(57)【要約】【課題】被研削物の研削処理面をきれいに仕上げ得ると共に、被研削物の汚染を生じない多孔質研削砥石を提供する。【解決手段】ほぼ球形状の多数の気孔１の隣接するもの同士が連通孔２を介して連通する三次元網目状の骨格構造を有し、全体の気孔率が５０〜９０％で、骨格部３が気孔率１０％以下の多結晶セラミックスからなる多孔質セラミックスを利用した。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ球形状の多数の気孔の隣接するもの同士が連通孔を介して連通する三次元網目状の骨格構造を有し、全体の気孔率が５０〜９０％で、骨格部が気孔率１０％以下の多結晶セラミックスからなる多孔質セラミックスを利用したことを特徴とする多孔質研削砥石。
【請求項２】
前記多孔質セラミックスの純度が９０％以上であることを特徴とする請求項１記載の多孔質研削砥石。
【請求項３】
前記ほぼ球形状の多数の気孔の直径が１０〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の多孔質研削砥石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔質研削砥石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の多孔質研削砥石としては、特開平５−２４７４４９号公報記載の研削砥石が知られている。
この研削砥石は、主砥粒および中空粒を結合剤を用いて結合して成る研削砥石であって、前記中空粒の周壁が前記主砥粒より小径の多数の副砥粒が互いに結合されることにより構成されているものであり、主砥粒による研削に加えて上記副砥粒によっても研削あるいは研磨することができるので、主砥粒により本来得られるべき加工面粗さよりも格段に良い仕上面を得ることができる。
又、中空粒内に気孔が確保されることにより結合剤による主砥粒間の結合力が好適に得られるのに加えて、副砥粒の存在により研削面における主砥粒１個当たりの負担を好適に軽減し得ることにより、目直し時や研削時に主砥粒自体が脱落するのを一層好適に抑制し得る作用効果を奏する、というものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の多孔質研削砥石は、研削屑除去のためのチップポケットとして機能する気孔が独立して存在するため、その機能を十分に果たし得ず、被研削物の研削処理面を傷付け、研削処理面をきれいに仕上げることができない不具合がある。
又、砥粒の結合剤として、ビトリファイドやガラス、エラスチック等を用いているため、結合剤による汚染を嫌うものの研削ができない不具合がある。
【０００４】
そこで、本発明は、被研削物の研削処理面をきれいに仕上げ得ると共に、被研削物の汚染を生じない多孔質研削砥石を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の多孔質研削砥石は、ほぼ球形状の多数の気孔の隣接するもの同士が連通孔を介して連通する三次元網目状の骨格構造を有し、全体の気孔率が５０〜９０％で、骨格部が気孔率１０％以下の多結晶セラミックスからなる多孔質セラミックスを利用したことを特徴とする。
【０００６】
前記多孔質セラミックスの純度は、９０％以上であることが好ましい。
又、前記ほぼ球形状の多数の気孔の直径は、１０〜１０００μｍであることが好ましい。
【０００７】
【作用】
本発明の多孔質研削砥石においては、研削面に開口するほぼ球形状の気孔に取り込まれた研削屑が連通孔を介して順次隣接するほぼ球形状の気孔へ送られると共に、骨格部が互いに焼結した緻密なセラミック粒子からなり、かつ、研削面に開口するほぼ球形状の気孔の周縁の骨格部の断面が鋭角状を呈する。
【０００８】
全体の気孔率が、５０％未満であると、連通しているチップポケット（ほぼ球形状の気孔）が減り、目詰まりを起こし易くなる。一方、９０％を超えると、多孔体の骨格の太さが細くなるので、砥削砥石としては使用できなくなる。
全体の気孔率は、５０〜８０％が好ましく、より好ましくは６０〜８０％である。
骨格部を形成するセラミックスとしては、アルミナやジルコニア、炭化珪素、その他が挙げられる。
【０００９】
多孔質セラミックスの純度が、９０％未満であると、被研削物の汚染の程度が大きくなる。
多孔質セラミックスの純度は、９５％以上がより好ましい。
特に汚染を気にするものを研削する場合、多孔質セラミックスの純度は、９９．９％以上が望ましい。
【００１０】
ほぼ球形状の多数の気孔の直径が、１０μｍ未満であると、加工屑を連続的にチップポケットに取り込むことができないので、研削能力が低下する。一方、１０００μｍを超えると、加工屑をうまくチップポケットに確保しておくことができないので、加工屑が研削面を傷付けてしまう。又、砥石の面も粗くなるので、被研削面に深い傷を付けてしまう。
ほぼ球形状の多数の気孔の直径は、２０〜８００μｍがより好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る多孔質研削砥石の実施の形態の一例を示す概念的な断面図である。
この多孔質研削砥石は、直径が平均１５０μｍのほぼ球形状の多数の気孔１の隣接するもの同志が、直径が約５０μｍの連通孔２を介して連通する三次元網目状の骨格構造を有していると共に、全体の気孔率が６０％、であり、かつ、骨格部３が緻密な多結晶アルミナセラミックスからなり、純度が９９．９％である。
【００１２】
上記多孔質研削砥石を作製するため、先ず、平均粒径１μｍのローソーダアルミナ１００重量部、液体媒質としてイオン交換水２０重量部、分散剤としてポリアクリル酸アンモニウム１重量部、起泡剤としてラウリル硫酸トリエタノールアミン０．５重量部、及びゲル化主剤としてエポキシ樹脂４重量部を撹拌機で混合撹拌しながら空気を導入して泡立て、泡状のスラリーを調製した。
次に、泡状のスラリーを撹拌しながら、これにゲル化副剤としてイミノビスプロピルアミン１重量部を添加し、型に鋳込み、３０分程経過すると、ゲル化が十分に進行しゲル化体となった。
【００１３】
次いで、ゲル化体を型から取り出し、６０℃の温度で一昼夜乾燥して円輪板状の成形体を得た。
得られた成形体は、ほぼ球形状の多数の気孔の隣接するもの同士が連通孔を介して互いに連通する三次元網目状の骨格構造を有していた。
次に、成形体を空気中において１２００℃の温度で２時間加熱（仮焼成）して仮焼成体とした後、仮焼成体を空気中において１６００℃の温度で２時間焼成して焼成体とし、円板状（直径３００ｍｍ、厚さ１５ｍｍ）の多孔質研削砥石を得た。
【００１４】
得られた多孔質研削砥石は、ほぼ球形状の多数の気孔の直径が平均で１５０μｍ、気孔率が６０％、多孔体の純度が９９．９％であった。
一方、得られた多孔質研削砥石を研磨盤の砥石として用い、粒径１μｍのアルミナセラミックスからなる気孔率３０％のアルミナ多孔体フィルタの表面を研磨したところ、研磨された表面の平均表面粗さは、０．４μｍとなり、かつ、研磨された表面に汚染は全く生じなかった。
これに対し、従来の多孔質研削砥石を使用して同様のアルミナ多孔体フィルタの表面を研磨したところ、研磨された表面の平均表面粗さは、１．２μｍとなり、かつ、研磨された表面に砥粒や結合剤による汚染を生じた。又、研磨による傷も多数発生した。
【００１５】
ここで、起泡剤としてのラウリル硫酸トリエタノールアミンの添加量、及び撹拌機による撹拌時間を変えた他は、前述した場合と同様にしてほぼ球形状の気孔の気孔率の異なる各種の多孔質研削砥石を作製し、ほぼ球形状の気孔の直径及び気孔率を測定したところ、前述したもの（ＮＯ．２）を併記する表１のようになった。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
表１から分るように、気孔率は、５０〜９０％であればよい。
【００１８】
なお、上述した実施の形態においては、骨格部を形成するセラミックスとして、アルミナを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ジルコニア、炭化珪素、その他を骨格部を形成するセラミックスとして用いてもよい。
この場合、骨格部を形成するセラミックスを被研削物と同じ材質とすることが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多孔質研削砥石によれば、研削面に開口するほぼ球形状の気孔に取り込まれた研削屑が連通孔を介して順次隣接するほぼ球形状の気孔へ送られるので、ほぼ球形状の各気孔がチップポケットの機能を十分に果たすことができ、被研削物の研削処理面を傷付けることがなく、きれいに仕上げることができる。
又、骨格部が互いに焼結した緻密なセラミック粒子からなるので、骨格部を被研削物と同じ材質とすることにより、被研削物の汚染を生じることがない。
更に、研削面に開口するほぼ球形状の気孔の周縁の骨格部の断面が鋭角状を呈するので、被研削物の研削を高効率で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多孔質研削砥石の実施の形態の一例を示す概念的な断面図である。
【符号の説明】
１　気孔
２　連通孔
３　骨格部
【図１】
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