JPH08505175A

JPH08505175A - 酸化マンガンを含有する砥粒

Info

Publication number: JPH08505175A
Application number: JP6515389A
Authority: JP
Inventors: ウッド、ウィリアム・ピー; ラーミー、ヘンリー・エイ
Original assignee: ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1996-06-04
Also published as: AU670667B2; EP0675860B1; EP0675860A1; DE69316928D1; AU5853494A; DE69316928T2; BR9307675A; WO1994014722A1; CN1094079A; BR9307725A; ATE163002T1; CA2150245A1; KR950704207A

Abstract

(57)【要約】酸化マンガンを含有する砥粒を提供する。酸化マンガンを含有することにより、砥粒作製の間に転移アルミナのアルファアルミナへの転移温度を低下し得る。更に、酸化物の存在することにより、ミクロン以下の、小面のある微細構造を有する焼結砥粒を生成し得る。その砥粒は、研磨物品、例えば被覆研磨材、三次元の低密度研磨材および結合研磨材に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】酸化マンガンを含有する砥粒（技術分野）本発明は、酸化マンガンを含有するアルミナベースセラミックおよびその製法に関する。（背景技術）研磨工業は一般に、ワークピース（例えば、ステンレス鋼）を研磨するのに用いるバインダーおよび多数の砥粒を含む研磨製品に関する。所望の砥粒は、硬質で、強靭であり、研磨するワークピースに化学的に耐性がある。その硬度特性は、研削により生じるものではなく艶消しでない砥粒に関連する。その曲げ剛性は砥粒の強度および破壊抵抗に関連する。一般に、アルファアルミナベース砥粒内に種々の材料を包含することによりその粗粒の特性を改善することは既知である。（発明の要旨）本発明により、ミクロン以下の、小面のある（faceted）微細構造を有し、アルファアルミナベースセラミック材料の総重量を基礎として、酸化マンガン少なくとも0.1重量％（ＭｎＯとしての理論的酸化物を基礎として計算した）および酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ハフニウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される材料少なくとも0.1重量％（ＺｒＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｃe₂Ｏ₃、Ｐｒ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂ Ｏ₃、Ｄｙ₂Ｏ₃およびＨｆＯ₂、それぞれとしての理論的酸化物を基礎として計算した）を有する、アルファアルミナベースセラミック材料を含む砥粒を提供する。好ましくは、その砥粒材料は少なくとも19GPa、より好ましくは少なくとも20G Paの平均硬度を有する。マンガンは多くの酸化状態が可能であり、それによる酸化マンガンは様々な式（例えば、ＭｎＯ、ＭｎＯ₂、Ｍｎ₂Ｏ₃、Ｍｎ₃Ｏ₄等）の構造を取り得る。本明細書中の「酸化マンガン」の語は、一般にマンガンの酸化物のいずれの状態のものもを表すつもりである。しかし、ある重量％のマンガンを表示する場合、ＭｎＯとしての理論的酸化物を基礎として計算する。その他の態様では、本発明により、アルファアルミナのミクロン以下の小面のある（faceted）微細構造を有するアルファアルミナベースセラミック材料を含み、かつ、アルファアルミナベースセラミック材料の総重量を基礎として、 (a)酸化マンガン少なくとも0.1重量％；および (b)酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ユウロピウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物少なくとも0.1重量％；を有する砥粒を提供し、その酸化マンガンおよび(b)の酸化物が、少なくとも19G Pa（好ましくは少なくとも20GPa）の平均硬度を有する砥粒を提供するのに十分な量で集合的に存在する。好ましくは、その砥粒材料は少なくとも19GPa、より好ましくは少なくとも20GPaの平均硬度を有する。砥粒に例えば、酸化イットリウム、稀土類酸化物等を含むと言われる場合、その砥粒にはそれら成分が存在するが、そのような酸化物自体は存在しないことを意味する。例えば、酸化イットリウムが例えば反応生成物中に存在していてもよい。その他の態様では、本発明により、アルファアルミナのミクロン以下の小面のある微細構造を有するアルファアルミナベースセラミック材料を含む砥粒の製法を提供し、その製法には、 (a)有効量のマンガン材料（即ち、酸化マンガンおよび/またはその先駆物質）を含むアルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を提供する工程；および (b)アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を加熱（例えば、焼結することおよび、要すれば、焼成してから焼結すること）し、ミクロン以下の小面のある微細構造を有するアルファアルミナベースセラミック材料を含むアルファアルミナベースセラミック砥粒を生成する工程；を含む。その他の態様では、本発明により、アルファアルミナベースセラミック砥粒の製法を提供し、その製法には、 (a)アルファアルミナ転移温度への転移を減じる（通常、少なくとも20℃）のに有効量のマンガン材料を含むアルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を提供する工程；および (b)アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を加熱して、アルファアルミナベースセラミック砥粒を提供する工程；を含み、その加熱には非酸化雰囲気（例えば、窒素95％/水素５％）での焼結を含む。（ＭｎＯとしての理論的酸化物を基礎として計算した）その転移温度に低下するのに必要なマンガン材料の量は、たとえあるとしても他の材料が砥粒先駆物質中に存在することに依存する。更にその他の態様では、本発明により、アルファアルミナベースセラミック砥粒の製法を提供し、その製法には、 (a)アルファアルミナ転移温度への転移を減じるのに有効量のマンガン材料、および段階(b)により加熱した際に、アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎として、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される稀土類酸化物少なくとも0.1％を含むアルファアルミナセラミック砥粒を提供するのに十分な量の酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される稀土類材料を含むアルファアルミナベースセラミック先駆物質を提供する工程；および (b)アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を加熱して、アルファアルミナベースセラミック砥粒を提供する工程；を含む。本明細書中で「転移温度の低下」の語により、転移アルミナがアルファアルミナに変換する温度の低下を表すつもりである。通常、約20℃のオーダーの温度低下が有意である。本明細書中に報告した実施例により示すように、少なくとも50 ℃、実際に100℃以上の低下が観察され得る。更にその他の態様では、本発明により、アルファアルミナベースセラミック砥粒の製法を提供し、その製法には、 (a)稀土類材料の存在によりアルファアルミナ転移温度を上昇し、マンガン材料が稀土類材料の存在によるアルファアルミナ転移温度の上昇を相殺するのに十分な量で存在する、マンガン材料、および酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ユウロピウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される稀土類材料を含むアルファアルミナベースセラミック先駆物質を提供する工程；および (b)アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を加熱して、アルファアルミナベースセラミック砥粒を提供する工程；を含む。更にその他の態様では、本発明により、アルファアルミナ先駆物質、マンガン材料、および、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化ユウロピウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、それらの先駆物質およびそれらの混合物から成る群から選択される稀土類材料、稀土類酸化物として計算した稀土類材料に比例して、焼結した時にミクロン以下の小面のある微細構造を有する焼結アルファアルミナベースセラミック砥粒を提供するのに十分なＭｎＯとして計算した過剰計算量の酸化マンガンを含むアルファアルミナベース砥粒先駆物質を提供する。更にその他の態様では、本発明により、アルファアルミナベースセラミック材料の総重量を基礎として、0.1〜約10重量％（好ましくは、約2〜約10重量％）の範囲の酸化マンガンおよび0.1〜約10重量％（好ましくは、0.1〜約6重量％)の範囲の稀土類酸化物を含むアルファアルミナベースセラミック材料を含む砥粒であって、その酸化マンガンおよび稀土類酸化物が、少なくとも19GPa（好ましくは、少なくとも20GPa）の平均硬度を有する砥粒を提供するのに十分な量で集合的に存在する砥粒を提供する。更にその他の態様では、本発明により、アルファアルミナ先駆物質、ジルコニウム材料およびマンガン材料を含むアルファアルミナベース砥粒先駆物質であって、そのマンガン材料が、ＺｒＯ₂として計算したジルコニウム材料に比例して、焼結した時にミクロン以下の小面のある微細構造を有する焼結アルファアルミナベースセラミックを提供するのに十分なＭｎＯとして計算した過剰計算量で存在する砥粒先駆物質を提供する。更にその他の態様では、本発明により、アルファアルミナベースセラミック材料の総重量を基礎として、0.1〜約10重量％の範囲の酸化マンガンおよび0.1〜2 重量％の範囲の酸化ジルコニウムを含む砥粒を提供する。更にその他の態様では、本発明により、アルファアルミナベースセラミック砥粒の製法を提供し、その製法には、 (a)アルファアルミナ先駆物質、マンガン材料および成核材料を含むアルファアルミナベースセラミック先駆物質であって、本質的にマンガン材料を含まない比較アルファアルミナをベースセラミック先駆物質と比較して、そのマンガン材料および成核材料が、少なくとも20℃（好ましくは少なくとも50℃、より好ましくは少なくとも100℃、更により好ましくは少なくとも150℃）段階(b)の焼結温度を低下するのに十分な量で存在するセラミック先駆物質を提供する工程；および (b)アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を焼結温度まで理論値の少なくとも95％の密度および平均微結晶サイズ１μm以下のアルファアルミナ微結晶を有するアルファアルミナベースセラミック砥粒を提供するのに十分な時間加熱する工程；を含む。本明細書中で用いた「比較のアルファアルミナベースセラミック先駆物質」の語により、比較のアルファアルミナベースセラミック先駆物質が本質的にマンガン材料を含有しないことを除いて比較する先駆物質と同様である、または同様に作製したアルファアルミナベースセラミック先駆物質を表す。更にその他の態様では、本発明により、焼結されて理論値の少なくとも95％の密度および平均微結晶サイズ１μm以下のアルファアルミナ微結晶を有するアルファアルミナベースセラミック砥粒を提供し得る焼成アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質であって、その焼成砥粒先駆物質がアルファアルミナ先駆物質、マンガン材料および成核材料を含み、そのマンガン材料および成核材料が、本質的にマンガン材料を含有しない比較の焼成アルファアルミナベースセラミック先駆物質と比較して、その焼成砥粒先駆物質を比較砥粒先駆物質と同一時間焼結する場合、少なくとも20℃（好ましくは少なくとも50℃、より好ましくは少なくとも100℃、更により好ましくは少なくとも150℃）焼成アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を焼結するのに必要な温度を低下するのに十分な量で存在する砥粒先駆物質を提供する。本明細書中で用いた「比較焼成アルファアルミナベースセラミック砥粒」の語により、比較の焼成アルファアルミナベースセラミック先駆物質が本質的にマンガン材料を含有しないことを除いて比較する先駆物質と同様である、または同様に作製した焼成アルファアルミナベースセラミック先駆物質を表す。一般に、ミクロン以下の小面のある微細構造を提供する方法は転移温度の低下と親密に関係するが、転移温度の低下は小面のあるミクロン以下の微細構造を提供するには必ずしも必要ではない。本発明の砥粒は、研磨製品（例えば、被覆研磨材、三次元低密度（「不織」）研磨材、切断（cutoff）ホイールおよび研削砥石）に有用である。（図面の簡単な説明）図１は、本発明による砥粒を導入した被覆研磨物品の部分断面概略図である。図２は、本発明による砥粒を導入した結合研磨物品の斜視図である。図３は、本発明による砥粒を導入した不織研磨製品の拡大部分概略図である。図４は、実施例15の砥粒の10,000倍の走査電子顕微鏡写真である。図５は、本発明の砥粒の10,000倍の走査電子顕微鏡写真である。図６は、本発明の砥粒の10,000倍の走査電子顕微鏡写真である。図７は、実施例26の砥粒の160倍の光学顕微鏡写真である。図８は、実施例27の砥粒の160倍の光学顕微鏡写真である。図９は、実施例28の砥粒の160倍の光学顕微鏡写真である。図10は、酸化アルミニウム98重量％および酸化ジルコニウム２％から成る（それぞれＡｌ₂Ｏ₃およびＺｎＯ₂としての理論的酸化物を基礎として計算した）砥粒（比較例L）の10,000倍の走査電子顕微鏡写真である。図11は、実施例56の砥粒の10,000倍の走査電子顕微鏡写真である。図12は、実施例57の砥粒の10,000倍の走査電子顕微鏡写真である。図13は、実施例58の砥粒の5,000倍の走査電子顕微鏡写真である。（好ましい態様の詳細な説明）本発明の砥粒は一般に、硬質であり（例えば、約20GPa以上の硬度を有する）、強靭である（例えば、約3.5MPa・m^1/2以上の靭性を有する）。本明細書中で「砥粒」、「セラミック砥粒」の語およびその変形により、研磨製品内に含有するために作製（焼結）した後の粒状研磨材料を表す。「ベース粗粒（base grit）」、「ベース粗粒材料」、「砥粒先駆物質」、「セラミック先駆物質」の語またはその変形により、焼結時、または焼成および焼結時に、セラミック砥粒を提供するセラミック先駆物質を表す。（アルミナベースセラミック粒子中の酸化マンガン包含物の一般的影響）本明細書中に記載のような環境下での砥粒先駆物質中の酸化マンガンの存在により、転移（transitional）アルミナのアルファアルミナへの変換のための転移温度の低下となる。転移温度の低下は通常、少なくとも20℃、好ましくは50℃、およびより好ましくは100℃である。この転移温度の低下が、得られた砥粒の微細構造を改質し得る。更に酸化マンガンに加えて酸化物開始剤（第２成分）を含むことにより、更に（焼結）セラミック砥粒内の微細構造を改質し得る。砥粒の微細構造の変化が、製品性能に関連することは公知である。焼結されてセラミック砥粒を生成する先駆物質が、アルファアルミナ先駆物質およびマンガン材料（即ち、酸化マンガンおよび/またはその先駆物質）を必須成分として有するなら、通常、焼結中に尖晶石（spinel）構造を形成する。その尖晶石（ＭｎＡｌ₂Ｏ₄）は、酸化アルミニウムおよび酸化マンガンの反応生成物である。この尖晶石は、大多数のアルファアルミナ相に加えて第２相として砥粒中に存在する。それは、形成する酸化マンガン（即ち、アルファＭｎ₂Ｏ₃）立方晶構造またはアルファ結晶構造を理論付け、焼結中に酸化アルミニウムと反応して、ＭｎＡｌ₂Ｏ₄尖晶石を生成する。セラミック砥粒の先駆物質に必須成分としてアルファアルミナ先駆物質およびマンガン材料を含有するなら、その焼結砥粒の微細構造は虫食い形の（vermicul ar）微細構造を有する。しかし、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ハフニウム、それらの先駆物質およびそれらの混合物から成る群から選択される有効量の第２成分材料を提供する場合、ミクロン以下の小面のあるアルファアルミナ微細構造となる。有効量以上の第２成分が存在する場合、気泡質微細構造となる。気泡質微細構造には、それぞれミクロン以下のアルファアルミナ微結晶の集合を有する。近接したミクロン以下のアルファアルミナ微結晶間には、低角度の粒子境界線を有する。そのアルファアルミナ微結晶は気泡内で結晶学的に配向されている。他の酸化物および/またはそれらの先駆物質（即ち、第２成分）が存在することに一部依存して、マンガン材料の存在することにより、一般に転移アルミナがアルファアルミナに転移する温度の低下を引き起こす。一般に、酸化マンガンにより転移アルミナのアルファアルミナへの転移温度を約50〜約200℃（好ましくは、約100〜約200℃）低下させることを示差熱分析（DTA）により明らかとなった。実際の温度低下は、様々な要因、例えば酸化マンガンの相対量（即ち、濃度）、その他の酸化物の存在、およびマンガンイオンの酸化状態に依存する。更に、比較のアルファアルミナベース砥粒が本質的にマンガン材料を含有しないことを除いて比較するアルファアルミナベース砥粒と同様である、または同様に作製したアルファアルミナベース砥粒と比較して、アルファアルミナベース砥粒の焼結温度は、酸化マンガンおよび成核材料の存在により低下し得る。好ましくは、焼結温度を少なくとも20℃、より好ましくは少なくとも50℃、更により好ましくは少なくとも100℃、および最も好ましくは少なくとも150℃低下するのに十分な量の酸化マンガンが成核材料と共に存在する。従って、焼結プロセスの間のエネルギーの節約および低減したキルンの消耗が可能となる。転移アルミナおよびマンガン材料を含む砥粒先駆物質を焼結するのに好ましい雰囲気は、中性雰囲気（例えば、窒素）または還元雰囲気（例えば、窒素/水素の混合）であってもよい。非酸化雰囲気により、マンガンイオンの酸化状態を制御し、改良した研磨性能を有する砥粒となることが理論付けられる。必須成分として転移アルミナおよびマンガン材料を有する先駆物質から誘導されたセラミック砥粒の平均硬度は、約12〜約14GPaである。本発明による好ましい砥粒には、式ＭｎＬｎＡｌ₁₁Ｏ₁₉（式中、Ｍｎはマンガンであり、Ａｌはアルミニウムであり、Ｏは酸素であり、Ｌｎは３価の金属イオン、例えばＬａ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、ＥｕまたはＥｒのイオンである。）により表されるマグネトプランバイト（magnetoplumbite）相を含む。マグネトプランバイトは一般に、他の酸化マンガン反応生成物の前に生成する。過剰のマンガンが存在すれば、通常、マンガン尖晶石（即ち、ＭｎＡｌ₂ Ｏ₄）が生成する。酸化マンガンおよび第２成分の両方の存在下での焼結中に、少量の生成した転移酸化マンガン（例えば、Ｍｎ₂Ｏ₃）が存在し得る。過剰のランタンが存在すれば、マグネトプランバイトに加えて、ベータアルミナが生成する。第２成分のいくつかは酸化アルミニウムと反応し、酸化マンガンとは反応しなくてもよい。それは、酸化アルミニウム/酸化マンガン/第２成分生成物に加えて、時には酸化アルミニウムおよび第２成分生成物の形である。例えば、酸化ジスプロシウムおよび酸化イッテルビウムの酸化アルミニウムとの焼結反応生成物は、一般にざくろ石である。酸化プラセオジム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウムおよび酸化サマリウムの酸化アルミニウムとの焼結反応生成物は一般にペルブスカイト（pervoskite）であり、ざくろ石を含み得る。酸化イットリウムは酸化アルミニウムと反応して、ざくろ石構造（即ち、Ｙ₃Ａｌ５Ｏ₁₂）を形成する。大多数のアルファアルミナ相中で異なる可能な反応生成物の発生を制御することは、その砥粒先駆物質中に存在する様々な酸化物の同一性および量を監視および制御することにより影響され得る。その反応生成物は、存在する特定の第２成分および酸化アルミニウムの量の内の酸化マンガンに対する第２成分の比に強く依存する。好ましくは、本発明による砥粒は、水和アルファアルミナから誘導される。砥粒の生成の間に、水和アルミナは通常、様々な転移アルミナ（例えば、ガンマアルミナ、デルタアルミナシータアルミナ等）に転移し、そしてアルファアルミナに変換される。そのような転移アルミナは一般に立方晶構造を有する。しかし、最終焼結アルファアルミナセラミック六方晶構造を有する。砥粒先駆物質中の酸化アルミニウム、酸化マンガンおよび第２成分（たとえあるとしても）の相対量に依存して、異なる焼結砥粒の微細構造となる。その微細構造は、虫食い形；ミクロン以下の小面のある；気泡質；木摺状（lath-like）であることとして特徴付けられる。その選択および酸化マンガンに関係する第２成分量は、焼結砥粒の微細構造にかなりの影響を与える。本明細書中で、「ミクロン以下の小面のある微細構造」の語およびそれらの変形により、大多数のアルファアルミナ相に１μm以下の平均結晶サイズを有する等軸アルファアルミナ微結晶を含む微細構造を表す。屈折率1.760の液体（例えば、R．T．カーギル（Cargile）Labsから商品名「カーギル・サーチファイド・レフラクティブ・インデックス・リキッズ（CARGILE CERTIFIED REFRACTIVE IND EX LIQUIDS）」で市販）中に浸漬した試料を用いて、透過光および交差極性を用いる光学顕微鏡で160倍で観察すると、その微結晶は互いに不規則に配置し、気泡質微細構造内で近接した微結晶に対して配向を示さない。そのような微細構造は、前述のように酸化マンガンの存在により得られ、それは一般に比較的硬質で密度の高い砥粒に関係する。多くの場合、その微結晶が小さいほど、ミクロン以下の小面のある微細構造を有する材料は硬質である。気泡質微細構造に関して、気泡は通常、直径約1〜約10μmであるのに対して、アルファアルミナ微結晶は通常、直径0.1〜約0.5μmである。六方晶稀土類アルミネート反応生成物（例えば、マグネトプランバイト、即ち、式ＭｎＬｎＡｌ₁₁ Ｏ₁₉で表される反応生成物）の小板は時には気泡内および気泡間に分布している。その小板は通常、長さ約0.5〜約1μmであり、厚さ約0.05μmである。その小板がアルミナ気泡を補強し、その結果、亀裂生長を抑制することにより、焼結砥粒の靭性を向上する。他の反応生成物が焼結中に生成することにより、また、第２成分または酸化マンガンのミクロン以下の粒子が存在し得る。木摺状微細構造には、前述のように気泡質微細構造に関連するミクロン以下のアルファアルミナ粗粒を有する集合体または気泡を含む。しかし、気泡内には、木摺状結晶（通常、長さ約１ミクロン以上のベータアルミナ結晶）がある。しかし、そのような木摺状構造は、ベータアルミナがアルファアルミナより軟質であるため、通常、好ましくない。過剰の酸化ランタンが存在する場合、木摺状構造が一般に形成する。虫食い形の微細構造には、開放した領域および密度の高い領域の組合せを含む。密度の高い領域はブリッジにより他の密度の高い領域と接続されている。不十分な量の稀土類酸化物、酸化イットリウムまたは酸化ジルコニウムが存在する場合、虫食い形の微細構造が通常、形成される。気泡質微細構造を有する砥粒とほぼ同等（または以上）の密度を得るのに必要な温度以下で焼結することにより、通常、ミクロン以下の小面のある微細構造を有する砥粒が提供され得る。即ち、気泡質微細構造を有する砥粒が一般に約1350 ℃以上で焼結することにより提供されるのに対して、約1300〜約1350℃の温度で焼結することにより、好ましくはミクロン以下の小面のある微細構造を有する砥粒が提供され得る。しかし、ミクロン以下の小面のある微細構造を有する砥粒では、焼結は1350℃以上で行われ得ることは注目すべきである。粒子生長制限し硬度増大を行うために、ミクロン以下の小面のある微細構造を有する砥粒を、比較的短時間（例えば、数秒〜30分以下）焼結することにより作製した。通常、焼結温度が高いほど、必要な焼結時間は短い。通常、その焼結時間は約10分以下である。アルファアルミナ種が、転移アルミナのアルファアルミナへの転移を促進することは公知である。これら（等構造の（isostructural））アルファアルミナ種は一般に、エピタキシャル生長位置を提供する六方晶構造を有する。本発明に関して、最終的にアルファアルミナに変換される転移アルミナ先駆物質内にマンガン材料が存在することにより、アルファ相転移温度を低下し、ミクロン以下の小面のあるアルファアルミナ微細構造を提供することが観察される。アルファアルミナ種が知られているのと同様の方法により、酸化マンガンが転移アルミナの転移に成核しないことを特徴付ける。アルファアルミナ種に関して、そのアルファアルミナ種を有する転移アルミナがエピタキシャル生長して、六方晶のミクロン以下の小面のあるアルファアルミナ微細構造を形成する。しかし、六方晶Ｍｎ₂Ｏ₃は約350℃で分解して、最初に立方晶相となる（その他の非六方晶相が存在し得るけれども）。酸化マンガン材料が転移アルミナの転移温度に到達する時間までに、全六方晶Ｍｎ₂Ｏ₃は分解して立方晶または他の非六方晶相となると予想される。従って、酸化マンガンの存在により、転移アルミナ用の等構造種として働いてアルファアルミナ転移を起こすとは予想されない。しかしながら、アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質にマンガン材料を供給することにより、転移を促進し、ミクロン以下の小面のある微細構造となることが観察された。特定の理論に拘束されるつもりはないが、どれだけ酸化マンガンの存在によりミクロン以下の小面のあるアルファアルミナ微細構造を提供することを促進するかについての１つの可能な説明は、立方晶酸化マンガン相（または、その他の非六方晶酸化マンガン相）には、六方晶格子内の面と同様であるいくつかの面を含み、成核位置として働くことである。その他の可能な説明として、アルファアルミナ相を形成する前に、酸化マンガンおよび立方晶形のアルミナが固溶体中に存在することがある。焼結の間のある時点で、立方晶アルミナ相はアルファ相より不安定となり、そのアルミナのアルファアルミナへの変換となる。酸化アルミニウム、酸化マンガンおよび第２成分の理論量は、形成した特定の微細構造に強く影響する。例えば、その第２成分が酸化ジルコニウムであり、酸化ジルコニウムに対する酸化マンガンの量が、ジルコニウムイオンに対するマンガンイオンの比が１よりかなり大きい場合（即ち、マンガンが支配的である）、ミクロン以下の小面のある微細構造が一般に形成される。しかし、ジルコニウムイオンに対するマンガンイオンの比が１よりかなり小さい（即ち、ジルコニウムが支配的である）場合、通常、気泡質微細構造を形成する。同様に、第２成分が、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される稀土類酸化物、並びに過剰の酸化マンガン（即ち、その稀土類酸化物との反応に消費するより多い酸化マンガン）である場合、ミクロン以下の小面のある微細構造を形成し得る。しかし、稀土類酸化物が支配的である場合、一般に気泡質構造となる。更に、燃焼条件は、セラミック体質が密度の高いミクロン以下の小面のある微細構造を有するかどうかを決定する役割を有する。高温（即ち、約1400℃以上）および長い燃焼時間（即ち、約３０分以上）で微結晶サイズが生長する。低燃焼温度（即ち、1300〜約1350℃）および短い燃焼時間（即ち、約30分以下、通常10 分以下）では、微結晶サイズの生長はより少ない。前述のように、砥粒先駆物質中に存在する酸化マンガンおよび他の成分の相対量の変化、並びに焼結条件の変化を、異なる微細構造を有する砥粒、およびそれにより異なる密度、硬度、靭性または性能を有する砥粒を得るのに使用し得ることが明らかとなる。以下のガイドラインに、より適切な原理および目的を要約する。全ての重量％は、存在する相に関係なく、理論的酸化物を基礎とする。１．稀土類材料、ジルコニウム材料（即ち、酸化ジルコニウムおよび/またはその先駆物質）、またはイットリウム材料（即ち、酸化イットリウムおよび/またはその先駆物質）の不在下で、アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質内に有効量のマンガン材料が存在することにより、転移アルミナのアルファアルミナへの転移温度を低下する傾向がある。この作用は容易に観察され、約0.1 〜約25重量％の酸化マンガン（ＭｎＯとしての理論的酸化物を基礎として計算し、アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎とした）の存在により達成される。２．非常に少量の第２成分以上は存在せずに、アルファアルミナおよび酸化マンガンを含有する焼結砥粒は通常、虫食い形微細構造を有する。３．アルファアルミナ先駆物質、マンガン材料、および酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化ユウロピウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、それらの先駆物質およびそれらの混合物から成る群から選択される稀土類材料を含有するアルファアルミナベース砥粒先駆物質内で、かなり過剰計算量の酸化マンガンは、焼結アルファアルミナベースセラミック内のミクロン以下の小面のある微細構造の形成に関与する。好ましい砥粒には、理論的酸化物を基礎として、少なくとも0.1重量％、好ましくは0.1〜約25重量％の酸化マンガン（ＭｎＯとしての理論的酸化物を基礎として計算し、アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎とした）を含有する。「過剰計算量（stoichiometric exces s）」の語により、稀土類酸化物を用いて微結晶構造（例えば、マグネトプランバイト（ＭｎＬｎＡｌ₁₁Ｏ₁₉））を形成するのに使用された量よりかなり多い酸化マンガンの量を表す。４．アルファアルミナ先駆物質、ジルコニウム材料、およびマンガン材料を含有するアルファアルミナベース砥粒先駆物質では、酸化ジルコニウム（ＺｎＯとして計算）に対して過剰計算重量の酸化マンガン（ＭｎＯとして計算）が、ミクロン以下の小面のある微細構造を有する焼結アルファアルミナセラミックの形成に関与する。その砥粒が必須成分としてアルファアルミナ、酸化ジルコニウム少なくとも0.1重量％（ＺｒＯ₂としての理論的酸化物を基礎として計算し、アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎とした）および酸化マンガン少なくとも0.1重量％（ＭｎＯとしての理論的酸化物を基礎として計算し、アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎とした）を、酸化ジルコニウムに対して酸化マンガンを過剰計算量で含有する場合、比較的硬質で、密度の高い砥粒となる。好ましい砥粒には、酸化ジルコニウム約１〜約10重量％を含有する。５．砥粒先駆物質中の稀土類酸化物に対して過剰計算量の酸化マンガンを用いて、その砥粒作製の間に焼成温度を低下する。本明細書中で「過剰計算量」の語により、存在する稀土類酸化物と反応して、マグネトプランバイト（式ＭｎＬｎＡｌ₁₁Ｏ₁₉で表される）を形成するのに使用された計算量よりかなり多い酸化マンガンの量を表す。（本発明の砥粒の作製）（ベース粗粒）一般にベース粗粒は、アルミナ水和物の分散体を調製することによって行われ、その分散体を乾燥してベース粗粒材料を生成する。その乾燥分散体を粗砕して粒子を作製する。更に、その分散体を一部分のみ乾燥、成形、次いで更に乾燥して、ベース粗粒材料を提供し得る。そのベース粗粒材料を焼結することにより砥粒に変換する。要すれば、そのベース粗粒を分級および/または変性して焼結してもよい。ベース粗粒材料は、含まれるマンガン材料を用いて初期に（例えば、分散体から）生成し得、および/または、その初期生成の後、ベース粗粒材料を変性して、そのような材料内に導入し得る。本発明の方法の粒子として用いる好ましいベース粗粒材料を、公知のゾル-ゲル法の変法に従って作製する。そのような方法、例えば米国特許第5,011,508号（ワルド（Wald）等）、同4,744,802号（シュワーベル（Schwabel））、同4,574 ,003号（ガーク（Gerk））、同4,518,397号（リーセイザー（Leitheiser）等）（その開示をここに挿入する）および同4,623,364号（コットリンガー（Cottrin ger））に開示されている。本発明の改良された製品の製造方法の変法を後述する。ゾル-ゲル法によるアルミナベース粗粒の作製には通常、その他の水和物を用いてもよいが、約２〜約60重量％の酸化アルファアルミニウム一水和物（通常、ベーマイト）から成る分散体を作製することを含む。重量％は、補助剤または添加剤と関係なく、水和物と液状キャリアの合計を基礎とする。そのベーマイトを、様々な従来の技術から作製してもよく、市販品を購入してもよい。好適なベーマイトは、例えば、独国ハンブルグ（Hamburg）のコンデア・ケミー（Condea Ch emie）GmbHから商品名「ディスペラル（DISPERAL）」；およびテキサス州ヒューストン（Houston）のビスタ・ケミカル（Vista Chemical）社から商品名「キャタパル（CATAPAL）」で市販されている。これらの酸化アルミニウム一水和物は、アルファ型であり、比較的純粋であり（例えあるとしても、比較的小さい一水和物以外の水和物相）、高表面積を有する。液状キャリアは非極性有機キャリアー（例えば、ヘプタンまたはヘキサン）であってもよいが、典型的な液体キャリアーは水、好ましくは脱イオン水である。一般的にその分散体は（すべての成分に関して）少なくとも10重量％の液体キャリアー、好ましくは約30〜約80重量％の液体キャリアーを含む。しゃく解（peptizing）剤をベーマイト分散体に用いて、より安定なヒドロゾルまたはコロイト分散体を生成してもよい。しゃく解剤として使用し得る一塩基酸には、酢酸、塩化水素酸、蟻酸および硝酸が挙げられる。硝酸は好ましいしゃく解剤である。多塩基酸は、分散体を急速にゲル化する傾向にあり、取り扱いまたは別の成分中に混合するのが困難となるので一般には避けられる。いくつかの販売先のベーマイトには酸タイター（titer）（例えば、酢酸、蟻酸または硝酸）を含み、安定な分散体を形成することを補助する。その分散体には、アルファアルミナへの転移を促進するのに有効な量の成核材料を含有していてもよい。本明細書中で用いる「成核材料」の語により、成核剤またはその先駆物質を表す。好適な成核材料には、アルファアルミナ、アルファ酸化第二鉄またはその先駆物質、チタネートまたはその先駆物質、酸化クロムまたはその先駆物質、および核により焼結時のベース粗粒の変換を生ずる他の材料；の微粒子が挙げられる。そのような分散体の核形成が、米国特許第4,744,802 号（シュワーベル（Schwabel））および米国特許第4,964,883号（モリス（Morri s）等）（核形成に関する開示をここに挿入する）、および米国特許第4,623,364 号（コットリンガー（Cottringer））、および1990年7月16日出願の同時係属米国特許出願第07/552,489号、現在、米国特許第5,219,806号に開示されている。約0.01〜約20重量％の範囲の成核剤を提供するのに十分な成核材料を、分散体中に導入することによりその砥粒先駆物質に供給し、および/または砥粒先駆物質中に含浸させる。その分散体のpＨは、その分散体がどれだけ急速に増粘またはゲル化するかに影響を与える。通常、そのpＨは約1.5〜約4の範囲内であるべきである。一般に、そのpＨが低いほど、ゲル化速度が大きい。「マンガン材料および他の材料のベース粗粒への導入」の部分で後述の、変性剤先駆物質の添加により、一般的に分散体がゲル化する。要すれば、そのゲルの成形を、従来の方法、例えば風乾を伴う、プレス、成形、被覆、押出、切削またはそれら段階の組合せにより行ってもよい。それを段階的に、例えば押出により部分的に乾燥したプラスチック塊を第１に形成することによって行ってもよい。得られるプラスチック塊を従来の方法、例えばプレス、成形または押出により成形し、次いで乾燥して所望の形状、例えば、棒、四角錐、ディスク、ダイヤモンド形、円錐または類似の形状を作成する。不規則形状砥粒製品を、適切なサイズおよび形状の乾燥容器（例えば、パン（pan）状容器）にその分散体を堆積させ、通常は分散体の起泡温度以下の温度で乾燥することにより形成する。成形していてもしていなくても、一般に、その分散体またはゲル化分散体を乾燥して（例えば、脱水して）、固形品とする。従来の方法を用いて、その分散体を乾燥してもよい。様々な脱水方法と同様に、風乾段階を用いてもよい。乾燥を例えば、約50℃〜約200℃、好ましくは約75℃〜約125℃の範囲の強制通風炉内で行ってもよい。一般に、乾燥時にゲル化した分散体を徐々に加熱して、起泡を防止する。その分散体を乾燥後、どんな好適な方法によって、それを粗砕しても成形してもよい。粗砕方法の例として、ハンマーミル、ボールミルまたはロール粉砕機の使用が挙げられる。その固形品を粉砕するどんな方法を用いてもよく、「粗砕（ crushing）」の語によりそのような方法を表す。一般に、様々な粒径、即ち約10 〜約4000μm（好ましくは約20μm〜約4,000μm）のベース粗粒を用いてもよい。一般に選択したサイズ範囲を所定の用途に対して分離する。分級段階、例えば篩分けを用いて、選択した粒径またはサイズフラクション（fraction）を得る。焼結、または焼成および焼結により、線寸法の約33％のオーダーで粒子の収縮を引き起こすことに注意する。フラクション選択の間、このことを考慮すべきである。ほとんどの場合には、粗砕または成形した材料にはベース粗粒またはベース粗粒材料を含有し得る。その他の場合には、粗砕または成形した材料には「粗粒先駆物質」を含有し、そのベース粗粒材料を、その材料を焼成すること、または他の変性種を提供することにより生成する。通常の用途では、そのベース粗粒材料を焼成して、水または他の揮発分を除去する。その粗粒を、液体キャリアーとして非極性有機溶媒を用いることによって生成するなら、焼成は通常は必要ない。焼成中に、本質的に全ての揮発分を先駆物質から除去する。また、分散体中に存在して、なお粗粒先駆物質中に保持された改質剤先駆物質を、焼成プロセスの間に金属酸化物に変換する。焼成中に、ベース粗粒を一般に、約400℃〜約1000 ℃、好ましくは約400℃〜約800℃に加熱する。遊離水および好ましくは90重量％以上の結合した揮発分を除去するまで、ベース粗粒材料をこの温度範囲内に保持する。更に、その粗粒先駆物質が改質剤先駆物質を含有する場合、ベース粗粒を好ましくは、改質剤先駆物質の酸化物への本質的に完全な変換を達成するのに十分な時間、焼成する。得られる焼成ベース粗粒は多孔性粒子である。（マンガン材料および他の材料のベース粗粒への導入）本発明に従って、マンガン材料、および要すれば、第２成分材料を含有することにより、ベース粗粒を有効に変性する。マンガンに関して変性する段階を、ベース粗粒生成および/または後のベース粗粒生成の間のどちらで行ってもよい。一般に、有効量の酸化マンガンを導入して、焼結砥粒の改良および/またはその生成を行うのが望ましい。砥粒の改良は一般に、その添加材料（例えば、酸化マンガン）の導入によって作製した材料と、その添加材料を含有しないが同一配合を有する材料の、密度、硬度、靭性または性能を比較することにより測定する。更に、その改良を、その添加材料（例えば、酸化マンガン）の存在する、および存在しないで行った方法の比較により測定してもよい。更に、その改良をアルファアルミナ転移温度への転移の低下により例証し得る。典型的用途において、改良により、最終（焼結）セラミック砥粒が酸化アルミニウム約70〜約98重量％、好ましくは約87〜約94重量％（アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎として、Ａｌ₂Ｏ₃としての理論的酸化物を基礎として計算した）を含有するのに十分な量の成分を用いてベース粗粒材料を提供するかどうかが明らかとなる。好ましくは、その砥粒には、酸化マンガン約1〜約15重量％、より好ましくは約2〜約10重量％、最も好ましくは約３〜約８重量％を含有する。その砥粒が様々な材料を重量％で含有する場合、表示は最終焼結セラミック砥粒を表し、重量％は、存在する相および粗粒上の被膜の存在に関係なく、理論的酸化物を基礎として示される。従って、砥粒を被覆すべきであり、重量％は粗粒（即ち、焼結コア）から被膜重量を引いたものを基礎とし、または基礎として計算すべきである。本発明の砥粒を配合して第２成分、例えば、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される材料を含有してもよい。更に、本発明の砥粒を配合して酸化物改質剤、例えば、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化マグネシウムおよびそれらの組合せから成る群から選択される材料を含有してもよい。そのような材料は通常、焼結砥粒の化学的および物理的特性を変化させ、次の処理段階の有効性を向上するのを補助する。一般に、これら材料の添加により、焼結砥粒の理論的密度％を増加する。しかし、ほとんどの場合には、これら材料の内のいくらかはアルファアルミナ転移温度への転移を増加し、その結果、転移温度の低下をもたらす酸化マンガンの転移温度作用を相殺する。様々な方法を用いて、様々な非アルミナ成分をベース粗粒に導入し得る。開示された方法はどれも、一般に改良されたベース粗粒となるが、用いた方法の変化が最終焼結生成物の特性の変化を導く。マンガン材料の導入に関しては、一般に、ベース粗粒生成時に酸化マンガンを直接（または先駆物質、例えば硝酸マンガン塩を）酸化アルミニウム一水和物に加えることにより、および/または酸化マンガン先駆物質（例えば、マンガン塩）をベース粗粒にその生成後に含浸することにより導入することにより、マンガンを導入し得る。好ましくは、ベース粗粒材料のマンガン塩含浸により、マンガン材料を導入する。通常、ベース粗粒中のマンガン材料がより高均一分布となるため、含浸が好ましい。分散体内に導入される場合、ゲル形成時の塩マイグレーションおよび乾燥により、均一な分布を妨害する。一般に、酸化マンガン（または先駆物質）用に開示された方法（即ち、これら材料（またはそれら材料の先駆物質（例えば、塩））をゾルゲル法中に分散体中に導入すること、および/または既に生成したベース粗粒を適当な生成物（例えば、塩）で含浸することのどちらによってでも）のどちらかまたは両方により、（要すれば）他の酸化物をベース粗粒に導入する。通常、ベース粗粒材料を好ましくは、前述のことと類似の理由で、含浸することにより導入する。しかし、ジルコニウム塩を導入する場合、ジルコニウム塩は容易にはベース粗粒材料を含浸しないので、ゾルゲル法中に導入するのが好ましい。酸化物先駆物質のゾルゲルへの導入とは、単に適当な酸化物先駆物質（例えば、金属塩）をその分散体に混合することである。酸化マンガン先駆物質は、例えば、マンガンアルキラート、通常、蟻酸マンガンまたは酢酸マンガンであってもよく、またニトレートであってもよい。そのような塩類は水溶性であり、従って、液体キャリアーが水、好ましくは脱イオン水であれば、ゾルゲル法中に分散体内に容易に混合され得る。稀土類先駆物質およびイットリア先駆物質は揮発性アニオンの適当な金属塩、例えばニトレート、ホルメートおよびアセテートであってもよい。最も容易に入手可能な稀土類およびイットリウムの化学形態は酸化物であり、それは過剰の濃硝酸と反応して塩（改質剤先駆物質）に変換し、ニトレート溶液を生成する。そのニトレート溶液は混合によりゾルゲル法の分散体内に容易に導入され得る。例えば、同様の方法を用いてゾルゲル法の分散体を提供し得、従ってそのベース粗粒は最終的に酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化コバルト、酸化クロム、酸化ハフニウム、酸化ニッケル、酸化チタン、それらの先駆物質およびそれらの組合せを用いて生成され得る。これら改質剤およびそれらを砥粒に用いることが更に、例えば米国特許第4,518,397号（リーセイザー（Leitheiser）等）、同4,770,671 号（モンロー（Monroe）等）および同4,881,951号（ウッド（Wood）等）に開示されており、その開示をそれぞれここに挿入する。焼結砥粒には酸化ジルコニウムおよび/または酸化セリウムを含有することが望ましい場合、酸化ジルコニウムおよび/または酸化セリウムを導入する好ましい方法は、ゲル化前にジルコニアおよび/またはセリア分散体を元の酸化アルファアルミナ一水和物分散体に加えることである。これら材料をその分散体にゾルとして、または微粉末として加えてもよい。更なる詳細に関しては、それぞれ19 92年9月25日出願の同時係属出願第07/951,654号および同07/951,443号に開示されており、その開示をここに挿入する。ゾルゲル法により作製したベース粗粒は多孔性、即ちそれらは一般に外側表面から内部に広がる約７〜９ナノメーターの大きさ（直径）の孔を有する。溶解した金属塩を含有する液体キャリアー（好ましくは脱イオン水）を用いて混合する場合、その金属塩は毛管作用によりその孔に含浸し得る。乾燥および焼成時に、含浸物（金属塩先駆物質）を金属酸化物に変換する。一般に、含浸法により金属酸化物先駆物質を導入するのに必要なことは、適量の液体キャリアーをベース粗粒と混合することだけである。一般に、その粗粒を実質的に含浸する（少なくとも70％含浸）のに十分な液体キャリアーを用いるベきである。ベース粗粒を前述のゾルゲル法により作製し、そのベース粗粒が「デイスペラル（DISPERAL）」ベーマイトの水性分散体から誘導される場合、溶解した含浸剤を含有する約50ミリリットル以上の液体キャリアーを各100gのベース粗粒と混合すべきである。その比が100g当たり50〜60ミリリットルの範囲内であるなら、一般にすべての溶解した酸化物先駆物質はベース粗粒を含浸する（即ち過剰溶液を好ましくは除去する）。前述のことから、含浸法を用いる場合、変性剤先駆物質を砥粒の外側部に対して優先的に分配することがわかる。含浸法により成核材料を含む種々の材料をベース粗粒に導入することが、米国特許第5,164,34 8 号（ウッド（Wood））に開示されており、その開示をここに挿入する。含浸による成核材料の導入の更なる詳細に関しては、例えば米国特許第5,139,978号（ウッド（Wood））に開示されている。乾燥ゲルの含浸に関して、その乾燥ゲルが溶解されない液体媒質を選択するべきである。例えば、水性ゲルから誘導された乾燥ゲルは水に溶解する。水性ゲルから誘導された乾燥ゲル用の含浸溶液用の好適な液体媒質は非極性溶媒であってもよい。更に、乾燥ゲルを焼成する場合、含浸用の液体媒質は水（好ましくは、脱イオン水）であってもよい。本発明の砥粒は更に表面被膜（即ち、焼結コアを覆う被膜）を含有していてもよい。典型的に、その被膜は金属（または半金属）酸化物、最も典型的にジルコニア、シリカまたはアルミナ（例えば、アルファアルミナ、転移アルミナまたは水和アルミナ）を含有する。米国特許第5,011,508号（ウァルド（Wald）等）、同1,910,440号（ニコルソン（Nicholson））、同3,041,156号（ロウズ（Rawse））、同5,009,675号（クンツ（Kunz）等）、同4,997,461号（マークホッフ・マセニー（Markhoff-Matheny）等）および同5,042,991号（クンツ（Kunz）等）に開示の方法を含む様々な被覆方法を用いてもよい。被膜の作製には、成核材料を使用することを含む。ほとんどの場合には、前記特許文献には開示していない好ましい被膜を、無機粒子（通常、金属酸化物）を有する分散体または懸濁液をそのベース粗粒に添加することにより、ベース粗粒に適用してもよい。このようにして無機粒子から作製した被膜が、本出願人の同時係属出願第07/920,728号、現在の米国特許第5,213,591号に開示されており、その開示をここに挿入する。金属アルコキシド類から作製した別の被膜が本出願人の同時係属出願第07/920,834号に開示されおり、その開示をここに挿入する。本発明の砥粒には、酸化カルシウムおよび/または酸化ストロンチウムを含有していてもよい。これら酸化物の含有に関する詳細に関しては、1992年12月14日出願の同時係属米国特許出願第07/989,760号に開示されている。ベース粗粒を砥粒に変換する重要な段階は、ベース粗粒（即ち、未焼成乾燥ゲル）または粗粒先駆物質（焼成乾燥ゲル）を焼結してセラミックアルファアルミナ、マンガン含有砥粒を生成することである。改質剤、成核材料および/または被膜をベース粗粒に加えてもよい。その粗粒の焼結は様々な従来の方法により行われてもよい。通常、焼結は約12 00℃〜1650℃の温度で、その先駆物質の砥粒への変換を完全に行うのに十分な時間行われる。一般に、焼結段階にはアルファアルミナ先駆物質（例えば、転移アルミナ）のアルファアルミナまたはアルファアルミナおよび酸化アルミニウムおよび酸化マンガン（および存在するなら金属酸化物改質剤）の反応生成物への変換を含む。処理ベース粗粒を焼結温度にさらす時間は、その粗粒の正確な組成のような要因により変化し得るが、一般に焼結は数秒〜約120分の時間内に完結され得る。様々な種類のベース粗粒の焼結が一般に、米国特許第4,518,397号（リーセイザー（Leitheiser）等）に開示されており、その開示をここに挿入する。その特許文献に開示の焼結技術を、本発明に従って作製した粗粒に適用してもよい。（得られた砥粒）図４は、1250℃で15分間、熱溶蝕（thermally etch）した実施例15の砥粒の破断面の走査電子顕微鏡写真である。熱溶蝕した試料にはその小面のある特徴は見られないが、この試料はミクロン以下の、小面のある微細構造を有した。その砥粒は、酸化アルミニウム92.8重量％、酸化ランタン2.7重量％および酸化マンガン4.5重量％を含有する（アルファアルミナベースセラミック砥粒を基礎として、Ａl₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃およびＭｎＯとしての理論的酸化物を基礎として計算した）。アルファアルミナ微結晶は小面を有し、一般に各サイズは１μm以下であり、通常0.2〜0.5μmの範囲内である。この砥粒は平均硬度22.3GPaおよび密度3.98 g/cm³を有した。図５には、（後述の）一般的方法IIのプロセスに従って作製した砥粒を示した。図５の砥粒の表面を１μm仕上げに研磨し、1250℃で15分間熱溶蝕した。その砥粒は、酸化アルミニウム96.8重量％、酸化ランタン0.2重量％および酸化マンガン3重量％を含有する。その試料は虫食い形微細構造を有する。その微細構造は密度の高い領域および開口領域の組合せであるように見え、その密度の高い領域はブリッジにより開口領域と接続されている。この微細構造では、マンガンはほぼ全体に均一に分布していた。図６には、一般的方法IIのプロセスに従って作製した砥粒を示した。図６の砥粒の表面を１μm仕上げに研磨し、1250℃で15分間熱溶蝕した。その砥粒は、酸化アルミニウム91.2重量％、酸化ランタン3重量％および酸化マンガン5.8重量％を含有する。その試料は気泡質微細構造を有する。その微細構造は、ミクロン以下のアルファアルミナ微結晶の集合である気泡から成る。アルファアルミナ微結晶は、その気泡中で配向し、近接する気泡の微結晶間の低角度粗粒境界線を有すると考えられる。気泡サイズが直径約２〜約５μmであるのに対して、そのアルファアルミナ微結晶は直径約0.1〜0.4μmである。その気泡間および気泡内に分布した小板は、六方晶稀土類アルミネート反応生成物から成ると考えられる。これら小板は直径0.5〜1μmであり、厚さやく0.05μmである。これら小板がそのアルミナ気泡を補強し、その結果、靭性を増大し、改良された砥粒となることが理論付けられる。また、気泡間に集中する傾向のある尖晶石のミクロン以下の粒子が存在する。図７に示した砥粒は、実施例26に従って作製された。それには、酸化アルミニウム93重量％、酸化マンガン６重量％および酸化ネオジム１重量％を含有する。その試料を、屈折率1.760を有する液体に含浸し、交差極性を用いた光学顕微鏡により160倍で試験した。気泡は存在しなかった。この試料はミクロン以下の、小面のある微細構造を示した。図８に示した砥粒は、実施例27に従って作製された。それには、酸化アルミニウム94.7重量％、酸化マンガン0.5重量％および酸化ネオジム4.8重量％を含有する。その試料を、屈折率1.760を有する液体に含浸し、交差極性を用いた光学顕微鏡により160倍で試験した。この試料は気泡質微細構造を示した。その試料を回転すると、砥粒内の気泡が見え隠れするか、またはその気泡が変色する。図９の顕微鏡写真に示した研磨剤には、酸化アルミニウム89.2重量％、酸化マンガン６重量％および酸化ネオジム4.8重量％を含有する。それは実施例28に従って作製された。その試料を、屈折率1.760を有する液体に含浸し、交差極性を用いた光学顕微鏡により160倍で試験した。この試料は混合微細構造を示した。この試料のある砥粒は気泡がないことが観察され、一方、その他は光学顕微鏡ステージの回転により気泡を有することが観察された。この試料の更に他の砥粒は、気泡を有する領域および気泡を有さない領域の両方を含むことが観察された。図10〜図13の顕微鏡写真は、熱溶蝕しない破断面である。これら顕微鏡写真は、多孔性微細構造から気泡質微細構造に進行し、ミクロン以下の、小面のある微細構造となることを示す。その微細構造の気泡質の特徴が、光学顕微鏡により特徴付けられる。図10の試料（比較例Ｌ）には、酸化アルミニウム98重量％および酸化ジルコニウム２重量％を含有し、気泡質微細構造を有する。図10の顕微鏡写真は比較的多孔性（虫食い形）材料を示す。図11の試料（実施例56）には、酸化アルミニウム97重量％、酸化ジルコニウム2重量％および酸化マンガン１重量％を含有し、気泡質微細構造を有する。この顕微鏡写真は約5〜10μmサイズの気泡を示す。図12の試料（実施例57）には、酸化アルミニウム96重量％、酸化ジルコニウム2重量％および酸化マンガン２重量％を含有し、気泡質およびミクロン以下の、小面のある領域を有する混合微細構造を有する。その顕微鏡写真は約5〜1 0μmサイズの気泡を有する気泡質領域を示す。図13の試料（実施例58）には、酸化アルミニウム93重量％、酸化ジルコニウム２重量％および酸化マンガン５重量％を含有し、ミクロン以下の、小面のある微細構造を有する。アルファアルミナ微結晶は小面を有し、それら粒径は１μm以下である。このミクロン以下の、小面のある微細構造では、気泡の形跡がない。本発明の砥粒の密度は通常、理論的密度の約85％以上、好ましくは約90％以上、より好ましくは約95％以上である。（研磨製品）本明細書中に開示の砥粒を含有する研磨製品を提供することは、本発明の範囲内に含まれる。本発明の１種の研磨製品には、本明細書中に開示のように、バいんだーにより接着した砥粒を有する支持体（基材）を含む。その支持体は、布、ポリマーフィルム、繊維、不織ウェブ、紙、それらの組合せまたはそれらの処理品であってもよい。様々な無機または有機バインダーを使用し得る。その砥粒をある層または多数の層に適用してもよい。被覆研磨材を製造する好ましい方法が、米国特許第 4,734,104号（ブロバーグ（Broberg））および同4,737,163号（ラーキー（Larke y））に開示されており、その開示をここに挿入する。被覆研磨製品の例を図１の符号１に示す。そこに示す支持体（基材）２は、メイク層５およびサイズ層６により支持体の主要表面に固定した砥粒４を含む研磨材層３を有する。ほとんどの場合には、表示していないがスーパーサイズ被膜を用いてもよい。本発明の結合研磨製品（例えば、研削砥石および切断（cut-off）ホイール）は一般に、バインダーにより保持した、本明細書中に開示の砥粒の成形素材を含む。研削砥石用の従来のバインダーには、有機、金属またはガラス質バインダーが挙げられる。図２には、ホイール内に成型した粗粒11を含み、ハブ12上に搭載しした研削砥石10を示す。研削砥石の製造についての別の詳述に関しては、例えば米国特許第4,997,461号（マークホッフ・マセニー（Markhoff-Matheny）等）に開示されており、その開示をここに挿入する。切断ホイールを当業者に公知の従来の技術を用いて製造し得る。切断ホイール用バインダーには有機バインダーが挙げられる。本発明の砥粒を導入する不織研磨製品は通常、繊維構造全体に分布し、有機バインダーにより結合した本発明の砥粒を有する開孔ロフティー（lofty）ポリマーフィラメント構造から成る。そのような構造に用いられる通常の繊維フィラメント構造には、ポリアミド類、ポリエステル類およびポリプロピレン類が挙げられる。図３には、典型的不織研磨物品の約100倍に拡大した概略図を示す。その物品には、砥粒52がバインダー54により接着した、基材としての繊維マット50を含む。不織研磨製品に関する別の詳述が、米国特許第2,958,593号（フーバー（H oover）等）に開示されており、その開示をここに挿入する。前述のように、本発明の研磨製品は一般にバインダーおよび砥粒または研磨粒子から成る。従来品を含む様々なバインダーを本発明の研磨製品に用いてもよい。有用な有機バインダーには、フェノール、ユリアホルムアルデヒド、メラミン -ホルムアルデヒド、ポリエステル樹脂、にかわ、アミノプラスト樹脂、エポキシ樹脂、アクリル酸樹脂、ウレタン樹脂およびそれらの組合せが挙げられる。そのバインダーには無機粒子、例えば研削補助剤または充填材を含んでいてもよい。そのような研削補助剤の例として、氷晶石、アンモニウム氷晶石、テトラフルオロホウ酸カリウム、ポリ塩化ビニル、硫黄および塩化ナトリウムが挙げられる。充填材の例として、炭酸カルシウム、シリカおよびメタケイ酸カルシウムが挙げられる。本発明の研磨製品または研磨物品には、粒子材料として、本明細書中の記載のように作製または改良した砥粒を100％含んでもよい。加えて、または更に、研磨物品には、従来の砥粒または希釈粗粒と本発明の砥粒の混合物を含んでもよい。この方法に用いられる従来の砥粒には、溶融酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ざくろ石、溶融アルミナ、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、溶融アルミナジルコニアおよびその他のゾルゲル砥粒が挙げられる（米国特許第4,744,802号（シュワーべル（Schwabel））、同4,623,364号（コットリンガー（Cottringer））、同4,574,003号（ガーク（Gerk））、同5,011,508号（ウァルド（Wald）等）、同4,518,397号（リーセイザー（Leitheiser）等）および同4,314,827号（リーセイザー（Leitheiser））に開示されており、その開示をここに挿入する）。希釈粗粒には、大理石、石膏およびガラスが挙げられる。本発明の砥粒を研磨剤凝集体と組合せてもよい（米国特許第4,799,939号（ブルーシェール（Bloecher）等）に開示）。以下の実施例により、更に本発明の目的および有用性を説明するが、他の条件および詳細と同様、これら実施例に列挙した特定材料およびその量により、不当に本発明を限定するものと解されるべきではない。すべての部数、百分率は、示さない限り重量をベースとする。（実施例）すべての実施例に関して、砥粒を後述の方法の内の１つに従って作製した。本明細書中の砥粒の重量数値は、存在する相に関係なく、成分の酸化物を基礎とした。「部」の語による材料量の全ての表示は、「重量部」を表す。砥粒作製後、前述の方法に従って作製した被覆研磨繊維ディスクに導入した。得られた被覆研磨ディスクを後述の試験方法に従って試験した。その試験の実験誤差は約±５％であった。ほとんどの場合には、その研削性能を比較例に対する相対的性能として測定した。ほとんどの場合には、砥粒に対して、密度、硬度または靭性を測定した。その硬度を、ASTMテスト・メソッド（Test Method）E384（「テスト・メソッド・フォー・ミクロハードネス・オブ・マテリアルズ（Test Method for Microhardnes s of Materials）」1991年アニューアル・ブックス・オブ・ASTM・スタンダーズ（Annual Booksof ASTM Standards）第３節、第3.01巻、463〜68頁）の一般的方法により、測定した。その靭性を、ローン（Lawn）およびフラー（Fuller）の論文「イコリブリウム・ペニー-ライク・クラックス・イン・アイデンテーション・フラクチャー（Equilibrium Penny-like Cracks in Identation Fracture）」 J．Mat．Sci．、第10巻、（1974年）、2016〜24頁に開示の一般的方法により測定した。砥粒のビッカース（Vickers）微小硬度を、ダイヤモンド圧子を備えた従来の微小硬度試験機（独国のライツ（Leitz）から商品名「ミニロード（MINIL 0AD）２ミクロハードネス・テスター（MICRO HARDNESS TESTER）」）を用いて測定した。搭載した砥粒試料を、従来の方法により研磨して、１μm仕上げ表面とした。圧子（面角136°の高研磨の尖頭四角錐）を徐々におよび滑らかに測定すべき試料に接触させた。予め決めた荷重は500gであった。示した値は少なくとも５測定の平均であった。ビッカース（Vickers）微小硬度測定に用いたものと同様の装置を用いて靭性測定を行い、予め決めた荷重を圧子のダイヤモンド形状圧痕の先端で発生する亀裂を評価するべき試料に負荷した。以下の式：（式中、ｃは亀裂半径であり、Ｆ_Nは圧子荷重およびβは圧子の半頂角（semi-ap ical angle）（ビッカースダイヤモンドで68°）である。）を用いて、靭性を決定した。示した値は少なくとも５測定の平均であった。その密度を、ミクロメリティックス（Micromeritics）（ジョージア州ノークロス（Norcross））アキュピィック（AccuPyc）1330ヘリウムピクノメーターを用いて測定した。選択された砥粒の表面および内部の多孔度を、赤色染料の粗粒の表面および内部への浸透をベースとして評価した。焼結粗粒の試料を赤色浸透染料（カリフォルニア州セリトス（Cerritos）のウレスコ・アンドロックス（Uresco Androx）から商品名「P-303Aペネトラント（Penetrant）」で市販）の入ったフラスコに入れた。その粗粒を完全に混合し、その染料で完全に被覆した。次いで、その染料をフラスコから出して、その粗粒を脱イオン水で数回濯ぎ、残留染料を除去した。その染料による赤色は高多孔度粗粒であることを示し、一方、赤色を呈さない粗粒は表面および内部多孔度がほとんどないかまたはないと判断された。（砥粒の一般的製造方法Ｉ）（段階Ａ〜Ｄ) （段階Ａ）以下の材料：2269部の室温脱イオン水、45部の16Ｎ分析試薬グレード硝酸および酸化アルファアルミニウム一水和物粉末（独国ハンブルグ（Hamb urg）のコンデア・ケミー（Condea Chemie）GmbHから商品名「ディスペラル（DI SPERAL）」で市販）643部、を18.9リットルのポリエチレンライニング付き鉄容器に（均一混合しながら）投入し、分散体を作製した。（段階Ｂ）得られた混合物を、ギフォード-ウッド・ホモジェナイザー・ミキサー（Giford-Wood Homogenizer Mixer）（ニューハンプシャー州ハドソン（H udson）のグリーコ（Greeco）社製）を用いて３〜４分間高速分散した。得られたゾルを、46cm×66cm×５cmのポリエステルライニング付きアルミニウムトレーに入れ、強制通風炉内で100℃で約24時間乾燥した。（段階Ｃ）得られた乾燥材料を、鉄板間に1.1mmの間隙を有する「ブラウン（Braun）」型のUD微粉砕機を用いて粗砕し、粒子を作製した。その粒子を分級して、0.125〜1mmのサイズとした。（段階Ｄ）分級粒子を、従来の回転焼成機を用いて650℃で焼成した。（段階ＥおよびＦ）（段階Ｅ）次いで、含浸溶液を調製した。理論的酸化物を基礎として11％ＭｇＯを含有する溶液を提供するのに十分な量の先駆物質を有する水溶液を最初に提供することにより、硝酸マグネシウム溶液を調製した。この溶液を他の含浸溶液と組合せ、および/または脱イオン水で稀釈して、（焼結）セラミック砥粒内に所望量の酸化物を導入した。同様にして、理論的酸化物を基礎としてそれぞれ、Ｌａ₂Ｏ₃28％、Ｎｄ₂Ｏ₃28％およびＭｎＯ20％を含有する各溶液を提供するのに十分な量のそれぞれのニトレートを有する水溶液を最初に提供することにより、硝酸ランタン、酸化ネオジムおよび硝酸マンガン溶液を調製した。脱イオン水をその硝酸金属塩に加えて、含浸溶液275ミリリットルを生成した。次いで、この275ミリリットルを段階Ａ〜Ｄの焼成粒子約500gと組合せた。その含浸溶液および焼成粒子を完全に混合し、その溶液を毛管作用により焼成粒子中に含浸させた。（段階Ｆ）得られた含浸粒子を、触れると含浸粒子表面がかなり乾燥している程に乾燥し、次いで、前述の段階Ｄにように焼成した。その含浸粒子表面があまりに「未乾燥（wet）」であれば、粒子が焼成機の供給管に付着する。多重含浸では、焼成粒子を冷却し、所望の含浸溶液で再度含浸した。（段階Ｇ）次いで、焼成含浸粒子を、1400℃の回転キルンに供給した。その回転キルンは、水平に対して4.4゜の角度で傾けた8.9cm直径、1.3m長の炭化ケイ素製管を含む。キルンのホットゾーンは約76cmであった。他に記載しない限り、その管を６rpmで回転し、キルン内の滞留時間約５分間となるようにした。その生成物はキルンから室温空気内に出て行き、金属容器に回収され、室温まで冷却された。（砥粒の一般的製造方法II）（段階Ａ〜Ｄ) （段階Ａ）以下の材料：69.8部の約60℃の脱イオン水;2.3部の工業グレードの硝酸；および28.5部の酸化アルファアルミニウム一水和物粉末（「ディスペラル（DISPERAL）」）；を（連続混合しながら）高剪断混合機を用いて分散した。（段階Ｂ）得られたゾルを、初期100℃で約180℃まで昇温して24時間以上乾燥した。（段階Ｃ）乾燥後、そのゾルは破砕性固形物であり、ハンマーミル、ロール粗砕および分級した。その分級粒子は目開き１mmの篩を通過するが、目開き0.12 5mmの篩上には残った。（段階Ｄ）次いで、その分級粒子を回転焼成機の底に供給し、実質的に結合揮発分を除去した。その焼成機のホットゾーン温度は700〜750℃であった。滞留時間は約20分間であった。砥粒を作製する残りの段階、段階Ｅ〜Ｇは前述の一般的方法Ｉと同様であった。（砥粒の一般的製造方法III）以下の材料：2269部の室温脱イオン水；45部の16Ｎ分析試薬グレード硝酸；および643部の酸化アルファアルミニウム一水和物粉末（「ディスペラル（DISPERA L）」）；を６リットルステンレス鋼製の「ウォーリング（Waring）」工業用混合機に入れ、分散体を提供した。ほとんどの場合には、第２成分金属塩をこの分散体に加えた。これら塩の濃度は、（要すれば）前述の一般的方法Ｉと同様である。得られた混合物を、３〜４分間高速分散した。得られた混合物を、強制通風炉内で100℃で約24時間乾燥し、破砕性固形物とした。得られた乾燥材料を、鉄板間に1.1mmの間隙を有する「ブラウン（Braun）」UD型の微粉砕機を用いて粗砕し、粒子を作製した。その粒子を、0.125〜1mmの篩サイズに分級した。篩に残った粒子をキルンに供給し、焼成粒子を生成した。その焼成機は一般的方法Ｉと同様であった。その焼成機は、温度650℃のホットゾーン（hotzone）を有した。次いで、焼成粒子を、一般的方法Ｉと同様に、1400℃の回転キルンに供給した。その生成物はキルンから室温空気内に出て行き、金属容器に回収され、室温まで冷却された。（砥粒の一般的製造方法IV）硝酸でアルファアルミナ（アリゾナ州ボーキサイト（Bauxite）のアルコア（A lcoa）社から商標「A-16SG」で市販のアルファアルミナ）の55％固形分スラリーをpＨ1.6〜2.5の酸性にすることにより、7.3％のアルファアルミナ分散体を調製した。次いで、そのスラリーを稀釈し流動性を保持し、アルミナ粉砕媒体の存在下で25日間ボールミルにより練った（mill）。練ったスラリーを遠心分離機にかけ、約２年放置することにより老化し、次いで、再分散した。以下の材料：1800部の室温脱イオン水；46部の16Ｎ分析試薬グレード硝酸；16 0部の7.3％アルファアルミナ分散体；および780部の酸化アルファアルミニウム一水和物粉末（「ディスペラル（DISPERAL）」）；を２リットルステンレス鋼製の「ウォーリング（Waring）」工業用混合機に入れた。得られた混合物を約１分間混合して、分散体またはゾルを提供した。その分散体を三角フラスコ（Erlenm eyer frask）に入れ、アスピレーターで部分真空に引いて脱気し、次いで、ガラス製トレイに注いだ。次いで、その材料を従来の強制通風炉内で80℃で約16時間乾燥した。前述の「砥粒の一般的製造方法IV」のようにして、得られた乾燥ゲルを粗砕し、分級し、焼成した。その焼成粗粒を、プラチナ製るつぼに入れ、ある温度の従来の箱型炉に挿入することにより焼結した。その焼結温度は1100〜1300 ℃の範囲であった。焼結時間は20分間であった。（研磨製品の一般的製造方法）その砥粒を被覆研磨製品に導入して、それを摩耗性に関して評価した。被覆研磨製品を従来の被覆研磨材製造方法に従って製造した。グレード50の砥粒を、50 重量％の砥粒がU．S．スタンダード（Standard）45メッシュの篩を通過するが、 U．S．スタンダード（Standard）45メッシュの篩上に残るように分級して作製し、残りの50％は、U．S．スタンダード（Standard）45メッシュの篩を通過するが、U．S．スタンダード（Standard）50メッシュの篩上に残る砥粒である。同様に、グレード36の砥粒を、50重量％の砥粒がU．S．スタンダード（Standard）25メッシュの篩を通過するが、U．S．スタンダード（Standard）30メッシュの篩上に残るように分級して作製した。残りの50％は、U．S．スタンダード（Standard） 30メッシュの篩を通過するが、U．S．スタンダード（Standard）35メッシュの篩上に残る砥粒である。常套技術により、従来の炭酸カルシウム充填フェノールメイク（make）樹脂および従来の炭酸カルシウム充填フェノールサイズ（size）樹脂を用いて、その砥粒をバルカンファイバー支持体に接着した。その繊維ディスクを試験前に屈曲させた。硬化研磨繊維ディスクを、ステンレス鋼を研磨することにより評価しようとした場合、スーパーサイズ被膜をサイズ被膜上に適用した。スーパーサイズ被膜には、29.6部の水から被覆可能なビスフェノールＡジグリシジルエーテルエポキシ樹脂（ケンタッキー州ジェファーソンタウン（Jeffersontown）ローン・ポーレンク（Rhone-Poulenc）社から商品名「CMD 35201」で市販）、0.035部の2-エチル-4-メチルイミダゾール硬化剤（エアー・プロダクツ（Air Products）社より商品名「EMI-24」で市販）および12部の水、55部のテトラフルオロホウ酸カリウム、2.3部の酸化鉄（着色剤）、および0.78部の湿潤剤を含有する。そのスーパーサイズ被覆繊維ディスクを加熱してエポキシ樹脂を硬化した。このスーパーサイズに関する更なる詳細については、1990年11月14日出願の同時係属米国特許出願第07/610,701号に開示されており、このスーパーサイズの作製を示す部分の開示をここに挿入する。（試験方法Ｉ）その被覆研磨ディスクを面取りしたアルミニウムバックアップ（back-up）パッドに搭載し、2.5cm×18cmの1018軟鋼ワークピースの面を研削した。バックアップパッドの面取りエッジを覆うディスクの部分をワークピースに約9.1kg/cm² の圧力で接触しながら、そのディスクを5,000rpmで操作した。各ディスクを用いて別のワークピースを１分間隔で研削した。合計切削量は、12回の１分間隔毎の除去したワークピースの合計量であった。初期切削量は、最初の１分間に除去した金属量であった。最終切削量は、その試験の最後の１分間に除去した金属量であった。実施例毎に約４ディスクを試験した。（試験方法II）その被覆研磨ディスクを面取りしたアルミニウムバックアップ（back-up）パッドに搭載し、1.25cm×18cmの1018軟鋼ワークピースの面を研削した。バックアップパッドの面取りエッジを覆うディスクの部分をワークピースに約６kgの荷重で接触しながら、そのディスクを5,500rpmで操作した。各ディスクを用いて別のワークピースを１分間間隔で、12分間の合計時間で研削した。合計切削量は試験全体で除去したワークピース合計量であった。実施例毎に約４ディスクを試験した。（試験方法III）試験方法IIIは、試験終点が20分間である以外は本質的に試験方法IIと同様である。（試験方法IV）試験方法IVは、ワークピースが304ステンレス鋼である以外は本質的に試験方法IIと同様である。（試験方法Ｖ）試験方法Ｖは、試験終点が20分間である以外は本質的に試験方法Ｉと同様である。（比較例Ａ）以下の変化を除いて、砥粒を一般的方法Ｉにより製造した。段階Ａ〜Ｄのみを行い、得られた材料を焼成したが、十分に焼結はせず、その材料は含浸しなかった。同様に、その材料を微粒子に粉砕した。この粉末を、毎分20℃の昇温速度で示差熱分析（DTA）（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington）のE．I．デュポン（duPont）製の「DUP0NT 1090」）を行った。この材料のアルファアルミナ転移温度は1213℃であった。（実施例１）この実施例により、酸化マンガンの導入による転移温度の低下を説明した。以下の変化を除いて、その砥粒を一般的方法Ｉにより製造した。段階Ａ〜Ｆのみを行い、得られた材料を焼成したが、十分に焼結していなかった。焼成粒子を過剰の含浸溶液に浸漬し、濾過して、その焼成粒子に浸透しなかった溶液を除去した。含浸溶液はＭn（ＮＯ₃）₂）の50％溶液であった。得られた材料を微粒子に粉砕した。この粉末を、毎分20℃の昇温速度でDTAを行った。実施例１を比較例Ａを比較することにより、酸化マンガンの添加により転移温度が約155℃低下した。また、焼成したが、十分には焼結していない実施例１の材料を高温Ｘ線回折により分析した。空気中で加熱する場合、その試料は約920℃以下でエタアルミナおよび立方晶形のＭｎ₂Ｏ₃を含有することが明らかとなった。約960℃で、アルファアルミナがまず検出された。約1000℃で、マンガン尖晶石が検出された。実施例１の材料を十分焼結後、その砥粒には酸化マンガン（Ｍｎ₂Ｏ₃としての理論的酸化物を基礎として計算）19.2％および尖晶石（即ち、ＭｎＡｌＯ₄）およびアルファアルミナとして存在する酸化アルミニウム80.8％を含有する。この砥粒の理論的密度は、4.068g/cm³と計算された。実際の密度は3.673g/cm³と測定された。従って、理論値％としての密度は90.3％であった。硬度は13.6 GPaおよび靭性は3.7 MPa・m^1/2であると測定された。硬度の比較的低い値は、低い％理論密度により示されるような大きな多孔度によると考えられた。（実施例２〜６）実施例２〜６の砥粒を、以下の変化を除いて、一般的方法Ｉにより製造した。試薬グレードの硝酸マンガンの50％溶液を40％、30％および20％溶液に稀釈し（要すれば）、次いで、実施例１に記載の焼成粒子に含浸した。実施例２の砥粒には30％試薬溶液を用い、砥粒先駆物質をこの溶液で２回含浸した。各含浸後、得られた粒子を乾燥および焼成した。実施例３、４、５および６の砥粒には、50％、40％、30％および20％試薬溶液をそれぞれ用い、その砥粒を１回だけ含浸した。実施例２、３、４、５および６の焼結砥粒には、12％、10％、８％、６％および４％の酸化マンガン（ＭｎＯとしての理論的酸化物を基礎として計算）をそれぞれ含有し、その残りは酸化アルミニウムであった。（比較例Ｂ）比較例Ｂの砥粒は褐色溶融酸化アルミニウムであった。その砥粒を、U．S．スタンダード（Standard）30メッシュの篩を通過するが、 U．S．スタンダード（Standard）40メッシュの篩上に残るように分級した。その分級砥粒を、被覆研磨ディスクの一般的製造方法によりディスクに導入した。サイズ被膜には66％の炭酸カルシウムを含有し、その残りは硬化レゾールふぇのーる樹脂であった。そのディスクを試験方法Ｉに従って評価した。その結果を以下の表１に示した。（実施例３、７および８）実施例７および８の砥粒を、焼結雰囲気が異なることを除いて、実施例３と同様の方法で作製および試験した。実施例３の雰囲気は空気であった。実施例７の焼結雰囲気は、窒素95％および水素５％であった。実施例８の焼結雰囲気は窒素 100％であった。その結果を以下の表２に示した。（実施例９および比較例Ａ）この実施例により、酸化マンガンを含有する砥粒の微細構造（実施例９）とそうでない微細構造（比較例Ａ）の比較に関する。実施例９の砥粒を、以下のように、酸化マンガンおよび硝酸マグネシウム（塩として）を元の分散体に提供したことを除いて、一般的方法IIIに従って作製した。Ｍｎ₂Ｏ₃粉末（セラック（Cerac）社から市販）をジルコニア媒体を用いてボールミルを行い、約10μmから約2.2μmにサイズを減じた。この粉末を分散体に２％の量で加えた。また、硝酸マグネシウムを加え、焼結砥粒には酸化アルミニウム96％、酸化マンガン2％、および酸化マグネシウム2％を含有した。実施例９の砥粒を光学顕微鏡の偏光を用いて試験し、１μmのサイズである気泡を有することを観察した。比較すると、比較例Ａは10〜15μmのサイズ範囲の気泡を有した。（実施例10〜14) 実施例10〜14の砥粒を一般的方法IIに従って作製した。その含浸溶液には硝酸ランタンおよび硝酸マンガンを含有した。その砥粒をグレード50に分級し、試験方法IIに従って評価した。試験結果、密度、硬度および靭性を、以下の表４に示した。（実施例15および比較例Ｄ〜Ｉ）実施例15および比較例Ｄ〜Ｉの砥粒を一般的方法IIに従って作製した。様々な含浸溶液には、硝酸ランタン、硝酸マンガン、硝酸マグネシウム、硝酸ニッケル、または硝酸亜鉛を含有し、得られた砥粒は以下の表５に示した組成を有した。その砥粒をグレード36に分級し、被覆研磨ディスクの一般的製造方法により被覆研磨ディスクに導入した。そのディスクを試験方法IIIにより試験した。試験結果、密度、硬度および靭性を、以下の表６に示した。硬度、密度および性能要因の組合せに関して、砥粒に酸化マンガンを添加することは有用であることが、上記データから証明される。（実施例16〜24および比較例Ｊ）実施例16〜24および比較例Ｊの砥粒を一般的方法IIに従って作製した。その含浸溶液には、硝酸ランタンおよび硝酸マンガンを含有した。これら材料の量を選択し、以下の表７に焼結砥粒組成を示した。その砥粒をグレード36に分級し、被覆研磨ディスクの一般的製造方法により被覆研磨ディスクに導入した。そのディスクを試験方法IIにより試験した。試験結果、密度、硬度および靭性を、以下の表８に示した。更に、これら砥粒のそれぞれの微細構造を光学顕微鏡を用いて観察した。各実施例に観察された微細構造のタイプを、以下の表８に提供した。混合微細構造は、同一砥粒（粗粒）の異なる領域に気泡質微細構造、ミクロン以下の、小面のある微細構造、および気泡質およびミクロン以下の、小面のある微細構造の両方を有する粗粒の組合せであった。実施例20〜23について、転移温度を測定した。その砥粒を以下の変化を除いて、一般的方法IIに従って作製した。段階Ａ〜Ｆのみを行い、得られた材料を焼成したが十分には焼結しなかった。更に、その材料を微粉末に粉砕した。得られた粉末を毎分約20℃の昇温速度で、DTA（独国のネッシュ・ゲラテボウ（Netzsch-G erat ebau）GmbHの「ネッシュ（NETZSCH）STA409」（同時熱分析））を行った。観察された開始温度およびピーク温度を、以下の表９に示した。（実施例25〜29) 実施例25〜29の砥粒を一般的方法IIに従って作製した。含浸溶液には、硝酸ネオジムおよび硝酸マンガンを含有した。これら材料の量を選択して、以下の表10 に示した砥粒組成を提供した。その砥粒をグレード36に分級し、被覆研磨ディスクの一般的製造方法により被覆研磨ディスクに導入した。そのディスクを試験方法IIにより試験した。試験結果、密度、および硬度物理的測定を、以下の表11に示した。更に、これら砥粒の微細構造を光学顕微鏡を用いて観察した。各実施例に観察された微細構造のタイプを、以下の表11に提供した。（実施例30および31および比較例Ｋ〜Ｎ）実施例30および31および比較例Ｋ〜Ｎを、以下の変形を有する一般的方法IIに従って作製した。実施例30および比較例ＬおよびＭに関しては、１つ以上の含浸段階がある。焼成粒子をまず酢酸ジルコニルで含浸し、乾燥および焼成した。得られた粒子をその混合物で２回含浸し、以下の表12に示した組成を有する焼結砥粒を提供した。第２の含浸溶液には、硝酸ランタン、硝酸マグネシウム、要すれば硝酸イットリウム、および要すれば硝酸マンガンを含有する。実施例31および比較例ＫおよびＮに関しては、含浸段階は１回だけである。含浸溶液には、硝酸ランタン、硝酸マグネシウム、要すれば硝酸イットリウム、要すれば酢酸ジルコニルおよび要すれば硝酸マンガンを含有する。その焼結砥粒は以下の表12に示した組成を有した。その砥粒の硬度、密度および靭性を、以下の表13に示した。その砥粒をグレード36に分級し、被覆研磨ディスクの一般的製造方法により被覆研磨ディスクに導入した。そのディスクを試験方法IIおよびIVにより試験した。後者の試験のディスクはスーパーサイズ被膜を被覆した。その試験結果を以下の表14に示した。（実施例32〜34および比較例Ｏ）実施例32〜34の砥粒を、以下の変形を有する一般的方法IIに従って作製した。実施例32〜34のそれぞれでは、１回の含浸段階だけであった。含浸溶液には、硝酸ランタン、硝酸マグネシウム、要すれば硝酸ネオジム、要すれば硝酸イットリウム、酢酸ジルコニルおよび要すれば硝酸マンガンを含有する。その焼結砥粒は以下の表15に示した組成を有した。比較例Ｏの砥粒は、酸化アルミニウム95.6％、酸化ランタン1.1％、酸化ネオジム1.1％、酸化マグネシウム1.1％および酸化イットリウム1.1％から成るアルミニウムベース砥粒から誘導したゾルゲルであった（ミネソタ州セントポール（St．Paul）の３Ｍ社から商品名「321キュービトロン（CUBITRON）」で市販）。その砥粒をグレード36に分級し、被覆研磨ディスクの一般的製造方法により被覆研磨ディスクに導入した。そのディスクを試験方法IIにより試験した。その試験結果を以下の表16に示した。（実施例35〜40）実施例35〜40の砥粒を一般的方法IIに従って作製した。含浸溶液には、硝酸ランタンおよび硝酸マンガンを含有した。これら材料の量を選択して、以下の表17 に示した砥粒組成を提供した。（実施例41〜45および比較例Ｏ）実施例41〜45の砥粒を一般的方法IIに従って作製した。その砥粒は酸化アルミニウム92％、酸化マンガン６％および酸化ランタンから成る配合を有した。燃焼温度、燃焼時間、密度および微結晶サイズを表18に示した。微結晶サイズは、砥粒の破断面を走査電子顕微鏡で観察することにより決定した。その砥粒をグレード36に分級し、繊維ディスクに導入した。その被覆研磨ディスクを試験方法IIにより試験した。その試験結果を以下の表19に示した。（実施例46〜52および比較例Ｏ）実施例46〜52の砥粒を一般的方法IIに従って作製した。含浸溶液には、硝酸ランタンおよび硝酸マンガンを含有した。これら材料の量を選択して、以下の表20 に示した砥粒組成を提供した。実施例46〜50の砥粒は、1300℃で６分間燃焼した。実施例51の砥粒は、1300℃で30分間燃焼した。実施例52の砥粒は、1400℃で６分間燃焼した。その砥粒をグレード36に分級し、被覆研磨繊維ディスクに導入した。その被覆研磨ディスクを試験方法IIにより試験した。その試験結果および密度を以下の表 21に示した。（実施例53〜55）実施例53〜55の砥粒を一般的方法IIに従って作製した。含浸溶液には、硝酸マンガンおよび硝酸イットリウムを含有した。各試料の組成を以下の表22に示した。（実施例56〜58および比較例Ｌ）実施例56〜58および比較例Ｌの砥粒を、以下の変化を除いて一般的方法IIに従って作製した。元の分散体には、固形分20％のジルコニアゾル（マサチューセッツ州アシュランド（Ashland）のナイアコール・プロダクツ（Nyacol Products））を含む。ジルコニアゾルの平均粒径は5〜10ナノメーターであった。含浸溶液には、硝酸マンガンを含有した。焼結砥粒を、以下の表23に示した配合を有するように作製した。その砥粒をグレード36に分級し、被覆研磨繊維ディスクに導入した。その被覆研磨ディスクを試験方法IIにより試験した。その試験結果を以下の表24に示した。酸化マンガンのアルミナ-ジルコニア砥粒への添加により、軟鋼研削性能を大きく改善されることが明白である。これら砥粒の破断面を作成し、走査電子顕微鏡により5000倍で観察した。実施例56、57および58にそれぞれ図11、12および13 が対応した。酸化マンガン量の小さな差が、異なる砥粒微細構造となることは驚くべきことである。図10および11は気泡質微細構造を示し、図12は混合微細構造を示し、図13はミクロン以下の、小面のある微細構造を示した。（実施例59および比較例Ｐ）実施例59および比較例Ｐは、アルファアルミナ種材料を用いて作成した砥粒の焼結温度の関数としての密度および硬度を示した。実施例59において部分真空下で、脱イオン水を用いて調製した硝酸マンガン溶液（ＭｎＯとしての理論的酸化物を基礎として、20％）12.5部および脱イオン水262.5部の溶液約275ミリリットルの入った三角フラスコ（「砥粒の一般的製造方法IV」に前述）を用いて焼成粗粒を含浸した以外は、実施例59および比較例Ｐを一般的方法IVに従って作製した。過剰の溶液を常套の濾紙を用いて濾過することにより除去した後、その粗粒を乾燥し、約650℃で焼成し、そして焼結した。焼結温度および対応する密度および硬度のデータを、以下の表25に示した。（実施例60および比較例Ｑ）実施例60および比較例Ｑには、マンガンの添加による酸化アルファ鉄成核剤を用いて作製した砥粒の高密度化への作用を示した。比較例Ｑを米国特許第4,964, 883号（モリス（Morris）等）に開示の技術に従って作製し、その開示をここに挿入する。比較例Ｑの組成は、理論的酸化物を基礎として、Ｆｅ₂Ｏ₃0.75％、ＭｇＯ0.5％、および残りのＡｌ₂Ｏ₃であった。比較例Ｑの焼成粗粒を実施例59に記載のものと同様の含浸溶液で含浸することにより、実施例60を作製した。実施例60および比較例Ｑの両方の粗粒は、1150℃ で45分間焼結した。密度および赤色染料の結果を、以下の表26に示した。（実施例61〜66）実施例61〜66には、アルファアルミナ有核（２％アルファアルミナ種）粗粒を 1150℃で焼結する場合の焼結時間の硬度への影響を示した。焼結を1150℃で以下の表27に示した時間行った以外は、実施例61〜66を実施例59と同様にして作製した。得られた組成物は理論的酸化物を基礎として、Ａｌ₂Ｏ₃99.5％およびＭｎＯ 0.5％であった。（実施例67〜69および比較例Ｒ）実施例67〜69には、焼結時間の密度および硬度への影響を示した。実施例67〜 69を、焼結を回転キルン内で以下の表28に示した温度で行う以外は、一般的方法 IIに従って作製した。得られた砥粒は、理論的酸化物を基礎として、Ａｌ₂Ｏ₃92 ％、ＭｎＯ6％およびＬａ₂Ｏ₃２％であった。その密度および硬度を、以下の表2 8に示した。研削性能データを以下の表29〜31に示した。比較例Ｒは、理論的酸化物を基礎として、Ａｌ₂Ｏ₃約99％、Ｆｅ₂Ｏ₃約１％から成るアルミニウムベース砥粒から誘導したゾルゲルであった（ミネソタ州セントポール（St．Paul）の３Ｍ社から商品名「221キュービトロン（CUBITRON）」で市販）。（比較例Ｓ）比較例Ｓを、ゾルをガラストレー内で乾燥し、粗砕した以外は、一般的方法II に従って作製した。硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ₃）₂）溶液（理論的酸化物を基礎として、20％ＭｎＯを含有する）1.25gおよび硝酸ランタン（Ｌａ（ＮＯ₃）₃）溶液（理論的酸化物を基礎として、28％Ｌａ₂Ｏ₃を含有する）0.9gを、150ミリリットルの溶液を調製するのに十分な量の脱イオン水を組合せることにより、含浸溶液を調製した。次いで、この溶液を焼成粗粒250gに含浸させた。第２焼成の後、その粗粒を50gバッチで1400℃で10分間焼結した。得られた砥粒は、理論的酸化物を基礎として、ＭｎＯ0.1％、Ｌａ₂Ｏ₃0.1％およびＡｌ₂Ｏ₃99.8％であった。その砥粒の密度および硬度は、それぞれ3.43g/cm³および9.8GPaであった。（実施例70〜75）実施例70〜75には、酸化マンガンおよび稀土類酸化物の組成物が、少なくとも 1100℃程度の温度で、高密度に焼結され得ることを示した。含浸溶液を硝酸マンガン溶液143.7gおよび硝酸ランタン溶液30.8gを、150ミリリットルの溶液を調製するのに十分な量の脱イオン水と混合することにより調製した以外は、比較例Ｓと同様の方法に従って実施例70〜75を調製した。その粗粒を約20gバッチで10分間、以下の表32に示した温度で焼結した。得られた砥粒は、理論的酸化物を基礎として、ＭｎＯ10％、Ｌａ₂Ｏ₃３％およびＡｌ₂Ｏ₃87％であった。その砥粒の密度を、以下の表32に示した。（実施例76）実施例76は、回転キルンの焼結温度が1350℃である以外は、実施例70〜75のように作製した。焼結砥粒の密度および硬度は、それぞれ4.06g/cm³および20.9GPa であった。研削データを以下の表33に示した。（実施例77）砥粒先駆物質を一般的方法Ｉの段階Ａ〜Ｄに従って作製した。含浸溶液は、Ｍｎ（ＮＯ₃）₂の50％溶液30gを、含浸溶液60ミリリットルを提供するのに十分な脱イオン水を混合することにより調製した。含浸溶液60ミリリットルを、焼成粒子約100gに加えた。その含浸溶液および焼成粒子を完全に混合して、その溶液を毛管作用により焼成粒子内に含浸させた。乾燥粒子表面が触れると比較的乾燥しているように、得られた含浸粒子を乾燥した。乾燥した、含浸粒子を常套の回転焼成機を用いて約650℃で焼成し、次いで、更に常套のボックス炉内で、900℃、1050℃および1175℃でそれそれ10分間加熱した。各焼成材料の一部および得られた材料をそれぞれ微粉末に粉砕し、常套の粉末Ｘ線回折により分析した。Ｘ線回折の結果を以下の表34に示した。（実施例78）硝酸ランタン溶液（理論的酸化物を基礎として、28％Ｌａ₂Ｏ₃）7.2gおよびＭｎ（ＮＯ₃）₂の50％溶液30gを、含浸溶液60ミリリットルを提供するのに十分な脱イオン水を混合することにより含浸溶液を調製したこと以外は、実施例78を実施例77（前記）に記載したように作製し、分析した。Ｘ線回折の結果を以下の表 35に示した。本発明の範囲および意図から逸脱することなく、本発明の様々な変形および変更が当業者に明らかとなり、本発明は本明細書中に例示した態様に不当に限定されるものではないと解されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ラーミー、ヘンリー・エイアメリカ合衆国 55133―3427、ミネソタ州、セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427番（番地の表示なし)

Claims

【特許請求の範囲】１．アルファアルミナのミクロン以下の小面のある（faceted）微細構造を有するアルファアルミナベースセラミック材料を含み、かつ、アルファアルミナベースセラミック材料の総重量を基礎として、 (a)酸化マンガン少なくとも0.1重量％；および (b)酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ユウロピウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物少なくとも0.1重量％；を有する砥粒であって、該酸化マンガンおよび(b)の酸化物が、少なくとも19GPa の平均硬度を有する砥粒を提供するのに十分な量で集合的に存在する砥粒。２．平均硬度少なくとも20GPaを有する請求項１記載の砥粒。３．酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ユウロピウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも0.1重量％の酸化物を含有する請求項１記載の砥粒。４．酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ユウロピウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物少なくとも0.1重量％、および焼結時に反応して、式：ＭｎＬｎＡl₁₁Ｏ₁₉ （式中、Ｍｎはマンガンであり、Ａlはアルミニウムであり、Ｏは酸素であり、Ｌｎは、ランタン、ネオジム、セリウム、プラセオジム、サマリウム、ガドリニウム、エルビウム、イッテルビウム、ジスプロシウム、ユウロピウムまたはそれらの混合物の内の１つである。）の材料を生成する酸化マンガンより多い量の酸化マンガンを含有する請求項１記載の砥粒。５．酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化ケイ素、酸化クロム、酸化チタン、酸化コバルトおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物を更に含有する請求項１記載の砥粒。６．(a)バインダー；および (b)物品内に該バインダーにより保持された多数の請求項１記載の砥粒；を含有する研磨製品。７．研削ホイールである請求項６記載の研磨物品。８．切断ホイールである請求項６記載の研磨物品。９．不織研磨製品である請求項６記載の研磨物品。 10．(a)主要表面を有する支持体；および (b)バインダーにより該支持体の該主要表面に保持された請求項１記載の砥粒を含む研磨剤層；を含有する被覆研磨物品。 11．アルファアルミナベースセラミック材料の総重量を基礎として、0.1〜約1 0重量％の範囲の酸化マンガンおよび0.1〜約10重量％の範囲の稀土類酸化物を含むアルファアルミナベースセラミック材料を含む砥粒であって、その酸化マンガンおよび稀土類酸化物が、少なくとも19GPaの平均硬度を有する砥粒を提供するのに十分な量で集合的に存在する砥粒。 12．該稀土類酸化物が0.1〜6重量％の範囲で存在する請求項11記載の砥粒。 13．(a)バインダー；および (b)物品内に該バインダーにより保持された多数の請求項11記載の砥粒；を含有する研磨製品。 14．(a)主要表面を有する支持体；および (b)バインダーにより該支持体の該主要表面に保持された請求項11記載の砥粒を含む研磨剤層；を含有する被覆研磨物品。 15．(a)アルファアルミナ先駆物質、マンガン材料および成核材料を含むアルファアルミナベースセラミック先駆物質であって、本質的にマンガン材料を含まない比較アルファアルミナをベースセラミック先駆物質と比較して、そのマンガン材料および成核材料が、少なくとも20℃だけ段階(b)の焼結温度を低下するのに十分な量で存在するセラミック先駆物質を提供する工程；および (b)アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を焼結温度まで理論値の少なくとも95％の密度および平均微結晶サイズ１μm以下のアルファアルミナ微結晶を有するアルファアルミナベースセラミック砥粒を提供するのに十分な時間加熱する工程；を含むアルファアルミナベースセラミック砥粒の製法。 16．本質的にマンガン材料を含まない比較アルファアルミナベースセラミック先駆物質と比較して、該マンガン材料および該成核材料が、少なくとも50℃だけ段階(b)の焼結温度を低下するのに十分な量で存在する請求項15記載の製法。 17．本質的にマンガン材料を含まない比較アルファアルミナベースセラミック先駆物質と比較して、該マンガン材料および該成核材料が、少なくとも100℃だけ段階(b)の焼結温度を低下するのに十分な量で存在する請求項15記載の製法。 18．本質的にマンガン材料を含まない比較アルファアルミナベースセラミック先駆物質と比較して、該マンガン材料および該成核材料が、少なくとも150℃だけ段階(b)の焼結温度を低下するのに十分な量で存在する請求項15記載の製法。 19．該成核材料が、アルファアルミナ、酸化アルファ鉄、酸化アルファ鉄の先駆物質、およびそれらの組合せから成る群から選択される請求項15記載の製法。 20．本質的にマンガン材料を含まない比較アルファアルミナベースセラミック先駆物質と比較して、該マンガン材料および該成核材料が、少なくとも100℃だけ段階(b)の焼結温度を低下するのに十分な量で存在する請求項19記載の製法。 21．該成核材料が、酸化アルファ鉄、酸化アルファ鉄の先駆物質、およびそれらの組合せから成る群から選択される請求項15記載の製法。 22．焼結されて理論値の少なくとも95％の密度および平均微結晶サイズ１μm 以下のアルファアルミナ微結晶を有するアルファアルミナベースセラミック砥粒を提供し得る焼成アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質であって、該焼成砥粒先駆物質がアルファアルミナ先駆物質、マンガン材料および成核材料を含み、該マンガン材料および成核材料が、本質的にマンガン材料を含有しない比較の焼成アルファアルミナベースセラミック先駆物質と比較して、その焼成砥粒先駆物質を比較砥粒先駆物質と同一時間焼結する場合、少なくとも20℃だけ該焼成アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を焼結するのに必要な温度を低下するのに十分な量で存在する砥粒先駆物質を提供する焼成砥粒先駆物質。 23．本質的にマンガン材料を含まない比較アルファアルミナベースセラミック先駆物質と比較して、該マンガン材料および該成核材料が、少なくとも50℃だけ段階(b)の焼結温度を低下するのに十分な量で存在する請求項22記載の焼成砥粒先駆物質。 24．本質的にマンガン材料を含まない比較アルファアルミナベースセラミック先駆物質と比較して、該マンガン材料および該成核材料が、少なくとも100℃だけ段階(b)の焼結温度を低下するのに十分な量で存在する請求項22記載の焼成砥粒先駆物質。 25．本質的にマンガン材料を含まない比較アルファアルミナベースセラミック先駆物質と比較して、該マンガン材料および該成核材料が、少なくとも150℃だけ段階(b)の焼結温度を低下するのに十分な量で存在する請求項22記載の焼成砥粒先駆物質。 26． (a)アルファアルミナ転移温度への転移を減じるのに有効量のマンガン材料を含むアルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を提供する工程；および (b)該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を加熱して、アルファアルミナベースセラミック砥粒を提供する工程であって、該加熱には非酸化雰囲気での焼結を含む工程；を含むアルファアルミナベースセラミック砥粒の製法。 27．該有効量のマンガン材料が該転移温度を少なくとも50℃だけ低下するのに十分である請求項26記載の製法。 28．該有効量のマンガン材料が該転移温度を少なくとも100℃だけ低下するのに十分である請求項26記載の製法。 29．該製法が、酸化マンガン先駆物質を該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質に提供する工程、および該酸化マンガン先駆物質を酸化マンガンに変換する工程を含む請求項26記載の製法。 30．該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質が、該アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎として、約0.1〜約25重量％の範囲の酸化マンガンを該アルファアルミナベースセラミック砥粒内に提供するのに十分な量のマンガン材料を含む請求項26記載の製法。 31．該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質が、約2〜約15重量％の範囲の酸化マンガンを該アルファアルミナベースセラミック砥粒内に提供するのに十分な量のマンガン材料を含む請求項30記載の製法。 32．該非酸化雰囲気が窒素である請求項26記載の製法。 33．ミクロン以下の、小面のある微細構造を有し、アルファアルミナベースセラミック材料の総重量を基礎として、 (a)酸化マンガン少なくとも0.1重量％；および (b)酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ハフニウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物少なくとも0.1重量％；を有するアルファアルミナベースセラミック材料を含む砥粒。 34．酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ハフニウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物少なくとも0.1重量％を含む請求項33記載の砥粒。 35．酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物少なくとも0. 1重量％、および焼結時に反応して、式：ＭnＬnＡl₁₁Ｏ₁₉ （式中、Ｍｎはマンガンであり、Ａlはアルミニウムであり、Ｏは酸素であり、Ｌｎは、ランタン、ネオジム、セリウム、プラセオジム、サマリウム、ガドリニウム、エルビウム、イッテルビウム、ジスプロシウムまたはそれらの混合物の内の１つである。）の材料を生成する酸化マンガンより多い量の酸化マンガンを含有する請求項33記載の砥粒。 36．少なくとも２重量％の酸化ジルコニウムおよび酸化ジルコニウムに対して過剰計算重量の酸化マンガンを含有する請求項33記載の砥粒。 37．酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化ケイ素、酸化クロム、酸化チタン、酸化コバルトおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物を更に含有する請求項33記載の砥粒。 38．(a)バインダー；および (b)物品内に該バインダーにより保持された多数の請求項33記載の砥粒；を含有する研磨製品。 39．研削ホイールである請求項38記載の研磨物品。 40．切断ホイールである請求項38記載の研磨物品。 41．不織研磨製品である請求項38記載の研磨物品。 42．(a)主要表面を有する支持体；および (b)バインダーにより該支持体の該主要表面に保持された請求項33記載の砥粒を含む研磨剤層；を含有する被覆研磨物品。 43．ミクロン以下の、小面のある微細構造を有し、アルファアルミナベースセラミック材料の総重量を基礎として、 (a)アルファアルミナ； (b)酸化マンガン少なくとも0.1重量％；および (c)酸化ジルコニウム少なくとも0.1重量％；を有するアルファアルミナベースセラミック材料を含む砥粒。 44．酸化マンガン少なくとも２重量％、および酸化ジルコニウム少なくとも２重量％を含む請求項42記載の砥粒。 45． (a)有効量のマンガン材料を含むアルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を提供する工程；および (b)該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を加熱して、ミクロン以下の、小面のある微細構造を有するアルファアルミナベースセラミック材料を含む該アルファアルミナベースセラミック砥粒を提供する工程；を含むミクロン以下の、小面のある微細構造を有するアルファアルミナベースセラミック材料を含む砥粒の製法。 46．該アルファアルミナベースセラミック砥粒内に、該アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎として、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ハフニウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物少なくとも0.1重量％を提供する工程を更に含む請求項45記載の製法であって、該マンガン材料が、ミクロン以下の、小面のある結晶微細構造を有する該アルファアルミナベースセラミック砥粒を提供するのに十分な量で存在する製法。 47．該アルファアルミナベースセラミック砥粒内に、該アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎として、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ハフニウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物少なくとも0.1重量％を提供する工程を更に含む請求項45記載の製法であって、該マンガン材料が、ミクロン以下の、小面のある結晶微細構造を有する該アルファアルミナベースセラミック砥粒を提供するのに十分な量で存在する製法。 48．該アルファアルミナベースセラミック砥粒内に、該アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎として、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化ケイ素、酸化クロム、酸化チタン、酸化コバルトおよびそれらの混合物から成る群から選択される酸化物少なくとも0.1重量％を提供する工程を更に含む請求項45記載の製法。 49．該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質が、該アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎として、約0.1〜約25重量％の範囲の酸化マンガンを該アルファアルミナベースセラミック砥粒内に提供するのに十分な量のマンガン材料を含む請求項45記載の製法。 50．該加熱が非酸化雰囲気で行われる請求項45記載の製法。 51．該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質が、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、それらの先駆物質およびそれらの混合物から成る群から選択される稀土類材料を更に含み；該有効量のマンガン材料が少なくとも0.1重量％、および焼結時に反応して、式ＭｎＬｎＡl₁₁Ｏ₁₉ （式中、Ｌｎは、ランタン、ネオジム、セリウム、プラセオジム、サマリウム、ガドリニウム、エルビウム、イッテルビウム、ジスプロシウムまたはそれらの混合物の内の１つであり、Ｍｎはマンガンであり、Ａlはアルミニウムであり、Ｏは酸素である。）の材料を生成する酸化マンガンより多い；請求項45記載の製法。 52． (a)アルファアルミナ転移温度への転移を減じるのに有効量のマンガン材料、および段階(b)により加熱した際に、該アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎として、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウムおよびそれらの混合物から成る群から選択される稀土類酸化物少なくとも0.1％を含むアルファアルミナセラミック砥粒を提供するのに十分な量の、酸化ランタン、酸化ネオジム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウム、酸化エルビウム、酸化イッテルビウム、酸化ジスプロシウム、それらの先駆物質およびそれらの混合物から成る群から選択される稀土類材料を含むアルファアルミナベースセラミック先駆物質を提供する工程；および (b)アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質を加熱して、アルファアルミナベースセラミック砥粒を提供する工程；を含むアルファアルミナベースセラミック砥粒の製法。 53．該有効量のマンガン材料が、該転移温度を少なくとも50℃だけ低下するのに十分である請求項52記載の製法。 54．該製法が、酸化マンガン先駆物質を該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質に提供する工程、および該酸化マンガン先駆物質を酸化マンガンに変換する工程を含む請求項52記載の製法。 55．該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質が、該アルファアルミナベースセラミック砥粒の総重量を基礎として、約0.1〜約25重量％の範囲の酸化マンガンを該アルファアルミナベースセラミック砥粒内に提供するのに十分な量のマンガン材料を含む請求項52記載の製法。 56．該アルファアルミナベースセラミック砥粒先駆物質が、約2〜約15重量％の範囲の酸化マンガンを該アルファアルミナベースセラミック砥粒内に提供するのに十分な量のマンガン材料を含む請求項52記載の製法。 57．段階(b)が非酸化雰囲気での焼結を含む請求項52記載の製法。