磨料物品及形成方法與流程

技術領域

以下內容是針對形成磨料物品、特別是單層磨料物品的方法。

背景技術：

在上個世紀已經針對不同行業為了從工件上去除材料的一般功能而研發了多種研磨工具，包括例如：鋸削、鉆孔、拋光、清潔、雕刻、以及研磨。具體地提及電子行業，特別相關的是適合用于將材料的單晶鑄錠切片形成晶片的研磨工具。隨著行業的繼續成熟，這些鑄錠具有越來越大的直徑，并且由于產量、生產力、受到影響的層、尺寸限制以及其他因素，針對這類工作使用松散的磨料以及線鋸變成可以接受。

總體上，線鋸是包括附著在線的一個長距離上的磨料顆粒的研磨工具，該研磨工具能以高的速度繞線以產生一種切割作用。盡管圓形的鋸受限于小于刀片半徑的切割深度，但是線鋸卻可以具有更大的柔性，允許切割具有切割直線或異型切割路徑。

在常規固定的磨料線鋸中已經采取了不同的方法，例如通過將多個鋼珠在一個金屬線或線纜上滑動而生產這些物品，其中這些鋼珠是通過多個間隔件分開的。這些鋼珠可以由常見地通過電鍍亦或燒結而附接的磨料顆粒而覆蓋。然而，電鍍和燒結操作會是耗時的并且因此在成本上是冒險的，這些阻止了線鋸研磨工具的迅速生產。大多數的這些線鋸已經被用于經常切割石頭或大理石的應用中，其中切口損失不是像電子應用中那么占主導的。已經進行了一些嘗試來通過化學粘結工藝如硬釬焊來附接磨料顆粒，但這樣的制造方法減小了線鋸的拉伸強度，并且線鋸在高張力的切削應用中變得易于破裂和過早失效。其他線鋸可以使用樹脂以將這些磨料粘結到該線上。不幸地是，這些樹脂粘結的線鋸易于迅速磨損并且這些磨料在達到顆粒的有用壽命之前就被大量丟失了，尤其是當切割穿過硬質材料時。

因此，行業上繼續需要改進的研磨工具，特別是在線鋸的領域內。

技術實現要素：

根據一個方面，一種磨料物品包括：一個基底；覆蓋該基底的一個黏合膜(tacking film)；包括一個涂覆層的磨料顆粒，這個涂覆層覆蓋了粘結在該黏合膜上的磨料顆粒，其中該涂覆層與該黏合膜之間的一種結合限定了一個金屬粘結區域；以及覆蓋這些磨料顆粒和該黏合膜的一個粘結層。

根據另一個方面，一種磨料物品包括：一個基底，該基底包括具有的長度：寬度的長寬比為至少約10：1的一個長形本體；覆蓋該基底的一個黏合膜，該黏合膜包括具有不大于約450℃的熔點的一種焊劑材料；粘結在該黏合膜上的磨料顆粒；以及覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的一個粘結層。

在又一個方面，一種形成磨料物品的方法包括：提供一個基底；形成覆蓋該基底的一個表面的一個黏合膜，該黏合膜包括一種焊劑材料；將包括一個涂覆層的多個磨料顆粒置于該黏合膜上；并且處理該黏合膜以便使該涂覆層和該黏合膜彼此粘結。該方法進一步包括在該黏合膜以及這些磨料顆粒上形成一個粘結層。

根據再另一個方面，一種形成磨料物品的方法包括：提供一個基底，該基底包括具有的長度：寬度的長寬比為至少約10：1的一個長形本體；形成覆蓋該基底的一個表面的、含金屬的黏合膜，該黏合膜具有不大于約450℃的熔點；將磨料顆粒置于該黏合膜中；并且在該黏合膜和這些磨料顆粒上形成一個粘結層。

另一個方面包括一種形成磨料物品的方法，該方法包括：提供一個基底，該基底包含一種線材；形成覆蓋該基底的一個表面的、包含金屬材料的一個黏合膜；將磨料顆粒置于該黏合膜中；處理該黏合膜以便在這些磨料顆粒與該黏合膜之間形成一個金屬粘結區域；并且在該黏合膜和這些磨料顆粒上形成一個粘結層。

附圖說明

通過參見附圖可以更好地理解本披露，并且使其許多特征和優點對于本領域的普通技術人員變得清楚。

圖1包括一個流程圖，該流程圖提供了用于形成根據一個實施方案的磨料物品的方法；

圖2包括根據一個實施方案的一種磨料物品的一部分的截面圖示；

圖3包括根據一個實施方案形成的一種磨料物品的一個放大圖像；

圖4包括根據另一個實施方案形成的一種磨料物品的一個放大圖像；

圖5包括根據另一個實施方案形成的一種磨料物品的一個放大圖像；

圖6包括根據又一個實施方案形成的一種磨料物品的一個放大圖像；

圖7包括根據再一個實施方案形成的一種磨料物品的一個放大圖像；

圖8包括根據另一個實施方案形成的一種磨料物品的一個放大圖像。

在不同的圖中使用相同的參考符號表示相似的或相同的事項。

具體實施方式

以下內容是針對磨料物品，并且更具體地說是適合用于研磨和鋸削穿過工件的磨料物品。在具體情況下，這里的磨料物品可以形成線鋸，這些線鋸可以用于對電子行業、光學行業、以及其他相關行業中的敏感性結晶材料進行加工。

圖1包括一個流程圖，該流程圖提供了用于形成根據一個實施方案的磨料物品的方法。該方法通過提供一種基底而始于步驟101。該基體可以提供一個用于將研磨材料固定在其上的表面，由此促進該磨料物品的研磨能力。

根據一個實施方案，提供一個基底的方法可以包括提供處于一個線材的形式的基底的方法。事實上，該線材基底可以連接到一個繞線結構上。例如，可以在一個進料線軸與一個接收線軸之間提供該線材。該線材在進料線軸與接收線軸之間的平移有助于加工，其中該線材被平移穿過多個希望的形成過程以便在從進料線軸被平移至接收線軸的的同時形成最終形成的磨料物品的這些構成層。

根據一個實施方案，該基底可以是具有的長度：寬度的長寬比為至少10：1的一個長形構件。在其他實施方案中，該基底具有的長寬比可以是至少約100：1，例如至少1000：1，或者甚至至少約10,000：1。該基底的長度是沿基底的縱軸線測量的最長尺寸。寬度是垂直于該縱軸線測量的、該基底的第二長的(或在某些情況下是最小的)尺寸。

此外，該處于長形構件形式的基底具有至少約50米的長度。實際上，其他基底可以更長，具有的平均長度為至少約100米，如至少約500米、至少約1000米、或甚至10,000米。

此外，該基底可以具有一個可能不大于約1cm的寬度。事實上，該基底可以是具有的平均寬度是不大于約0.5cm(如不大于約1mm、不大于約0.8mm、或甚至不大于約0.5mm)的一個長形構件。而且，該基底可以具有至少約0.01mm的平均寬度，如至少約0.03mm。將了解的是該基底具有的平均寬度可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內。此外，在基底是一種具有基本上圓形截面形狀的線材的情況下，將了解的是提及寬度就是提及直徑。

根據一個實施方案，該基底可以包括一種無機材料，如一種金屬或金屬合金材料。一些基底可以包括元素周期表中公認的一種過渡金屬元素。例如，該基底可以結合：鐵、鎳、鈷、銅、鉻、鉬、釩、鉭、鎢、等元素。根據一個具體實施方案，該基底可以包括鐵，并且更特別地可以是鋼。

在某些實施方案中，該基底可以是一個長形構件，如一種線材，該構件包括多個編結在一起的長絲。即，該基底可以由許多更小的、互相繞線的、編結在一起的、或固定在另一物體(如中央芯線)上的線材形成。某些設計可以利用鋼琴絲作為該基底的一種適當結構。

進一步關于該提供一個基底的方法，將了解的是該基底能以特定速率從一個進料線軸繞線至一個接收線軸從而有助于加工。例如，該基底能以不小于約5m/min的速率從進料線軸繞線至接收線軸。在其他實施方案中，該繞線速率可以更大，使得它是至少約8m/min、至少約10m/min、至少約12m/min、或者甚至至少約14m/min。在具體情況下，該繞線速率可以是不大于約200m/min，如不大于約100m/min。該繞線速率可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內。將了解的是該繞線速率可以代表能夠形成最終成形的磨料物品的速率。

在步驟101提供一個基底之后，該方法在步驟102通過形成覆蓋該基底的一個表面的一個黏合膜而繼續進行。該形成一個黏合膜的方法可以包括一個沉積過程，包括例如：噴涂、印刷、浸漬、通過模口涂覆(die coating)、鍍層、電鍍及其組合。該黏合膜可以直接粘結到該基底的外表面上。事實上，可以將該黏合膜形成為使得它覆蓋該基底外表面的大部分，并且更特別地可以基本上覆蓋該基底的整個外表面。

可以將該黏合膜形成為使得它以限定一個粘結區域的方式被粘結到該基底上。該粘結區域可以由該黏合膜與基底之間的元素的相互擴散而限定。將了解的是該粘結區域的形成可能不一定在將該黏合膜沉積在基底表面上的時刻形成。例如，黏合膜與基底之間的一個粘結區域的形成可以在加工過程中一個靠后的時間形成，如在用于促進該基底與該基底上形成的其他構成層之間的粘結的一個熱處理過程中。

根據一個實施方案，該黏合膜可以由一種金屬、金屬合金、金屬基復合材料、以及它們的一種組合而形成。在一個具體的實施方案中，該黏合膜可以由一種包括過渡金屬元素的材料形成。例如，該黏合膜可以是一種包括過渡金屬元素的金屬合金。一些適當的過渡金屬元素可以包括：例如鉛、銀、銅、鋅、錫、鈦、鉬、鉻、鐵、錳、鈷、鈮、鉭、鎢、鈀、鉑、金、釕、以及它們的組合。根據一個具體實施方案，該黏合膜可以由包括錫和鉛的一種金屬合金制成，例如一種60/40錫/鉛組合物。在另一個實施方案中，該黏合膜可以由一種具有大半錫含量的材料形成。事實上，在某些磨料物品中，該黏合膜包括一種實質上由錫組成的材料。

該錫可以具有至少約99％的純度。進一步，該錫具有的純度可以是至少約99.1％、至少約99.2％、至少約99.3％、至少約99.4％、至少約99.5％、至少約99.6％、至少約99.7％、至少約99.8％、或至少約99.9％。在一個方面，該錫具有至少約100％的純度。

根據一個實施方案，該黏合膜可以是一種焊劑材料。將了解的是一種焊劑材料包括一種具有特定熔點(如不大于約450℃)的材料。焊劑材料與硬釬焊材料的不同之處在于硬釬焊材料一般比焊劑材料具有顯著更高的熔點，如高于450℃、并且更典型地高于500℃。此外，焊劑材料可以具有不同的組成。而且，根據一個實施方案，在此的實施方案的黏合膜可以由一種熔點是不大于約400℃(如不大于約375℃、不大于約350℃、不大于約300℃、或不大于約250℃)的材料形成。而且，該黏合膜具有的熔點可以是至少約100℃，例如至少約125℃、至少約150℃、或甚至至少約175℃。將了解的是該黏合膜具有的熔點可以處于以上指出的任何最小與最大溫度之間的范圍內。

該黏合膜的形成可以包括覆蓋該黏合膜的多個附加層的形成。例如，在一個實施方案中，該黏合膜的形成包括形成一個覆蓋該黏合膜的附加層以促進進一步的加工。該覆蓋膜可以是一種助熔劑材料，該助熔劑材料有助于該黏合膜的材料的熔化并且進一步有助于磨料顆粒附連在該黏合膜上。該助熔劑材料可以處于覆蓋該黏合膜的一個基本上均勻的層的形式，并且更特別地是與該黏合膜直接接觸。該助熔劑材料可以處于一種液體或糊劑的形式。根據一個實施方案，該助熔劑材料可以使用一種沉積工藝如噴涂、浸漬、涂抹、印刷、刷涂、及其組合來施加到該黏合膜上。

該處于助熔劑材料形式的附近層可以包括大半含量的助熔劑材料。在某些情況下，基本上整個附加層可以由該助熔劑材料組成。

在步驟102形成該黏合膜之后，該方法在步驟103通過將磨料顆粒置于該黏合膜上而繼續進行。在一些情況下，取決于該方法的性質，這些磨料顆粒可以與該黏合膜直接接觸。更具體地說，這些磨料顆粒可以與一個附加層直接接觸，例如一個包含助熔劑材料、覆蓋該黏合膜的層。事實上，該包含助熔劑材料的附加材料層可以具有固有的粘度和粘性特征，該特征有助于在加工過程中將磨料顆粒保持在位，直到進行另外的過程來將這些磨料顆粒相對于該黏合膜而永久地粘結在位。

將磨料顆粒提供到黏合膜上、并且更具體地是包括助熔劑材料的附加層上的適當方法可以包括：噴涂、重力涂覆、浸漬、模口涂覆、靜電涂覆、以及它們的組合。特別有用的施加磨料顆粒的方法可以包括一種噴涂方法，該方法是進行來將一個基本上均勻的磨料顆粒涂層施加到該包含助熔劑材料的附加層上。

在一個替代實施方案中，該提供磨料顆粒的方法可以包括形成一種包括助熔劑材料和磨料顆粒的混合物。該混合物可以直接在該黏合膜上形成和沉積，這與使用首先以黏合膜進行涂覆然后施加磨料顆粒的兩步法不同。將這些磨料顆粒與助熔劑混合并然后將該混合物施加到該線材上可允許實現每單位線材上較高濃度的單層磨料顆粒。例如，使用這種方法可以制成具有高達(并且包括)600個磨料顆粒/毫米線材的一個線鋸。可以基本上以一個單層(利用磨料顆粒的附聚作用)或多個磨料顆粒層將這些磨料顆粒置于該線材上。

這些磨料顆粒可以包括多種材料，如氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物、金剛石、及它們的組合。在某些實施方案中，這些磨料顆粒可以結合一種超級磨料材料。例如，一種適當的超級磨料材料包括金剛石。在特定情況下，這些磨料顆粒可以實質上由金剛石組成。

在一個實施方案中，這些磨料顆粒可以包括具有至少約10的維氏硬度的一種材料。在其他情況下，這些磨料顆粒具有的維氏硬度可以是至少約25GPa、如至少約30GPa、至少約40GPa、至少約50GPa、或甚至至少約75GPa的硬度。而且，用于在此的實施方案中的磨料顆粒具有的維氏硬度可以是不大于約200GPa，例如不大于約150GPa、或甚至不大于約100GPa。將了解的是這些磨料顆粒具有的維氏硬度可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內。

這些磨料顆粒具有的平均粒徑會部分由該磨料物品的預期最終用途所決定。在某些情況下，這些磨料顆粒可以具有不大于約500微米的平均尺寸。在其他情況下，這些磨料顆粒的平均粒徑可以更小，使得平均粒徑是不大于約300微米、不大于約250微米、不大于約200微米、不大于約150微米、或甚至不大于約100微米。根據一個實施方案，這些磨料顆粒的平均粒徑可以是至少約0.1微米，例如至少約0.5微米、或甚至至少約1微米。將了解的是這些磨料顆粒具有的平均粒徑可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內。

這些磨料顆粒可以在磨料顆粒的外表面上包括一個涂覆層。適合的涂覆層材料可以包括金屬或金屬合金材料。根據一個具體實施方案，該涂覆層可以包括一種過渡金屬元素，如鈦、釩、鉻、鉬、鐵、鈷、鎳、銅、銀、鋅、錳、鉭、鎢、以及它們的組合。某些涂覆層可以包括鎳，如一種鎳合金，并且甚至合金具有按重量百分比測量的、與該涂覆層組合物中存在的其他種類相比為大半含量的鎳。在更特別的情況下，該涂覆層可以包括單一金屬種類。例如，該涂覆層可以實質上由鎳組成。

可以將這些磨料顆粒形成為使得該涂覆層可以覆蓋磨料顆粒的外表面積的至少約50％。在其他實施方案中，每個磨料顆粒的涂覆層的覆蓋率可以更大，使得該涂覆層覆蓋了該磨料顆粒的至少約75％、至少約80％、至少約90％、至少約95％的、或者基本上整個的外表面。

在步驟103將磨料顆粒置于黏合膜上之后，該方法可以在步驟104通過處理該黏合膜以便將磨料顆粒粘結在該黏合膜中而繼續進行。處理可以包括多種方法，如加熱、固化、干燥、及其組合。在一個具體的實施方案中，處理包括一個熱過程，如將該黏合膜加熱至足以引發該黏合膜的熔化的一個溫度，同時避免過度的溫度以便限制對磨料顆粒和基底的損害。例如，處理可以包括將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒加熱至不大于約450℃的溫度。值得注意地，該處理方法可以在一個更小的處理溫度下進行，例如不大于約375℃、不大于約350℃、不大于約300℃、或甚至不大于約250℃。在其他實施方案中，該處理方法包括將該黏合膜加熱到至少約100℃、至少約150℃、或甚至至少約175℃的熔點。

將了解的是該加熱過程可以有助于使該黏合膜以及包含助熔劑材料的附加層內的材料熔化以便將磨料顆粒粘結到該黏合膜和基底上。該加熱過程可以有助于在磨料顆粒與黏合膜之間形成一種特殊的結合。值得注意地，在涂覆的磨料顆粒的背景下，可以在磨料顆粒的涂覆材料與該黏合膜材料之間形成一個金屬粘結區域。該金屬粘結區域可以具有以下特征：在該黏合膜的至少一個化學種類與覆蓋這些磨料顆粒的涂覆層的至少一個化學總類之間具有相互擴散的擴散結合區域，使得該金屬粘結區域包括來自這兩個構成層的化學種類的一種混合物。

在步驟104處理該黏合膜之后，該方法可以在步驟105通過在該黏合膜及磨料顆粒上的形成一個粘結層而繼續進行。該粘結層的形成可以有助于形成一種具有改進的耐磨損性的磨料物品。此外，該粘結層可以增強該磨料物品的磨料顆粒保持作用。根據一個實施方案，形成該粘結層的過程可以包括在這些磨料顆粒及該黏合膜所限定的物品的外表面上沉積該粘結層。事實上，該粘結層可以直接粘結到這些磨料顆粒以及該黏合膜上。

形成該粘結層可以包括多種方法，如鍍層、噴涂、浸漬、印刷、及其組合。根據一個具體實施方案，該粘結層可以通過一種鍍層方法來形成。值得注意地，形成該粘結層可以包括一種多步驟方法，其中可以在形成該粘結層之前首先對來自步驟104的帶有黏合的磨料顆粒的基底進行清潔或漂洗以便去除不想要的材料(例如，來自該附加層的殘余助熔劑材料)。

可以將該粘結層形成為使得它覆蓋了這些磨料顆粒及黏合膜的至少90％的暴露表面。在其他實施方案中，該粘結層的覆蓋率可以更大，使得它覆蓋了這些磨料顆粒和黏合膜的暴露表面的至少約92％、至少約95％、或者甚至至少約97％。在一個具體的實施方案中，可以將該粘結層形成為使得它基本上覆蓋了這些磨料顆粒和黏合膜的全部暴露表面，并且完全覆蓋這些構成層并且限定了該磨料物品的外表面。

該粘結層可以由諸如有機材料、無機材料、及其組合的一種材料制成。一些適當的有機材料可以包括多種聚合物，如UV可固化的聚合物、熱固性材料、熱塑性塑料、以及它們的組合。一些其他的適當的聚合物材料可以包括：氨基甲酸酯類、環氧化物、聚酰亞胺類、聚酰胺類、丙烯酸酯類、聚乙烯基類、以及它們的組合。

用于該粘結層中的適合的無機材料可以包括：金屬類、金屬合金類、金屬陶瓷、陶瓷類、復合材料類、以及它們的組合。在一種具體情況下，該粘結層可以由具有至少一種過渡金屬元素的材料、更特別地由包含過渡金屬元素的金屬合金形成。用于該粘結層中的一些適當的過渡金屬元素可以包括：鉛、銀、銅、鋅、錫、鈦、鉬、鉻、鐵、錳、鈷、鈮、鉭、鎢、鈀、鉑、金、釕、以及它們的組合。在某些情況下，該粘結層可以包括鎳，并且可以是包括鎳的一種金屬合金、或甚至一種鎳基合金。在再其他的實施方案中，該粘結層可以實質上由鎳組成。

根據一個實施方案，該粘結層可以由一種具有的硬度大于該黏合膜的硬度的材料(包括例如復合材料)制成。例如，該粘結層可以具有比該黏合膜的維氏硬度硬至少約5％的維氏硬度。事實上，在其他實施方案中，該粘結層的維氏硬度與該黏合膜的維氏硬度相比可以硬至少約10％，如至少約20％、至少約30％、至少約40％、至少約50％、至少約75％、或甚至至少約100％。

另外，該粘結層可以具有按照壓痕方法測量的、比該黏合膜的平均斷裂韌度大至少約5％的斷裂韌度(K1c)。在具體實施方案中，該粘結層具有的斷裂韌度(K1c)可以比該黏合膜的斷裂韌度大至少約8％、大至少約10％、大至少約15％、大至少約20％、大至少約25％、大至少約30％、或大甚至至少約40％。

任選地，該粘結層可以包括一種填充劑材料。該填充劑可以是適合于增強該最終形成的磨料物品的性能特性的不同材料。一些適當的填充劑材料可以包括：磨料顆粒、成孔劑(如空心球、玻璃球、泡沫氧化鋁)、天然材料(如貝殼和/或纖維)、金屬顆粒、以及它們的組合。

在一個具體的實施方案中，該粘結層可以包括一種處于磨料顆粒形式的填充劑。該填充劑的磨料顆粒可以與這些磨料顆粒大大不同，特別是就尺寸而言，使得在某些情況下該磨料顆粒填充劑可以具有比粘結到該黏合膜上的磨料顆粒的平均尺寸顯著更小的一個平均顆粒尺寸。例如，該磨料顆粒填充劑具有的平均顆粒尺寸可以比這些磨料顆粒的平均顆粒尺寸小至少約2倍。事實上，該磨料填充劑可以具有甚至更小的平均顆粒尺寸，例如在比布置在該黏合膜中的磨料顆粒的平均粒徑小至少3倍的等級上，如小至少約5倍、小至少約10倍、并且特別地是在小約2倍與約10倍之間的范圍內。

該粘結層內的磨料顆粒填充劑可以由諸如碳化物、碳基材料(如富勒烯)、硼化物、氮化物、氧化物、氧氮化物、氧硼化物、及其組合的一種材料制成。在具體情況下，該磨料顆粒填充劑可以包括一種超級磨料材料，如金剛石、立方氮化硼、或它們的組合。將了解的是該磨料顆粒填充劑可以是與粘結到該黏合膜上的磨料顆粒相同的材料。在其他情況下，該磨料顆粒填充劑可以包括一種與粘結到該黏合膜上的磨料顆粒的材料不同的材料。

圖2包括根據一個實施方案的一種磨料物品的一部分的截面圖示。如所展示的，磨料物品200可以包括一個基底201，該基底處于一個長形構件如線材的形式。如進一步展示的，該磨料物品可以包括布置于基底201的整個外表面上的一個黏合膜202。此外，該磨料物品200可以包括磨料顆粒203，這些磨料顆粒包括一個覆蓋了磨料顆粒203的涂覆層204。這些磨料顆粒203可以粘結在該黏合膜202上。具體而言，這些磨料顆粒203可以在界面206處粘結在該黏合膜202上，其中可以如在此描述的形成一個金屬粘結區域。

這些磨料顆粒200可以包括一個覆蓋了磨料顆粒203的外表面的涂覆層204。值得注意地，涂覆層204可以與黏合膜202直接接觸。如在此描述的，磨料顆粒203、更具體地是磨料顆粒203的涂覆層204，可以在涂覆層204與黏合膜202之間的界面處形成一個金屬粘結區域。

根據一個實施方案，黏合膜202可以具有與磨料顆粒203的平均粒徑相比而言特定的厚度。例如，黏合膜202可以具有不大于磨料顆粒203的平均粒徑的約80％的一個平均厚度。在其他磨料物品中，黏合膜202具有的平均厚度可以是不大于磨料顆粒203的平均粒徑的約70％，例如不大于約60％、不大于約50％、不大于約40％、或甚至不大于約30％。而且，在某些情況下，黏合膜202的平均厚度可以是磨料顆粒203的平均粒徑的至少約3％，如至少約5％、至少約8％、或甚至至少約10％。將了解的是該黏合膜202具有的平均厚度可以處于以上指出的任何最小與最大百分比之間的范圍內。

在替代的方面，根據某些磨料物品，黏合膜202可以具有不大于約25微米的平均厚度。在再其他的實施方案，該黏合膜202具有的平均厚度可以是不大于約20微米，如不大于約15微米、不大于約12微米、或甚至不大于約10微米。根據一個實施方案，黏合膜202具有的平均厚度可以是至少約0.05微米，例如至少約0.1微米、至少約0.5微米、或甚至至少約1微米。將了解的是該黏合膜202具有的平均厚度可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內。

在某些方面，取決于這些磨料顆粒的尺寸，黏合膜202的厚度可能影響該磨料物品的性能。例如，對于一個具體的粒徑，如果黏合膜202太薄，則磨料顆粒可能不粘結到基底201上。進一步，如果黏合膜202太厚，則這些磨料顆粒埋入黏合膜202中太深并且在將涂覆層204沉積在磨料顆粒203和黏合膜202上之后，磨料顆粒202并不從基底201中實質性地凸出。

對于具有的平均粒徑在約10-20微米范圍內的鎳涂覆的磨料顆粒，該黏合膜的厚度可以是至少約1微米。進一步，該厚度可以是至少約1.25微米、或至少約1.75微米。然而，可以限制該厚度，使得該厚度是不大于約3.0微米、不大于約2.75微米、不大于2.5微米、不大于2.25微米、或不大于2.0微米。對于具有的平均粒徑在10與20微米范圍內的磨料顆粒，該黏合膜202可以具有在以上指出的任何最小與最大厚度值之間并且包括這些值的范圍內的一個厚度。

對于具有的平均粒徑在約40-60微米范圍內的鎳涂覆的磨料顆粒，該黏合膜的厚度可以是至少約1微米。進一步，該厚度可以是至少約1.25微米、至少約1.75微米、至少約2.0微米、至少約2.25微米、至少約2.5微米、至少約2.75微米、或至少約3.0微米。然而，可以限制該厚度，使得該厚度是不大于約5.0微米、不大于約4.75微米、不大于4.5微米、不大于4.25微米、不大于4.0微米、不大于3.75微米、不大于3.5微米、不大于3.25微米、或不大于3.0微米。對于具有的平均粒徑在40與60微米范圍內的磨料顆粒，該黏合膜202可以具有在以上指出的任何最小與最大厚度值之間并且包括這些值的范圍內的一個厚度。

如進一步展示的，該粘結層可205以直接覆蓋并直接粘結到這些磨料顆203以及該黏合膜202上。根據一個實施方案，該粘結層205可以被形成為具有一個特定厚度。例如，粘結層205可以具有為磨料顆粒203的平均粒徑的至少約10％的一個平均厚度。在其他實施方案中，粘結層205的平均厚度可以更大，例如至少約20％，至少約30％，至少約40％，或甚至至少約50％。而且，可以限制粘結層205的平均厚度，使得它不大于磨料顆粒203的平均粒徑的約130％，例如不大于約110％、不大于約100％、不大于約95％、或甚至不大于約90％。將了解的是該粘結層205具有的平均厚度可以處于以上指出的任何最小與最大百分比之間的范圍內。

在更特殊的意義上，粘結層205可以被形成為具有至少2微米的平均厚度。對于其他磨料物品，粘結層205可以具有一個更大的平均厚度，如至少約5微米、至少約10微米、至少約15微米、或甚至至少約20微米。特殊的磨料物品可以具有如下粘結層205，該粘結層具有的平均厚度是不大于約100微米，如不大于約90微米、不大于約80微米、或不大于約70微米。將了解的是該粘結層205具有的平均厚度可以處于以上指出的任何最小與最大值之間的范圍內。

在一個特殊的方面，該磨料物品可以包括至少約60個顆粒/mm線材的磨料顆粒濃度。進一步，該磨料顆粒濃度可以是至少約100個顆粒/mm線材、至少約150個顆粒/mm線材、至少約200個顆粒/mm線材、至少約250個顆粒/mm線材、或至少約300個顆粒/mm線材。在另一個方面，該磨料顆粒濃度可以是不大于約750個顆粒/mm線材、不大于約700個顆粒/mm線材、不大于約650個顆粒/mm線材、或不大于約600個顆粒/mm線材。在另一個方面，該磨料顆粒濃度可以在這些磨料濃度值的任何值之間并且包括這些值的一個范圍之內。

在另一個方面，該磨料物品可以包括至少約0.5克拉金剛石/千米線材的磨料顆粒濃度。進一步，該磨料顆粒濃度可以是至少約1.0克拉/千米線材、至少約1.5克拉/千米線材、至少約2.0克拉/千米線材、至少約3.0克拉/千米線材、至少約4.0克拉/千米線材、或至少約5.0克拉/千米線材。然后，可以限制該濃度。例如，該濃度可以是不大于15.0克拉/千米線材、不大于14.0克拉/千米、不大于13.0克拉/千米、不大于12.0克拉/千米、不大于11.0克拉/千米、或不大于10.0克拉/千米。該濃度可以在這些最小和最大磨料濃度值的任何值之間并且包括這些值的一個范圍之內。

實例1

獲得一段高強度的碳鋼線作為基底。該高強度的碳鋼線具有約125微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過電鍍形成一個黏合膜。該電鍍過程形成了一個具有約4微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種60/40錫/鉛焊接組合物形成。

在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個浴中，該浴包含一種從哈里斯產品集團作為Stay液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且然后用具有的平均粒徑在20到30微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒來噴涂該處理過的線材。此后，將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒熱處理至約190℃的溫度。然后將該磨料預成型件進行冷卻和漂洗。以15m/min的平均繞線速率進行將該鎳涂覆的金剛石粘結到該黏合膜上的過程。

此后，使用15％HCl的洗滌該磨料預成型件然后用去離子水進行漂洗。將漂洗過的物品用鎳進行電鍍以便形成一個直接接觸并且覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的粘結層。圖3包括由實例1的方法形成的磨料物品的一部分的放大圖像。

實例2

獲得一段高強度的碳鋼線作為基底。該高強度的碳鋼線具有約125微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過電鍍形成一個黏合膜。該電鍍過程形成了一個具有約6微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種60/40錫/鉛焊接組合物形成。

在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個浴中，該浴包含一種從哈里斯產品集團作為Stay液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且然后用具有的平均粒徑在15到25微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒來噴涂該處理過的線材。此后，將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒熱處理至約190℃的溫度。然后將該磨料預成型件進行冷卻和漂洗。以15m/min的平均繞線速率進行將該鎳涂覆的金剛石粘結到該黏合膜上的過程。

此后，使用15％HCl的洗滌該磨料預成型件然后用去離子水進行漂洗。將漂洗過的物品用鎳進行電鍍以便形成一個直接接觸并且覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的粘結層。圖4展示了生成的物品。如圖4中所示，這個具有約6微米厚度的錫/鉛黏合膜402允許該Ni涂覆的金剛石404被較深地埋入在線材406上的黏合膜402之中。然而，在將最終鎳層408電鍍到Ni涂覆的金剛石404和黏合膜402上之后，該Ni涂覆的金剛石404從線材406的表面中展現出較差的凸出并且對于切削是無用的。

實例3

獲得一段高強度的碳鋼線作為基底。該高強度的碳鋼線具有約120微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過電鍍形成一個黏合膜。該電鍍過程形成了一個具有約2微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種高純度錫的焊接組合物形成。

在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個浴中，該浴包含一種從哈里斯產品集團作為Stay液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且然后用具有的平均粒徑在10到20微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒來噴涂該處理過的線材。此后，將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒熱處理至約250℃的溫度。然后將該磨料預成型件進行冷卻和漂洗。以15m/min的平均繞線速率進行將該鎳涂覆的金剛石粘結到該黏合膜上的過程。

此后，使用15％HCl的洗滌該磨料預成型件然后用去離子水進行漂洗。將漂洗過的物品用鎳進行電鍍以便形成一個直接接觸并且覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的粘結層。

實例4

獲得一段高強度的碳鋼線作為基底。該高強度的碳鋼線具有約120微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過電鍍形成一個黏合膜。該電鍍過程形成了一個具有約2微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種高純度錫的焊接組合物形成。

在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個浴中，該浴包含一種從哈里斯產品集團作為Stay液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且將具有的平均粒徑在10到20微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒與該焊劑混合。此后，將該基底、黏合膜、以及磨料顆粒熱處理至約250℃的溫度。然后將該磨料預成型件進行冷卻和漂洗。以15m/min的平均繞線速率進行將該鎳涂覆的金剛石粘結到該黏合膜上的過程。

此后，使用15％HCl的洗滌該磨料預成型件然后用去離子水進行漂洗。將漂洗過的物品用鎳進行電鍍以便形成一個直接接觸并且覆蓋這些磨料顆粒和黏合膜的粘結層。

通過控制鎳涂覆的金剛石磨料顆粒在該助熔劑中的濃度，得到的線材上的金剛石濃度具有的范圍包括60個顆粒/毫米線材以及600個顆粒/毫米線材。這對應于約0.6至6.0克拉/千米的120微米鋼線材。圖5描繪了具有約60個顆粒502/毫米線材的濃度的一根線材500，并且圖6描繪了具有約600個顆粒602/毫米線材的濃度的一根線材600。這些線材500、600中每根線材上的顆粒502和602是以基本上單層來排列的而無任何聚集或堆疊(即，多層)。

切削試驗

提供十二個100mm的方形硅塊作為工件。提供了根據實例4生產的365米的線材。該線材包括約1.0克拉/千米線材的磨料顆粒濃度。該線材包括約14牛頓的線張力并且以9米/秒的速度工作。切削時間為120分鐘。該線材成功地切割穿過這些工件并且產生了12個具有單一切口的晶片。

EDS分析

實例4的線材的EDS分析顯示，沒有在線材上形成的金屬間化合物的指示。參見圖7，該EDS分析的結果顯示了鋼線702并且在鋼線702上沉積了一個錫層704。進一步，在錫704上沉積了一層鎳。在圖8中，該EDS分析的結果還表明在金剛石804周圍形成了一個鎳層802，使得金剛石804幾乎完全被該鎳層802涂覆。此外，該鎳層802與沉積在鋼芯部808上的錫層806形成了一個界面。

實例5

獲得一段高強度的碳鋼線作為基底。該高強度的碳鋼線具有約120微米的平均直徑。在該基底的外表面上通過浸涂形成一個黏合膜。該浸涂過程形成了一個具有約2微米平均厚度的黏合膜。該黏合膜由一種高純度錫的焊接組合物形成。

在形成該黏合膜之后，將該線材繞到一個浴中，該浴包含一種從哈里斯產品集團作為Stay液體焊接助熔劑可商購的液體助熔劑材料，并且然后用具有的平均粒徑在10到20微米之間的鎳涂覆的金剛石磨料顆粒來噴涂該處理過的線材。不幸的是，出于不完全理解的原因，這些磨料顆粒并不粘附在通過浸涂形成的該黏合膜上，并且沒有進行剩下的工藝步驟。

由于在基底上缺乏磨料顆粒，以類似于實例5的方式形成的一個磨料物品將缺乏可用量值的磨料顆粒，并該磨料物品作為磨料切削工具將是不能維持的。

以上披露的主題應當被認為是說明性的、而非限制性的，并且所附權利要求是旨在涵蓋落在本發明的真正范圍內的所有此類變更、增強以及其他實施方案。因此，在法律所允許的最大程度上，本發明的范圍應由對以下權利要求和它們的等效物可容許的最寬解釋來確定，并且不應受以上的詳細的說明的約束或限制。

披露的摘要是遵循專利權法而提供的，并且按以下理解而提交，即它將不被用于解釋或者限制權利要求的范圍或含義。另外，在以上附圖的詳細說明中，為了使披露精簡的目的而可能將不同的特征集合在一起或者在一個單獨的實施方案中描述。本披露不得被解釋為反映了一種意圖，即提出權利要求的實施方案要求的特征多于在每一項權利要求中清楚引述的特征。相反，如以下的權利要求反映出，發明主題可以是針對少于任何披露的實施方案的全部特征。因此，以下的權利要求被結合在附圖的詳細說明之中，而每一項權利要求自身獨立地限定了分別提出權利要求的主題。