具有独特形貌的磨粒制造技术

本发明专利技术涉及具有不规则表面的磨粒，其中所述微粒的表面粗糙度小于约０．９５。本发明专利技术还涉及用于制备改性磨粒的方法，所述方法包括提供多个磨粒；在所述微粒上提供反应性涂层；加热所述被涂覆的微粒；和回收改性磨粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有独特形貌的磨粒相关申请的交叉引用本申请涉及并要求保护2008年9月16日提交的美国临时专利申请序列号 61/097，422,2008年9月16日提交的美国临时专利申请序列号61/097，438和2009年6月 17日提交的美国临时专利申请序列号61/187，789的优先权。
和工业实用性本专利技术涉及具有独特形貌的磨粒。更特别地，本专利技术涉及对金刚石微粒的表面粗糙化以提高其在工业应用中的性能。附图说明图1A-1F是常规单晶金刚石、使用镍涂覆工艺改性的金刚石和使用铁粉末工艺改性的金刚石的扫描电子显微镜(SEM)图像。图2是显示4-8 μ m金刚石微粒，例如粉末，在改性之前和之后的物理特征和性能的表1。图3是显示常规金刚石粉末、使用镍涂覆工艺改性的金刚石粉末和使用铁粉末工艺改性的金刚石粉末的表面粗糙度分布的图表。图4是显示常规金刚石粉末、使用镍涂覆工艺改性的金刚石粉末和使用铁粉末工艺改性的金刚石粉末的球度分布的图表。图5是显示由使用由包括使用镍涂覆工艺改性的金刚石粉末的各种金刚石粉末制成的浆料的研磨工艺得到的蓝宝石晶片的材料去除速度和所得到的表面光洁度的图表。图6A和6B是常规金刚石微粒(6A)和改性金刚石微粒(6B)的对比图。图7是常规金刚石微粒的SEM图像。图8是使用镍涂覆工艺改性的金刚石微粒的SEM图像。图9A-9D是一种实施方案的金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图10A-10D是一种实施方案的金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图11A-11D是一种实施方案的金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图12是常规单晶金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图13显示了描述一种实施方案的金刚石微粒的特征和性能的表1。图14是描绘一种实施方案的金刚石微粒的特征和性能的图表。图15是显示一种实施方案的金刚石微粒的特征的图表。图16是一种实施方案的金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图17是一种实施方案的金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图18是一种实施方案的金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图19是一种实施方案的金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图20是一种实施方案的金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图21是一种实施方案的金刚石微粒的扫描电子显微镜(SEM)图像。图22是比较常规单晶金刚石微粒、常规多晶金刚石微粒和一种实施方案的单晶金刚石微粒的研磨性能的图表。图23显示了包含实验条件的表2。图24是补充“定义”部分的说明。图25是补充“定义”部分的说明。图26是补充“定义”部分的说明。图27A和27B是一种实施方案的金刚石微粒的SEM图像。专利技术详述在描述本专利技术的方法、体系和材料之前，应当认识到本专利技术并不局限于所述的特定方法、体系和材料，因为其可能改变。也应当认识到在本说明书中使用的术语仅用于描述特定的形式或实施方案，并不旨在限定范围。例如，除非上下文中有明确的相反指示，在此处和附属的权利要求中所用的单数形式“一个”、“一种”、“该”和“所述”包括复数含义。另外，此处所用的词语“包括”旨在表示“包括但不局限于”。除非有相反的指示，此处所用的技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。除非有相反的指示，在本说明书和权利要求中使用的所有表示组分的量、性质，例如尺寸、重量、反应条件等，的数值都应当理解为在所有情况下都被术语“约”修饰。因此， 除非有相反的指示，在以下说明书和附属权利要求中提出的数值参数都是近似值，其可以根据本专利技术寻求达到的理想性质而改变。在最低限度且并不作为限制与权利要求范围等效的条款应用的尝试，各数值参数应当至少按照所给出的有效数字位数并通过应用常规取整技术来解释。此处所用的术语“约”表示使用其的该数值加或减其10%。因此，约50%表示在 45% -55%范围内。^X在描述和要求保护本专利技术中，将依照下面提出的定义使用以下术语。此处所用的术语“磨料”表示用于磨除较软材料的任意材料。此处所用的术语“材料去除量”表示以毫克、克等给出的在给定时间内除去的工件的重量。此处所用的术语“材料去除速度”表示以毫克/分钟、克/小时等给出的材料去除量除以该时间间隔。此处所用的术语“单晶金刚石”表示由高压/高温合成生成的金刚石或天然形成的金刚石。单晶金刚石的断裂是沿原子裂开面进行的。单晶金刚石微粒在裂开面相对容易裂开。此处所用的术语“微粒”表示离散物体。微粒也称作晶体和细粒。此处所用的术语“坑”表示微粒中的缺口或裂缝，在二维图像中的缺口或裂缝或在物体中的缺口或裂缝。此处所用的术语“多晶金刚石”表示由爆炸合成形成的导致多晶微粒结构的金刚石。各多晶金刚石微粒由大量的尺寸小于100埃的微晶构成。多晶金刚石微粒没有裂开面。此处所用的术语“尖端”表示从该微粒的矩心向外突出的尖凸起、从二维图像的矩心向外突出的尖凸起或从物体向外突出的尖凸起。此处所用的术语“超硬磨料”表示具有很好的硬度和耐磨性的磨料。金刚石和立方氮化硼是超硬磨料的实例，且具有超过3500的Knoop压痕硬度值。此处所用的术语“重量损失”表示一组微粒在经过改性处理之前的重量与相同质量的金刚石微粒或磨粒在经过该改性处理之后的重量之差。此处所用的术语“工件”表示通过碾磨、抛光、研磨或其它材料去除方法从中除去其材料的部件或物体。此处所用的术语“周长”表示封闭平面图的边界或二维图像的所有边界的总和。此处所用的术语“凸起周长”表示连接Feret切点的线，其中Feret是与二维图像或物体的各边上的边界接触的两个平行切线之间的间距。图24-26提供了这些概念的解释。此处所用的术语“表面粗糙度”表示二维图像的测量值，其按照CLEMEX图像分析仪，Clemex Vision User's Guide PE 3. 5 2001中的规定定量了物体的边缘或边界的坑或尖端的范围或程度。表面粗糙度是由该凸起周长除以周长的比值确定的。权利要求1.一种具有不规则表面的单晶金刚石微粒，其中所述微粒的表面粗糙度小于约0. 95。2.权利要求1的微粒，其中所述微粒的表面粗糙度为约0.50至约0. 80。3.权利要求1的微粒，其中所述微粒的球度小于约0.70。4.权利要求3的微粒，其中所述微粒的球度为约0.25至约0. 6。5.权利要求1的微粒，其中所述微粒的表面积比具有相同粒径分布的常规单晶金刚石微粒高出大于约20%。6.权利要求1的微粒，其中所述微粒的尺寸为约0.1至约1000微米。7.权利要求1的微粒，其中所述微粒包括一个或多个尖端。8.权利要求1的微粒，其中所述微粒包括一个或多个坑。9.权利要求8的微粒，其中所述坑的深度的尺寸范围为所述微粒的最长长度的约5% 至约70%。10.权利要求9的微粒，其中所述坑的深度的尺寸范围为所述微粒的最长长度的约 40%至约 60%。11.权利要求1的微粒，其中所述微粒包括金属涂层。12.权利要求1的微粒，其中所述微粒的尺寸范围为约0.1微米至约1000微米。13.一种单晶金刚石微粒，其具有小于约0. 70的球度。14.权利要求13的微粒，其中所述微粒的球度为约0.2至约0. 5。15.权利要求13的微粒，其中所述微粒的球度为约0.25至0. 4。16.一种具有不规则表本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具有不规则表面的单晶金刚石微粒，其中所述微粒的表面粗糙度小于约０．９５。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西·F·达姆，
申请(专利权)人：戴蒙得创新股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US