本申請為申請日2012年9月14日，申請?zhí)?01280049757.9，名稱為“研磨制品和形成方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

以下涉及形成研磨制品且特別是單層研磨制品的方法。

背景技術(shù)：

在過去的一個世紀(jì)已開發(fā)了多種研磨工具以用于各種工業(yè)用于從工件移除材料的通用功能，包括例如，鋸切、鉆孔、拋光、清除、雕刻、和研磨。特別是關(guān)于電子學(xué)工業(yè)，合適用于將材料的單晶錠切片以形成晶片的研磨工具是特別相關(guān)的。隨著所述工業(yè)繼續(xù)成熟，所述錠具有越來越大的直徑，由于成品率、生產(chǎn)率、所影響的層、尺寸限制和其它因素，對于這樣的工件使用松散的研磨劑和線鋸已變得可接受。

通常，線鋸為包括附著至長的長度的線的研磨顆粒的研磨工具，所述線可以高的速度纏繞以產(chǎn)生切割動作。盡管圓鋸限于比刀片的半徑小的切割深度，但是線鋸可具有容許直的或按輪廓的切割路徑的切割的更大的靈活性。

在常規(guī)的固定研磨劑線鋸中已采用多種方法，例如通過使鋼珠在金屬線或電纜之上滑行而制造這些制品，其中所述珠被間隔體分隔。這些珠可被研磨顆粒覆蓋，所述研磨顆粒通常通過電鍍或燒結(jié)附著。然而，電鍍和燒結(jié)操作可為耗時的且因此是昂貴的冒險，妨礙所述線鋸研磨工具的快速生產(chǎn)。這些線鋸的大部分已被用在其中切口損失不像在電子學(xué)應(yīng)用中那樣有支配力的應(yīng)用中，通常用于切割石頭或大理石。已進行了一些嘗試以經(jīng)由化學(xué)粘結(jié)過程例如銅焊來附著研磨顆粒，但是這樣的制造方法使線鋸的拉伸強度降低，且在高張力下的切割應(yīng)用期間線鋸變得易于斷裂和過早破壞。其它線鋸可使用樹脂將研磨劑結(jié)合到線上。不幸地，經(jīng)樹脂粘結(jié)的線鋸傾向于快速地磨損且研磨劑在顆粒的有用壽命被實現(xiàn)之前早就喪失，尤其是當(dāng)切割通過硬質(zhì)材料時。

因此，所述工業(yè)繼續(xù)需要改善的研磨工具，特別是在線鋸鋸切領(lǐng)域中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，研磨制品包括：包括線的基底、固定至所述基底的研磨顆粒，所述研磨顆粒具有覆在所述研磨顆粒上面的第一涂覆層和覆在所述第一涂覆層上面的不同于所述第一涂覆層的第二涂覆層。所述研磨制品進一步包括覆在所述基底和研磨顆粒上面的粘結(jié)層。

根據(jù)另一方面，形成研磨制品的方法包括：提供包括具有至少約10:1的長度:寬度的長寬比的細(xì)長物體的基底，處理所述基底以形成結(jié)合膜，將包括包含低溫金屬合金(ltma)材料的第二涂覆層的研磨顆粒置于所述結(jié)合膜上，處理所述基底以將所述研磨顆粒粘結(jié)至所述基底，和在所述研磨顆粒之上形成粘結(jié)層。

在又一方面中，形成研磨制品的方法包括：提供包括具有至少約10:1的長度:寬度的長寬比的細(xì)長物體的基底，處理所述基底以形成結(jié)合膜，將研磨顆粒置于所述結(jié)合膜上，所述研磨顆粒包括包含金屬的第一涂覆層和包含低溫金屬合金(ltma)材料的覆在所述第一涂覆層上面的第二涂覆層，和加熱所述基底以在所述基底的部分與所述研磨顆粒的所述第二涂覆層之間形成擴散粘結(jié)區(qū)域。

另一方面涉及研磨制品，其具有：由具有至少約10:1的長度:寬度的長寬比的細(xì)長物體制成的基底，固定至所述基底的研磨顆粒，和包括金屬材料的不連續(xù)的涂層，所述涂層限定圍繞并覆在所述研磨顆粒的大部分和所述研磨顆粒之間的間隙區(qū)域上面的包括低溫金屬合金(ltma)材料的涂覆區(qū)域。

附圖說明

通過參考附圖，可更好地理解本公開內(nèi)容，且使其許多特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是明晰的。

圖1包括提供根據(jù)實施例的用于形成研磨制品的方法的流程圖。

圖2包括根據(jù)實施例的研磨制品的一部分的橫截面圖解。

在不同的附圖中相同的參考符號的使用表示類似或相同的項目。

具體實施方式

以下涉及研磨制品，且特別是合適用于研磨和鋸切通過工件的研磨制品。在特別的情況中，本文中的研磨制品可形成線鋸，其可在電子學(xué)工業(yè)、光學(xué)工業(yè)和其它有關(guān)的工業(yè)中用在敏感的結(jié)晶材料的加工中。

圖1包括提供根據(jù)實施例的形成研磨制品的方法的流程圖。所述方法可在步驟101通過提供基底開始。所述基底可提供用于將研磨材料固定到其的表面，由此促進研磨制品的研磨能力。

根據(jù)實施例，提供基底的過程可包括提供線形式的基底的過程。實際上，所述線基底可連接至纏繞機構(gòu)。例如，所述線可供給在供給卷軸和接收卷軸之間。所述線在所述供給卷軸和所述接收卷軸之間的轉(zhuǎn)移可促進加工，其中所述線通過所期望的形成過程轉(zhuǎn)移，以在從所述供給卷軸轉(zhuǎn)移到所述接收卷軸的同時形成最終形成的研磨制品的組成層。

根據(jù)實施例，所述基底可為具有至少10:1的長度:寬度的長寬比的細(xì)長部件。在另外的實施例中，所述基底可具有至少約100:1，例如至少1000:1、或者甚至至少約10,000:1的長寬比。所述基底的長度為沿所述基底的縱軸測量的最長的尺寸。所述寬度為垂直于所述縱軸測量的所述基底的第二長的(或者在一些情況下最小的)尺寸。

此外，細(xì)長部件形式的基底可具有至少約50米的長度。實際上，其它基底可更長，具有至少約100米，例如至少約500米、至少約1,000米、或者甚至10,000米的平均長度。

此外，所述基底可具有可不大于約1cm的寬度。其它基底可更小，具有不大于約0.5cm，例如不大于約1mm、不大于約0.8mm、或者甚至不大于約0.5mm的平均寬度。但是，所述基底可具有至少約0.01mm，例如至少約0.03mm的平均寬度。將理解，所述基底可具有在以上描述的最小和最大值中的任意之間的范圍內(nèi)的平均寬度。而且，在基底為具有通常是圓形的橫截面形狀的線的情況中，將理解，提及寬度是提及直徑。

根據(jù)實施例，所述基底可包括無機材料，例如金屬或金屬合金材料。一些基底可包括如元素周期表中認(rèn)可的過渡金屬元素。例如，所述基底可引入如下的元素：鐵、鎳、鈷、銅、鉻、鉬、釩、鉭、鎢、及其組合。根據(jù)具體實施例，所述基底可包括鐵，且更特別地可為鋼。

在一些情況中，所述基底可具有覆在所述基底的外表面上面的涂層，且更特別地，可直接粘結(jié)至所述基底的外表面。一些涂層可包括無機材料，包括例如包含金屬或金屬合金的材料。在具體實施例中，所述基底可包括由過渡金屬元素或過渡金屬元素的組合制成的材料。

在一些實施例中，所述基底可為細(xì)長部件，例如線，其可包括編織在一起的多根絲。即，所述基底可由彼此纏繞、編織在一起、或固定至另一物體例如中心芯線的許多較小的線形成。一些設(shè)計可利用鋼琴線作為用于基底的合適的結(jié)構(gòu)。

進一步關(guān)于提供基底的過程，將理解，所述基底可以特定速率從供給卷軸纏繞到接收卷軸以促進加工。例如，所述基底可以不小于約5m/分鐘的速率從所述供給卷軸纏繞到所述接收卷軸。在另外的實施例中，纏繞速率可更大，使得其為至少約8m/分鐘、至少約10m/分鐘、至少約12m/分鐘、或者甚至至少約14m/分鐘。纏繞速率可在以上描述的最小和最大值中的任意之間的范圍內(nèi)。將理解，纏繞速率可代表可形成最終形成的研磨制品的速率。

在步驟101中提供基底之后，所述方法可在步驟102通過處理所述基底以形成結(jié)合膜而繼續(xù)。形成結(jié)合膜的過程可包括沉積過程，包括例如，噴射、印刷、浸漬、模涂、沉積及其組合。所述結(jié)合膜可直接粘結(jié)至所述基底的外表面。實際上，可形成所述結(jié)合膜使得其覆在所述基底的外表面的大部分上面，且更特別地，可基本上覆在所述基底的整個外表面上面。在特別的情況中，所述結(jié)合膜可作為均勻厚度的單一的連續(xù)的層形成，所述層可直接粘結(jié)至所述基底的表面。然而，在一些實施例中，所述結(jié)合膜可為促進進一步的加工、包括當(dāng)將研磨顆粒施加至基底時保持研磨顆粒的位置的暫時性的膜。

根據(jù)實施例，所述結(jié)合膜可由熔劑材料形成。所述熔劑材料可為無機材料、有機材料、或其組合。例如，所述熔劑材料可為有機材料，且更特別地，包括活化劑組分，所述活化劑組分包括有機材料。合適的無機材料可包括金屬鹵化物(例如，氯化鋅或氯化銨)、鹽酸、磷酸、或氫溴酸。其它無機活化劑組分可包括鹽，且特別地，無機酸與胺的鹽也用作侵蝕性的活化劑。在一個特定實施例中，所述活化劑組分可包括氟化物。在另一實施例中，所述熔劑材料可包括有機活化劑組分例如羧酸(例如脂肪酸(最通常為油酸和硬脂酸)、二羧酸、氨基酸、有機鹵化物、及其組合。

所述熔劑材料可為覆在粘著膜(tackingfilm)上面的通常均勻的層的形式，且更特別地與所述粘著膜直接接觸。所述熔劑材料可為液體或糊的形式。根據(jù)一個實施例，可使用沉積過程例如噴射、浸漬、涂抹、印刷、刷涂、及其組合將所述熔劑材料施加到所述粘著膜上。

在步驟102中處理所述基底之后，所述方法可在步驟103通過將研磨粒子置于所述結(jié)合膜上而繼續(xù)。在一些情況中，取決于所述過程的性質(zhì)，所述研磨顆?？膳c所述結(jié)合膜直接接觸。更特別地，所述研磨顆?？膳c熔劑材料直接接觸，所述熔劑材料可具有天然粘度和粘合特性，其在加工期間促進將所述研磨顆粒保持在適當(dāng)位置，直至進行進一步的過程以相對于所述結(jié)合膜將所述研磨顆粒永久地粘結(jié)在恰當(dāng)位置。

在所述結(jié)合膜上提供所述研磨顆粒的合適的方法可包括噴射、重力涂覆、浸漬、模涂、靜電涂覆、及其組合。施加所述研磨顆粒的特別有用的方法可包括噴射過程，其被進行以將基本上均勻的研磨顆粒涂層施加到包括所述熔劑材料的另外的層。

在替代性實施例中，提供所述研磨顆粒的過程可包括進一步將某一含量的所述結(jié)合膜材料置于所述研磨顆粒上，這可促進所述研磨顆粒與所述基底和在所述基底的外表面上的結(jié)合膜之間的粘合。所述替代性過程可包括形成包含熔劑材料和研磨顆粒的混合物，且之后，將所述混合物施加在所述基底和/或結(jié)合膜上。

所述研磨顆粒可包括材料例如氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、氮氧化物、硼氧化物、金剛石、及其組合。在一些實施例中，所述研磨顆?？梢氤壯心ゲ牧?。例如，一種合適的超級研磨材料包括金剛石。在特別的情況中，所述研磨顆粒可基本上由金剛石組成。

在一個實施例中，所述研磨顆?？砂ň哂兄辽偌s10gpa的維氏硬度的材料。在另外的情況中，所述研磨顆?？删哂兄辽偌s25gpa，例如至少約30gpa、至少約40gpa、至少約50gpa、或者甚至至少約75gpa的維氏硬度。但是，在本文中的實施例中使用的研磨顆?？删哂胁淮笥诩s200gpa，例如不大于約150gpa、或者甚至不大于約100gpa的維氏硬度。將理解，所述研磨顆粒可具有在以上描述的最小和最大值中的任意之間的范圍內(nèi)的維氏硬度。

所述研磨顆粒可具有部分地由所述研磨制品的最終用途決定的平均粒度。在一些情況中，所述研磨顆?？删哂胁淮笥诩s500微米的平均尺寸。在另外的情況中，所述研磨顆粒的平均粒度可更小，使得所述平均粒度不大于約400微米、不大于約300微米、不大于約250微米、不大于約200微米、不大于約150微米、或者甚至不大于約100微米。根據(jù)實施例，所述研磨顆粒的平均粒度可為至少約0.1微米，例如至少約0.5微米、或者甚至至少約1微米。將理解，所述研磨顆?？删哂性谝陨厦枋龅淖钚『妥畲笾抵械娜我庵g的范圍內(nèi)的平均粒度。這樣的值可以包括或者可以不包括覆在所述研磨顆粒上面的另外的涂層。

所述研磨顆粒可包括在所述研磨顆粒的外表面之上的第一涂覆層，使得所述研磨顆粒具有芯/殼結(jié)構(gòu)，其中所述芯包括上述的研磨顆粒、和殼層形式的覆在芯上面的第一涂覆層。所述第一涂覆層的合適的材料可包括金屬或金屬合金材料。根據(jù)一個特定實施例，所述第一涂覆層可包括過渡金屬元素，例如鈦、釩、鉻、鉬、鐵、鈷、鎳、銅、銀、鋅、錳、鉭、鎢、及其組合。一些第一涂覆層可包括鎳，例如鎳合金，甚至具有與涂覆層組合物中存在的其它物質(zhì)相比占多數(shù)含量(以重量百分?jǐn)?shù)度量)的鎳的合金。在更特別的情況中，所述第一涂覆層可包括單一金屬物質(zhì)。例如，所述第一涂覆層可基本上由鎳組成?；蛘?，所述第一涂覆層可包括銅、可由基于銅的合金制成、且甚至更特別地可基本上由銅組成。

可形成所述研磨顆粒使得所述第一涂覆層可覆在所述研磨顆粒(即，所述芯)的外表面積的至少約50％上面。在另外的實施例中，各研磨顆粒的第一涂覆層的覆蓋率可更大，使得所述第一涂覆層覆在所述研磨顆粒的外表面的至少約75％、至少約80％、至少約90％、至少約95％、或基本上整個外表面上面。

所述第一涂覆層可與所述研磨顆粒(即，所述芯)直接接觸且可直接粘結(jié)至所述研磨顆粒各自的外表面。在具體實施例中，所述第一涂覆層可直接無電鍍至所述研磨顆粒的外表面。

對于根據(jù)本文中的實施例的一些研磨制品，所述第一涂覆層可以所述研磨顆粒各自的總重量的至少約5％存在。在另外的實施例中，所述第一涂覆層的量可更大，以便使得對于所述研磨顆粒各自的總重量，所述研磨顆粒各自包括至少約10％、至少約20％、或者甚至至少約30％的所述第一涂覆層。但是，在一些情況中，存在于所述研磨顆粒各自上的第一涂覆層的量可被限制，例如為所述研磨顆粒各自的總重量的不大于約100％、不大于約60％、不大于約55％、不大于約50％、不大于約45％、不大于約40％、或者甚至不大于約38％。將理解，存在于所述研磨顆粒各自上的所述第一涂覆層的量可在以上描述的最小和最大百分?jǐn)?shù)中的任意之間的范圍內(nèi)。

根據(jù)一個實施例，所述第一涂覆層可具有不大于約12微米的平均厚度。在另外的情況中，所述第一涂覆層的厚度可更小，例如不大于約10微米、不大于約8微米、不大于約6微米、或者甚至不大于約5微米。但是，所述第一涂覆層的平均厚度可為至少約0.2微米、至少約0.5微米、例如至少約0.7微米、或者甚至至少約1微米。將理解，所述第一涂覆層的平均厚度可在以上描述的最小和最大值中的任意之間的范圍內(nèi)。

所述第一涂覆層可形成為具有不大于所述研磨顆粒的通過芯測量的平均粒度的約80％的平均厚度。根據(jù)一個實施例，可形成所述第一涂覆層使得其具有所述研磨顆粒的平均粒度的不大于約70％、不大于約60％、不大于約50％、例如不大于約40％、或者甚至不大于約30％的平均厚度。在還另外的實施例中，所述第一涂覆層的平均厚度可為所述研磨顆粒的平均粒度的至少約1％、至少約5％、至少約10％、或者甚至至少約12％。將理解，第一涂覆層的平均厚度可在以上描述的最小和最大值中的任意之間的范圍內(nèi)。

所述研磨顆?？蛇M一步包括覆在所述第一涂覆層上面的第二涂覆層。所述第二涂覆層可直接粘結(jié)至所述第一涂覆層。更特別地，所述第二涂覆層的至少一部分可通過所述第一涂覆層與所述研磨顆粒的外表面間隔開，使得所述研磨顆粒包括由所述研磨顆粒制成的芯、由所述第一涂覆層制成的第一殼和由所述第二涂覆層制成的覆在所述第一殼上面的第二殼。

根據(jù)實施例，所述第二涂覆層可由金屬、金屬合金、金屬基體復(fù)合物、及其組合形成。在一個特定實施例中，所述第二涂覆層可由包括過渡金屬元素的材料形成。例如，所述第二涂覆層可為包括過渡金屬元素的金屬合金。一些合適的過渡金屬元素可包括，例如，鉛、銀、銅、鋅、錫、鈦、鉬、鉻、鐵、錳、鈷、鈮、鉭、鎢、鈀、鉑、金、釕、及其組合。根據(jù)一個特定實施例，所述第二涂覆層可由包括錫和鉛的金屬合金，例如60/40錫/鉛組合物制成。在另一實施例中，所述第二涂覆層可由具有占多數(shù)含量的錫的材料制成。實際上，在一些研磨制品中，所述第二涂覆層可由基本上由錫組成的材料制成。

根據(jù)實施例，所述第二涂覆層可為低溫金屬合金(ltma)材料。將理解，ltma材料包括具有特定熔點(例如不大于約450℃)的材料。ltma材料可與高熔化溫度材料截然不同，所述高熔化溫度材料包括例如黃銅材料，其可具有顯著更高的熔點，典型地大于500℃。此外，銅焊材料可具有不同的組成。但是，根據(jù)實施例，本文中的實施例的ltma材料可由具有不大于約400℃，例如不大于約375℃、不大于約350℃、不大于約300℃、或不大于約250℃的熔點的材料形成。但是，所述ltma材料可具有至少約100℃，例如至少約125℃、至少約150℃、或者甚至至少約175℃的熔點。將理解，所述ltma材料可具有在以上描述的最小和最大溫度中的任意之間的范圍內(nèi)的熔點。

對于一些實施例，所述第二涂覆層可覆在所述研磨顆粒各自上的所述第一涂覆層的外表面積的至少約50％上面。在另外的情況中，所述第二涂覆層可覆蓋更多的面積，包括例如，所述研磨顆粒各自上的所述第一涂覆層的外表面積的至少約60％、至少約70％、至少約75％、至少約80％、至少約85％、至少約90％、或者甚至基本上全部。

對于根據(jù)本文中的實施例的一些研磨制品，所述第二涂覆層可以包括所述研磨顆粒材料的芯和所述第一涂覆層的所述研磨顆粒各自的總重量的至少約10％的量存在。在另外的實施例中，所述第二涂覆層的量可更大，使得對于包括所述第一涂覆層的所述研磨顆粒各自的總重量，所述研磨顆粒各自包括至少約15％、至少約20％、或者甚至至少約25％的所述第二涂覆層。而且，在特別的情況中，存在于所述研磨顆粒各自上的第二涂覆層的量可被限制，例如為包括所述第一涂覆層的所述研磨顆粒各自的總重量的不大于約500％、不大于約400％、不大于約300％、不大于約200％、不大于約100％、不大于約80％、或者甚至不大于約60％。將理解，存在于所述研磨顆粒各自上的所述第二涂覆層的量可在以上描述的最小和最大百分?jǐn)?shù)中的任意之間的范圍內(nèi)。

根據(jù)一個實施例，所述第二涂覆層可具有不大于約12微米的平均厚度。在另外的情況中，所述第二涂覆層的厚度可更小，例如不大于約10微米、不大于約8微米、不大于約6微米、或者甚至不大于約5微米。但是，所述第二涂覆層的平均厚度可為至少約0.2微米、至少約0.5微米、例如至少約0.7微米、或者甚至至少約1微米。將理解，第二涂覆層的平均厚度可在以上描述的最小和最大值中的任意之間的范圍內(nèi)。

所述第二涂覆層可形成為具有所述研磨顆粒的通過所述芯且排除所述第一涂覆層測量的平均粒度的不大于約80％的平均厚度。根據(jù)一個實施例，可形成所述第二涂覆層使得其具有所述研磨顆粒的平均粒度的不大于約70％、不大于約60％、不大于約50％、例如不大于約40％、或者甚至不大于約30％的平均厚度。在還另外的實施例中，所述第二涂覆層的平均厚度可為所述研磨顆粒的平均粒度的至少約2％、至少約5％、至少約8％、或者甚至至少約12％。將理解，第二涂覆層的平均厚度可在以上描述的最小和最大值中的任意之間的范圍內(nèi)。

根據(jù)一個實施例，所述第一涂覆層可具有大于所述第二涂覆層的平均厚度的平均厚度。然而，在另外的情況中，所述第一涂覆層可具有小于所述第二涂覆層的平均厚度的平均厚度。而對于另外的研磨顆粒，所述第一涂覆層包括基本上等于所述第二涂覆層的平均厚度的平均厚度，使得所述第一和第二涂層的平均厚度的差異不大于約5％，基于具有較大厚度的涂覆層。

在步驟103中將所述研磨顆粒置于所述結(jié)合膜上之后，所述方法可在步驟104通過處理以將所述研磨顆粒粘結(jié)至所述基底而繼續(xù)。處理可包括例如加熱、固化、干燥、及其組合的過程。一個特定實施例中，處理包括熱過程，例如在足以引起所述結(jié)合膜和第二涂覆層的熔化的溫度下加熱，同時避免過高的溫度以限制對所述研磨粒子和基底的損害。例如，處理可包括將所述基底、結(jié)合膜和研磨粒子加熱至不大于約450℃的溫度。特別地，所述處理過程可在較低的處理溫度例如不大于約375℃、不大于約350℃、不大于約300℃、或者甚至不大于約250℃下進行。在另外的實施例中，所述處理過程可包括在至少約100℃、至少約150℃、或者甚至至少約175℃的溫度下加熱。

將理解，所述加熱過程可促進在所述結(jié)合膜和所述研磨顆粒的第二涂覆層內(nèi)的材料的熔化，包括將所述研磨顆粒粘結(jié)至所述基底。特別地，在經(jīng)涂覆的研磨顆粒的情況中，在所述研磨顆粒上的涂層的部分與所述基底的部分之間、且特別地在所述第二涂覆層的部分與所述基底的部分之間，可形成擴散粘結(jié)區(qū)域。所述擴散粘結(jié)區(qū)域可特征在于所述基底的至少一種化學(xué)物質(zhì)(例如，金屬元素)和覆在所述研磨顆粒上面的所述第二涂覆層的至少一種化學(xué)物質(zhì)(例如，金屬元素)之間的相互擴散。所述擴散粘結(jié)區(qū)域的進一步的細(xì)節(jié)將在本文中描述。

在處理以粘結(jié)之后，可進行任選的步驟(未在圖1中圖解)以從所述基底的外表面除去所述結(jié)合膜材料的一部分或者全部。用于除去結(jié)合材料的合適的過程可包括洗滌、摩擦、擦拭、噴射、干燥、加熱、及其組合?？蓪⒃诓襟E104中在所述處理過程之后形成的制品的表面清潔或沖洗以除去不想要的材料(例如，來自另外的層的殘余的熔劑材料)。

在步驟104進行處理之后，所述方法可在步驟105通過在所述研磨顆粒和所述基底之上形成粘結(jié)層而繼續(xù)。所述粘結(jié)層的形成可促進具有改善的耐磨性的研磨制品的形成。此外，所述粘結(jié)層可提升所述研磨制品的研磨顆粒保持力。根據(jù)實施例，形成所述粘結(jié)層的過程可包括在由所述研磨顆粒、所述基底的外表面和圍繞所述研磨顆粒的所述擴散粘結(jié)區(qū)域限定的所述制品的外表面上沉積所述粘結(jié)層。實際上，所述粘結(jié)層可直接粘結(jié)至所述研磨顆粒、所述基底的外表面和所述擴散粘結(jié)區(qū)域。

所述粘結(jié)層的形成可包括例如鍍敷、噴射、浸漬、印刷、及其組合的過程。根據(jù)一個特定實施例，所述粘結(jié)層可通過電鍍過程形成。在替代性實施例中，所述粘結(jié)層可經(jīng)由無電鍍過程形成。

可形成所述粘結(jié)層使得其覆在所述研磨顆粒的所述第二涂覆層和所述基底的外表面上面，且更特別地直接接觸所述研磨顆粒的所述第二涂覆層和所述基底的外表面。根據(jù)一個特定實施例，所述粘結(jié)層可覆在所述研磨顆粒的暴露表面和所述基底的外表面的至少90％上面。在另外的實施例中，所述粘結(jié)層的覆蓋率可更大，使得其覆在所述研磨顆粒的暴露表面和所述基底的外表面的至少約92％、至少約95％、或者甚至至少約97％上面。在一個特定實施例中，可形成所述粘結(jié)層，使得其覆在所述研磨顆粒和所述基底的基本上所有的暴露表面上面，其中所述粘結(jié)層可完全覆蓋限定所述研磨制品的外表面的所述研磨制品的部件。

所述粘結(jié)層可由例如有機材料、無機材料及其組合的材料制成。一些合適的有機材料可包括聚合物例如可uv固化的聚合物、熱固性塑料、熱塑性塑料及其組合。一些另外的合適的聚合物材料可包括聚氨酯、環(huán)氧化物、聚酰亞胺、聚酰胺、丙烯酸酯、乙烯類聚合物、及其組合。

用于在所述粘結(jié)層中使用的合適的無機材料可包括金屬、金屬合金、金屬陶瓷、陶瓷、復(fù)合物、及其組合。在一種特別的情況中，所述粘結(jié)層可由具有至少一種過渡金屬元素的材料，且更特別地含有過渡金屬元素的金屬合金形成。用于在所述粘結(jié)層中使用的一些合適的過渡金屬元素可包括鉛、銀、銅、鋅、錫、鈦、鉬、鉻、鐵、錳、鈷、鈮、鉭、鎢、鈀、鉑、金、釕、及其組合。在一些情況中，所述粘結(jié)層可包括鎳，且可為包括鎳的金屬合金、或者甚至基于鎳的合金。在還另外的實施例中，所述粘結(jié)層可基本上由鎳組成。

根據(jù)一個實施例，所述粘結(jié)層可具有排除所述第一和第二涂覆層的所述研磨顆粒的平均粒度的至少約10％的平均厚度。在另一實施例中，所述粘結(jié)層可具有至少約20％、至少約30％、至少約40％、或者甚至至少約50％的平均厚度。在還一實施例中，所述粘結(jié)層可具有所述研磨顆粒的平均粒度的不大于約100％、不大于約90％、不大于約85％、例如不大于約80％、或者甚至不大于約75％的平均厚度。

在更具體的情況中，所述粘結(jié)層可具有至少約1微米，例如至少約2微米、至少約5微米、至少約10微米、或者甚至至少約20微米的平均厚度。但是，在一些實施例中，可形成所述粘結(jié)層使得其具有不大于約100微米、不大于約90微米、不大于約80微米、不大于約70微米的平均厚度。

根據(jù)一個實施例，所述粘結(jié)層可由包括例如復(fù)合材料的材料制成，所述材料具有比所述擴散粘結(jié)區(qū)域和/或所述第二涂覆層的材料的硬度大的硬度。例如，所述粘結(jié)層可具有比所述擴散粘結(jié)區(qū)域的維氏硬度硬至少約5％的維氏硬度。實際上，在另外的實施例中，與所述擴散粘結(jié)區(qū)域和/或所述第二涂覆層的維氏硬度相比，所述粘結(jié)層的維氏硬度可硬至少約10％，例如至少約20％、至少約30％、至少約40％、至少約50％、至少約75％、或者甚至至少約100％。

另外，所述粘結(jié)層可具有比所述擴散粘結(jié)區(qū)域和/或所述第二涂覆層的材料的平均斷裂韌度大至少約5％的通過壓痕法測量的斷裂韌度(k1c)。在具體實施例中，所述粘結(jié)層可具有比所述擴散粘結(jié)區(qū)域和/或所述第二涂覆層的材料的斷裂韌度大至少約8％、大至少約10％、大至少約15％、大至少約20％、大至少約25％、大至少約30％、或者甚至大至少約40％的斷裂韌度(k1c)。

任選地，所述粘結(jié)層可包括填料材料。所述填料可為合適用于提升最終形成的研磨制品的性能性質(zhì)的多種材料。一些合適的填料材料可包括研磨粒子、孔形成劑例如空心球、玻璃球、氧化鋁空心球、天然材料例如殼和/或纖維、金屬顆粒、及其組合。

在一個具體實施例中，所述粘結(jié)層可包括研磨粒子形式的填料。所述填料的所述研磨粒子可與所述研磨顆粒相當(dāng)不同，特別是關(guān)于尺寸，使得在一些情況中，所述研磨粒子填料可具有比粘結(jié)至所述粘著膜的所述研磨顆粒的平均尺寸顯著小的平均粒度。例如，所述研磨粒子填料可具有為所述研磨顆粒的平均粒度的至多約1/2的平均粒度，所述研磨顆粒的平均粒度可通過排除所述第一和第二涂覆層的所述研磨顆粒的芯的尺寸測量。實際上，所述研磨填料可具有甚至更小的平均粒度，例如所述研磨顆粒的平均粒度的大約至多1/3，例如至多約1/5、至多約1/10，且特別是在所述研磨顆粒的平均粒度的約1/2與約1/10之間的范圍內(nèi)。

在所述粘結(jié)層內(nèi)的所述研磨粒子填料可由例如碳化物、基于碳的材料(例如富勒烯)、硼化物、氮化物、氧化物、氮氧化物、硼氧化物、及其組合的材料制造。在特別的情況中，所述研磨粒子填料可為超級研磨材料例如金剛石、立方氮化硼、或其組合。將理解，所述研磨粒子填料可為與粘結(jié)至所述粘著膜的所述研磨顆粒的材料相同的材料。在另外的情況中，所述研磨粒子填料可包括與粘結(jié)至所述粘著膜的所述研磨顆粒的材料不同的材料。

圖2包括根據(jù)實施例的研磨制品的一部分的橫截面圖解。如所圖解的，研磨制品200可包括基底201，其為細(xì)長部件例如線的形式。如進一步圖解的，所述研磨制品可包括覆在所述基底201的外表面上面并附著至所述基底201的外表面的研磨顆粒203。特別地，所述研磨顆粒203可包括包含所述研磨粗砂材料(例如，金剛石粗砂)的芯204、覆在所述芯上面的第一涂覆層205、和覆在所述第一涂覆層205上面的第二涂覆層206。所述研磨顆粒203可直接粘結(jié)至所述基底201的表面，并可與所述基底的表面直接接觸，且可不必具有中間層。

在具體實施例中，所述研磨顆粒203可在包括所述第二涂覆層206和所述基底201的材料的相互擴散的擴散粘結(jié)區(qū)域207處粘結(jié)至所述基底201。根據(jù)一個實施例，所述擴散粘結(jié)區(qū)域207局限于在所述研磨顆粒203周圍的區(qū)域。而且，所述擴散粘結(jié)區(qū)域207優(yōu)先位于所述研磨顆粒203和所述基底201的界面處，且可限定在所述研磨顆粒203之間的間隙208，其中所述間隙208為沿著所述研磨制品的不存在擴散粘結(jié)區(qū)域組成的區(qū)域。此外，所述間隙可限定為在研磨顆粒203之間的區(qū)域，其中所述粘結(jié)層209與所述基底201直接接觸。

照這樣，根據(jù)實施例的研磨制品可特征在于優(yōu)先圍繞所述研磨顆粒203并在所述研磨顆粒203之間的區(qū)域中留下間隙或不存在材料的不連續(xù)的涂層。在特別的情況中，所述不連續(xù)的涂層可通過所述第二涂覆層206和擴散粘結(jié)區(qū)域207的材料限定，所述材料可包括來自所述第二涂覆層206和所述基底201的材料。在一些實施例中，所述不連續(xù)的涂層可限定圍繞并覆在所述研磨顆粒203的大部分和所述研磨顆粒203之間的間隙區(qū)域208上面的包括低溫金屬合金(ltma)材料的涂覆區(qū)域220。在一些情況中，所述間隙區(qū)域208可占所述基底201的外表面的表面積的少數(shù)，包括例如，所述基底201的總的外表面積的不大于約48％、不大于約40％、不大于約35％、不大于約30％、不大于約25％、不大于約20％、不大于約15％、或者甚至不大于約12％。但是，所述間隙區(qū)域208可占所述基底201的外表面的總的表面積的至少約1％，例如至少約3％、或至少約5％。

所述研磨制品200可包括粘結(jié)層209，其覆在所述研磨顆粒203的外表面上面，并且可直接粘結(jié)至所述研磨顆粒203的所述第二涂覆層206和所述基底201的外表面在所述擴散粘結(jié)區(qū)域207之間的間隙208內(nèi)的部分。

將認(rèn)為以上公開的主題是說明性的而不是限制性的，且所附權(quán)利要求意圖涵蓋落在本發(fā)明的真實范圍內(nèi)的所有這樣的變型、改進和其它實施例。因此，在由法律所允許的最大程度上，本發(fā)明的范圍將由所附權(quán)利要求及其等同物的最寬的可允許的解釋決定，且不應(yīng)被在前的詳細(xì)描述約束或限制。

提供本公開內(nèi)容的摘要以符合專利法并以其不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或意思的理解提交。另外，在前面的附圖說明中，不同的特征可集合在一起或在單一的實施例中描述以用于簡化本公開內(nèi)容的目的。本公開內(nèi)容將不解釋為反映如下意圖：所要求保護的實施例要求比在各權(quán)利要求中明確描述的多的特征。相反，如所附權(quán)利要求所反映的，本發(fā)明主題可涉及得比任意所公開的實施例的所有特征少。因此，將所附權(quán)利要求引入到附圖說明中，其中各權(quán)利要求在單獨地限定所要求保護的主題時以其自身為根據(jù)。