(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部の全体積の３体積％以上かつ２０体積％以下の結合材であって、前記結合材は、９５０℃以下の融点を有するガラス相を含む結合材、及び
前記結合材に含まれ、炭化ケイ素粒子を含む研磨凝集体であって、前記研磨凝集体は、前記研磨凝集体内の研磨粒子の全含有量に対して９１％以上の炭化ケイ素粒子を含み、前記研磨凝集体は、前記本体部の全体積の２５体積％以上かつ５５体積％以下の量である研磨凝集体
を含む本体部
を含む研磨物品。
【請求項２】
前記結合材が多結晶相をさらに含む請求項１記載の研磨物品。
【請求項３】
前記多結晶相がジルコン（ＺｒＳｉＯ４）を含む請求項２記載の研磨物品。
【請求項４】
前記本体部が、６０以上の透過性を有する請求項１記載の研磨物品。
【請求項５】
前記本体部は、１体積％以上かつ３０体積％以下の非凝集研磨粒子を含み、前記非凝集研磨粒子は、炭化ケイ素を含む請求項１記載の研磨物品。
【請求項６】
前記結合材が、前記結合材の総重量の３０重量％以上かつ６０重量％以下のシリカ（ＳｉＯ２）を含む請求項１記載の研磨物品。
【請求項７】
前記結合材が、前記結合材の総重量の４重量％以上かつ１８重量％以下のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含む請求項１記載の研磨物品。
【請求項８】
前記結合材が、８重量％以下のカルシア（ＣａＯ）を含む請求項１記載の研磨物品。
【請求項９】
前記結合材が、前記結合材の総重量の５重量％以上かつ２４重量％以下の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含む請求項１記載の研磨物品。
【請求項１０】
前記結合材が、前記結合材の総重量の０．５重量％以上かつ１５重量％以下の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含む請求項１記載の研磨物品。
【請求項１１】
前記結合材が、前記結合材の総重量の１５重量％以上かつ４４重量％以下のジルコン（ＺｒＳｉＯ４）を含む請求項１記載の研磨物品。
【請求項１２】
前記結合材が、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、及び二酸化チタン（ＴｉＯ２）を本質的に含まない請求項１記載の研磨物品。
【請求項１３】
前記本体部が、前記本体部の全体積の４０体積％以上かつ７５体積％以下の気孔率を含む請求項１記載の研磨物品。
【請求項１４】
本体部の全体積の３体積％以上かつ２０体積％以下の結合材であって、前記結合材は、ガラス相と、ジルコンを含む多結晶相と、を含む結合材、及び
前記結合材に含まれ、炭化ケイ素粒子を含む研磨凝集体であって、前記研磨凝集体は、前記研磨凝集体内の研磨粒子の全含有量に対して９１％以上の炭化ケイ素粒子を含み、前記研磨凝集体は、前記本体部の全体積の２５体積％以上かつ５５体積％以下の量である研磨凝集体、及び
６０以上の透過性
を含む本体部
を含む研磨物品。
【請求項１５】
前記本体部は、前記本体部の全体積の１体積％以上かつ３０体積％以下の非凝集研磨粒子をさらに含み、前記非凝集研磨粒子は、炭化ケイ素を含む請求項１４記載の研磨物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下のものは研磨物品、ならびに特に、炭化ケイ素を含む凝集体と無機結合材とを含む研磨物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
チタンの研削は困難であることがわかっており、様々な種類の砥石物品が考えられている。米国特許第２，２１６，７２８号では、結合材によって集合体中に保持された、ダイヤモンド又は炭化ホウ素の複数の小さめの粒の集合体の形成が開示されている。結合材は、金属、粘土、ガラス、又は有機ポリマーであり得る。集合体の形成方法は、使用する結合媒体の性質に応じてわずかに異なることとなる。金属が結合材である場合には、金属粉末と微細な研磨粒子、例えばダイヤモンドとを一緒に混合し、使用する金属に応じて７００°〜１５００°の温度で熱間加圧する。セラミックスで結合した集合体は、混合物に必要な粘稠性を与える通例の液体と共に、約５％の粘土を９５％の細かい砥粒と混合することによって作製する。次に混合物を例えば１２５０℃で焼いて粘土結合材をガラス化させる。
【０００３】
米国特許第３，１８３，０７１号では、５ミクロン未満の粒径を有する非常に微細な結晶アルミナの結合粒子が開示されている。様々な断面の研磨ペレットは、アルミナ微粒子と結合材との混合物を押し出し、押出し物を所望のサイズで切断し、素地ペレットを焼くことによって形成させる。結合材はケイ酸塩ガラスであり、このケイ酸塩ガラスは、アルミナ１０〜２５％、シリカ５０〜７０％、カルシア５〜１５％、マグネシア１０〜２０％、及び不純物約３％以下の、焼いた後の最終重量組成を有する。焼いたペレットを研削砥石に結合させ、ステンレス鋼のバリ取り研削に使用する。
【０００４】
米国特許第４，３６４，７４６号では、樹脂又はポリマーによって結合させてより大きい研磨粒子にしたアルミナ又は炭化ケイ素などの研磨材の微粒子で構成される、あらかじめ結合させた研磨集合体が開示されている。異なる強度の集合体粒子は、微細な研磨粒子を合わせて保持させてより大きな研磨凝集体を形成させるのに使用する樹脂又はポリマー固着剤に、様々な種類及び量の充填材を組み入れることによって作製する。
【０００５】
米国特許第５，７１１，７７４号では、チタン含有材料の研削用の、ビトリファイド結合研磨材研削砥石が開示されている。ホイールは、炭化ケイ素砥粒、中空セラミックス球、及び低温高強度結合材を含む。ホイールでは、結合材中の酸化リチウム含有量の減少、及びセラミックス細孔形成体の使用に起因して、性能特性が明らかに改良されている。
【０００６】
米国特許第４，５７５，３８４号では、チタン金属及びその合金の研削用の研磨製品が開示されている。チタンの研削に使用するこの製品は研削砥石からなり、砥粒は、オキシ窒化ケイ素又はケイ酸塩系材料などの耐火性結合材を用いて共に結合させた炭化ケイ素粒子の集合体である。
【０００７】
米国特許第５，１１８，３２６号では、チタン含有材料の研削用のビトリファイド結合研磨材研削砥石が開示されている。ホイールは、炭化ケイ素砥粒及びアルミナ砥粒の混合物を含む。
【０００８】
開示された研磨集合体は、炭化ケイ素、炭化ホウ素及びダイヤモンドを含めた、溶融破砕アルミナ、アルミナ−ジルコニアなどのより一般的な種類の砥粒と共に利用することもできる。
【発明の概要】
【０００９】
一態様では、研磨物品は、９５０℃以下の融点を有するガラス相を含む結合材と、結合材に含まれる研磨凝集体であって炭化ケイ素粒子を含む研磨凝集体と、を含む本体部を含む。
【００１０】
別の態様では、研磨物品は、ガラス相、及び、ジルコンを含む多結晶相を含む結合材と、結合材に含まれる研磨凝集体であって炭化ケイ素粒子を含む研磨凝集体と、を含む本体部を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示は、添付図面を参照することによってより深く理解されてもよく、またその多数の特徴及び利点が当業者に明らかになってもよい。
【図１】一実施形態による研磨物品を形成させるプロセスを示すフローチャートを含む図である。
【図２】一実施形態による研磨物品の一部分の画像を含む図である。
【図３】例示的な細孔径分布曲線を含む図である。
【図４】一実施形態を代表する試料の細孔径分布のプロットを含む図である。
【図５】従来の研磨物品の一部分の画像を含む図である。
【図６】従来の研磨物品を代表する試料の細孔径分布のプロットを含む図である。
【図７】代表的試料及び従来試料の研削試験における、損傷前の累積研削量のプロットを含む図である。
【図８】代表的試料及び従来試料を使用した研削試験中に行った様々な材料除去速度に対するコーナー半径のプロットを含む図である。
【図９】代表的試料及び従来試料を使用した研削試験中の材料除去速度に対する車輪摩耗速度のプロットを含む図である。
【図１０】代表的試料及び従来試料を使用した研削試験中の材料除去速度に対するＧ比のプロットを含む図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下のものは、チタン含有金属の研削に好適な砥石物品を含めた研磨物品に関する。チタン含有金属としては、チタン系金属、及び、チタンアルミニウム合金（すなわちＴｉＡｌ金属）などのチタン系金属合金が挙げられるがこれらに限定されない商業的に重要な多くの金属及び合金のうち、チタン金属及びその合金は、研削によって加工することが最も困難である可能性がある。チタン系金属及びチタン系金属合金を含めたチタン含有金属は、特に高温で、例えば研削中に生じる高温で、酸化の影響を非常に受けやすいため、研削することが極めて困難である可能性がある。酸化反応は非常に発熱的であり、それにより相当量の熱が発生し、この熱は、任意の金属の研削で受ける通常の研削熱に付加される。この問題をより複雑にすることに、チタン系金属は概して、鉄金属と比較すると相対的に低い熱伝導率を有し、その結果、研削面で熱がより集中することとなる。炭化ケイ素研磨粒子を含む研磨物品は、炭化ケイ素粒子が研削中の熱いチタンでの溶解に耐えるので、特定の酸化物系研磨粒子と比べて有利であることが見出されている。
【００１３】
図１は、一実施形態による研磨物品を形成させるプロセスを説明しているフローチャートを含む。示すように、工程１０１では、固着剤中に研磨粒子を含む混合物を形成させることによってプロセスを開始することができる。一実施形態によれば、研磨粒子は炭化ケイ素を含むことができる。より詳細には、研磨粒子は、主要な含有量の研磨粒子が炭化ケイ素を含むような、炭化ケイ素系材料とすることができる。さらに別の実施形態においては、研磨粒子は、本質的に炭化ケイ素からなることができる。
【００１４】
さらに、固着剤は粉末材料を含んでもよく、粉末材料はフリットを含んでもよい。特に、固着剤はセラミックスなどの無機材料を含むことができる。本明細書において使用する場合、セラミックスについて言うことは、少なくとも１種の金属元素と、少なくとも１種の非金属元素と、を含む組成物を含むことができる。例えば、セラミックスは、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、及びそれらの組合せなどの材料を含んでもよい。より詳細には、セラミックス材料は、ガラス相、結晶相、多結晶相、及びそれらの組合せを有してもよい。
【００１５】
一実施形態によれば、研磨粒子は、０．１ミクロン以上、例えば１ミクロン以上、５ミクロン以上、１０ミクロン以上、２０ミクロン以上、３０ミクロン以上、又はさらには４０ミクロン以上の平均粒径を有することができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、研磨粒子は、５０００ミクロン以下、例えば４０００ミクロン以下、又はさらには３０００ミクロン以下、２０００ミクロン以下、１０００ミクロン以下、５００ミクロン以下、１００ミクロン以下、又はさらには約９０ミクロン以下の平均粒径を有することができる。研磨粒子は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の平均粒径を有することができることが理解されよう。
【００１６】
一実施形態においては、固着剤は、例えば特定の含有量のシリカ、酸化ホウ素、及びそれらの組合せを含めた、酸化物系材料を含むことができる。少なくとも１つの実施形態においては、固着剤はホウケイ酸塩組成物を含むことができる。より詳細には、固着剤は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、粘土、及びそれらの水ガラス系組成物の組合せを含む組成を有することができる。
【００１７】
特定の実施形態によれば、固着剤及び研磨粒子を含む混合物は、１種又は複数の充填材も含んでもよい。充填材は研磨粒子とは異なるものとすることができ、充填材は研磨粒子の硬度よりも小さい硬度を有してもよい。充填材は機械的特性の改良をもたらしてもよく、実施形態による研磨凝集体の形成を容易にしてもよい。少なくとも１つの実施形態においては、充填材は、繊維、織物材料、不織物材料、粒子、鉱物、木の実、殻、酸化物、アルミナ、炭化物、窒化物、ホウ化物、有機材料、ポリマー材料、天然に存在する材料、及びそれらの組合せなどの様々な材料を含むことができる。特定の例においては、充填材は、珪灰石、ムライト、鋼、鉄、銅、黄銅、青銅、スズ、アルミニウム、藍晶石、アルサイト（ａｌｕｓｉｔｅ）、ガーネット、石英、フッ化物、雲母、かすみ石閃長岩、硫酸塩（例えば硫酸バリウム）、炭酸塩（例えば炭酸カルシウム）、氷晶石、ガラス、ガラス繊維、チタン酸塩（例えばチタン酸カリウム繊維）、岩綿、粘土、海泡石、硫化鉄（例えばＦｅ２Ｓ３、ＦｅＳ２、又はそれらの組合せ）、ホタル石（ＣａＦ２）、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、グラファイト、フルオロホウ酸カリウム（ＫＢＦ４）、フッ化カリウムアルミニウム（ＫＡｌＦ４）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、ホウ酸亜鉛、ホウ砂、ホウ酸、アランダム微粉末、Ｐ１５Ａ、発泡アルミナ、コルク、ガラス球、銀、Ｓａｒａｎ（商標）樹脂、パラジクロロベンゼン、シュウ酸、ハロゲン化アルカリ、有機ハロゲン化物、及びアタパルジャイトなどの材料を含むことができる。
【００１８】
当該混合物を形成させることは、乾燥又は湿性混合物を形成させることを含むことができる。湿性混合物を作製して、固着剤中の研磨粒子の好適な分散を容易にすることが好適としてもよい。さらに混合物には、例えば充填剤、添加剤、固着剤、及び、混合物の形成を容易にする当技術分野で公知の任意の他の材料を含めた他の材料を含ませて、ビトリファイド砥石の形成前に素地生成物を作製することができることが理解されよう。少なくとも１つの実施形態においては、当該混合物は細孔形成体を本質的に含まない。
【００１９】
図１を参照すると、工程１０１にて研磨粒子及び固着剤を含む混合物を形成させた後、研磨粒子及び固着剤の凝集体を形成させることにより、工程１０２にてプロセスを継続することができる。本明細書において使用する場合、凝集体について言うことは、固着材中に含まれた、より小さな粒子（例えば研磨粒子）を含む粒子について言うことであり、この固着材は、凝集体の体積部にわたって広がる、実質的に均質で連続的な材料の３次元相としてもよい。固着材は、特定の含有量のガラス相を含んでもよい。凝集体は、微粒子の密集体の形態で互いに結合した様々なサイズの別個の粒子の複合体である集合体とは異なるものとしてもよい。特に集合体は、微粒子の密集体の体積部にわたって広がる連続的な固着剤を含まない。
【００２０】
研磨凝集体を形成させるプロセスは、固着剤の少なくとも一部分を部分的に硬化させることを含むことができる。研磨凝集体を形成させるプロセスは、固着剤を部分的に硬化させることを含むことができ、部分的に硬化させることは、複数の研磨粒子を一緒に接着して研磨凝集体を形成させるのに充分であるような熱処理中に、固着剤の少なくとも一部分を液相に変換することを含んでもよい。より詳細には、研磨凝集体を形成させるプロセスは、１００℃以上、例えば１２５℃以上、１５０℃以上、１７５℃以上、２００℃以上、２５０℃以上、又はさらには３００℃以上の形成温度に当該混合物を加熱することを含むことができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、形成温度は５００℃以下、４５０℃以下、４００℃以下、３５０℃以下、又はさらには３００℃以下とすることができる。形成温度は、上述の最小温度及び最大温度のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。本明細書における形成温度への言及は材料の融点とすることができ、また固着材に液相を形成させるのに好適なものとしてもよい。この液相は、研磨凝集体の形成を容易にすることができる。
【００２１】
加熱プロセスは、特定の時間行って研磨凝集体の形成を容易にすることができる。例えば研磨凝集体を形成させることは、特定の時間、例えば１分以上、３分以上、５分以上、又はさらには１０分以上の間、形成温度で維持することを含むことができる。別の非限定的実施形態においては、加熱プロセスは、３０分以下、例えば２０分以下、又はさらには１５分以下の間、当該混合物を形成温度で維持して、研磨凝集体の形成を容易にすることを含むことができる。形成温度における時間は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００２２】
一実施形態によれば、研磨凝集体を形成させることは、酸化性雰囲気又は非酸化性雰囲気で当該混合物を加熱することを含むことができる。一部の好適な非酸化性雰囲気は、１種又は複数の希ガス種及び／又は窒素を含むことができる。少なくとも１つの実施形態においては、研磨凝集体を形成させるプロセスは、５１体積％以上の窒素を含んでいてもよい窒素が多い雰囲気で、より詳細には本質的に窒素からなる雰囲気で、混合物を加熱することを含むことができる。さらに別の実施形態においては、研磨凝集体の形成は、周囲空気の雰囲気で加熱することを含むことができる。
【００２３】
一実施形態によれば、研磨凝集体は、約５０ミクロン以上、６０ミクロン以上、７０ミクロン以上、８０ミクロン以上、９０ミクロン以上、１００ミクロン以上、１１０ミクロン以上、１２０ミクロン以上、１３０ミクロン以上、１４０ミクロン以上、又はさらには１５０ミクロン以上の平均粒径（Ｄ５０）を有することができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、研磨凝集体は、５０００ミクロン以下、例えば４０００ミクロン以下、３０００ミクロン以下、又はさらには２０００ミクロン以下の平均粒径を有することができる。研磨凝集体は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の平均粒径を有することができることが理解されよう。
【００２４】
再度図１を参照すると、工程１０２にて研磨粒子と固着剤との研磨凝集体を形成させた後、工程１０３にてプロセスを継続することができる。工程１０３は、研磨凝集体を結合材と混合することを含むことができる。特に、結合材は、固着剤とは異なる組成を有することができる。結合材はまた、前駆結合材と呼ばれてもよく、前駆結合材は、熱処理されて最終的に形成される研磨物品の結合材を形成するまで、粉末材料形態であることができる。より詳細には、結合材は酸化物系組成物を含むことができ、酸化物系組成物は、いくらかの含有量のシリカ、酸化ホウ素、アルミナ、ジルコン、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウムなどを含んでもよい。前駆結合材の組成物を使用して、最終的に形成される砥石本体部の結合材を形成させる。最終的に形成される砥石本体部の結合材の含有量は、以下でより詳細に開示する。前駆結合材と、最終的に形成される砥石本体部の結合材の組成は実質的に同じ（すなわち、前駆結合材と、最終的に形成される砥石本体部の結合材との間で、成分のうちのいずれか１種において５％以下の差異）であるか、又は本質的に同じ（すなわち、前駆結合材と、最終的に形成される砥石本体部の結合材との間で、成分のうちのいずれか１種において１％以下の差異）とすることができる。
【００２５】
一実施形態によれば、結合材はジルコンを含むことができる。少なくとも１つの特定の実施形態においては、結合材は、固着剤のジルコン含有量よりも多い含有量のジルコンを含む。さらに、少なくとも１つの実施形態においては、固着剤はジルコンを本質的に含まないことができ、結合材は、結合材の総重量の５重量％以上のジルコンを含むことができる。
【００２６】
結合材は、研磨物品の好適な形成及び遂行を容易にしてもよい特定の融点を有することができる。少なくとも一例においては、結合材（すなわち、前駆結合材であり、最終的に形成された結合材ではない）は、固着剤の融点よりも高い融点を有することができる。より詳細には、結合材は、式［（Ｔｂｍ−Ｔｂ）／Ｔｂｍ］×１００％によって計算される、固着剤後の融解よりも約２％以上高い融点を有してもよい。式中、Ｔｂｍは結合材の融点を表し、Ｔｂは固着剤の融点である。別の非限定的実施形態においては、結合材は、固着剤の融点よりも約５％以上、例えば約１０％以上、約２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、又はさらには６０％以上高い融点を有することができる。非限定的実施形態においては、結合材の融点は、固着剤の融点よりも９０％以下、例えば８０％以下、又はさらには７０％以下高いものとしてもよく、この融点は好適な形成を容易にしてもよい。結合材と固着剤との間の融点の差異は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００２７】
特定の例においては、研磨凝集体と結合材との混合物に非凝集研磨粒子を添加してもよい。非凝集研磨粒子は、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、炭素系材料（例えばダイヤモンド）、オキシ炭化物、オキシ窒化物、オキシホウ化物、及びそれらの組合せなどの材料を含むことができる。特定の例においては、非凝集研磨粒子は、例えば６以上のモース硬度、例えば６．５以上、７以上、８以上、８．５以上、９以上のモース硬度を有する、特に硬質なものとすることができる。一実施形態によれば、非凝集研磨粒子は、超砥粒材を含むことができる。非凝集研磨粒子は、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、フリント、ガーネット、エメリー、希土類酸化物、希土類含有材料、酸化セリウム、ゾルゲル誘導粒子、石膏、酸化鉄、ガラス含有粒子、及びそれらの組合せの群から選択される材料を含むことができる。別の例においては、非凝集研磨粒子は、炭化ケイ素（例えば、Ｇｒｅｅｎ３９Ｃ及びＢｌａｃｋ３７Ｃ）、褐色溶融アルミナ（５７Ａ）、種結晶添加ゲル研磨材、添加剤含有焼結アルミナ、成形焼結酸化アルミナ、ピンク色アルミナ、ルビー色アルミナ（例えば、２５Ａ及び８６Ａ）、電気溶融単結晶アルミナ３２Ａ、ＭＡ８８、アルミナジルコニア研磨材（ＮＺ、ＮＶ、ＺＦ）、押出しボーキサイト、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、ａｂｒａｌ（オキシ窒化アルミニウム）、焼結アルミナ（Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ社のＣＣＣＳＫ）、押出しアルミナ（例えば、ＳＲ１、ＴＧ、及びＴＧＩＩ）、又はそれらの組合せも含んでもよい。特定の一実施形態によれば、非凝集研磨粒子は、本質的に炭化ケイ素からなる。非凝集研磨粒子は、研磨凝集体よりも低い硬度を有するが、研磨物品に存在してもよい充填材よりは硬度が高い希釈剤粒状体としてもよい。さらに他の例においては、研磨粒子は、破砕粒状体とは異なる成形研磨粒子を含んでもよい。各成形研磨粒子は、高精度な形状、及び互いに対して実質的に同様の形状を有することができる。
【００２８】
少なくとも１つの実施形態では、非凝集研磨粒子は、研磨粒子の形成を容易にし、また研磨物品の性能を改良してもよい特定の平均粒径を有することができる。例えば、非凝集研磨粒子は、１ミクロン以上、例えば５ミクロン以上、１０ミクロン以上、２０ミクロン以上、３０ミクロン以上、４０ミクロン以上、又はさらには５０ミクロン以上の平均粒径（Ｄ５０)を有することができる。非限定的な一実施形態においては、非凝集研磨粒子は、２６００ミクロン以下、例えば２５５０ミクロン以下、２５００ミクロン以下、２３００ミクロン以下、２０００ミクロン以下、１８００ミクロン以下、１５００ミクロン以下、１２００ミクロン以下、１０００ミクロン以下、８００ミクロン以下、６００ミクロン以下、３００ミクロン以下、２００ミクロン以下、１５０ミクロン以下、又はさらには１００ミクロン以下の平均粒径（Ｄ５０)を有してもよい。非凝集研磨粒子は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の平均粒径を有することができることが理解されよう。
【００２９】
特定の例においては、非凝集研磨粒子は、研磨凝集体の平均粒径（Ｄ５０ａａ）と比較して特定の関係性を有する平均粒径（Ｄ５０ｕａｐ）を有することができる。例えば、非凝集研磨粒子は、研磨凝集体の平均粒径（Ｄ５０ａａ）よりも小さい平均粒径（Ｄ５０ｕａｐ）を有することができる。より詳細には、本体部は、１以下、例えば０．９５以下、０．９以下、０．８以下、０．７以下、０．６以下、０．５以下、０．４以下、又はさらには０．３以下の比（Ｄ５０ｕｐａ／Ｄ５０ａａ）を有することができる。さらに、少なくとも１つの実施形態においては、比（Ｄ５０ｕｐａ／Ｄ５０ａａ）は、０．０１以上、０．０５以上、０．１以上、０．１５以上、０．２以上、０．２５以上、０．３以上、０．３５以上、０．４以上、０．５以上とすることができる。比（Ｄ５０ｕｐａ／Ｄ５０ａａ）は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００３０】
当該混合物、よって最終的に形成される研磨物品は、研磨物品の研磨粒子の全含有量と比べて、特定の含有量の非凝集研磨粒子を含むことができる。例えば、非凝集研磨粒子は、研磨粒子の全含有量（すなわち、研磨凝集体中の研磨粒子、及び非凝集研磨粒子）の１％以上の量、例えば研磨粒子の全含有量の２％以上、５％以上、８％以上、１０％以上、１５％以上、２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、４０％以上、４５％以上、又はさらには５０％以上の量で存在することができる。さらに、別の実施形態においては、非凝集研磨粒子は、６０％以下、例えば５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１２％以下、１０％以下、８％以下、６％以下、４％以下、２％以下、１％以下の量で存在することができる。本体部での研磨粒子の全含有量と比べた非凝集研磨粒子の含有量は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００３１】
より詳細に言えば、結合材は、８００℃以上、例えば８２５℃以上、又はさらには８５０℃以上の形成温度を有してもよく、形成温度は材料の融点としてもよい。さらに、別の非限定的実施形態においては、結合材は、１０００℃以下、９９０℃以下、９８０℃以下、９７０℃以下、９６０℃以下、又はさらには９５０℃以下の融点を有することができる。結合材は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の融点を有することができることが理解されよう。
【００３２】
再度図１を参照すると、１０３の研磨凝集体を結合材と混合することの後に、工程１０４にて、研磨物品を形成させるプロセスを継続することができる。工程１０４は、研磨凝集体及び結合材を熱処理して砥石を形成させることを含む。一実施形態によれば、熱処理プロセスは、固着剤と結合材との混合を生じさせてガラス結合材を形成させるのに充分な温度まで、研磨凝集体及び結合材を加熱することを含むことができる。つまり、最終的に形成される砥石本体部は、固着剤と結合材とのブレンドである組成物を有するガラス結合材を含むことができ、熱処理操作は、固着剤と結合材とを少なくとも部分的に確実に混合させるのに好適な方法で行う。一実施形態によれば、熱処理は、９５０℃以下、例えば９４０℃以下、又はさらには９３０℃以下の形成温度まで、研磨凝集体及び結合材を加熱することを含むことができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態においては、熱処理のプロセスは、８５０℃以上、例えば８７５℃以上、又はさらには９００℃以上の形成温度まで、研磨凝集体及び結合材を加熱することを含むことができる。熱処理のプロセスは、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の形成温度まで、研磨凝集体及び結合材を加熱することを含むことができることが理解されよう。前駆結合材及び固着剤の融解により、固着剤と前駆結合材との混合及び組合せが容易になり、最終的に形成される砥石のガラス結合材が形成するので、形成温度は融点とすることができる。
【００３３】
熱処理は、非酸化性雰囲気で凝集体及び結合材を加熱することさらに含んでもよい。少なくとも別の実施形態においては、熱処理のプロセスは、窒素が多い雰囲気、より詳細には本質的に窒素からなる雰囲気で研磨凝集体及び結合材を加熱することを含むことができる。さらに、非酸化性雰囲気は、１種又は複数の希ガスを含むことができることが理解されよう。さらに、別の実施形態においては、熱処理のプロセスは周囲雰囲気（すなわち、空気中）で行うことができる。
【００３４】
熱処理して砥石本体部を形成させた後、砥石本体部を研磨物品に組み込んでもよい。砥石本体部は、当技術分野で公知の任意の好適なサイズ及び形状を有してもよく、砥石本体部を様々な種類の研磨物品に組み込んで、材料除去操作、特にチタン含有金属及びチタン含有金属合金での材料除去操作、より詳細には例えばチタンアルミナイド、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖなどのチタン系金属及び金属合金での材料除去操作を行うのに好適な砥石物品を形成させることができることが理解されよう。例えば砥石本体部は、ホイールのハブなどの基材に付けて、結合研磨材研削砥石の形成を容易にすることができる。
【００３５】
本明細書において開示する研磨物品は、ニッケル含有材料などの特定の他の材料で行う材料除去操作にも使用してもよい。ニッケル含有材料は、例えばニッケル含有金属及びニッケル含有金属合金とすることができ、特にニッケル系金属及びニッケル系金属合金が含まれ得る。非限定的な一実施形態においては、ニッケル含有材料には、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金６１７、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金６２５、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金６２５ＬＣＦ（登録商標）、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金７０６、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金７１８、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金７１８ＳＰＦ（商標）、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金７２５、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金Ｘ−７５０、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金ＭＡ７５４、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金７８３、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）合金ＨＸ、ＮＩＬＯ（登録商標）合金４２、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金７５、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金８０Ａ、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金８６、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金９０、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金１０５、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金１１５、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金９０１、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金ＰＥ１６、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金ＰＫ３３、ＮＩＭＯＮＩＣ（登録商標）合金２６３、ＮＩＬＯ（登録商標）合金３６、ＩＮＣＯＬＯＹ（登録商標）合金９０３、ＩＮＣＯＬＯＹ（登録商標）合金９０７、ＩＮＣＯＬＯＹ（登録商標）合金９０９、ＩＮＣＯＬＯＹ（登録商標）合金Ａ−２８６、ＵＤＩＭＥＴ（登録商標）合金１８８、ＵＤＩＭＥＴ（登録商標）合金５２０、ＵＤＩＭＥＴ（登録商標）合金Ｌ−６０５、ＵＤＩＭＥＴ（登録商標）合金７２０、ＵＤＩＭＥＴ（登録商標）合金Ｄ−９７９、ＵＤＩＭＥＴ（登録商標）合金Ｒ４１、Ｗａｓｐａｌｏｙ、鋳鉄（例えばねずみ鋳鉄、ノジュラー鋳鉄、及びチルド鋳鉄）が含まれ得る。
【００３６】
チタン含有材料又はニッケル含有材料とは別の特定の種類の材料も、本明細書において開示する砥石物品を利用する材料除去操作に好適としてもよい。非限定的な一実施形態においては、このような材料には、アルミニウム含有材料（例えばアルミニウム合金）、炭化物（例えば炭化タングステン）、ステンレス鋼、非鉄金属及び合金（例えば、銅、青銅、スズ、黄銅、亜鉛など）、窒化金属、ゴム、プラスチック、複合材、セラミックス、並びに硬化鋼が含まれ得る。
【００３７】
図２は、一実施形態による砥石本体部の一部分の画像を含む。述べたように、砥石本体部は、研磨凝集体２０１を含むことができる研磨凝集体２０１と、研磨凝集体２０１を接合する結合架け橋の形態の結合材２０２と、結合材２０２と研磨凝集体２０１の間に延在する細孔２０３と、を含む。結合材２０２について言うことは、本明細書において実施形態のプロセスで説明したように、固着剤と結合材との混合物から形成されるガラス結合材であることに留意されたい。
【００３８】
砥石本体部は、研磨物品の性能の改良を容易にしてもよい特定の含有量の結合材を含んでもよい。一実施形態によれば、砥石は、本体部の全体積の３体積％以上の結合材を含む本体部を有することができる。さらに他の実施形態においては、砥石本体部は、本体部の全体積の４体積％以上、又はさらには５体積％以上の結合材を含むことができる。さらに別の非限定的実施形態においては、砥石の本体部は、本体部の全体積の２０体積％以下の結合材、例えば１８％体積以下、１５％体積以下、又はさらには１２体積％以下の結合材を有することができる。砥石本体部は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内の結合材含有量を有することができることが理解されよう。
【００３９】
別の実施形態によれば、砥石本体部は、研磨物品の性能の改良を容易にする特定の含有量及び特定の種類の気孔率を有してもよい。一実施形態によれば、本体部は、本体部の全体積の４０体積％以上の気孔率を含むことができる。より特定の実施形態においては、本体部は、本体部の全体積の４２体積％以上の気孔率、例えば４３体積％以上、４４体積％以上、４５体積％以上、４６体積％以上、４７体積％以上、４８体積％以上、４９体積％以上、５０体積％以上、５１体積％以上、５２体積％以上、５３体積％以上、５４体積％以上、５５体積％以上、５６体積％以上、５７体積％以上、５８体積％以上、５９体積％以上、６０体積％以上、６１体積％以上、又はさらには６２体積％以上、の気孔率を含むことができる。さらに、他の非限定的実施形態においては、本体部は、本体部の全体積の７５体積％以下、例えば７０体積％以下、７８体積％以下、７６体積％以下、７４体積％以下、７２体積％以下、７０体積％以下、６８体積％以下、６６体積％以下、又はさらには６４体積％以下の気孔率を含んでもよい。本体部は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内の含有量の気孔率を含むことができることが理解されよう。
【００４０】
一実施形態によれば、砥石本体部は、性能の改良を容易にすることができる特に大きい細孔を有することができる。例えば、本体部は、約７０ミクロン以上、８０ミクロン以上、８５ミクロン以上、９０ミクロン以上、９５ミクロン以上、１００ミクロン以上、１１０ミクロン以上、１２０ミクロン以上、１３０ミクロン以上、１４０ミクロン以上、１５０ミクロン以上、又はさらには１６０ミクロン以上の平均細孔径を有することができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、本体部は、２０００ミクロン以下、例えば１５００ミクロン以下、１０００ミクロン以下、９００ミクロン以下、８００ミクロン以下、又はさらには７００ミクロン以下の平均細孔径を有することができる。本体部は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の平均細孔径を有することができることが理解されよう。さらに、平均細孔径は、ＡＳＴＭ規格Ｅ１１２の平均粒度決定用標準試験法を用いて測定することができる。本体部の断面画像は、日立製顕微鏡にて倍率６０倍で観察した。細孔の長さを決定するマクロは、画像に６本の等間隔の線を描き、細孔を横切る線の領域を測定することを含むことに基づく、結晶サイズを測定する技術に従う。細孔を横切る線の領域を測定する。このプロセスは、砥石本体部の部分の７枚の異なる画像で繰り返した。全画像を解析後、値を平均化して平均細孔径を計算した。さらに、平均（ａｖｅｒａｇｅ）細孔径について言うことは、平均（ｍｅａｎ）細孔径について言うこととすることもできることが理解されよう。
【００４１】
一実施形態によれば、砥石本体部は、性能の改良を容易にすることができる特定のメジアン細孔径を有することができる。例えば、本体部は、約４５ミクロン以上、例えば５０ミクロン以上、５５ミクロン以上、６０ミクロン以上、６５ミクロン以上、７０ミクロン以上、７５ミクロン以上、８０ミクロン以上、又はさらには８５ミクロン以上のメジアン細孔径を有することができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、本体部は、２０００ミクロン以下、例えば１５００ミクロン以下、１０００ミクロン以下、９００ミクロン以下、８００ミクロン以下、又はさらには７００ミクロン以下、５００ミクロン以下、又はさらには２００ミクロン以下のメジアン細孔径を有することができる。本体部は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内のメジアン細孔径を有することができることが理解されよう。さらに、メジアン細孔径は、ＡＳＴＭ規格Ｅ１１２の平均粒度決定用標準試験法を用いて測定することができる。
【００４２】
他の特定の実施形態では、砥石本体部は、上位四分位点細孔径を有することができる。上位四分位点細孔径は、本体部における細孔の大きさの最上位２５％を定める最も小さい細孔径（すなわち、本体部の全細孔径の７５％〜１００％の細孔径）を規定する。別の言い方をすると、上位四分位点細孔径は、ＡＳＴＭ規格Ｅ１１２を用いて測定する、本体部の適切な統計学的サンプリングによって得られる本体部の細孔径分布の７５番目の百分位数の細孔の細孔径である。例えば、本体部は、約８５ミクロン以上、例えば９０ミクロン以上、１００ミクロン以上、１１０ミクロン以上、１２０ミクロン以上、１３０ミクロン以上、１４０ミクロン以上、１５０ミクロン以上、１６０ミクロン以上、１７０ミクロン以上、１８０ミクロン以上、１９０ミクロン以上、又はさらには２００ミクロン以上の上位四分位点細孔径を有することができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、本体部は、２０００ミクロン以下、例えば１５００ミクロン以下、１０００ミクロン以下、９００ミクロン以下、８００ミクロン以下、７００ミクロン以下、又はさらには５００ミクロン以下の上位四分位点細孔径を有することができる。本体部は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の上位四分位点細孔径を有することができることが理解されよう。
【００４３】
一実施形態においては、砥石本体部は、研磨物品の性能の改良を容易にすることができる特定の細孔径標準偏差を有することもできる。細孔径標準偏差は、ＡＳＴＭ規格Ｅ１１２を用いて測定する、本体部の適切な統計学的サンプリングによって得られる本体部の細孔径分布を測定し、その細孔径データから標準偏差を計算することから決定することができる。例えば、本体部は、約８５ミクロン以上、例えば９０ミクロン以上、１００ミクロン以上、１１０ミクロン以上、１２０ミクロン以上、１３０ミクロン以上、１４０ミクロン以上、１５０ミクロン以上、１６０ミクロン以上、１７０ミクロン以上、１８０ミクロン以上、１９０ミクロン以上、又はさらには２００ミクロン以上の細孔径標準偏差を有することができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、本体部の気孔率は、２０００ミクロン以下、例えば１５００ミクロン以下、１０００ミクロン以下、９００ミクロン以下、８００ミクロン以下、又はさらには７００ミクロン以下、５００ミクロン以下、又はさらには４００ミクロン以下の細孔径標準偏差を有することができる。本体部の気孔率は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の細孔径標準偏差を有することができることが理解されよう。
【００４４】
別の実施形態においては、砥石本体部は、研磨物品の性能の改良を容易にすることができる特定の細孔径分散も有することもできる。細孔径分散は、ＡＳＴＭ規格Ｅ１１２を用いて測定する、本体部の適切な統計学的サンプリングによって得られる本体部の細孔径分布を測定し、その細孔径データから分散を計算することから決定することができる。例えば、本体部は、約１０ミクロン２以上、例えば１５ミクロン２以上、２０ミクロン２以上、２５ミクロン２以上、３０ミクロン２以上、３５ミクロン２以上、又はさらには４０ミクロン２以上の細孔径分散を有することができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、本体部の気孔率は、１０００ミクロン２以下、例えば５００ミクロン２以下、２００ミクロン２以下、１００ミクロン２以下、９０ミクロン２以下、８０ミクロン２以下、又はさらには７０ミクロン２以下の細孔径分散を有することができる。本体部の気孔率は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の細孔径分散を有することができることが理解されよう。
【００４５】
一実施形態によれば、砥石本体部は、研磨物品の性能の改良を容易にすることができる特定の最大細孔径を有することもできる。最大細孔径は、ＡＳＴＭ規格Ｅ１１２を用いて測定する、本体部の適切な統計学的サンプリングと、測定された最大細孔径の決定とによって得ることができる。例えば、本体部は、約５９０ミクロン以上、例えば６００ミクロン以上、７００ミクロン以上、８００ミクロン以上、９００ミクロン以上、１０００ミクロン以上、１２００ミクロン以上、１５００ミクロン以上、１７００ミクロン以上、又はさらには２０００ミクロン以上の最大細孔径を有することができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、本体部は、６０００ミクロン以下、例えば５５００ミクロン以下、５０００ミクロン以下、４５００ミクロン以下、４０００ミクロン以下、又はさらには３５００ミクロン以下の最大細孔径を有することができる。本体部は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の最大細孔径を有することができることが理解されよう。
【００４６】
さらに別の例においては、本体部は、研磨物品の性能の改良を容易にしてもよい特定の含有量の研磨凝集体２０１を含んでもよい。例えば、本体部は、本体部の全体積の２５体積％以上の研磨凝集体を含んでもよい。少なくとも１つの他の実施形態においては、本体部は、本体部の全体積の２８体積％以上、例えば３０体積％以上、３２体積％以上、又はさらには３４体積％以上の研磨凝集体を含むことができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態においては、本体部は、本体部の全体積の５５体積％以下、例えば５２体積％以下、５０体積％以下、４８体積％以下、４６体積％以下、又はさらには４４体積％以下の研磨凝集体を含んでもよい。本体部内での研磨凝集体の全含有量は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００４７】
研磨物品の本体部は、本体部中の全含有量の全研磨粒子のうち、研磨凝集体内に含まれる特定の含有量を含むことができ、その特定の含有量は、研磨物品の形成及び性能の改良に好適であってもよい。例えば、本体部中の全含有量の研磨粒子（すなわち、研磨凝集体中の研磨粒子、及び非凝集研磨粒子）のうちの４０％以上が研磨凝集体内に含まれ得、例えば本体部中の全含有量の研磨粒子のうちの４２％以上、４５％以上、４８％以上、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、又はさらには９７％以上が研磨凝集体内に含まれ得る。さらに、別の実施形態においては、研磨粒子のうちの本質的に全てが研磨凝集体中に含まれ得る。さらに別の非限定的実施形態では、本体部中の全含有量の研磨粒子のうちの９７％以下、例えば９５％以下、９０％以下、８５％以下、８０％以下、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５２％以下、５０％以下、４８％以下、４６％以下、４４％以下、又はさらには４２％以下が研磨凝集体中に含まれ得る。本体部中の研磨粒子のうち、研磨凝集体中に含まれる全含有量は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００４８】
特定の例においては、本体部は、本体部の全体積に対する研磨凝集体の体積％で測定される研磨凝集体含有量（Ｃａａ）を有するよう形成させてもよい。さらに、本体部は、本体部の全体積に対する体積％で測定される結合材含有量（Ｃｂｍ）を含むことができる。特定の実施形態では、本体部は、２以上の凝集体／結合材比（ＣＢｂｍ／Ｃａａ）を有してもよい。他の例においては、凝集体／結合材比は、２．２以上、例えば２．４以上、２．６以上、又はさらには２．８以上とすることができる。さらに、別の非限定的実施形態においては、凝集体／結合材比は、１２以下、例えば１１以下、１０以下、又はさらには９以下とすることができる。凝集体／結合材比は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００４９】
特定の例においては、研磨凝集体２０１は、特定の含有量の特定の研磨材、例えば炭化ケイ素を含むことができる。例えば研磨凝集体２０１は、研磨凝集体中の研磨粒子の全含有量の９１％以上の炭化ケイ素を含んでもよい。さらに他の例においては、研磨凝集体中の炭化ケイ素の含有量はより多いものとすることができ、例えば研磨凝集体中の研磨粒子の全含有量の９２％以上、９３％以上、９４％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上、又はさらには９９％以上の炭化ケイ素とすることができる。少なくとも１つの非限定的実施形態においては、研磨凝集体は研磨粒子を含み、研磨粒子のうち本質的に全てが炭化ケイ素である。さらに、別の非限定的実施形態においては、研磨凝集体２０１は研磨粒子を含むことができ、研磨粒子のうちの９９％以下、例えば９７％以下、又はさらには９５％以下が炭化ケイ素を含む。研磨凝集体は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲の含有量の炭化ケイ素を含むことができることが理解されよう。
【００５０】
さらに、本体部全体中の研磨粒子のうちの９１％以上が炭化ケイ素を含んでもよい。他の例においては、本体部内の、炭化ケイ素を含む研磨粒子の含有量はより多いものとすることができ、例えば本体部中の研磨粒子のうちの９２％以上、９３％以上、９４％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上、又はさらには９９％以上が炭化ケイ素であるとすることができる。少なくとも一例においては、本体部中の研磨粒子の本質的に全てが炭化ケイ素を含むことができ、より詳細には、本体部中の研磨粒子の本質的に全てが、本質的に炭化ケイ素からなることができる。
【００５１】
一実施形態によれば、研磨凝集体は、特定の限定された含有量の他の組成物を含んでもよく、この他の組成物は研磨物品の性能の改良を容易にしてもよい。例えば研磨凝集体は研磨粒子を含んでもよく、このような研磨粒子は、酸化物、窒化物、ホウ化物、及びそれらの組合せを本質的に含まなくてもよい。別の例においては、研磨凝集体は、炭化ケイ素（例えば、Ｇｒｅｅｎ３９Ｃ及びＢｌａｃｋ３７Ｃ）、褐色溶融アルミナ（５７Ａ）、種結晶添加ゲル研磨材、添加剤含有焼結アルミナ、成形焼結酸化アルミナ、ピンク色アルミナ、ルビー色アルミナ（例えば、２５Ａ及び８６Ａ）、電気溶融単結晶アルミナ３２Ａ、ＭＡ８８、アルミナジルコニア研磨材（ＮＺ、ＮＶ、ＺＦ）、押出しボーキサイト、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、ａｂｒａｌ（オキシ窒化アルミニウム）、焼結アルミナ（Ｔｒｅｉｂａｃｈｅｒ社のＣＣＣＳＫ）、押出しアルミナ（例えば、ＳＲ１、ＴＧ、及びＴＧＩＩ）、又はそれらの組合せを含む研磨粒子を含んでもよい。加えて、研磨凝集体は、炭化物系材料のみを含んでもよい研磨粒子を含むことができる。例えば研磨凝集体２０１の研磨粒子は、研磨粒子の合計百分率の９％以下のアルミナを含むことができる。別の例においては、研磨凝集体は、研磨凝集体中の研磨粒子の合計百分率の７％以下、例えば５％以下、３％以下、又はさらには２％以下のアルミナを含むことができる。少なくとも１つの実施形態においては、研磨凝集体２０１の研磨粒子はアルミナを本質的に含まないことができ、より詳細にはアルファアルミナを本質的に含まなくてもよい。さらに、特定の例においては、砥石の本体部はアルファアルミナを本質的に含まなくてもよいことが理解されるであろう。
【００５２】
特定の例においては、研磨物品の本体部は、限定された含有量の、アルミナを含む非凝集研磨粒子を含むことができる。例えば本体部は、本体部中の研磨粒子の合計百分率の９％以下のアルミナ含有非凝集研磨粒子を含むことができる。別の例においては、本体部は、本体部中の研磨粒子の合計百分率の７％以下、例えば５％以下、３％以下、又はさらには２％以下のアルミナ含有非凝集研磨粒子を含むことができる。少なくとも１つの実施形態においては、本体部はアルミナを本質的に含まないことができ、より詳細には、アルファアルミナ含有非凝集粒子を含めたアルファアルミナ研磨粒子を本質的に含まなくてもよい。
【００５３】
特定の実施形態では、研磨物品は、研磨凝集体に加え、いくらかの含有量の非凝集研磨粒子を含んでもよい。例えば、非凝集研磨粒子の含有量（Ｃｕａｐ）は、研磨凝集体の含有量（Ｃａａ）よりも少ないものとすることができる。特に、研磨物品は、本体部の全体積の体積パーセント単位で計算される研磨凝集体の含有量（Ｃａａ）と比較した、本体部の全体積の体積パーセント単位で計算される非凝集研磨粒子の含有量（Ｃｕａｐ）の比（Ｃｕａｐ／Ｃａａ）を有することができる。一実施形態においては、比（Ｃｕａｐ／Ｃａａ）は、１．５以下、例えば１．４以下、１．３以下、１．２以下、１．１５以下、１．１２以下、１．１以下、１．０８以下、１．０６以下、１．０４以下、１．０２以下、１以下、０．９８以下、０．９５以下、０．９以下、０．８５以下、０．８以下、０．７５以下、０．７以下、０．６５以下、０．６以下、０．５５以下、０．５以下、０．４５以下、０．４以下、０．３５以下、０．３以下、０．２５以下、０．２以下、０．１５以下、０．１以下、０．０８以下、０．０６以下、０．０５以下、０．０４以下、０．０３以下、０．０２以下、又はさらには０．０１以下とすることができる。さらに、少なくとも１つの特定の実施形態においては、本体は、０．０１以上、例えば０．０２以上、０．０３以上、０．０４以上、０．０５以上、０．０６以上、０．０７以上、０．０８以上、０．０９以上、０．１以上、０．１２以上、０．１５以上、０．１８以上、０．２以上、０．２２以上、０．２５以上、０．２８以上、０．３以上、０．３２以上、０．３５以上、０．３８以上、０．４以上、０．４５以上、０．５以上、０．５５以上、０．６以上、０．６５以上、０．７以上、０．７５以上、０．８以上、０．８５以上、０．９以上、０．９５以上、０．９８以上の比（Ｃｕａｐ／Ｃａａ）を有することができる。比（Ｃｕａｐ／Ｃａａ）は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００５４】
特定の実施形態によれば、非凝集研磨粒子は、本体部の全体積の約１体積％以上、例えば２体積％以上、３体積％以上、４体積％以上、さらには５体積％以上、６体積％以上、７体積％以上、８体積％以上、さらには９体積％以上、１０体積％以上の量で存在してもよい。さらに別の実施形態においては、非凝集研磨粒子は、本体部の全体積の３０体積％以下、例えば２８体積％以下、２６体積％以下、２４体積％以下、２２体積％以下、２０体積％以下、１８体積％以下、１６体積％以下、１４体積％以下、１２体積％以下、１０体積％以下、８体積％以下、６体積％以下の量で存在することができる。特定の研磨物品では、非凝集研磨粒子は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の量で存在してもよい。さらに、特定の一実施形態においては、本体部中の全含有量の研磨粒子は、本質的に研磨凝集体からなることができ、非凝集研磨粒子を本質的に含まなくてもよい。
【００５５】
本明細書における実施形態の砥石本体部は、研磨物品の性能の改良を容易にすることができる特定の透過性及び気孔率を有してもよい。例えば本体部は気孔率を含んでもよく、本体部の全気孔率の２０％以上が相互連結気孔率とすることができる。相互連結気孔率は、本体部に延在する一連の相互連結したチャネルを規定する。相互連結気孔率は、本明細書において開放気孔率と呼んでもよい。開放気孔率すなわち相互連結気孔率は、閉気孔率とは異なるものとすることができる。閉気孔率は、隣接する細孔と連結しておらず、本体部のチャネルの相互連結ネットワークを形成していない、本体部内の不連続な細孔として規定される。閉気孔率では、流体は本体部内の体積部を自由に流れない。別の例においては、本体部は、本体部中の全体積又は全気孔率の３０％以上、例えば４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上、又はさらには９５％以上の相互連結気孔率を含むことができる。少なくとも１つの実施形態においては、本体部の本質的に全ての気孔率は、相互連結気孔率とすることができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態においては、本体部は、全気孔率の９９％以下、例えば９５％以下、又はさらには９０％以下の相互連結気孔率を有することができる。本体部は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内の相互連結気孔率含有量を含むことができることが理解されよう。
【００５６】
別の実施形態によれば、本明細書の砥石本体部は、平均ダルシー数によって計算される、特定の含有量の透過性を有してもよく、特定の含有量の透過性は、研磨物品の性能の改良を容易にしてもよい。一実施形態によれば、本体部は６０以上の透過性を有することができる。他の例においては、透過性はより大きくてもよく、例えば６５以上、７０以上、８０以上、９０以上、１００以上、１１０以上、１１５以上、１２０以上、又はさらには１２５以上としてもよい。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態においては、砥石本体部の透過性は、３００以下、例えば２５０以下、又は２００以下としてもよい。砥石本体部は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の透過率を有してもよいことができることが理解されよう。
【００５７】
ダルシー数は、ＡＳＴＭ  Ｃ５７７において詳細が述べられ、小委員会によって開発され、Ｃ０８．０３  Ｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  １５．０１巻で公開されている透気率試験に従って測定する。試料は、Ｉｔｈａｃａ，  ＮＹのＰＭＩ  Ｉｎｃ．社製Ｇａｓ  Ｐｅｒｍｅａｍｅｔｅｒ  ＧＰ−１００Ａに乾燥したまま入れる。試料は、平らな表面と、厚さ１．２７ｃｍとを有する。試料を保持するＯリングの直径は試料直径を決定し、試料直径は１．０７ｃｍである。室温にて、試験試料に空気を強制的に流す。０〜３ｐｓｉの範囲の異なる圧力差を試料表面に印加し、試料を通る空気の流量を測定する。流速の測定値と、対応する、０〜３ｐｓｉの範囲の圧力での圧力降下（圧力差）の測定値とを使用して、砥石本体部の透過性を定める平均ダルシー数を計算する。
【００５８】
ダルシー数（Ｃ）は、式Ｃ＝（８ＦＴＶ）／［πＤ２（Ｐ２−１）］に従って計算され、多孔性媒体を通る透過性を定める。式中、「Ｆ」は流量を表し、「Ｔ」は試料の厚さ（すなわち１．２７ｃｍ）を表し、「Ｖ」は試料を通って流れる気体（すなわち粘度０．０１８５ｍＰａ  ｓを有する空気）の粘度を表し、「Ｄ」は試料の直径（すなわち１．０７ｃｍ）を表し、「Ｐ」は試料の厚さ両端の圧力勾配を表す。
【００５９】
特定の例においては、本明細書の実施形態の砥石本体部は、細孔径第１極大値を定める特定の細孔径分布を有することができる。例えば図３を参照すると、細孔の直径に対する体積パーセントのプロットが示されて、例示的な細孔径分布曲線が図示されている。図３のプロットにおいてさらに図示されているように、細孔径第１極大値３０１は、細孔径分布曲線での最も高いピーク（すなわち最頻値）に対応する極大値である。図３のプロットでは、値「Ｗ」は、細孔径分布曲線で最も大きい体積パーセント値「Ｙ」によって定められる、主要な細孔径に対応する極大値を定める点であるので、細孔径第１極大値３０１は値「Ｗ」を有する。極大値は、極大値の左側の、正の傾きを有する曲線の部分と、極大値の右側の、負の傾き値を有する曲線の部分との間の、傾きが零の曲線上の点である。
【００６０】
一実施形態によれば、砥石本体部は、１８０ミクロン以上の細孔径第１極大値を有することができる。他の実施形態においては、細孔径第１極大値は、１８５ミクロン以上、例えば１９０ミクロン以上、２００ミクロン以上、２０５ミクロン以上、２１０ミクロン以上、２１５ミクロン以上、又はさらには２２０ミクロン以上とすることができる。さらに、非限定的な一実施形態においては、砥石本体部は、７００ミクロン以下、例えば６００ミクロン以下、５００ミクロン以下、又はさらには約４５０ミクロン以下の細孔径第１極大値を有してもよい。細孔径第１極大値は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００６１】
図３においてさらに図示されているように、細孔径分布プロットは、細孔径第２極大値３０２も含んでもよい。細孔径第２極大値３０２は、細孔径分布曲線での２番目に高いピークによって定めることができる。別の言い方をすると、細孔径第２極大値３０２は、２番目に大きい体積パーセント値「Ｚ」を有する細孔径分布曲線上の極大値に対応する細孔の直径値「Ｘ」とすることができる。
【００６２】
一実施形態によれば、砥石本体部は、１８０ミクロン以上の細孔径第２極大値を有することができる。他の例においては、砥石本体部の細孔径第２極大値は、１８５ミクロン以上、１９０ミクロン以上、２００ミクロン以上、２１０ミクロン以上、２２０ミクロン以上、２３０ミクロン以上、２４０ミクロン以上、２５０ミクロン以上、２６０ミクロン以上、２７０ミクロン以上、又はさらには２８０ミクロン以上とるすことができる。さらに、非限定的な一実施形態においては、砥石本体部は、７００ミクロン以下、例えば６００ミクロン以下、５００ミクロン以下、又はさらには４５０ミクロン以下の細孔径第２極大値を有することができる。細孔径第２極大値は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００６３】
特定の例においては、砥石本体部は、細孔径第２極大値（ＰＳｓｍ）において細孔径第１極大値（ＰＳｐｍ）を有することができ、特に細孔径第２極大値は、細孔径第１極大値と異なることができる。例えば図３を再度参照すると、細孔径第１極大値３０１は値「Ｗ」を有し、細孔径第２極大値３０２は値「Ｘ」を有する。より詳細な例においては、砥石本体部は、細孔径第２極大値の値が細孔径第１極大値よりも大きくなるようにして形成させてもよい。図３を再度参照すると、細孔径第２極大値３０２は値「Ｘ」を有することができ、値「Ｘ」は、細孔径第１極大値３０１に対応する値「Ｗ」よりも大きい。
【００６４】
少なくとも１つの特定の実施形態においては、砥石本体部は、細孔径極大値比（ＰＳｐｍ／ＰＳｓｍ）を有することができ、細孔径極大値比は、１以下とすることができる。他の例においては、細孔径極大値比は、０．９８以下、例えば０．９５以下、０．９以下、０．８５以下、０．８以下、０．７以下、０．６以下、又はさらには０．５以下とすることができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態においては、砥石本体部は、０．１以上、例えば０．２以上、０．２５以上、０．３以上、０．３５以上、又はさらには０．４以上の細孔径極大値比を有することができる。砥石本体部は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の細孔径極大値比を有することができることが理解されよう。
【００６５】
特定の例においては、砥石本体部は、結合材内で、ある含有量のセラミックス細孔形成体を含んでもよい。特に、本明細書の砥石本体部は、かなりの程度の気孔率及び透過性を有することができ、さらに、かなり低含有量のセラミックス細孔形成材料を含むことができる。例えば本体部は、本体部の全体積の約５体積％以下の量で存在するセラミックス細孔形成体を含んでもよい。他の例においては、セラミックス細孔形成体の含有量はより少なくてもよく、例えば本体部の全体積の４．５体積％以下、例えば４体積％以下、３．５体積％以下、３体積％以下、２．５体積％以下、２体積％以下、１．５体積％以下、１体積％以下、又はさらには０．５体積％以下としてもよい。少なくとも一例においては、本体部は、セラミックス細孔形成体、又は任意の細孔形成材料を本質的に含まなくてもよい。さらに、別の非限定的実施形態においては、本体部が、本体部の全体積の０．２体積％以上、例えば０．５体積％以上、０．８体積％以上、又はさらには１体積％以上のセラミックス細孔形成体などの細孔形成体を含むようにして、砥石本体部が最小限の含有量のセラミックス細孔形成体などの細孔形成体を含んでもよい。本体部は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内の含有量の細孔形成体を含んでもよいことが理解されよう。
【００６６】
一実施形態によれば、砥石本体部の結合材は、結合材の総重量に対して特定の含有量のシリカ（ＳｉＯ２すなわち二酸化ケイ素）を含んでもよく、特定の含有量のシリカは、研磨物品の好適な性能を容易にしてもよい。例えば砥石本体部は、結合材の総重量の３０重量％以上のシリカ、例えば３２重量％以上、３４重量％以上、３６重量％以上、３７重量％以上、４０重量％以上、４２重量％以上、又はさらには４５重量％以上のシリカを含んでもよい。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態においては、砥石本体部の結合材は、結合材の総重量の６０重量％以下のシリカ、例えば５８重量％以下、５５重量％以下、５２重量％以下、５０重量％以下、４９重量％以下、４８重量％以下、４７重量％以下、４６重量％以下、又はさらには４５重量％以下のシリカを含んでもよい。結合材内でのシリカの含有量は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００６７】
さらに砥石本体部の結合材は、結合材の総重量に対して特定の含有量のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３すなわち酸化アルミニウム）を含んでもよく、特定の含有量のアルミナは、研磨物品の性能の改良を容易にしてもよい。例えば砥石本体部の結合材は、結合材の総重量の４重量％以上、例えば５重量％以上、６重量％以上、７重量％以上、８重量％以上、９重量％以上、１０重量％以上、又はさらには１１重量％以上のアルミナを含んでもよい。さらに、非限定的な一実施形態においては、砥石本体部の結合材は、結合材の総重量の１８重量％以下、１６重量％以下、１５重量％以下、１４重量％以下、１３重量％以下、又はさらには１２重量％以下のアルミナを含んでもよい。結合材内でのアルミナの含有量は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかの間の範囲内としてもよいことが理解されよう。
【００６８】
少なくとも１つの実施形態においては、結合材は、研磨物品の形成及び性能の改良を容易にしてもよい特定の含有量のアルミニウム及びアルミナを含んでもよい。例えば結合材は、結合材の総重量の４重量％以上のアルミナ及びアルミニウム金属（Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ）を含むことができる。さらに他の例においては、結合材は、結合材の総重量の５重量％以上、例えば６重量％以上、又はさらには７重量％以上のアルミナ及びアルミニウム金属（Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ）を含むことができる。別の非限定的実施形態においては、結合材は、結合材の総重量の２２重量％以下、例えば２１重量％以下、２０重量％以下、１９重量％以下、１８重量％以下、１７重量％以下、１６重量％以下、又はさらには１５重量％以下のアルミナ及びアルミニウム金属を含んでもよい。結合材は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の含有量のアルミナ及びアルミニウム金属を含むことができることが理解されよう。
【００６９】
少なくとも１つの実施形態では、結合材は、アルミニウム及びアルミナの含有量（結合材の総重量に対する重量％）と比べた、シリカの含有量（結合材の総重量に対する重量％）の特定の比を有してもよく、その特定の比は、研磨物品の形成及び性能の改良を容易にすることができる。例えば結合材は２以上、例えば２．１以上、２．２以上、２．３以上、２．４以上、又はさらには２．５以上の比（ＳｉＯ２／（Ａｌ２Ｏ３及びＡｌ））を有することができる。別の非限定的実施形態においては、結合材は、９以下、例えば８．８以下、８．５以下、８．２以下、８．１以下、８以下、又はさらには７．９以下の比（ＳｉＯ２／（Ａｌ２Ｏ３及びＡｌ））を有することができる。結合材は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の比（ＳｉＯ２／（Ａｌ２Ｏ３及びＡｌ））を有することができることが理解されよう。
【００７０】
結合材は、性能の改良を容易にしてもよい特定の含有量のカルシア（ＣａＯすなわち酸化カルシウム）を含んでもよい。例えば結合材は、結合材の総重量の８重量％以下、６重量％以下、５重量％以下、４重量％以下、３重量％以下、又はさらには２重量％以下のカルシアを含んでもよい。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態においては、結合材は、結合材の総重量の０．１重量％以上、例えば０．５重量％以上、０．８重量％以上、又はさらには１重量％以上のカルシアを含んでもよい。結合材内でのカルシアの含有量は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内とすることができることが理解されよう。
【００７１】
例示的な実施形態によれば、結合材はカルシアを本質的に含まなくてもよい。さらに、他の例においては、結合材は希土類酸化物を本質的に含まなくてもよい。さらに、少なくとも１つの実施形態においては、結合材はカルシア（ＣａＯ）以外のアルカリ土類金属酸化物を本質的に含まなくてもよい。さらに別の例においては、結合材は金属を本質的に含まないものとすることができ、より詳細にはアルミナ金属を本質的に含まなくてもよい。さらに、結合材は、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、及び二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含めた他の元素及び化合物を本質的に含まなくてもよい。加えて、結合材は、例えば樹脂材料、熱可塑性材料、熱硬化性材料、及びそれらの組合せを含めたポリマーを本質的に含まないものとすることができる。本質的に含まないと考えられる化合物は、結合材の総重量の１重量％未満の含有量を指し、０．１重量％未満としてもよい。
【００７２】
一実施形態によれば、結合材は、研磨物品の形成及び性能の改良を容易にしてもよい特定の含有量の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含むことができる。例えば結合材は、結合材の総重量の５重量％以上、例えば６重量％以上、７重量％以上、８重量％以上、又はさらには９重量％以上の酸化ホウ素を含んでもよい。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態においては、結合材は、結合材の総重量の２４重量％以下、例えば２２重量％以下、２０重量％以下、１８重量％以下、１７重量％以下、又はさらには１６重量％以下の酸化ホウ素を含んでもよい。結合材は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内の含有量の酸化ホウ素を含むことができることが理解されよう。
【００７３】
別の実施形態によれば、結合材は、酸化ホウ素の含有量（結合材の総重量に対する重量％）と比べた、シリカの含有量（結合材の総重量に対する重量％）の特定の比を有してもよく、その特定の比は、研磨物品の形成及び性能の改良を容易にすることができる。例えば結合材は１．５以上、例えば１．７以上、１．９以上、２以上、２．１以上、２．２以上、又はさらには２．３以上の比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）を有することができる。別の非限定的実施形態においては、結合材は、８以下、例えば７．８以下、７．４以下、７．２以下、６．９以下、６．８以下、６．６以下、６．４以下、６．３以下、又はさらには６．２以下の比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）を有することができる。結合材は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）を有することができることが理解されよう。
【００７４】
さらに他の例においては、結合材は、例えば酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含めた他の種を含むことができ、この他の種は、研磨物品の製造及び性質の改良を容易にしてもよい。例えば結合材は、結合材の総重量の０．５重量％以上、例えば１重量％以上、２重量％以上、２．５重量％以上、３重量％以上、３．５重量％以上、４重量％以上、４．２重量％以上、又はさらには４．４重量％以上の酸化ナトリウムを含むことができる。さらに別の非限定的実施形態においては、結合材は、結合材の総重量の１５重量％以下、例えば１２％以下、１０重量％以下、９重量％以下、８重量％以下、７重量％以下、６重量％以下、又はさらには５．８重量％以下の酸化ナトリウムを含んでもよい。結合材は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内の含有量の酸化ナトリウムを含むことができることが理解されよう。
【００７５】
本明細書の実施形態の特定の組成物では、結合材はアルカリ金属酸化物化合物を本質的に含まないものとすることができる。しかしながら、少なくとも１つの実施形態においては、結合材は酸化ナトリウム以外のアルカリ金属酸化物を本質的に含まないものとすることができる。
【００７６】
別の実施形態によれば、結合材は、酸化ナトリウムの含有量（結合材の総重量に対する重量％）と比べた、シリカの含有量（結合材の総重量に対する重量％）の特定の比を有してもよく、その特定の比は、研磨物品の形成及び性能の改良を容易にすることができる。例えば結合材は２以上、例えば２．５以上、３以上、３．５以上、４以上、又はさらには４．５以上の比（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）を有することができる。別の非限定的実施形態においては、結合材は、３０以下、例えば２８以下、２６以下、２４以下、２２以下、２０以下、１９以下、又はさらには１８．５以下の比（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）を有することができる。結合材は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の比（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）を有することができることが理解されよう。
【００７７】
本明細書において述べたように、結合材はセラミックス材料を含むことができる。セラミックス材料は、ガラス相、多結晶相、及びそれらの任意の組合せを含むことができる。少なくとも１つの実施形態においては、結合材はガラス相及び多結晶相を含む。多結晶相は、シリカ含有化合物、より詳細にはジルコニウム含有化合物を含むことができる。少なくとも１つの実施形態においては、多結晶相はジルコン（ＺｒＳｉＯ４）を含むことができる。例えば結合材は、結合材の総重量の１５重量％以上、例えば１７重量％以上、１９重量％以上、２０重量％以上、２１重量％以上、２２重量％以上、２３重量％以上、又はさらには２４重量％以上のジルコンを含むことができる。しかしながら、別の非限定的実施形態においては、結合材は、結合材の総重量の４４重量％以下、４２重量％以下、４０重量％以下、３８重量％以下、３６重量％以下、３５重量％以下、３４重量％以下、３３重量％以下、又はさらには３２重量％以下のジルコンを含んでもよい。結合材は、上述の最小の百分率及び最大の百分率のいずれかを含む範囲内の含有量のジルコンを含むことができることが理解されよう。
【００７８】
別の実施形態によれば、結合材は、ジルコンの含有量（結合材の総重量に対する重量％）と比べた、シリカの含有量（結合材の総重量に対する重量％）の特定の比を有してもよく、その特定の比は、研磨物品の形成及び性能の改良を容易にすることができる。例えば結合材は１以上、例えば１．０５以上、又はさらには１．１０以上の比（ＳｉＯ２／ＺｒＳｉＯ４）を有することができる。別の非限定的実施形態においては、結合材は、３以下、例えば２．８以下、２．６以下、２．４以下、２．２以下、２以下、又はさらには１．９以下の比（ＳｉＯ２／ＺｒＳｉＯ４）を有することができる。結合材は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の比（ＳｉＯ２／ＺｒＳｉＯ４）を有することができることが理解されよう。
【００７９】
特定の例においては、結合材はセラミックス材料と金属材料との混合物を含んでもよい。金属材料はアルミニウムを含むことができ、少なくとも１つの実施形態においては、金属材料は本質的にアルミニウムからなってもよい。少なくとも１つの実施形態によれば、金属材料は、微量含有量で結合材中に存在することができ、特にセラミックス材料の含有量よりも少ない含有量で存在することができる。例えば金属材料は、結合材の総重量の１０重量％以下の量で存在することができる。さらに別の実施形態においては、金属材料は、結合材の総重量の９重量％以下、８重量％以下、７重量％以下、６重量％以下、５重量％以下、４．５重量％以下、例えば４重量％以下、３．５重量％以下、３重量％以下、又はさらには２．５重量％以下の量で存在することができる。さらに、少なくとも１つの非限定的実施形態においては、金属材料は、結合材の総重量の０．３重量％以上、例えば０．５重量％以上、０．８重量％以上、又はさらには１重量％以上の量で存在することができる。結合材は、上述の最小値及び最大値のいずれかを含む範囲内の含有量の金属材料を含むことができることが理解されよう。
【００８０】
項目１。９５０℃以下の融点を有するガラス相を含む結合材と；結合材に含まれる研磨凝集体であって炭化ケイ素粒子を含む研磨凝集体と；を含む本体部を含む研磨物品。
【００８１】
項目２。ガラス相、及び、ジルコンを含む多結晶相を含む結合材と；結合材に含まれる研磨凝集体であって炭化ケイ素粒子を含む研磨凝集体と；を含む本体部を含む研磨物品。
【００８２】
項目３。本体部が、本体部の全体積の３体積％以上、又は４体積％以上、又は５体積％以上の結合材を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００８３】
項目４。本体部が、本体部の全体積の２０体積％以下、１８体積％以下、又は１５体積％以下、又は１２体積％以下の結合材を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００８４】
項目５。本体部が、本体部の全体積の４０体積％以上の気孔率を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００８５】
項目６。本体部が、本体部の全体積の４２体積％以上、又は４３体積％以上、又は４４体積％以上、又は４５体積％以上、又は４６体積％以上、又は４７体積％以上、又は４８体積％以上、又は４９体積％以上、又は５０体積％以上、又は５１体積％以上、又は５２体積％以上、又は５３体積％以上、又は５４体積％以上の気孔率を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００８６】
項目７。本体部が、本体部の全体積の７５体積％以下、又は７０体積％以下、又は６８体積％以下、又は６５体積％以下、又は６３体積％以下、又は６０体積％以下の気孔率を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００８７】
項目８。本体部が、本体部の全体積の２５体積％以上、又は２８体積％以上、又は３０体積％以上、又は３２体積％以上、又は３４体積％以上の研磨凝集体を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００８８】
項目９。本体部が、本体部の全体積の５５体積％以下、又は５２％以下、又は５０％以下、又は４８％以下、又は４６％以下、又は４４％以下の研磨凝集体を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００８９】
項目１０。本体部が、本体部の全体積の体積パーセント単位で測定された研磨凝集体含有量（Ｃａａ）及び結合材含有量（Ｃｂｍ）を有し、２以上、又は２．２以上、又は２．４以上、又は２．６以上、又は２．８以上の凝集体／結合材比（Ｃｂｍ／Ｃａａ）を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００９０】
項目１１。研磨凝集体／結合材比（Ｃｂｍ／Ｃａａ）が１２以下、又は１１以下、又は１０以下、又は９以下である項目１０に記載の研磨物品。
【００９１】
項目１２。研磨凝集体が、研磨凝集体中の研磨粒子の全含有量の９１％以上、又は９２％以上、又は９３％以上、又は９４％以上、又は９５％以上、又は９６％以上、又は９７％以上、又は９８％以上、又は９９％以上の炭化ケイ素を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００９２】
項目１３。研磨凝集体が研磨粒子を含み、本質的に全ての研磨粒子が炭化ケイ素である項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００９３】
項目１４。本体部中の研磨粒子の９１％以上、又は９２％以上、又は９３％以上、又は９４％以上、又は９５％以上、又は９６％以上、又は９７％以上、又は９８％以上、又は９９％以上が炭化ケイ素を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００９４】
項目１５。研磨凝集体が研磨粒子を含み、研磨粒子が、研磨凝集体中の研磨粒子の全百分率の９％以下、又は７％以下、又は５％以下、又は３％以下、又は２％以下のアルミナを含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００９５】
項目１６。本体部が、本体部の研磨粒子の全百分率の９％以下、又は７％以下、又は５％以下、又は３％以下、又は２％以下のアルミナ含有非凝集研磨粒子を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００９６】
項目１７。研磨凝集体が研磨粒子を含み、その研磨粒子がアルミナを本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００９７】
項目１８。本体部が、アルファアルミナを本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００９８】
項目１９。研磨凝集体が研磨粒子を含み、その研磨粒子が炭化物系材料のみを含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【００９９】
項目２０。研磨凝集体が研磨粒子を含み、その研磨粒子が酸化物、窒化物、ホウ化物、及びそれらの組合せを本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１００】
項目２１。本体部が、非凝集研磨粒子をさらに含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１０１】
項目２２。非凝集研磨粒子の含有量（Ｃｕａｐ）が、研磨凝集体の含有量（Ｃａａ）よりも少ない項目２１に記載の研磨物品。
【０１０２】
項目２３。本体部が、１．５以下、又は１．４以下、又は１．３以下、又は１．２以下、又は１．１５以下、又は１．１２以下、又は１．１以下、又は１．０８以下、又は１．０６以下、又は１．０４以下、又は１．０２以下、又は１以下、又は０．９８以下、又は０．９５以下、又は０．９以下、又は０．８以下、又は０．７５以下、又は０．７以下、又は０．６５以下、又は０．６以下、又は０．５５以下、又は０．５以下、又は０．４５以下、又は０．４以下、又は０．３５以下、又は０．３以下、又は０．２５以下、又は０．２以下、又は０．１５以下、又は０．１以下、又は０．０８以下、又は０．０６以下、又は０．０５以下、又は０．０４以下、又は０．０３以下、又は０．０２以下、又は０．０１以下の、研磨凝集体の含有量（Ｃａａ）に対する非凝集研磨粒子の含有量（Ｃｕａｐ）の比（Ｃｕａｐ／Ｃａａ）を有する項目２２に記載の研磨物品。
【０１０３】
項目２４。本体部が、０．０１以上、又は０．０２以上、又は０．０３以上、又は０．０４以上、又は０．５以上、又は０．０６以上、又は０．０７以上、又は０．０８以上、又は０．０９以上、又は０．１以上の、研磨凝集体の含有量（Ｃａａ）に対する非凝集研磨粒子の含有量（Ｃｕａｐ）の比（Ｃｕａｐ／Ｃａａ）を有する項目２２に記載の研磨物品。
【０１０４】
項目２５。非凝集研磨粒子が、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、炭素系材料、オキシ炭化物、オキシ窒化物、オキシホウ化物、及びそれらの組合せからなる材料の群から選択される項目２１に記載の研磨物品。
【０１０５】
項目２６。非凝集研磨粒子が、超砥粒材を含む項目２１に記載の研磨物品。
【０１０６】
項目２７。非凝集研磨粒子が、６以上、又は６．５以上、又は７以上、又は８以上、又は８．５以上、又は９以上のモース硬度を有する項目２１に記載の研磨物品。
【０１０７】
項目２８。非凝集研磨粒子が、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、フリント、ガーネット、エメリー、希土類酸化物、希土類含有材料、酸化セリウム、ゾルゲル誘導粒子、石膏、酸化鉄、ガラス含有粒子、及びそれらの組合せからなる群から選択される材料を含む項目２１に記載の研磨物品。
【０１０８】
項目２９。非凝集研磨粒子が、本質的に炭化ケイ素からなる項目２１に記載の研磨物品。
【０１０９】
項目３０。非凝集研磨粒子が、本体での研磨粒子の全含有量の約１％以上の量、又は研磨粒子の全含有量の２％以上、又は５％以上、又は８％以上、又は１０％以上、又は１５％以上、又は２０％以上、又は２５％以上、又は３０％以上、又は３５％以上、又は４０％以上、又は４５％以上、又は５０％以上の量で存在する項目２１に記載の研磨物品。
【０１１０】
項目３１。非凝集研磨粒子が、本体での研磨粒子の全含有量の６０％以下、又は５５％以下、又は５０％以下、又は４５％以下、又は４０％以下、又は３５％以下、又は３０％以下、又は２５％以下、又は２０％以下、又は１５％以下、又は１２％以下、又は１０％以下、又は８％以下、又は６％以下、又は４％以下、又は２％以下、又は１％以下の量で存在する項目２１に記載の研磨物品。
【０１１１】
項目３２。非凝集研磨粒子が、１ミクロン以上、又は５ミクロン以上、又は１０ミクロン以上、又は２０ミクロン以上、又は３０ミクロン以上、又は４０ミクロン以上、又は５０ミクロン以上の平均粒径（Ｄ５０)を有する項目２１に記載の研磨物品。
【０１１２】
項目３３。非凝集研磨粒子が、２６００ミクロン以下、又は２０００ミクロン以下、又は１０００ミクロン以下、又は８００ミクロン以下、又は６００ミクロン以下、又は３００ミクロン以下、又は２００ミクロン以下、又は１５０ミクロン以下、又は１００ミクロン以下の平均粒径（Ｄ５０)を有する項目２１に記載の研磨物品。
【０１１３】
項目３４。非凝集研磨粒子が、凝集研磨粒子の平均粒径（Ｄ５０)よりも小さい平均粒径（Ｄ５０)を有する項目２１に記載の研磨物品。
【０１１４】
項目３５。本体部での研磨粒子の全含有量が、本質的に研磨凝集体からなり、非凝集研磨粒子を本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１１５】
項目３６。本体部が気孔率を含み、全気孔率の２０％以上、又は３０％以上、又は４０％以上、又は５０％以上、又は６０％以上、又は７０％以上、又は８０％以上、又は９０％以上、又は９５％以上が相互連結気孔率である項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１１６】
項目３７。本体部の気孔率のうちの本質的に全てが相互連結気孔率である項目３６に記載の研磨物品。
【０１１７】
項目３８。本体部が気孔率を含み、全気孔率の９９％以下、又は９５％以下、又は９０％以下が相互連結気孔率である項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１１８】
項目３９。本体部が６０以上、又は６５以上、又は７０以上、又は８０以上、又は９０以上、又は１００以上、又は１１０以上、又は１１５以上、又は１２０以上、又は１２５以上の透過性を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１１９】
項目４０。本体部が３００以下、又は２５０以下、又は２００以下の透過性を有する項目３９に記載の研磨物品。
【０１２０】
項目４１。本体部が、結合材内に含まれた細孔形成体を含み、細孔形成体が、本体部の全体積の４体積％以下、又は３．５体積％以下、又は３体積％以下、又は２．５体積％以下、又は２体積％以下、又は１．５体積％以下、又は１体積％以下、又は０．５体積％以下の量で存在する項目２１に記載の研磨物品。
【０１２１】
項目４２。本体部が、細孔形成体を本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１２２】
項目４３。本体部が、本体部の全体積の０．２体積％以上、又は０．５体積％以上、又は０．８体積％以上、又は１体積％以上の細孔形成体を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１２３】
項目４４。結合材が９５０℃以下の形成温度を有する項目２に記載の研磨物品。
【０１２４】
項目４５。結合材が、結合材の総重量の３０重量％以上、又は３２重量％以上、又は３４重量％以上、又は３６重量％以上、又は３７重量％以上のシリカ（ＳｉＯ２）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１２５】
項目４６。結合材が６０重量％以下、又は５８重量％以下、又は５５重量％以下のシリカを含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１２６】
項目４７。結合材が、結合材の総重量の４重量％以上のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、又は５重量％以上、又は６重量％以上、又は７重量％以上、又は８重量％以上、又は９重量％以上、又は１０重量％以上のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１２７】
項目４８。結合材が、結合材の総重量の１８重量％以下、又は１６重量％以下、又は１５重量％以下、又は１４重量％以下、又は１３重量％以下、又は１２重量％以下のアルミナを含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１２８】
項目４９。結合材が、結合材の総重量の４重量％以上、又は５重量％以上、又は６重量％以上、又は７重量％以上のアルミナ及びアルミニウム金属（Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１２９】
項目５０。結合材が、結合材の総重量の１８重量％以下、又は１６重量％以下、又は１５重量％以下、又は１４重量％以下、又は１３重量％以下、又は１２重量％以下のアルミナ及びアルミニウム金属を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３０】
項目５１。結合材が、２以上、又は２．１以上、又は２．２以上、又は２．３以上、又は２．４以上、又は２．５以上の比（ＳｉＯ２／（Ａｌ２Ｏ３及びＡｌ））を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３１】
項目５２。結合材が、９以下、又は８．８以下、又は８．６以下、又は８．４以下、又は８．２以下、又は８以下の比（ＳｉＯ２／（Ａｌ２Ｏ３及びＡｌ））を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３２】
項目５３。結合材が、結合材の総重量の８重量％以下、又は６重量％以下、又は５重量％以下、又は４重量％以下、又は３重量％以下、又は２重量％以下のカルシア（ＣａＯ）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３３】
項目５４。結合材が、結合材の総重量の０．１重量％以上、又は０．５重量％以上、又は０．８重量％以上、又は１重量％以上のカルシア（ＣａＯ）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３４】
項目５５。結合材がカルシア（ＣａＯ）を本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３５】
項目５６。結合材が希土類酸化物を本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３６】
項目５７。結合材がカルシア（ＣａＯ）以外のアルカリ土類金属酸化物を本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３７】
項目５８。結合材が、結合材の総重量の５重量％以上の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、又は６重量％以上、又は７重量％以上、又は８重量％以上、又は９重量％以上、又は１０重量％以上酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３８】
項目５９。結合材が、結合材の総重量の２４重量％以下、又は２２重量％以下、又は２０重量％以下、又は１８重量％以下、又は１７重量％以下、又は１６重量％以下の酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１３９】
項目６０。結合材が、１．５以上、又は１．７以上、又は１．９以上、又は２以上、又は２．１以上、又は２．３以上の比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４０】
項目６１。結合材が、８以下、又は７．８以下、又は７．６以下、又は７．４以下、又は７．２以下、又は６．９以下、又は６．８以下、又は６．６以下、又は６．４以下の比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４１】
項目６２。結合材が、結合材の総重量の０．５重量％以上、又は１重量％以上、又は２重量％以上、又は２．５重量％以上、又は３重量％以上、又は３．５重量％以上、又は４重量％以上、又は４．２重量％以上、又は４．４重量％以上の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４２】
項目６３。結合材が、結合材の総重量の１５重量％以下、又は１２重量％以下、又は１０重量％以下、又は９重量％以下、又は８重量％以下、又は７重量％以下、又は６重量％以下、又は５．８重量％以下の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４３】
項目６４。結合材が、２以上、又は２．５以上、又は３以上、又は３．５以上、又は４以上、又は４．５以上の比（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４４】
項目６５。結合材が、３０以下、又は２８以下、又は２６以下、又は２４以下、又は２２以下、又は２０以下、又は１９以下、又は１８．５以下の比（ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ）を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４５】
項目６６。結合材が酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）以外のアルカリ金属酸化物を本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４６】
項目６７。結合材がガラス相及び多結晶相を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４７】
項目６８。多結晶相がジルコン（ＺｒＳｉＯ４）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４８】
項目６９。結合材が、結合材の総重量の１５重量％以上、又は１７重量％以上、又は１９重量％以上、又は２０重量％以上、又は２１重量％以上、又は２２重量％以上、又は２３重量％以上、又は２４重量％以上のジルコン（ＺｒＳｉＯ４）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１４９】
項目７０。結合材が、結合材の総重量の４４重量％以下、又は４２重量％以下、又は４０重量％以下、又は３８重量％以下、又は３６重量％以下、又は３５重量％以下、又は３４重量％以下、又は３３重量％以下、又は３２重量％以下のジルコン（ＺｒＳｉＯ４）を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１５０】
項目７１。結合材が、１以上、又は１．０５以上、又は１．１０以上の比（ＳｉＯ２／ＺｒＳｉＯ４）を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１５１】
項目７２。結合材が、３以下、又は２．８以下、又は２．６以下、又は２．４以下、又は２．２以下、又は２以下、又は１．９以下の比（ＳｉＯ２／ＺｒＳｉＯ４）を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１５２】
項目７３。結合材が、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、及び二酸化チタン（ＴｉＯ２）を本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１５３】
項目７４。結合材が金属を本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１５４】
項目７５。結合材がアルミニウムを本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１５５】
項目７６。結合材が、セラミックス材料と金属材料との混合物を含有し、金属材料は微量含有量で存在し、金属はアルミニウムを含み、金属は本質的にアルミニウムからなり、金属材料は結合材の総重量の５重量％以下、又は４．５重量％以下、又は４重量％以下、又は３．５重量％以下、又は３重量％以下、又は２．５重量％以下の量で存在する、項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１５６】
項目７７。結合材が、０．３重量％以上、又は０．５重量％以上、又は０．８重量％以上、又は１重量％以上の金属材料を含む項目７６に記載の研磨物品。
【０１５７】
項目７８。結合材が樹脂材料、熱硬化性材料、及び熱可塑性材料を本質的に含まない項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１５８】
項目７９。本体部が、７０ミクロン以上、又は８０ミクロン以上、又は８５ミクロン以上、又は９０ミクロン以上、又は９５ミクロン以上、又は１００ミクロン以上、又は１１０ミクロン以上、又は１２０ミクロン以上、又は１３０ミクロン以上、又は１４０ミクロン以上、又は１５０ミクロン以上、又は１６０ミクロン以上の平均細孔径を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１５９】
項目８０。本体部が、２０００ミクロン以下、又は１５００ミクロン以下、又は１０００ミクロン以下、又は９００ミクロン以下、又は８００ミクロン以下、又は７００ミクロン以下の平均細孔径を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６０】
項目８１。本体部が、４５ミクロン以上、又は５０ミクロン以上、又は５５ミクロン以上、又は６０ミクロン以上、又は６５ミクロン以上、又は７０ミクロン以上、又は７５ミクロン以上、又は８０ミクロン以上、又は８５ミクロン以上のメジアン細孔径を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６１】
項目８２。本体部が、２０００ミクロン以下、又は１５００ミクロン以下、又は１０００ミクロン以下、又は９００ミクロン以下、又は８００ミクロン以下、又は７００ミクロン以下、又は５００ミクロン以下、又は２００ミクロン以下のメジアン細孔径を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６２】
項目８３。本体部が、８５ミクロン以上、又は９０ミクロン以上、又は１００ミクロン以上、又は１１０ミクロン以上、又は１２０ミクロン以上、又は１３０ミクロン以上、又は１４０ミクロン以上、又は１５０ミクロン以上、又は１６０ミクロン以上、又は１７０ミクロン以上、又は１８０ミクロン以上、又は１９０ミクロン以上、又は２００ミクロン以上の上位四分位点細孔径を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６３】
項目８４。本体部が、２０００ミクロン以下、又は１５００ミクロン以下、又は１０００ミクロン以下、又は８００ミクロン以下、又は７００ミクロン以下、又は５００ミクロン以下の上位四分位点細孔径を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６４】
項目８５。本体部が、７７ミクロン以上、又は８５ミクロン以上、又は９０ミクロン以上、又は１００ミクロン以上、又は１１０ミクロン以上、又は１２０ミクロン以上、又は１３０ミクロン以上、又は１４０ミクロン以上、又は１５０ミクロン以上、又は１６０ミクロン以上、又は１７０ミクロン以上、又は１８０ミクロン以上、又は１９０ミクロン以上、又は２００ミクロン以上の細孔径標準偏差を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６５】
項目８６。本体部が、２０００ミクロン以下、又は１５００ミクロン以下、又は１０００ミクロン以下、又は８００ミクロン以下、又は７００ミクロン以下、又は５００ミクロン以下、又は４００ミクロン以下の細孔径標準偏差を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６６】
項目８７。本体部が、１０ミクロン２以上、又は１５ミクロン２以上、又は２０ミクロン２以上、又は２５ミクロン２以上、又は３０ミクロン２以上、又は３５ミクロン２以上、又は４０ミクロン２以上の細孔径分散を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６７】
項目８８。本体部が、１０００ミクロン２以下、又は５００ミクロン２以下、又は２００ミクロン２以下、又は１００ミクロン２以下、又は９０ミクロン２以下、又は８０ミクロン２以下、又は７０ミクロン２以下の細孔径分散を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６８】
項目８９。本体部が、５９０ミクロン以上、又は６００ミクロン以上、又は７００ミクロン以上、又は８００ミクロン以上、又は９００ミクロン以上、又は１０００ミクロン以上、又は１２００ミクロン以上、又は１５００ミクロン以上、又は１７００ミクロン以上、又は２０００ミクロン以上の最大細孔径を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１６９】
項目９０。本体部が、６０００ミクロン以下、又は５５００ミクロン以下、又は５０００ミクロン以下、又は４５００ミクロン以下、又は４０００ミクロン以下、又は３５００ミクロン以下の最大細孔径を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１７０】
項目９１。研磨凝集体が、０．１ミクロン以上かつ５０００ミクロン以下の平均粒径を有する研磨粒子を含む項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【０１７１】
項目９２。研磨凝集体が、５０ミクロン以上かつ５０００ミクロン以下の平均粒径（Ｄ５０）を有する項目１及び項目２のいずれかに記載の研磨物品。
【実施例】
【０１７２】
実施例１
３９Ｃ  Ｃｒｙｓｔｏｌｏｎとして市販されている、メジアン粒径が約４００ミクロンの炭化ケイ素粒子をＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｃｅｒａｍｉｃｓから入手して、研磨物品の例示的試料を試料Ｓ１として形成させた。炭化ケイ素粒子、充填材、及び固着剤を一緒にして混合し、以下の表１に示す混合組成物を作製した。充填材は粘土、珪灰石、ムライト、及びアルミナを含んだ。固着剤はケイ酸アルカリ金属、及びガラスフリットを含んだ。混合物中の全材料の全含有量を合計すると１００％であった。
【０１７３】
【表１】
0006430010.tif 000002
【０１７４】
次に混合物を、空気雰囲気にて１５０℃で３〜８分間、部分的に硬化した。
【０１７５】
研磨凝集体を、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから３９Ｃ  Ｃｒｙｓｔｏｌｏｎとして入手可能な非凝集炭化ケイ素粒子、及び結合材と混ぜた。結合材は前駆結合材とも呼んでもよい。混合物は、混合物の総重量の６０〜６５重量％の研磨凝集体、１８〜２２重量％の非凝集炭化ケイ素粒子、及び１２〜１６重量％の前駆結合材、及び０〜３．５重量％の細孔形成体を含んだ。混合物中の成分の合計は１００％に等しい。前駆結合材の組成を以下の表２に示す。前駆結合材は、約９００℃〜９５０℃の形成温度を有した。
【０１７６】
【表２】
0006430010.tif 000003
【０１７７】
研磨凝集体、非凝集炭化ケイ素粒子、及び前駆結合材の混合物を、空気雰囲気において、約９１５℃で８時間、熱処理した。
【０１７８】
熱処理は、研磨凝集体からの固着剤と、前駆結合材との混合を容易にし、最終的に形成された砥石本体部のガラス結合材（すなわち結合材）が形成した。最終的に形成された結合材の組成を表３に示す。特に、本体部は、透過性約１３３、平均粒径約１５８ミクロン、結合材含有量約４〜６体積％、研磨凝集体及び非凝集研磨粒子含有量約３６〜４０体積％、並びに気孔率含有量約５４〜５８体積％を有した。３成分の合計は１００％に等しい。本体部は、気孔率の標準偏差約２０９、メジアン細孔径約８９ミクロン、上位四分位点細孔径約２０８ミクロン、及び最大細孔径約２０３０ミクロンをさらに有した。図２は、試料Ｓ１の一部分の画像を含む。図４は、ＡＳＴＭ規格Ｅ１１２標準に従って測定した、試料Ｓ１の細孔径分布のプロットを含む。
【０１７９】
【表３】
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【０１８０】
チタン系金属の研削用の３９Ｃ６０Ｅ２４ＶＣＣとして市販されている、２番目の従来試料ＣＳ２をＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ａｂｒａｓｉｖｅｓから入手した。試料ＣＳ２は、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ａｂｒａｓｉｖｅｓから３９Ｃ  Ｃｒｙｓｔｏｌｏｎとして入手可能な、平均粒径約７５ミクロンの非凝集炭化ケイ素粒子を３６〜３８体積％有した。研磨物品は、結合材含有量約４〜６体積％、気孔率含有量約５４〜５６体積％、及びセラミックス細孔形成体（Ｚ−ｌｉｔｅ球）含有量５〜６体積％を有した。試料ＣＳ２は、透過性約５０、平均細孔径６２ミクロン、及び以下の表４に示す組成を有するガラス結合材を有した。試料ＣＳ２は、気孔率の標準偏差約７２ミクロン、メジアン細孔径約４０ミクロン、上位四分位点細孔径約８０ミクロン、及び最大細孔径約５７５ミクロンをさらに有した。図５は、試料ＣＳ２の一部分の画像を含む。図６は、ＡＳＴＭ規格Ｅ１１２標準に従って測定した、試料ＣＳ２の細孔径分布のプロットを含む。
【０１８１】
【表４】
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【０１８２】
実施例２
試料Ｓ１についての実施例１で示したプロセスと同じ形成プロセスに従って別の試料の試料Ｓ３を形成させ、ただし研磨物品は、研磨材４２〜４６体積％、結合材１１〜１４体積％、及び気孔率４４〜４６体積％を含み、全成分の合計は１００％に等しかった。試料Ｓ３は細孔形成体を含まず、全研磨材含有量の５０重量％は研磨凝集体であり、研磨粒子含有量の５０重量％は非凝集研磨粒子であり、最終研磨物品が、研磨物品の本体部の総重量の約４０〜４４重量％の研磨凝集体、研磨物品の本体部の総重量の４０〜４４重量％の非凝集研磨粒子、及び研磨物品の本体部の総重量の１８〜２０重量％の結合材を含み、全成分が１００％に等しくなるようにする。
【０１８３】
２番目の比較試料の試料ＣＳ４はＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ａｂｒａｓｉｖｅｓから得た。試料ＣＳ４は３９Ｃ６０Ｌ８ＶＫとして市販され、非凝集炭化ケイ素研磨粒子４８体積％、結合材１２体積％、及び気孔率４０体積％を有するものである。試料ＣＳ４の透過性は、試料ＣＳ２の透過性よりも低い。
【０１８４】
試料の各々を研削試験に付して、研磨物品の性能を比較した。試料は、二相微細構造及び寸法５インチ×２インチ×０．５インチを有する、熱間等方圧加圧したＴｉＡｌの加工物で試験した。研削機械は、非連続ドレッシング操作を備え、加工物の２インチ寸法でスロットを研削するよう構成された、スロット研削配置のＥｌｂ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ工具（最大１０ｈｐのスピンドル動力）であった。試料ホイールの各々は、８インチ（直径）×０．５インチ（厚さ）×１．２５インチ（穴直径）の寸法を有した。
【０１８５】
全ての研削に対してホイール速度は３０ｍ／ｓであり、テーブル速度を増加させて研削を行った。切断深さ０．００６インチにて、テーブル速度を５０インチ／分から２００インチ／分に増加させ、その結果材料除去は０．３〜１．２（インチ３／分）／インチとなった。切削深さ０．００１２インチにて、テーブル速度を２５インチ／分から５０インチ／分に増加させ、その結果材料除去速度は０．３及び０．６（インチ３／分）／インチとなった。各セットの条件に対して、切り込み合計０．１０８インチまで、又は材料の損傷（すなわち加工物でのひび、又は焼損）が観察されるまで、ホイールを試験した。
【０１８６】
図７は、試料ＣＳ４と比較した試料Ｓ３の、加工物への損傷前に除去した累積研削量の棒グラフを含む。示すように、全ての例において、試料Ｓ３は著しく改良された研削量能力を示した。各場合で試料ＣＳ４は上の棒であり、試料Ｓ３は下の棒であり、下の棒はより長く、加工物からの累積材料除去がより多いことを示している。図８は、試料ＣＳ４と比較した試料Ｓ３の、材料除去速度に対する加工物のコーナー半径のプロットを含む。図８のデータから示されるように、試料Ｓ３は、特に高い材料除去速度において小さいコーナー半径の能力、よって改良されたコーナー保持能を示し、試料ＣＳ４と比較して、高材料除去速度の研削操作で改良された高精度研削能力を示した。
【０１８７】
実施例３
実施例１において試料Ｓ１について示したものと同じ形成プロセスを使用して、一実施形態による試料をＳ４−１及びＳ４−２として形成させた。研磨物品Ｓ４−１及びＳ４−２の組成はＳ１と同じであったが、ただし、物品Ｓ４−１及びＳ４−２の結合した本体は、研磨粒子含有量４４体積％、結合材含有量１１体積％、及び気孔率４４〜４６体積％を有し、３成分の合計は１００％に等しい。試料Ｓ４−１及びＳ４−２の研磨粒子は、研磨粒子の総重量の５０重量％の研磨凝集体、及び５０重量％の非凝集研磨粒子を含み、最終研磨物品が、研磨物品の本体部の総重量の約４３．５重量％の研磨凝集体、研磨物品の本体部の総重量の４３．５重量％の非凝集研磨粒子、及び研磨物品の本体部の総重量の１３重量％の結合材を含み、全成分の合計が１００重量％に等しくなるようにする。Ｓ４−１及びＳ４−２の前駆結合材の組成、及び最終的に形成された結合材の組成はＳ１の組成と同じであった。
【０１８８】
比較試料の試料ＣＳ５−１及びＣＳ５−２はＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ａｂｒａｓｉｖｅｓから得た。試料ＣＳ５−１及びＣＳ５−２は３９Ｃ６０Ｉ８Ｘ１４として市販され、非凝集炭化ケイ素研磨粒子４８体積％、結合材７．２０体積％、及び気孔率４５体積％を有するものである。
【０１８９】
試料の各々を、Ｂｒｏｗｎｅ  ａｎｄ  Ｓｈａｒｐｅ表面研削機における、Ｄｕｒａ−Ｂａｒ（登録商標）鋳鉄の加工物での湿性面研削試験に付した。全ての研削条件（例えば、加工物、冷却剤条件、ドレッシングパラメーター、及び試験パラメーター）を表５に示す。ホイール試料は、単一点ダイヤモンドを用いてドレッシング、３種の異なる切り込み送り速度で研削し、各切り込み送り速度の間にドレッシングした。研削の前後で車輪摩耗及び加工物の高さを測定して、車輪摩耗速度及び材料除去速度を計算した。
【０１９０】
【表５】
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【０１９１】
図９は、試料ＣＳ５−１及びＣＳ５−２と比較した試料Ｓ４−１及びＳ４−２の、材料除去速度に対する車輪摩耗速度のプロットを含む。示されているように、試料Ｓ４−１及びＳ４−２は、有意により高い鋳鉄除去速度を示すが、より低い車輪摩耗速度を示した。図１０は、試料ＣＳ５−１及びＣＳ５−２と比較した試料Ｓ４−１及びＳ４−２の、材料除去速度に対するＧ比のプロットを含む。示されているように、試料Ｓ４−１及びＳ４−２は、著しく改良された鉄除去能力と、有意により高いＧ比とを示した。
【０１９２】
本明細書において記載される実施形態の詳細及び説明は、様々な実施形態の構成の一般的な理解を提供することを意図するものである。詳細及び説明は、本明細書において記載される構造物又は方法を使用する装置及びシステムの全要素及び全特徴を完全かつ包括的に記載するものとしての役割を果たすことを意図していない。別個の実施形態は、１つの実施形態において組合せで提供されてもよく、反対に、簡潔のため１つの実施形態の文脈に記載された様々な特徴は、別個で提供されるか又は任意の部分組合せで提供されてもよい。さらに、範囲で述べた値について言うことは、その範囲内の全ての値を含む。単に本明細書を読了すれば、他の多くの実施形態が当業者に明らかとなってもよい。本開示の範囲から逸脱することなく構造的置換、論理的置換又は別の変化がなされてもよいように、他の実施形態が使用されてもよく、他の実施形態が本開示から派生してもよい。したがって本開示は、限定するものというよりもむしろ説明するものであるとみなされるべきである。特定の実施形態に関して、利益、他の利点及び問題の解決法を上に記載している。しかしながら、利益、利点、問題の解決法、及び、任意の利益、利点もしくは解決法を生じさせるか又はそれらをより顕著にし得るいずれの特徴も、特許請求の範囲の請求項のいずれか又は全ての、不可欠な特徴、必須な特徴又は本質的な特徴として解釈すべきではない。
【０１９３】
図と組み合わせた説明は、本明細書において開示される教示の理解を助けるためになされるものである。以下の考察は、この教示の特定の実施及び実施形態に重点を置く。このように重点を置くことは教示の説明を助けるためになされるものであり、教示の範囲又は適用範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。しかしながら、この適用においては他の教示を確かに使用することができる。
【０１９４】
本明細書において使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」という用語又はそれらの他のいかなる変形も、非限定的包含を含むことを意図するものである。例えば、列挙された特徴を含む方法、物品又は装置は必ずしもそれらの特徴のみに限定されず、明示的に列挙されていない他の特徴、又はこれらの方法、物品もしくは装置に本来備わっている他の特徴を含んでもよい。さらに、明示的に反対のことが述べられていない限り、「又は」は包含的な「又は」を指し、排他的な「又は」を指すものではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つによって満たされる。Ａが真であり（又は存在し）かつＢが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）かつＢが真である（又は存在する）、及び、ＡとＢの両方が真である（又は存在する）。
【０１９５】
また、「ａ」又は「ａｎ」は、本明細書において記載される要素及び成分の記載に使用される。これは単に利便性目的でなされ、本発明の範囲の一般的認識を示すためになされている。この記載は１つ又は１つ以上を含むということが理解される必要があり、明らかに異なる意図でない限り、単数形は複数形も含むか、又は複数形は単数形も含む。例えば、本明細書において１個の項目が記載される場合、１個の項目の代わりに、１個よりも多い項目を使用してもよい。同様に、本明細書において１個よりも多い項目が記載される場合、１個よりも多い項目に対し、１個の項目で置き換えてもよい。
【０１９６】
別段の規定がない限り、本明細書において使用される全ての技術用語及び全ての科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。材料、方法及び例は単に説明用のもので、限定することを意図するものではない。本明細書において記載されていない範囲で、特定の材料及び行為の遂行に関する詳細の多くは従来どおりであり、構造技術分野及び対応する製造技術分野内の参照図書及び他の出典において見出されてもよい。
【０１９７】
上で開示した主題は、説明するものであって制限するものではないと考えられるべきであり、添付の特許請求の範囲は、そのような変更形態、強化形態、及び本発明の真の範囲内にある他の実施形態を全て包含するよう意図するものである。よって本発明の範囲は、法によって許される最大限の範囲で、以下の特許請求の範囲及びそれらの等価物の許容される最も広範囲の解釈によって決定されるべきであり、前述の詳細な説明によって制限又は限定されるべきではない。
【０１９８】
本開示の要約書は、特許法を遵守するために提供するものであり、特許請求の範囲又は意味を、解釈又は限定するために使用するものではないという理解の下で提出する。加えて、前述の図面の詳細な説明においては、本開示の簡素化の目的で、様々な特徴を一緒にグループ化するか、又は単一の実施形態に記載することがある。本開示は、特許請求する実施形態が各請求項において明示的に記載されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映しているとして解釈するべきではない。そうではなく、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の主題は、開示する実施形態のいずれかの全ての特徴よりも少ないものを対象としてもよい。よって、以下の特許請求の範囲は、特許請求する主題を別々に規定するものとして各請求項が独立している状態で、図面の詳細な説明に組み入れられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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