[发明专利]用低氧化硼研磨的方法及低氧化硼制品和所使用的组合物

说明书

本申请是申请号08/051，114的部分续展申请，申请号No.08/051，114是申请号07/920，357的部分续展申请，而申请号07/920，357又是美国专利5，135，892的部分续展申请，所有这些均参考结合入本文中。

本发明涉及使用一种含有低氧化硼组合物的研磨工具或粉末从表面除去物质的方法。

使用粘合磨料如研磨轮、涂敷磨料、松散磨料和研磨切割工具，可在例如金属、陶瓷、玻璃、塑料、木材等材料上进行研磨、精研、抛光和切割。研磨颗粒即研磨过程的切削工具是通常比其所切割的材料硬得多的天然材料或合成材料。粘合的、涂敷的和松散的磨料最常用的是石榴石、α-氧化铝、碳化硅、碳化硼、立方氮化硼和金刚石。这些材料的相对硬度可从下表看出：

材料 KHN₁₀₀硬度

石榴石        1360

α-氧化铝        2100

碳化硅        2480

碳化硼        2750

立方氮化硼        4500

金刚石（单晶）        7000

对磨料的选择通常取决于经济因素、所需光洁度、及被研磨的材料。上列的磨料是依硬度增加的顺序排列的，此顺序也与成本增加的顺序相符，石榴石是低廉的磨料而金刚石最昂贵。

出于对不同磨料的成本考虑，通常较软的磨料用于研磨较软的材料，而硬的磨料则研磨硬的材料。当然也有例外，如对于胶性材料，用软硬的材料切割实际上更为有效。而且，研磨颗粒越硬，每单位体积或重量的该磨料所去除的物质越多。超级磨料包括金刚石和立方氮化硼，金刚石是已知最硬的材料，而立方氮化硼是第二位。从事研磨工作的技术人员可以指望具有相似性质的研磨材料在许多种研磨用途中应其磨削性能彼此一致（例如，金刚石和立方氮化硼在研磨、精研和切割用途中，其磨削性能彼此相似）。

在文献中没有发现有关低氧化硼（BxO）用于研磨领域的记载。然而，如果低氧化硼被使用的话，可以预期其磨削性能会对应于其硬度的尚无研究人员报导过低氧化硼的KHN₁₀₀值大于3600kg/mm²，硬度低于3600kg/mm²的低氧化硼应可预料具有硬度与相似的其它磨料相似的磨削性能。而且，在所有的粘合、涂敷和松散磨料的应用中，低氧化硼也会预期具有比较相同磨削性能。

一般来说，低氧化硼由于其硬度较低，过去并没有被考虑用于研磨用途。尽管在低氧化硼这一类中已知有许多化合物，但不清楚的是低氧化硼（BxO）在低于其退化温度时制造的物件中的应用情况如何，在低于其退化温度条件下低氧化硼（BxO）作为磨料已有了应用，以及在这些应用获得了极好的应用的性能如何出乎意料的效果。

本发明涉及的是一个从表面去除物质的方法，这个方法就是使用含低氧化硼（BxO）磨料组合物的研磨工具或粉末研磨一个表面，而在研磨过程中低氧化硼磨料组合物的退化达到尽可能小。低氧化硼（BxO）化合物类的磨料与质量最高的天然及合成金刚石颗粒相比，都展示了出乎意料的良好质量，其硬度大约是低氧化硼的二倍。

而且，本发明还包括低氧化硼（BxO）组合物在液体介质中即含低氧化硼（BxO）组合物的磨料浆液的用途、在低温粘合的粘合低氧化硼（BxO）制品的用途、涂敷以低氧化硼（BxO）的制品的用途，在低温制成的低氧化硼（BxO）研磨切割工具的用途，以及在此研磨方法中所用的低氧化硼（BxO）组合物的用途。

从一个表面去除物质的方法就是使用含有低氧化硼（BxO）磨料混合物的研磨工具或磨料粉末对该表面进行研磨，其时要通过已知技术将低氧化硼（BxO）磨料组合物在研磨过程中的退化作用减至最低。对表面进行研磨的这些过程即方法包括例如用松散磨料进行精研和抛光；用固定磨料进行精研和抛光；搪磨和超精加工；线金属磨料流动机械加工；超声机械加工；磨料喷射机械加工，磨料水喷射机械加工；低温涂敷磨料研磨和低温粘合磨料研磨。这些过程将在以后描述，它们能在低氧化硼（BxO）产生极好研磨效果的低温度下进行。然而，后面给出的那些实施例只起说明的作用并不起限制的作用。