[发明专利]可磁化磨料颗粒及其制备方法

说明书

本发明提出了一种制备可磁化磨料颗粒的方法，所述方法包括：用水玻璃润湿陶瓷颗粒的外表面以提供润湿的陶瓷颗粒。使可磁化颗粒与所述润湿的陶瓷颗粒接触，以提供涂有粉末的陶瓷颗粒。将所述涂有粉末的陶瓷颗粒加热到至少足以使所述涂有粉末的陶瓷颗粒的所述可磁化颗粒粘结至相应的所述陶瓷颗粒的温度，从而提供所述可磁化磨料颗粒。每个可磁化磨料颗粒在各自的基础上包括相应陶瓷颗粒，所述相应陶瓷颗粒具有粘结至其上的可磁化颗粒。

技术领域

本公开广义上涉及磨料颗粒、磨料制品及其制备方法。

背景技术

本领域中已知各种类型的磨料制品。例如，带涂层的磨料制品通常具有通过树脂粘结剂材料粘附到背衬的磨料颗粒。示例包括砂纸和具有粘附到背衬的精确成形的磨料复合物的结构化磨料。磨料复合物通常包含磨料颗粒和树脂粘结剂。

粘结的磨料颗粒包括保留在粘结剂基质中的磨料颗粒，该粘结剂基质可为树脂的或玻璃质的。示例包括磨石、切割轮、细磨刀石和磨石。

磨料颗粒在磨料制品诸如(例如)带涂层的磨料制品和粘结的磨料制品中的精确布置和取向已成为多年连续关注来源。

例如，已使用诸如磨料颗粒的静电涂覆技术制备带涂层的磨料制品，以用于将粉碎的磨料颗粒与垂直于背衬的纵向轴线对准。同样，成形磨料颗粒已通过如美国专利申请公布2013/0344786 A1(Keipert)中所公开的机械方法对准。

磨料颗粒在粘结的磨料制品中的精确布置和取向已描述于专利文献中。例如，美国专利1,930,788(Buckner)描述了使用磁通量来确定具有薄铁粉涂层的磨粒在粘结的磨料制品中的取向。同样，英国(GB)专利396,231(Buckner)描述了使用磁场来确定具有薄铁粉或钢粉涂层的磨粒的取向，以确定磨粒在粘结的磨料制品中的取向。使用该技术，磨料颗粒在粘结轮中径向地取向。

美国专利申请公布2008/0289262 A1(Gao)公开了用于制备均匀分布、阵列模式和优选取向的磨料颗粒的设备。使用电流形成磁场致使针状软磁性金属棒吸收或释放镀有软磁性材料的磨料颗粒。

一直需要用于将磁性材料粘结至磨料颗粒的新材料和方法。

发明内容

有利地，本公开提供了使用水玻璃将可磁化颗粒粘结至磨料颗粒的新方法。

本发明人意外地发现，该方法也可有效地将磨料颗粒选择性地粘结至一些磨料颗粒的某些部分上。虽然使用本体技术诸如溶液涂覆、粉末涂覆或蒸汽涂覆将一层可磁化材料沉积到磨料颗粒上通常为相对直接的方法，但在磨料颗粒表面的仅一部分上将可磁化材料沉积在精确位置处十分困难。当考虑到诸如重现性、生产率和成本因素时，问题变得更加复杂。有利地，本发明的制备可磁化磨料颗粒的方法在某些实施方案中克服了这些问题。

在一个方面，本公开提供了一种制备可磁化磨料颗粒的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供陶瓷颗粒，每个陶瓷颗粒具有相应的外表面；

b)用水玻璃润湿陶瓷颗粒的外表面以提供润湿的陶瓷颗粒；以及

c)使可磁化颗粒与润湿的陶瓷颗粒接触，以提供涂有粉末的陶瓷颗粒；以及

d)将涂有粉末的陶瓷颗粒加热到至少足以使涂有粉末的陶瓷颗粒的可磁化颗粒粘结至其涂覆的相应陶瓷颗粒的温度，从而提供可磁化磨料颗粒，其中每个可磁化磨料颗粒在各自的基础上包括相应陶瓷颗粒，所述相应陶瓷颗粒具有粘结至其上的至少一些可磁化颗粒。

如本文所用：

术语“陶瓷”是指由至少一种金属元素(其可包括硅)与氧、碳、氮或硫组合制成的各种硬质、易碎、耐热和耐腐蚀材料中的任一种。陶瓷可以为例如结晶的或多晶的。