[发明专利]成形陶瓷磨粒和成形陶瓷前体粒子

说明书

本专利申请是申请号为201180050166.9、申请日为2011年10月21日、发明名称为“用于制备成形陶瓷磨粒的激光法、成形陶瓷磨粒以及磨料制品”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及磨粒、用于制备磨粒的方法，以及包括磨粒的磨料制品。

背景技术

制备成形陶瓷磨粒是已知的。例如，一种方法包括依次：用水软铝石溶胶-凝胶填充微复制型工具表面上的空腔、干燥该溶胶-凝胶从而在工具的空腔内形成成形水软铝石粒子、将成形水软铝石粒子从工具的空腔中移除，然后烧结成形水软铝石粒子以形成α-氧化铝成形磨粒。虽然该方法概念简单，但制造工具的费用通常相当高。此外，需要不同的工具来制备新的所需形状的陶瓷成形磨粒。

制备成形陶瓷磨粒的其他方法包括丝网印刷技术，其中将溶胶-凝胶陶瓷前体材料丝网印刷到基板上、干燥以形成陶瓷成形磨粒前体、从基板移除，然后烧结以形成成形陶瓷磨粒。虽然与使用微复制型工具的方法相比，该技术的费用稍低且通常具有较低的分离度，但仍需要针对每种所需形状的成形陶瓷磨粒制备单独的筛网。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种方法，包括：

提供被支承于载体上的陶瓷前体材料层，其中该陶瓷前体材料层包含陶瓷前体和游离水；和

使用激光束割穿该陶瓷前体材料层，从而得到成形陶瓷前体粒子。

在一些实施例中，该方法还包括：

干燥成形陶瓷前体粒子，从而得到干燥的成形陶瓷前体粒子；

煅烧干燥的成形陶瓷前体粒子，从而得到煅烧过的成形陶瓷前体粒子；以及

烧结煅烧过的成形陶瓷前体粒子，从而得到成形陶瓷磨粒。

在一些实施例中，该方法还包括：

干燥成形陶瓷前体粒子，从而得到干燥的成形陶瓷前体粒子；

煅烧干燥的成形陶瓷前体粒子，从而得到煅烧过的成形陶瓷前体粒子；

用浸渍组合物浸渍煅烧过的成形陶瓷前体粒子(该混合物包含第二液体介质、并且包含金属氧化物或其前体中的至少一者)，从而得到经浸渍的煅烧过的成形陶瓷前体粒子，其中浸渍组合物在由激光束切割而形成的表面上对煅烧过的成形陶瓷前体粒子的浸渍程度低于在煅烧过的成形陶瓷前体粒子的其他表面上的浸渍程度；以及

可任选地，烧结经浸渍的煅烧过的成形陶瓷前体粒子而得到成形陶瓷磨粒。

在另一方面，本公开提供了一种方法，其包括：

提供被支承于载体上的陶瓷前体材料层，其中该陶瓷前体材料层包含陶瓷前体和游离水；和

使用激光束对该陶瓷前体材料层进行刻痕，从而得到有刻痕的陶瓷前体材料层。

在一些实施例中，该方法还包括：

沿刻痕线将有刻痕的陶瓷前体材料层破碎开，从而得到成形陶瓷前体粒子；

煅烧成形陶瓷前体粒子，从而得到煅烧过的成形陶瓷前体粒子；以及

烧结煅烧过的成形陶瓷前体粒子，从而得到成形陶瓷磨粒。

在一些实施例中，该方法还包括：

干燥有刻痕的陶瓷前体材料层，从而得到干燥的有刻痕的陶瓷前体材料层；

沿刻痕线将干燥的有刻痕的陶瓷前体材料层破碎开，从而得到干燥的成形陶瓷前体粒子；

煅烧干燥的成形陶瓷前体粒子，从而得到煅烧过的成形陶瓷前体粒子；以及

烧结煅烧过的成形陶瓷前体粒子，从而得到成形陶瓷磨粒。

在一些实施例中，通过部分地干燥溶胶-凝胶陶瓷前体层而提供陶瓷前体材料层。在一些实施例中，通过部分地干燥溶胶-凝胶陶瓷前体层而提供陶瓷前体材料层。在一些实施例中，陶瓷前体材料层基本上不能由于重力而流动。在一些实施例中，陶瓷前体材料层的固体含量在60至70重量％的范围内。

有利的是，根据本发明的方法可用于制备成形陶瓷磨粒，而不需要昂贵的微复制型模具，并且可在所需的粒子形状之间快速且低成本地转变。另外，根据本发明的方法可用于制备那些在使用微复制型模具或丝网印刷的干燥过程中易破裂的成形陶瓷磨粒。因此，根据本发明的方法可用于制备那些迄今难以在可靠且经济的基础上获得的成形陶瓷磨粒。

在另一方面，本发明提供了根据本发明的任何方法制备的成形陶瓷磨粒。

在又一方面，本发明提供了成形陶瓷磨粒，其中成形陶瓷磨粒各自独立地包括主体构件和至少三个从主体构件延伸的杆状构件。

在再一方面，本发明提供了一种磨料制品，其包括用粘结剂粘附的根据本发明的成形陶瓷磨粒。