとも約48体積%、又は少なくとも約50体積%の鉄(Fe)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して約70体積%以下、例えば約67体積%以下、又は約65体積%以下、又は約62体積%以下、又は約60体積%以下、又は約57体積%以下、又は約55体積%以下の鉄(Fe)含有量を含み得る。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量の鉄(Fe)を含み得る。例えば、未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して、少なくとも約30体積%、例えば、少なくとも約35体積%、又は少なくとも約38体積%、又は少なくとも約40体積%、又は少なくとも約43体積%、又は少なくとも約45体積%、又は少なくとも約48体積%、又は少なくとも約50体積%の鉄(Fe)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して約70体積%以下、例えば、約67体積%以下、又は約65体積%以下、又は約62体積%以下、又は約60体積%以下、又は約57体積%以下、又は約55体積%以下の鉄(Fe)含有量を含み得る。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の鉄(Fe)含有量を含むことがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、特定の含有量のコバルト(Co)を含み得る。例えば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のコバルト(Co)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して約25体積%以下、例えば約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のコバルト(Co)含有量を含み得る。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量のコバルト(Co)を含み得る。例えば、未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば、少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のコバルト(Co)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合形成混合物の総体積に対して約25体積%以下、例えば、約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のコバルト(Co)含有量を含み得る。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は特定の含有量の銅(Cu)を含み得る。例えば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約20体積%、例えば少なくとも約21体積%、又は少なくとも約22体積%%、又は少なくとも約23体積%、又は少なくとも約24体積%、又は少なくとも約25体積%、又は少なくとも約26体積%、又は少なくとも約27体積%、又は少なくとも約28体積%、又は少なくとも約29体積%、又は少なくとも約30体積%の銅(Cu)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して約50体積%以下、例えば約49体積%以下、又は約48体積%以上、又は約47体積%以下、又は約46体積%以下、又は約45体積%以下、又は約44体積%以下、又は約43体積%以下、又は約42体積%以下、又は約41体積%以下、又は約40体積%以下の銅(Cu)含有量を含み得る。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の銅(Cu)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の銅(Cu)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量の銅(Cu)を含み得る。例えば、未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約20%、例えば、少なくとも約21体積%、又は少なくとも約22体積%、又は少なくとも約23体積%、又は少なくとも約24体積%、又は少なくとも約25体積%、又は少なくとも約26体積%、又は少なくとも約27体積%、又は少なくとも約28体積%、又は少なくとも約29体積%、又は少なくとも約30体積%の銅(Cu)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合形成混合物の総体積に対して約50体積%以下、例えば、約49体積%以下、約48体積%以下、又は約47体積%以下、又は約46体積%以下、又は約45体積%以下、又は約44体積%以下、又は約43体積%以下、又は約42体積%以下、又は約41体積%以下、又は約40体積%以下の銅(Cu)含有量を含み得る。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の銅(Cu)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の銅(Cu)含有量を含むことがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、特定の含有量のニッケル(Ni)を含み得る。例えば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のニッケル(Ni)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して約30体積%以下、例えば約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のニッケル(Ni)含有量を含み得る。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量のニッケル(Ni)を含み得る。例えば、未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のニッケル(Ni)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合形成混合物の総体積に対して約30体積%以下、例えば、約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のニッケル(Ni)含有量を含み得る。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材が上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のニッケル(Ni)の含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、特定の含有量のスズ(Sn)を含み得る。例えば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のスズ(Sn)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して約30体積%以下、例えば約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のスズ(Sn)含有量を含み得る。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量のスズ(Sn)を含み得る。例えば、未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のスズ(Sn)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合形成混合物の総体積に対して約30体積%以下、例えば、約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%のスズ(Sn)含有量を含み得る。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物中の未処理Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
本明細書に記載の特定の実施形態によれば、未処理結合材料は結合粉末の形態であってもよい。結合粉末中の未処理結合粒子は、例えば、50ミクロン以下、又は40ミクロン以下の平均直径を有し得る。
さらに他の実施形態によれば、結合形成混合物は、特定の含有量の未処理性能向上成分を含み得る。例えば、結合形成混合物は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約6体積%、例えば少なくとも約6.25体積%、又は少なくとも約6.5体積%、又は少なくとも約6.75体積%、又は少なくとも約7.0体積%、又は少なくとも約7.25体積%、又は少なくとも約7.5体積%、又は少なくとも約7.75体積%、又は少なくとも約8.0体積%の未処理性能向上成分含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、結合形成混合物は、約14体積%以下、例えば約13.75体積%以下、又は約13.5体積%以下、約13.25体積%以下、又は約13.0体積%以下、又は約12.75体積%以下、又は約12.5体積%以下、又は約12.25体積%以下、又は約12.0体積%以下の未処理性能向上成分含有量を含み得る。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の未処理性能向上成分含有量を含み得ることが理解されよう。結合形成混合物は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の未処理性能向上成分含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、未処理性能向上成分は、特定の平均粒径を有し得る。例えば、未処理性能向上成分は、少なくとも約10ミクロン、例えば、少なくとも約10.1ミクロン、又は少なくとも約10.2ミクロン、又は少なくとも約10.3ミクロン、又は少なくとも約10.4ミクロン、又は少なくとも約10.5ミクロン、又は少なくとも約10.6ミクロン、又は少なくとも約10.7ミクロン、又は少なくとも約10.8ミクロン、又は少なくとも約10.9ミクロン、又は少なくとも約11.0ミクロンの平均粒径を有し得る。さらに他の実施形態によれば、ミクロン又は約以下、未処理性能向上成分は、約12以下ミクロン以下、例えば、約11.9ミクロン以下、又は約以下11.8ミクロン以下、又は約11.7ミクロン以下、又は約11.6ミクロン以下、又は約11.5ミクロン以下、又は約11.4ミクロン以下、又は約11.3ミクロン以下、又は約11.2ミクロン以下、又は11.1ミクロン以下の平均粒径を有し得る。未処理性能向上成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の平均粒径を有し得ることが理解されよう。未処理性能向上成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の平均粒径を有し得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、未処理性能向上成分は、特定の形状を有する粒子を含み得る。例えば、性能向上成分の粒子は球形を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は凝集形状を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は不規則な形状を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は小板形状を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は樹状形状を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は棒状の形状を有してもよい。
もう一度図1を参照すれば、ステップ101で混合物を提供した後、プロセスは、研磨品形成混合物から結合研磨品を形成し、結合形成混合物内に研磨粒子を組み込むことにより、ステップ102に続く。研磨品形成混合物は、任意の所望のサイズの任意の所望の三次元形状に成形され得る。例えば、混合物をホイール、ディスク、セグメント、装着されたポイント、砥石、及び他の物品形状に成形されることができ、これは研削又は研磨装置などの機械加工装置に装着することができる。
特定の実施形態では、混合物は、ホットプレスを使用して結合研磨品に成形され得る。混合物のホットプレスは、少なくとも約750℃、例えば、少なくとも約800℃、少なくとも約850℃、少なくとも約900℃、少なくとも約950℃、又は少なくとも約990℃の温度で実施することができる。さらに他の実施形態では、混合物のホットプレスは、約1000℃以下、約950℃以下、約900℃以下、約850℃以下、約800℃以下、約750℃以下、又は約710℃以下の温度で実施することができる。混合物のホットプレスは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の温度で実行できることが理解されよう。
他の実施形態によれば、混合物のホットプレスは、少なくとも約0.5トン/インチ 例えば、少なくとも約1.0トン/インチ 少なくとも約1.5トン/インチ 少なくとも約2.0トン/インチ、少なくとも約2.5トン/インチ、又は少なくとも約2.9トン/インチの圧力で行うことができる。さらに他の実施形態では、混合物のホットプレスは、約3トン/インチ以下、約2.5トン/インチ以下、約2.0トン/インチ以下、約1.5トン/インチ以下、又は約2.0トン/インチ以下の温度で実施することができる。混合物のホットプレスは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の圧力で実行できることが理解されよう。
さらに他の実施形態では、混合物は、コールドプレスを使用して結合研磨品に成形され得る。混合物のコールドプレスは、少なくとも約750℃、例えば、少なくとも約800℃、少なくとも約850℃、少なくとも約900℃、少なくとも約950、又は少なくとも約990℃の温度で実施することができる。さらに他の実施形態では、混合物のコールドプレスは、約1000℃以下、約950℃以下、約900℃以下、約850℃以下、約800℃以下、約750℃以下、約710℃以下の温度で実施することができる。混合物のコールドプレスは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の温度で実行できることが理解されよう。
他の実施形態によれば、混合物のコールドプレスは、少なくとも約0.5トン/インチ 例えば、少なくとも約1.0トン/インチ 少なくとも約1.5トン/インチ、少なくとも約2.0トン/インチ、少なくとも約2.5トン/インチ、又は少なくとも約2.9トン/インチの圧力で行うことができる。さらに他の実施形態では、混合物のコールドプレスは、約3トン/インチ以下、約2.5トン/インチ以下、約2.0トン/インチ以下、約1.5トン/インチ以下、又は約2.0トン/インチ以下の温度で行うことができる。混合物のホットプレスは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の圧力で実行できることが理解されよう。
他の実施形態によれば、形成された研磨品は、特定の特徴を有する本体を有し得る。上述のように、特定の実施形態によれば、研磨品の本体は結合成分と該結合成分内の研磨粒子を含み得る。
さらに他の実施形態によれば、研磨品の本体は、特定の含有量の研磨粒子を含み得る。例えば、研磨品の本体は、研磨品の本体の総体積に対して、少なくとも約5体積%、例えば、少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%、又は少なくとも約13体積%、又は少なくとも約14体積%の研磨粒子含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、研磨品の本体は、約25体積%以下、例えば、約24体積%以下、又は約23体積%以下、約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下、又は約18体積%以下、又は約17体積%以下、又は約16体積%以下、又は約15体積%以下の研磨粒子含有量を含み得る。研磨品の本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の研磨粒子含有量を含み得ることが理解されよう。研磨品の本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の研磨粒子含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに別の実施形態によれば、研磨粒子は、天然材料(例えば、鉱物)、又は合成的に生成された組成物などの無機材料を含み得る。いくつかの適切な無機材料には、酸化物、炭化物、窒化物、オキシカーバイド、オキシナイトライド、ダイヤモンド、他の天然鉱物、又はそれらの組み合わせが含まれ得る。特定の、非限定的な実施形態では、研磨粒子は、立方晶窒化ホウ素(cBN)、溶融アルミナ、焼結アルミナ、炭化ケイ素、又はそれらの混合物であってもよい。
さらに別の実施形態によれば、研磨粒子は超研磨材料であってもよい。特定の他の実施形態において、研磨材料は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含み得る。さらに他の実施形態では、超研磨材料は本質的にダイヤモンドからなっていてもよい。さらに他の実施形態では、超研磨材料は、本質的に立方晶窒化ホウ素からなっていてもよい。さらに他の実施形態では、超研磨材料は、少なくとも約8、例えば、少なくとも約8.5、又は少なくとも約9のモース硬度を有し得る。
さらに他の実施形態によれば、研磨粒子は特定の平均粒径を有し得る。例えば、研磨粒子は、少なくとも約100ミクロン、例えば、少なくとも約150ミクロン、又は少なくとも約200ミクロン、又は少なくとも約250ミクロン、又は少なくとも約300ミクロン、又は少なくとも約350ミクロン、又は少なくとも約400ミクロン、又は少なくとも約450ミクロンの平均粒径を有し得る。さらに他の実施形態によれば、研磨粒子は、約1000ミクロン以下、例えば、約950ミクロン以下、又は約900ミクロン以下、又は約850ミクロン以下、又は約800ミクロン以下、又は約750ミクロン以下、又は約700ミクロン以下、又は約650ミクロン以下、又は約600ミクロン以下、又は約550ミクロン以下の平均粒径を有し得る。研磨粒子は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の平均粒径を有し得ることが理解されよう。研磨粒子は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の平均粒径を有し得ることがさらに理解されよう。
さらに別の実施形態によれば、研磨粒子は、研磨品の形成及び性能を促進し得るコーティングを含み得る。特定の実施形態では、コーティングは、例えばニッケルなどの金属コーティングであり得る。さらに他の実施形態によれば、コーティングは、酸化鉄、シラン、例えばガンマアミノプロピルトリエトキシシラン、又はシリカであり得る。
さらに他の実施形態によれば、研磨粒子のコーティングは特定の厚さを有し得る。例えば、研磨粒子のコーティングの平均厚さは、少なくとも約1.25ミクロン、例えば、少なくとも約1.5ミクロン、少なくとも約1.75ミクロン、少なくとも約2.0ミクロン、少なくとも約2.25ミクロン、少なくとも約2.5ミクロン、又は少なくとも約3.0ミクロンであり得る。ただし、平均厚さは、例えば約8.0ミクロン以下、約7.5ミクロン以下、7.0ミクロン以下、6.5ミクロン以下、6.0ミクロン以下、5.5ミクロン以下、5.0ミクロン以下、4.5ミクロン以下、又は4.0ミクロン以下であり得る。コーティングの平均厚さは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値であり得ることが理解されよう。コーティングの平均厚さは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値であり得ることがさらに理解されよう。
他の実施形態によれば、研磨粒子のコーティングは、研磨粒子の外表面の特定の部分を覆うように形成することができる。例えば、コーティングは、研磨粒子の外表面積の少なくとも約50%、例えば、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は研磨粒子の本質的に全外表面を覆うことができる。さらに他の非限定的な実施形態では、コーティングは、研磨粒子の外表面積の約99%以下、例えば、研磨粒子の外表面の約95%以下、約90%以下、約80%以下、約70%以下、又は約60%以下を覆うことができる。コーティングは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の研磨粒子の任意のパーセントを覆い得ることが理解されよう。コーティングは、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の研磨粒子の任意のパーセントを覆い得ることがさらに理解されよう。
研磨粒子についてさらに言及すると、研磨粒子の形態は、アスペクト比(これは長さと幅の寸法間の比である)によって説明することができる。長さが研磨粒子の最長寸法であり、幅が所与の研磨粒子の二番目に長い寸法であることが理解されよう。本明細書の実施形態によれば、研磨粒子は、約2:1以下、約1.5:1以下のアスペクト比(長さ:幅)を有し得る。特定の例において、研磨粒子は、それらが約1:1のアスペクト比を有するように、本質的に等軸であり得る。
さらに他の実施形態によれば、研磨品の本体は、特定の含有量の結合成分を含み得る。例えば、研磨品の本体は、研磨品の本体の総体積に対して少なくとも約55体積%、例えば、少なくとも約58体積%、又は少なくとも約60体積%、又は少なくとも約63体積%、又は少なくとも約65体積%、又は少なくとも約68体積%、又は少なくとも約70体積%、又は少なくとも約73体積%、又は少なくとも約75体積%、又は少なくとも約78体積%、又は少なくとも約80体積%、又は少なくとも約83体積%、又は少なくとも約85体積%、又は少なくとも約88体積%、又は少なくとも約90体積%の結合成分含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、研磨品の本体は、約95体積%以下、例えば、約92体積%以下、又は約90体積%以下、約87体積%以上、又は約85体積%以下、又は約82体積%以下、又は約80体積%以下、又は約77体積%以下、又は約75体積%以下、又は約72体積%以下、又は約70体積%以下、又は約67体積%以下、又は約65体積%以下の結合成分含有量を含み得る。研磨品の本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の結合成分含有量を含み得ることが理解されよう。研磨品の本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の結合成分含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分は、特定の含有量の結合材料を含み得る。例えば、結合成分は、結合成分の総体積に対して少なくとも約60体積%、例えば、少なくとも約63体積%、又は少なくとも約63体積%、又は少なくとも約68体積%、又は少なくとも約70体積%、又は少なくとも約73体積%、又は少なくとも約75体積%、又は少なくとも約78体積%、又は少なくとも約80体積%、又は少なくとも約83体積%、又は少なくとも約85体積%、又は少なくとも約88体積%、又は少なくとも約90体積%の結合材料含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、結合成分は、約94体積%以下、例えば、約92体積%以下、又は約90体積%以下、又は約87体積%以下、又は約85体積%以下、又は約82体積%以下、又は約80体積%以下、又は約77体積%以下、又は約75体積%以下、又は約72体積%以下、又は約70体積%以下、又は約67体積%以下、又は約65体積%以下の結合材料含有量を含み得る。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の結合材料含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の結合材料含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み得る。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材は、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)と錫(Sn)の総含有量を有する結合材料として定義することができ、これは結合材料の総体積の大部分、例えば、結合材料の総体積に対して少なくとも約50体積%を占める。
さらに他の実施形態によれば、結合成分は特定の含有量の鉄(Fe)を含み得る。例えば、結合成分は、結合成分の総体積に対して、少なくとも約30体積%、例えば、少なくとも約35体積%、又は少なくとも約38体積%、又は少なくとも約40体積%、又は少なくとも約43体積%、又は少なくとも約45体積%、又は少なくとも約48体積%、又は少なくとも約50体積%の鉄(Fe)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分は、結合成分の総体積に対して約70体積%以下、例えば約67体積%以下、又は約65体積%以下、又は約62体積%以下、又は約60体積%以下、又は約57体積%以下、又は約55体積%以下の鉄(Fe)含有量を含み得る。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量の鉄(Fe)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約30体積%、例えば、少なくとも約35体積%、又は少なくとも約38体積%、又は少なくとも約40体積%、又は少なくとも約43体積%、又は少なくとも約45体積%、又は少なくとも約48体積%、又は少なくとも約50体積%の鉄(Fe)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して約70体積%以下、例えば、約67体積%以下、又は約65体積%以下、又は約62体積%以下、又は約60体積%以下、又は約57体積%、又は約55体積%以下の鉄(Fe)含有量を含み得る。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分は特定の含有量のコバルト(Co)を含み得る。例えば、結合成分は、結合成分の総体積に対して、少なくとも約5体積%、例えば、少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のコバルト(Co)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分は、結合成分の総体積に対して約25体積%以下、例えば、約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のコバルト(Co)含有量を含み得る。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量のコバルト(Co)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合成分の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のコバルト(Co)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合成分の総体積に対して約25体積%以下、例えば、約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のコバルト(Co)含有量を含み得る。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のコバルト(Co)含有量を含むことがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分は特定の含有量の銅(Cu)を含み得る。例えば、結合成分は、結合成分の総体積に対して少なくとも約20体積%、例えば、少なくとも約21体積%、又は少なくとも約22体積%、又は少なくとも約23体積%、又は少なくとも約24体積%、又は少なくとも約25体積%、又は少なくとも約26体積%、又は少なくとも約27体積%、又は少なくとも約28体積%、又は少なくとも約29体積%、又は少なくとも約30体積%の銅(Cu)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分は、結合成分の総体積に対して約50体積%以下、例えば約49体積%以下、又は約48体積%以下、又は約47体積%以下、又は約46体積%以下、又は約45体積%以下、又は約44体積%以下、又は約43体積%以下、又は約42体積%以下、又は約41体積%以下、又は約40体積%以下の銅(Cu)含有量を含み得る。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の銅(Cu)含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の銅(Cu)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量の銅(Cu)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合成分の総体積に対して、少なくとも約20体積%、例えば少なくとも約21体積%、又は少なくとも約22体積%、又は少なくとも約23体積%、又は少なくとも約24体積%、又は少なくとも約25体積%、又は少なくとも約26体積%、又は少なくとも約27体積%、又は少なくとも約28体積%、又は少なくとも約29体積%、又は少なくとも約30体積%の銅(Cu)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合成分の総体積に対して、約50体積%以下、例えば、約49体積%以下、又は約48体積%以下、又は約47体積%以下、又は約46体積%以下、又は約45体積%以下、又は以下約44体積%、又は約43体積%以下、又は約42体積%以下、又は約41体積%以下、又は約40体積%以下の銅(Cu)含有量を含み得る。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の銅(Cu)含有量を含み得ることがが理解されよう。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の銅(Cu)含有量を含むことがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分は特定の含有量のニッケル(Ni)を含み得る。例えば、結合成分は、結合成分の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば、少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のニッケル(Ni)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分は、結合成分の総体積に対して約30体積%以下、例えば約29体積%以下、又は約28体積%、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又はさらに約19体積%以下のニッケル(Ni)含有量を含み得る。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量のニッケル(Ni)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合成分の総体積に対して、少なくとも約5体積%、例えば、少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のニッケル(Ni)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合成分の総体積に対して約30体積%以下、例えば、約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のニッケル(Ni)含有量を含み得る。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値及び最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分は特定の含有量のスズ(Sn)を含み得る。例えば、結合成分は、結合成分の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のスズ(Sn)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分は、結合成分の総体積に対して約30体積%以下、例えば、約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又はさらに約19体積%以下のスズ(Sn)含有量を含み得る。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量のスズ(Sn)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合成分の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のスズ(Sn)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合成分の総体積に対して約30体積%以下、例えば、約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は以下約24体積%、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%のスズ(Sn)含有量を含み得る。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分中のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合成分は、特定の含有量の性能向上成分を含み得る。例えば、結合成分は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約6体積%、例えば、少なくとも約6.25体積%、又は少なくとも約6.5体積%、又は少なくとも約6.75体積%、又は少なくとも約7.0体積%、又は少なくとも約7.25体積%、又は少なくとも約7.5体積%、又は少なくとも約7.75体積%、又は少なくとも約8.0体積%の性能向上成分含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、結合成分は、約14体積%以下、例えば約13.75体積%以下、又は約13.5体積%以下、又は以下約13.25体積%、又は約13.0体積%以下、又は約12.75体積%以下、又は約12.5体積%以下、又は約12.25体積%以下、又は約12.0体積%以下の性能向上成分含有量を含み得る。結合成分は上述の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の性能向上成分含有量を含み得ることが理解されよう。結合成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の性能向上成分含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、性能向上成分は、特定の平均粒径を有し得る。例えば、性能向上成分は、少なくとも約10ミクロン、例えば、少なくとも約10.1ミクロン、又は少なくとも約10.2ミクロン、又は少なくとも約10.3ミクロン、又は少なくとも約10.4ミクロン、又は少なくとも約10.5ミクロン、又は少なくとも約10.6ミクロン、又は少なくとも約10.7ミクロン、又は少なくとも約10.8ミクロン、又は少なくとも約10.9ミクロン、又は少なくとも約11.0ミクロンの平均粒径を有し得る。さらに他の実施形態によれば、ミクロン又は約以下の、性能向上成分は、約12ミクロン以下、例えば、約11.9ミクロン以下、又は約11.8ミクロン以下、又は約11.7ミクロン以下、又は約11.6ミクロン以下、又は約11.5ミクロン以下、又は約11.4ミクロン以下、又は約11.3ミクロン以下、又は約11.2ミクロン以下、又は約11.1ミクロン以下の平均粒径を有し得る。性能向上成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の平均粒子径を有し得ることが理解されよう。性能向上成分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の平均粒子径を有し得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、性能向上成分は、特定の形状を有する粒子を含み得る。例えば、性能向上成分の粒子は球形を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は凝集形状を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は不規則な形状を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は小板形状を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は樹状形状を有してもよい。さらに他の実施形態によれば、性能向上成分の粒子は棒状の形状を有してもよい。
さらに他の実施形態によれば、本体は、研磨品の本体の体積全体に存在し得る特定の含有率の多孔性を含み得る。特定の実施形態によれば、多孔性は開放多孔性であってもよい。さらに他の実施形態によれば、多孔性は閉鎖多孔性であってもよい。さらに他の実施形態によれば、多孔性は、開放多孔性と閉鎖多孔性の組み合わせであってもよい。特定の実施形態では、本体は、本体の総体積に対して、少なくとも約2体積%、例えば、少なくとも約3体積%、又は少なくとも約4体積%、又は少なくとも約5体積%、又は少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%の多孔性を有し得る。さらに他の実施形態によると、本体は、本体の総体積に対して、約20体積%以下、例えば、約19体積%以下、又は約18体積%以下、又は約17体積%以下、又は約16体積%以下、又は約15体積%以下、又は約14体積%以下、又は約13体積%以下、又は約12体積%以下の多孔性を有することができる。本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の多孔性を含み得ることが理解されよう。本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の多孔性を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、本体は、ASTM E18‐16に従って測定される特定のHRB硬度を有し得る。例えば、本体は、少なくとも約50HRB、例えば少なくとも約52HRB、又は少なくとも約55HRB、又は少なくとも約58HRB、又は少なくとも約60HRB、又は少なくとも約63HRB、又は少なくとも約65HRBの硬度を有し得る。さらに他の実施形態によれば、本体は、約85HRB以下、例えば、約82HRB以下、又は約80HRB以下、又は約78HRB以下、又は約75HRB以下、又は約73HRB以下、又は約70HRB以下の硬度を有し得る。本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の硬度を有し得ることが理解されよう。本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の硬度を有し得ることがさらに理解されよう。
さらに別の実施形態によれば、本体は、特定の相を有する相材料部分を含み得る。例えば、本体の相材料部分は、結合材料相と、結合材料相内に分散された性能向上材料相とを含み得る。特定の実施形態によれば、結合材料相は連続相であり得る。本明細書に記載される実施形態の目的のために、連続相は、本体全体に分布し、同じ相材料の少なくとも1つの他の領域に相互接続される相材料の規定領域として定義され得る。特定の他の実施形態によれば、性能向上材料相は不連続相であり得る。本明細書に記載の実施形態の目的のために、不連続相は本体全体に分布し、相互に接続されていない相材料の規定された領域として定義され得る。
さらに他の実施形態によれば、研磨品の本体は、特定の含有量の相材料部分を含み得る。例えば、研磨品の本体は、研磨品形成混合物の総体積に対して少なくとも約55体積%、例えば、少なくとも約58体積%、又は少なくとも約60体積%、又は少なくとも約63体積%、又は少なくとも約65体積%、又は少なくとも約68体積%、又は少なくとも約70体積%、又は少なくとも約73体積%、又は少なくとも約75体積%、又は少なくとも約78体積%、又は少なくとも約80体積%、又は少なくとも約83体積%、又は少なくとも約85体積%、又は少なくとも約88体積%、又は少なくとも約90体積%の相材料部分含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、研磨品の本体は、約95体積%以下、例えば約92体積%以下、又は約90体積%以下、又は約87体積%以下、又は約85体積%以下、又は約82体積%以下、又は約80体積%以下、又は約77体積%以下、又は約75以下体積%、又は約72体積%以下、又は約70体積%以下、又は約67体積%以下、又は約65体積%以下の相材料部分含有量を含み得る。研磨品の本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の相材料部分含有量を含み得ることが理解されよう。研磨品の本体は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の相材料部分含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、相材料部分は、特定の含有量の結合材料相を含み得る。例えば、相材料部分は、相材料部分の総体積に対してなくとも約60体積%、例えば、少なくとも約63体積%、又は少なくとも約63体積%、又は少なくとも約68体積%、又は少なくとも約70体積%、又は少なくとも約73体積%、又は少なくとも約75体積%、又は少なくとも約78体積%、又は少なくとも約80体積%、又は少なくとも約83体積%、又は少なくとも約85体積%、又は少なくとも約88体積%、又は少なくとも約90体積%の結合材料相含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、相材料部分は、約94体積%以下、例えば、約92体積%以下、又は約90体積%以下、又は約87体積%以下、又は約85体積%以下、又は約82体積%以下、又は約80体積%以下、又は約77体積%以下、又は約75体積%以下、又は約72体積%以下、又は約70体積%以下、又は約67体積%以下、又は約65体積%以下の結合材料相含有量を含み得る。相材料部分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の結合材料相含有量を含み得ることが理解されよう。相材料部分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の結合材料相含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み得る。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)及びスズ(Sn)の合計含有量を有する結合材料相として定義され得る。これは、結合材料の総体積の少なくとも約50体積%など、結合材料相の総体積の大部分を占める。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、特定の含有量の鉄(Fe)を含み得る。例えば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して少なくとも約30体積%、例えば、少なくとも約35体積%、又は少なくとも約38体積%、又は少なくとも約40体積%、又は少なくとも約43体積%、又は少なくとも約45体積%、又は少なくとも約48体積%、又は少なくとも約50体積%の鉄(Fe)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して約70体積%以下、例えば約67体積%以下、又は約65体積%以下、又は約62体積%以下、又は約60体積%以下、又は約57体積%以下、又は約55体積%以下の鉄(Fe)含有量を含み得る。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量の鉄(Fe)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約30体積%、例えば、少なくとも約35体積%、又は少なくとも約38体積%、又は少なくとも約40体積%、又は少なくとも約43体積%、又は少なくとも約45体積%、又は少なくとも約48体積%、又は少なくとも約50体積%の鉄(Fe)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して約70体積%以下、例えば、約67体積%以下、又は約65体積%以下、又は約62体積%以下、又は約60体積%以下、又は約57体積%、又は約55体積%以下の鉄(Fe)含有量を含み得る。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の鉄(Fe)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、特定の含有量のコバルト(Co)を含み得る。例えば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のコバルト(Co)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して約25体積%以下、例えば約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のコバルト(Co)含有量を含み得る。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量のコバルト(Co)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合材料相の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば、少なくとも約6体積、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のコバルト(Co)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合材料相の総体積に対して約25体積%以下、例えば、約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のコバルト(Co)含有量を含み得る。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のコバルト(Co)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相は特定の含有量の銅(Cu)を含み得る。例えば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して少なくとも約20体積%、例えば少なくとも約21体積%、又は少なくとも約22体積%、又は少なくとも約23体積%、又は少なくとも約24体積%、又は少なくとも約25体積%、又は少なくとも約26体積%、又は少なくとも約27体積%、又は少なくとも約28体積%、又は少なくとも約29体積%、又は少なくとも約30体積%の銅(Cu)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して約50体積%以下、例えば約49体積%以下、又は約48体積%以下、又は約47体積%以下、又は約46体積%以下、又は約45体積%以下、又は約44体積%以下、又は約43体積%以下、又は約42体積%以下、又は約41体積%以下、又は約40体積%以下の銅(Cu)含有量を含み得る。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の銅(Cu)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の銅(Cu)含有量を含むことがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量の銅(Cu)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合材料相の総体積に対して少なくとも約20体積%、例えば少なくとも約21体積%、又は少なくとも約22体積%、又は少なくとも約23体積%、又は少なくとも約24体積%、又は少なくとも約25体積%、又は少なくとも約26体積%、又は少なくとも約27体積%、又は少なくとも約28体積%、又は少なくとも約29体積%、又は少なくとも約30体積%の銅(Cu)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合材料相の総体積に対して約50体積%以下、例えば、約49体積%以下、又は約48体積%以下、又は約47体積%以下、又は約46体積%以下、又は約45体積%以下、又は約44体積%以下、又は約43体積%以下、又は約42体積%以下、又は約41体積%以下、又は約40体積%以下の銅(Cu)含有量を含み得る。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の銅(Cu)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の銅(Cu)含有量を含むことがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相は特定の含有量のニッケル(Ni)を含み得る。例えば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のニッケル(Ni)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して約30体積%以下、例えば約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のニッケル(Ni)含有量を含み得る。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量のニッケル(Ni)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合材料相の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば、少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のニッケル(Ni)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合材料相の総体積に対して約30体積%以下、例えば、約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のニッケル(Ni)含有量を含み得る。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のニッケル(Ni)含有量を含むことがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相は特定の含有量のスズ(Sn)を含み得る。例えば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のスズ(Sn)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、結合材料相の総体積に対して約30体積%以下、例えば約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、又は約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%以下のスズ(Sn)含有量を含み得る。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、特定の含有量のスズ(Sn)を含み得る。例えば、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合材料相の総体積に対して少なくとも約5体積%、例えば、少なくとも約6体積%、又は少なくとも約7体積%、又は少なくとも約8体積%、又は少なくとも約9体積%、又は少なくとも約10体積%、又は少なくとも約11体積%、又は少なくとも約12体積%のスズ(Sn)含有量を含み得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、結合材料相の総体積に対して約30体積%以下、例えば、約29体積%以下、又は約28体積%以下、又は約27体積%以下、又は約26体積%以下、又は約25体積%以下、約24体積%以下、又は約23体積%以下、又は約22体積%以下、又は約21体積%以下、又は約20体積%以下、又は約19体積%のスズ(Sn)含有量を含み得る。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値のスズ(Sn)含有量を含み得ることが理解されよう。結合材料相のFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値のスズ(Sn)含有量を含むことがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、相材料部分は、特定の含有量の性能向上材料相を含み得る。例えば、相材料部分は、相材料部分の総体積に対して少なくとも約6体積%、例えば、少なくとも約6.25体積%、又は少なくとも約6.5体積%、又は少なくとも約6.75体積%、又は少なくとも約7.0体積%、又は少なくとも約7.25体積%、又は少なくとも約7.5体積%、又は少なくとも約7.75体積%、又は少なくとも約8.0体積%の性能向上材料相含有量を含み得る。さらに別の実施形態によれば、相材料部分は、約14体積%以下、例えば約13.75体積%以下、又は約13.5体積%以下、又は約13.25体積%以下、又は約13.0体積%以下、又は約12.75体積%以下、又は約12.5体積%以下、又は約12.25体積%以下、又は約12.0体積%以下の性能向上材料相含有量を含み得る。相材料部分は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値の性能向上材料相含有量を含み得ることが理解されよう。相材料部分は、上述の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値の性能向上材料相含有量を含み得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、ASTM E384に従って測定される特定のVHN硬度HBMPを有し得る。例えば、結合材料相は、少なくとも約100VHN、例えば、少なくとも約102VHN、又は少なくとも約105VHN、又は少なくとも約107VHN、又は少なくとも約110VHN、又は少なくとも約112VHN、又は少なくとも約115VHN、又は少なくとも約117VHN、又は少なくとも約120VHNの硬度を有し得る。さらに他の実施形態によれば、結合材料相は、約500VHN以下、例えば、約490VHN以下、又は約480VHN以下、又は約475VHN以下、又は約470VHN、又は約465VHN以下、又は約460VHN以下、又は約455VHN以下、又はさらに約450VHN以下の硬度を有し得る。結合材料相の硬度は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の任意の値であり得ることが理解されよう。結合材料相の硬度は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値であり得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、性能向上材料相は、ASTM E384に従って測定される特定のVHN硬度HPEMPを有し得る。例えば、性能向上材料相は、少なくとも約10VHN、例えば、少なくとも約12VHN、又は少なくとも約15VHN、又は少なくとも約17VHN、又は少なくとも約20VHN、又は少なくとも約22VHN、又は少なくとも約25VHN、又は少なくとも約27VHN、又は少なくとも約30VHNの硬度を有し得る。さらに他の実施形態によれば、性能向上材料相は、約300VHN以下、例えば、約290VHN以下、又は約280VHN以下、又は約270VHN以下、又は約260VHN以下、又は約250VHN以下、又は約240VHN以下、又は約230VHN以下、又は約220VHN以下、又は約210VHN以下、又は約200VHN以下の硬度を有し得る。性能向上材料相の硬度は、上記の最小値と最大値のいずれの間の任意の値であり得ることが理解されよう。性能向上材料相の硬度は、上記の最小値と最大値のいずれかの間の範囲内の任意の値であり得ることがさらに理解されよう。
さらに他の実施形態によれば、性能向上材料相の硬度HPEMPは、結合材料相の硬度HBMPより低くてもよい。
多くの異なる態様及び実施形態が可能である。それらの態様及び実施形態のいくつかを以下に説明する。本明細書を読んだ後、当業者は、それらの態様及び実施形態が例示にすぎず、本発明の範囲を限定しないことを理解するであろう。実施形態は、以下に列挙される項目のうちの任意の1つ以上に従うことができる。
実施形態1。本体を含む研磨品であって、該本体が結合成分;及び結合成分内の研磨粒子を含み、結合成分がFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料と性能向上材料を含み、性能向上材料が六方晶窒化ホウ素を含み、性能向上材料の含有量が、結合成分の総体積に対して少なくとも約6体積%であり、約14体積%以下である、上記研磨品。
実施形態2。本体を含む研磨品であって、該本体が結合成分;及び結合成分内の研磨粒子を含み、結合成分が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料と性能向上材料を含み、性能向上材料が六方晶窒化ホウ素を含み、本体が、少なくとも約50HRBであり、約85HRB以下の硬度を含む、上記研磨品。
実施形態3。本体を含む研磨品であって、該本体が連続結合材料相;連続結合材料相内の研磨粒子;及び連続結合材料相内に分散した不連続性能向上材料相を含み、結合材料相が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み、性能向上材料相の硬度HPEMPが、結合材料相の硬度HBMPよりも小さい、上記研磨品。
実施形態4。研磨品を形成する方法であって、研磨品形成混合物を提供すること、及び研磨品形成混合物を研磨品に成形することを含み、研磨品形成混合物は、結合形成混合物及び研磨粒子を含み、結合形成混合物は、未処理結合材料と未処理性能向上材料を含み、未処理結合材料はFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み、未処理性能向上材料は六方晶窒化ホウ素を含み、研磨品形成混合物中の未処理性能向上材料は、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約6体積%であり、約14体積%以下である、上記方法。
実施形態5。研磨品を形成する方法であって、研磨品形成混合物を提供すること、及び混合物を研磨品に成形することを含み、結合形成混合物が未処理結合材料と未処理性能向上材料を含み、未処理結合材料がFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み、未処理性能向上材料は六方晶窒化ホウ素を含み、研磨品は少なくとも約50HRBであり、約85HRB以下の硬度を有する、上記方法。
実施形態6。研磨品を形成する方法であって、研磨品形成混合物を提供すること、及び混合物を研磨品に成形することを含み、研磨品は、連続結合材料相;連続結合材料相内の研磨粒子;連続結合材料相内に分散した不連続性能向上材料相を含み、結合材料相は、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料を含み、性能向上材料相の硬度HPEMPは結合材料相の硬度HBMPより小さい、上記方法。
実施形態7。性能向上成分が六方晶窒化ホウ素からなる、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態8。未処理性能向上成分が六方晶窒化ホウ素からなる、実施態様4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態9。研磨品中の性能向上成分の含有量は、研磨材の総体積に対して、少なくとも約6体積%であり、約14体積%以下である、実施形態2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態10。研磨品形成混合物中の未処理性能向上成分の含有量は、前記結合形成混合物の合計体積に対して少なくとも約6体積%であり、約14体積%以下である、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態11。性能向上成分が、少なくとも約10ミクロンの平均粒径を有する、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態12。未処理性能向上成分が、少なくとも約10ミクロンの平均粒径を有する、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態13。性能向上成分が約12ミクロン以下の平均粒径を有する、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態14。未処理性能向上成分が、約12ミクロン以下の平均粒径を有する、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態15。本体は少なくとも約50HRBの硬度を有する、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態16。本体が約85HRB以下の硬度を有する、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態17。研磨品が、研磨品の総体積に対して少なくとも約55体積%の結合成分含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態18。研磨品形成混合物が、研磨品形成混合物の総体積に対して少なくとも約55体積%の結合形成混合物含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態19。研摩品が、研磨品の総体積に対して約95体積%以下の結合成分含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態20。研磨品形成混合物が、研磨品形成混合物の総体積に対して約95体積%以下の結合形成混合物含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態21。研磨品が、研磨品の総体積に対して少なくとも約5体積%の研磨粒子含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態22。研磨品形成混合物が、研磨品形成混合物の総体積に対して少なくとも約5体積%の研磨粒子含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態23。研摩品が、研磨品の総体積に対して約25体積%以下の研磨粒子含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態24。研磨品形成混合物が、研磨品形成混合物の総体積に対して約25体積%以下の研磨粒子含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態25。研磨品が多孔性を含み、多孔性が相互に接続された多孔性であり、多孔性が閉鎖多孔性である実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態26。研磨品が、さらに、研磨品の総体積に対して少なくとも約2体積%の多孔性含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態27。研磨品がさらに、研磨品の総体積に対して約20体積%以下の多孔性含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態28。結合成分が、結合成分の総体積に対して少なくとも約30体積%の鉄(Fe)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態29。結合形成混合物が、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約30体積%の鉄(Fe)含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態30。結合成分が、結合成分の総体積に対して約70体積%以下の鉄(Fe)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態31。結合形成混合物が、結合成分の総体積に対して約70体積%以下の鉄(Fe)含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態32。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約30体積%のFe含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態33。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約70体積%のFe含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態34。結合成分が、結合成分の総体積に対して少なくとも約5体積%のコバルト(Co)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態35。結合形成混合物が、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約5体積%のコバルト(Co)含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態36。結合成分が、結合成分の総体積に対して約25体積%以下のコバルト(Co)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態37。結合形成混合物が、形成混合物の総体積に対して約25体積%以下のコバルト(Co)含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態38。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約5体積%のCo含有量を含mu、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態39。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約25体積%のCo含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態40。結合成分が、結合成分の総体積に対して少なくとも約20体積%の銅(Cu)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態41。結合形成混合物が、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約20体積%の銅(Cu)の含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態42。結合成分が、結合成分の総体積に対して約50体積%以下の銅(Cu)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態43。結合形成混合物が、結合形成混合物の総体積に対して約50体積%以下の銅(Cu)含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態44。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約20体積%の銅(Cu)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態45。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約50体積%の銅(Cu)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態46。結合成分が、結合成分の総体積に対して少なくとも約5体積%のニッケル(Ni)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態47。結合形成混合物が、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも5体積%程度のニッケル(Ni)含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態48。結合成分が、結合成分の総体積に対して約30体積%以下のニッケル(Ni)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態49。結合形成混合物が、結合形成混合物の総体積に対して約30体積%以下のニッケル(Ni)含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態50。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約5体積%のニッケル(Ni)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態51。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約30体積%のニッケル(Ni)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態52。結合成分が、結合成分の総体積に対して少なくとも約2体積%のスズ(Sn)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態53。結合形成混合物が、結合形成混合物の総体積に対して少なくとも約2体積%のスズ(Sn)含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態54。結合成分が、結合成分の総体積に対して約20体積%以下のスズ(Sn)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態55。結合形成混合物が、結合形成混合物の総体積に対して約20体積%以下のスズ(Sn)含有量を含む、実施形態4、5、及び6のいずれか一項に記載の方法。
実施形態56。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約2体積%のスズ(Sn)の含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態57。Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料が、Fe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料の総体積に対して少なくとも約20体積%のスズ(Sn)含有量を含む、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態58。研磨粒子がダイヤモンドを含み、研磨粒子が立方晶窒化ホウ素(cBN)を含み、研磨粒子がダイヤモンドからなり、研磨粒子が立方晶窒化ホウ素(cBN)からなる、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態59。研磨粒子が、少なくとも約100ミクロンの平均粒径を有する、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
実施形態60。研磨粒子が、約1000ミクロン以下の平均粒径を有する、実施形態1、2、3、4、5、及び6のいずれか一項に記載の複合フィルム又は方法。
例1
本明細書に記載される実施形態に従って、サンプル研磨品S1を形成し、比較サンプル研磨品CS1と比較した。サンプル研磨品S1及び比較サンプル研磨品CS1は、以下の表1に示す研磨品形成混合物から成形した。
Figure 0007175308000001
表1に記載された混合物を、サンプル研磨品に成形した。すべてのサンプル研磨品を試験して、各サンプルの各製品の消費出力(電力)を測定することにより、研削性能を比較した。研削試験は、以下の表2に示すパラメーターに従って実施した。
Figure 0007175308000002
図2は、各サンプル研削砥石の研削サイクルごとに消費される平均出力(電力)を示すグラフである。図2に示すように、比較サンプル1(すなわち、性能向上成分としてhBNを添加しない研削ホイール)と比較して、本明細書に記載の実施形態に従って形成されたサンプル研磨品S1は電力消費の改善を示した。
例2
サンプル研磨品S2を本明細書に記載の実施形態に従って形成し、比較サンプル研磨品CS2及びCS3と比較した。サンプル研磨品S1及び比較サンプル研磨品CS2及びCS3は、以下の表3に示す研磨品形成混合物から成形した。
Figure 0007175308000003
表3に記載された混合物を、サンプル研磨品に成形した。すべてのサンプル研磨品を試験して、各サンプルの平均摩耗と平均電力消費を測定することにより、研削性能を比較した。研削試験は、以下の表4に示すパラメーターに従って実施した。
Figure 0007175308000004
図3は、各サンプル研磨ホイールの正規化された平均摩耗を示すグラフである。図3に示すように、hBNの濃度が増加するにつれて、各研磨品が受ける平均摩耗が増大する(すなわち、ホイール寿命が減少する)。
図4は、各サンプル研磨ホイールについて経時的に消費される平均出力(電力)を示すグラフである。図4に示すように、hBNの濃度が増加するにつれて、各研磨品について示される平均電力消費が減少する(すなわち、ホイール研削性能が向上する)。
例3
結合成分のサンプルS3を本明細書に記載の実施形態に従って形成し、比較サンプル結合成分CS4と比較した。サンプルS3及び比較サンプルCS4は、以下の表5に示す結合成分混合物から成形した。
Figure 0007175308000005
表5に記載された混合物を評価用のサンプルに成形した。図5は、サンプル研磨品S3の微細構造の複数の画像を含む。図6は、比較サンプル研磨品CS4の微細構造の複数の画像を含む。図5及び6に示すように、hBNを添加すると、複数の不完全性、不連続性、及び破裂部位を有する微細構造が作成される。特定の理論に縛られることを望まないが、サンプル研磨品S3の微細構造は、hBNの存在が結合マトリックスをより脆く、したがって摩耗性を高め、研削性能を改善することを示すと考えられる。
本出願は、技術水準からの逸脱を表す。特に、本明細書の実施形態は、従来の方法に従って形成された研磨品よりも改善された予期しない性能を実証する。特定の理論に拘束されることを望まないが、プロセス、材料などを含む特定の特徴の組み合わせがそのような改善を促進し得ることが示唆される。特徴の組み合わせには、特定の濃度のhBNを含む組成物が含まれ得るが、これに限定されることはなく、これは研磨品の性能向上成分として作用し、研磨品の性能向上成分相の硬度と比較して研磨品の結合材料相の硬度のバランスを取る。
上記において、特定の実施形態及び特定の成分の接続への言及は例示である。結合又は接続されている成分への言及は、本明細書で説明する方法を実行するために理解されるように、前記成分間の直接接続、又は1つ以上の介在成分を介した間接接続のいずれかを開示することを意図していることが理解されよう。したがって、上記で開示された主題は、限定ではなく例示と見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲内に入るすべてのそのような修正、拡張、及び他の実施形態を網羅することを意図している。したがって、法律で許される最大限の範囲で、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその同等物の最も広い許容可能な解釈によって決定されるべきものであり、前述の詳細な説明によって制限又は限定されない。
開示の要約は、特許法を遵守するために提供され、特許請求の範囲又は意味を解釈又は限定するために使用されないという理解とともに提出される。さらに、前述の詳細な説明では、開示を簡素化する目的で、さまざまな特徴を一緒にグループ化するか、又は単一の実施形態で説明することがある。この開示は、請求された実施形態が各請求項で明示的に列挙されたよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、発明の主題は、開示された実施形態のいずれのすべての特徴よりも少ない特徴に向けられ得る。したがって、以下の請求項は詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、個別に請求される主題を定義するものとして独立している。

Claims (15)

  1. 本体を含む研磨品であって、該本体が
    結合成分;及び
    前記結合成分内の研磨粒子
    を含み、
    前記結合成分がFe‐Co‐Cu‐Ni‐Sn系結合材料と性能向上材料を含み、
    前記性能向上材料が六方晶窒化ホウ素を含み、
    前記性能向上材料の含有量が、前記結合成分の総体積に対して少なくとも約6体積%であり、約14体積%以下であり、
    前記結合成分が、前記結合成分の総体積に対して少なくとも30体積%であり、70体積%以下であるFe含有量を含み、
    前記結合成分が、前記結合成分の総体積に対して少なくとも5体積%であり、25体積%以下であるCo含有量を含み、
    前記結合成分が、前記結合成分の総体積に対して少なくとも20体積%であり、50体積%以下であるCu含有量を含み、
    前記結合成分が、前記結合成分の総体積に対して少なくとも5体積%であり、30体積%以下であるNi含有量を含み、
    前記結合成分が、前記結合成分の総体積に対して少なくとも2体積%であり、20体積%以下であるSn含有量を含む、研磨品。
  2. 前記本体が、少なくとも約50HRBであり、約85HRB以下の硬度を含む、請求項1に記載の研磨品。
  3. 前記性能向上材料相の硬度HPEMPが、前記結合成分相の硬度HBMPよりも小さい、請求項1に記載の研磨品。
  4. 前記性能向上材料が六方晶窒化ホウ素からなる、請求項1、2、及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  5. 前記研磨品中の前記性能向上材料の含有量が、前記研磨品の総体積に対して少なくとも約6体積%であり、約14体積%以下である、請求項2及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  6. 前記性能向上材料が少なくとも約10ミクロンの平均粒径を有する、請求項1、2、及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  7. 前記性能向上材料が、約12ミクロン以下の平均粒径を有する、請求項1、2、及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  8. 前記本体が少なくとも約50HRBの硬度を有する、請求項1及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  9. 前記本体が約85HRB以下の硬度を有する、請求項1及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  10. 前記研磨品が、研磨品の総体積に対して少なくとも約55体積%の結合成分含有量を含む、請求項1、2、及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  11. 前記研磨品が、研磨品の総体積に対して約95体積%以下の結合成分含量を含む、請求項1、2、及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  12. 前記研磨品が、研磨品の総体積に対して少なくとも約5体積%の研磨粒子含有量を含む、請求項1、2、及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  13. 前記研磨品が、研磨品の総体積に対して約25体積%以下の研磨粒子含有量を含む、請求項1、2、及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  14. 前記研磨品が、研磨品の総体積に対して少なくとも約2体積%の多孔性含有量をさらに含む、請求項1、2、及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
  15. 前記研磨品が、研磨品の総体積に対して約20体積%以下の多孔性含有量をさらに含む、請求項1、2、及び3のいずれか一項に記載の研磨品。
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