一种陶瓷结合剂磨具及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具及其生产方法，提供了一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具，包括刚玉磨料，蓝晶石，以及陶瓷结合剂，其中，蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的9％至45％。
【专利说明】一种陶瓷结合剂磨具及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磨具领域，涉及一种陶瓷结合剂磨具，更具体地说，涉及一种用于微电 子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具及其生产方法。
【背景技术】
[0002]微电子技术是高科技和信息产业的核心技术，是随着集成电路，尤其是超大型规 模集成电路而发展起来的新技术。它包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自 动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，是微电子学中的各项工艺技术的总和。微电子 行业同时也是基础性产业，它之所以发展得如此之快，除了技术本身对国民经济的巨大贡 献之外，还与它极强的渗透性有关，日常生活中的计算机、手机等半导体或通讯设备都离不 开相关微电子的产品、配件或元件。
[0003]正因为如此，微电子产品或元件的生产制造对相关金属模具(也称“mold and dye”)有着较大的需求；并且，由于微电子产品体积通常较小，对金属模具的精度或质量也 有着较高的要求。
[0004]在加工上述金属模具时，需要通过磨具或砂轮去除金属磨具的非需余量，获得特 定的形状、尺寸，以及可接受的工件表面光洁度等。
[0005]所述磨具或砂轮一般会选择陶瓷结合剂磨具，而非树脂结合剂磨具等其他砂轮。 原因在于陶瓷结合剂磨具的刚度大，适用于精细加工，并可保证工件生产所需的磨削深度， 而树脂结合剂磨具有一定的弹性变型能力，加工精密程度比较低。
[0006]磨削深度(MDBB,max grinding depth before work piece getting burn)是指 磨削过程开始后，砂轮开始磨削工件，随着磨削过程的进行，砂轮逐渐钝化，磨削能力下降， 直接导致磨削过程中产生大量热量，致使工件烧伤，在工件烧伤前砂轮所磨削掉的工件深 度即为“磨削深度”。
[0007]工件烧伤后，工件的晶相组织，显微结构，硬度水平等都会产生变化，从而影响工 件的使用和寿命，这是材料加工过程中需要避免的。因此，每当工件接近烧伤时，就需要对 砂轮进行修整，使其锐化以及重新具备良好的磨削能力。然而，砂轮的修整会消耗大量的磨 料(比磨削工件消耗大很多)，还会耗费大量的时间。砂轮在工件烧伤前所磨削掉的工件深 度直接反应砂轮的寿命和磨削的效率，磨削深度越大，说明砂轮在两次修整间隔之间的工 件磨削量越多，从而确保砂轮具有较长寿命和较高的磨削效率。
[0008]现有技术中，加工微电子产品模具的陶瓷结合剂磨具是由磨料、陶瓷结合剂，以及 气孔组成。目前市场上的相关磨具产品都由刚玉磨料(100%的刚玉，通常选择Al2O3含量达 99.4%重量比以上的白刚玉)和陶瓷结合剂(传统的玻化粘结材料)生产而成，未见使用其 它磨料代替刚玉的报道。文献“蓝晶石在树脂高速砂轮制造中的应用”(《金刚石与磨料磨 具工程》，2010年第3期第33卷，王豪，王志强，王军涛)曾公开在砂轮中使用少量蓝晶石等 其它矿物质作为添加剂或填料以改善砂轮性能的技术，但未见使用蓝晶石或其它矿物质部 分代替刚玉起磨料作用的报道，而且添加剂或填料多用于树脂结合剂磨具。[0009]本领域技术人员普遍认为，在砂轮中不能过多添加各种矿物质或将各种矿物质部 分替代刚玉磨料，其原因在于，陶瓷结合剂砂轮制品有诸多性能的需求，以及对砂轮组分有 着较高要求。本发明的发明人通过大量实验，发现大多数的矿物质都不能用于陶瓷结合剂 砂轮的制作，否则会影响砂轮的性能。
[0010]首先，陶瓷结合剂砂轮的组分应该能够抵抗烧成温度，而石榴石等矿物质熔点很 低，在高温下熔融或者分解，不能用于此种砂轮的制造。
[0011]其次，陶瓷结合剂砂轮组分之间应没有明显的互相反应，由于陶瓷结合剂在高温 下熔融为流态物质，对很多矿物质具有腐蚀性，所以很多矿物质不能用于该产品，比如焦宝 石，其在高温下与结合剂反应，造成性能不可控而无法使用。
[0012]最后，陶瓷结合剂砂轮组分间的形貌尺寸差异不能太大，如硅灰石，由于其呈现针 状结构且非常细，会产生团聚现象，使砂轮性能不可控而且容易造成结构不均匀，导致砂轮 强度较低，无法使用。
[0013]鉴于上述原因，考虑到刚玉磨料优异的磨削性能，以及不可替代性，本领域技术人 员全部使用刚玉作为陶瓷结合剂磨具的磨料。但是，本领域周知刚玉磨料价格昂贵，用其制 作砂轮的成本也较高。
[0014]迄今为止，本领域尚未开发出一种兼具优异的磨削性能、低成本、外表美观的陶瓷 结合剂磨具。
【发明内容】
[0015]本发明提供了一种新颖的用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具及其生产 方法，从而解决了现有技术中存在的缺陷和问题，而且还克服了本领域技术人员长期存在 的一个技术偏见，即陶瓷结合剂磨具中的刚玉磨料不能被硬度较低的材料部分替代，否则 会影响磨具的工作性能。
[0016]本发明的发明人经研究后发现，利用特定体积比的蓝晶石部分代替目前市场上的 陶瓷结合剂磨具中的磨料组分(刚玉)，可以大幅降低陶瓷结合剂磨具的制造成本，而陶瓷 结合剂磨具的磨削性能却没有明显降低；同时，在陶瓷结合剂磨具中加入特定体积比的耐 高温色料，可以在陶瓷结合剂磨具表面形成均一的颜色，改变由于蓝晶石而给磨具造成的 外观瑕疵，使陶瓷结合具最终获得美观的外表。基于上述发现，本发明得以完成。
[0017]一方面，本发明提供了一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具，包括刚 玉磨料，蓝晶石，以及陶瓷结合剂，其中，蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的9% 至 45%。
[0018]在一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的 14%至 20%。
[0019]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的 20%至 26%。
[0020]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的 26%至 33%。
[0021]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的 33%至 41%。[0022]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的粒度范围为50至800微米。
[0023]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的粒度范围为200至600微米。
[0024]在另一个优选的实施方式中，所述刚玉磨料的粒度范围为250至600微米。
[0025]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的硬度范围为4至7摩氏硬度。
[0026]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的硬度小于刚玉磨料的硬度。
[0027]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的纯度为蓝晶石质量百分比含量90%至 100%。
[0028]在另一个优选的实施方式中，所述刚玉磨料选自白刚玉、棕刚玉、锆刚玉、铬刚玉、 以及上述一种或多种的组合。
[0029]在另一个优选的实施方式中，所述陶瓷结合剂是玻化粘结材料，其成分包括:高岭 土、硼砂和助熔剂。
[0030]在另一个优选的实施方式中，所述陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°C的色 料，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至10%。
[0031 ] 在另一个优选的实施方式中，所述色料选自铬绿，深铬绿，深蓝，镨黄，栗棕，黑棕， 锆铁红和紫色色料。
[0032]在另一个优选的实施方式中，所述色料为铬绿色料，其成分包括:铬、铝、氧元素的 组合物。
[0033]其二，本发明提供了一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具，包括，以所 述磨具的体积计，以下组分:
[0034]44体积％至52体积％的磨料，其中，以所述磨料的体积计，包括9 %至45 %的蓝晶 石以及55%至91%的刚玉磨料；
[0035]5体积％至15体积％的陶瓷结合剂；以及
[0036]余量体积的气孔。
[0037]在一个优选的实施方式中，所述磨料包括14体积％至20体积％的蓝晶石以及80 体积％至86体积％的刚玉磨料。
[0038]在另一个优选的实施方式中，所述磨料包括20体积％至26体积％的蓝晶石以及 74体积％至80体积％的刚玉磨料。
[0039]在另一个优选的实施方式中，所述磨料包括26体积％至体积33%的蓝晶石以及 67体积％至74体积％的刚玉磨料。
[0040]在另一个优选的实施方式中，所述磨料包括33体积％至41体积％的蓝晶石以及 59体积％至67体积％的刚玉磨料。
[0041]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的粒度范围为50至800微米。
[0042]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的粒度范围为200至600微米。
[0043]在另一个优选的实施方式中，所述刚玉磨料的粒度范围为250至600微米。
[0044]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的硬度范围为4至7摩氏硬度。
[0045]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的硬度小于刚玉磨料的硬度。
[0046]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的纯度为蓝晶石质量百分比含量90%至 100%。
[0047]在另一个优选的实施方式中，所述刚玉磨料选自白刚玉、棕刚玉、锆刚玉、铬刚玉、以及上述的一种或多种的组合。
[0048]在另一个优选的实施方式中，所述陶瓷结合剂是玻化粘结材料，其成分包括:高岭 土、硼砂和助熔剂。
[0049]在另一个优选的实施方式中，所述陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°C的色 料，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至10%。
[0050]在另一个优选的实施方式中，所述色料选自铬绿，深铬绿，深蓝，镨黄，栗棕，黑棕， 锆铁红和紫色色料。
[0051]在另一个优选的实施方式中，所述色料为铬绿色料，其成分包括:铬、铝、氧元素的 组合物。
[0052]其三，本发明提供了一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具，包括，以所 述磨具的重量计，以下组分:
[0053]82重量％至95重量％的磨料,其中，以所述磨料的重量计，包括8重量％至44重 量％的蓝晶石以及56重量％至92重量％的刚玉磨料；以及
[0054]5重量％至18重量％的陶瓷结合剂。
[0055]在一个优选的实施方式中，所述磨料包括13重量％至20重量％的蓝晶石以及80
重量％至87重量％的刚玉磨料。
[0056]在另一个优选的实施方式中，所述磨料包括19重量％至25重量％的蓝晶石以及 75重量％至81重量％的刚玉磨料。
[0057]在另一个优选的实施方式中，所述磨料包括25重量％至32重量％的蓝晶石以及 68%重量至75重量％的刚玉磨料。
[0058]在另一个优选的实施方式中，所述磨料包括31重量％至40重量％的蓝晶石以及 60重量％至69重量％的刚玉磨料。
[0059]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的粒度范围为50至800微米。
[0060]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的粒度范围为200至600微米。
[0061]在另一个优选的实施方式中，所述刚玉磨料的粒度范围为250至600微米。
[0062]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的硬度范围为4至7摩氏硬度。
[0063]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的硬度小于刚玉磨料的硬度。
[0064]在另一个优选的实施方式中，所述蓝晶石的纯度为蓝晶石质量百分比含量90%至 100%。
[0065]在另一个优选的实施方式中，所述刚玉磨料选自白刚玉、棕刚玉、锆刚玉、铬刚玉、 以及上述的一种或多种的组合。
[0066]在另一个优选的实施方式中，所述陶瓷结合剂是玻化粘结材料，其成分包括:高岭 土、硼砂和助熔剂。
[0067]在另一个优选的实施方式中，所述陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°C的色 料，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至10%。
[0068]在另一个优选的实施方式中，所述色料选自铬绿，深铬绿，深蓝，镨黄，栗棕，黑棕， 锆铁红和紫色色料。
[0069]在另一个优选的实施方式中，所述色料为铬绿色料，其成分包括:铬、铝、氧元素的 组合物。[0070]其四，本发明提供了一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具，包括刚玉 磨料，蓝晶石，陶瓷结合剂，其中，陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°C的色料，所述色 料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至10%。
[0071 ] 在一个优选的实施方式中，所述色料选自铬绿，深铬绿，深蓝，镨黄，栗棕，黑棕，锆 铁红和紫色色料。
[0072]在另一个优选的实施方式中，所述色料为铬绿色料，其成分包括:铬、铝、氧元素的 组合物。
[0073]另一方面，本发明还提供了一种生产用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具 的方法，其步骤包括:
[0074]步骤一:将刚玉磨料与蓝晶石混合；
[0075]步骤二:将刚玉磨料及蓝晶石的混合磨料放入搅拌机；
[0076]步骤三:加入陶瓷结合剂进行搅拌，并形成浆料；
[0077]步骤四:将浆料称重并压制成预制件；
[0078]步骤五:将预制件送入窑炉烧制。
[0079]在一个优选的实施方式中，上述步骤一中，蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的 总体积的9%至45%。
[0080]在另一个优选的实施方式中，上述步骤三中，还包括在陶瓷结合剂中加入显色温 度高于900°C的色料的步骤。
[0081]在另一个优选的实施方式中，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为 1% 至 10%。
[0082]本发明的有益效果如下:
[0083]与目前市场上的陶瓷结合剂磨具相比，本发明的陶瓷结合剂磨具的制造成本大幅 下降，磨削性能相当，且外表美观。
【专利附图】
【附图说明】
[0084]图1示出了随着蓝晶石含量增加，MDBB的变化。
[0085]图2示出了根据本申请实施例2制得的陶瓷结合剂磨具的外观。
[0086]图3示出了根据本申请实施例3制得的陶瓷结合剂磨具的外观。
【具体实施方式】
[0087]本发明的技术构思如下:
[0088]蓝晶石是一种天然矿物质，化学式为Al2SiO5，主要用于制备耐火材料，其硬度低于 传统磨料刚玉，未见有使用其来部分代替传统磨料刚玉的报道；但是，蓝晶石的价格明显比 传统的刚玉磨料至少便宜50%以上，因此，利用蓝晶石取代砂轮中的部分磨料，砂轮的成本 无疑将会明显下降；
[0089]陶瓷结合剂砂轮的组分应该能够抵抗烧成温度，而蓝晶石能够抵抗900_950°C的 陶瓷结合剂磨具的烧成温度；
[0090]陶瓷结合剂砂轮的组分之间应该没有明显的相互反应，而蓝晶石不会与玻化粘结 材料发生明显的反应；[0091]陶瓷结合剂砂轮组分之间的形貌尺寸不能有较大差异，而蓝晶石与砂轮制品中的 其它组分之间的形貌尺寸差异较小；
[0092]最为重要的是，利用特定体积比的蓝晶石部分代替目前市场上的陶瓷结合剂磨具 中的磨料组分(刚玉)，砂轮的磨削性能并没有出现明显的变化；
[0093]此外，加入蓝晶石的陶瓷结合剂磨具会在表面形成色斑，而磨具购买者通常认为 具有色斑的磨具是有质量缺陷的，并拒绝购买；所以有必要在陶瓷结合剂磨具中加入特定 体积比的色料，该色料不仅可以在砂轮表面形成均一的颜色，从而使得砂轮的外表美观，而 且要保证在砂轮生产过程中耐高温，以及在使用过程中不褪色。
[0094]在本发明的第一方面，提供了一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具， 包括刚玉磨料，蓝晶石，以及陶瓷结合剂，其中，蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体 积的9%至45%，优选14%至20%，更优选20%至26%，更优选26%至33%，最优选33% 至 41%。
[0095]在本发明的第二方面，提供了一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具， 包括，以所述磨具的体积计，以下组分:
[0096]44体积％至52体积％的磨料，其中，以所述磨料的体积计，包括9 %至45 %的蓝晶 石以及55%至91%的刚玉磨料；
[0097]5体积％至15体积％的陶瓷结合剂；以及
[0098]余量体积的气孔。
[0099]优选地，所述磨料包括14体积％至20体积％的蓝晶石以及80体积％至86体 积％的刚玉磨料；更优选地，所述磨料包括20体积％至26体积％的蓝晶石以及74体积％ 至80体积％的刚玉磨料；更优选地，所述磨料包括26体积％至体积33%的蓝晶石以及67 体积％至74体积％的刚玉磨料；最优选地，所述磨料包括33体积％至41体积％的蓝晶石 以及59体积％至67体积％的刚玉磨料。
[0100]在本发明的第三方面，提供了一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具， 包括，以所述磨具的重量计，以下组分:
[0101]82重量％至95重量％的磨料,其中，以所述磨料的重量计，包括8重量％至44重 量％的蓝晶石以及56重量％至92重量％的刚玉磨料；以及
[0102]5重量％至18重量％的陶瓷结合剂。
[0103]优选地,所述磨料包括13重量％至20重量％的蓝晶石以及80重量％至87重量% 的刚玉磨料；更优选地，所述磨料包括19重量％至25重量％的蓝晶石以及75重量％至81 重量％的刚玉磨料；更优选地，所述磨料包括25重量％至32重量％的蓝晶石以及68%重 量至75重量％的刚玉磨料；最优选地，所述磨料包括31重量％至40重量％的蓝晶石以及 60重量％至69重量％的刚玉磨料。
[0104]在本发明的第四方面，提供了一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具， 包括刚玉磨料，蓝晶石，陶瓷结合剂，其中，陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°C的色 料，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至10%。
[0105]在本发明中，所述蓝晶石的粒度范围为50至800微米，优选200至600微米。
[0106]在本发明中，所述刚玉磨料的粒度范围为250至600微米。
[0107]在本发明中，所述蓝晶石的硬度范围为4至7摩氏硬度。优选地，所述蓝晶石的硬度小于刚玉磨料的硬度。
[0108]在本发明中，所述蓝晶石的纯度为蓝晶石质量百分比含量90%至100%。
[0109]在本发明中，所述刚玉磨料选自白刚玉、棕刚玉、锆刚玉、铬刚玉、以及上述一种或 多种的组合。
[0110]在本发明中，所述陶瓷结合剂是玻化粘结材料，其成分包括:高岭土、硼砂和助熔 齐U，可由 申请人:自行配制。
[0111]在本发明中，所述陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°c的色料，所述色料在所 述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至10%。
[0112]在本发明中，所述色料选自铬绿，深铬绿，深蓝，镨黄，栗棕，黑棕，锆铁红和紫色色 料。较佳地，所述色料为铬绿色料，其成分包括:铬、铝、氧元素的组合物。
[0113]在本发明的第五方面，提供了一种生产用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨 具的方法，其步骤包括:
[0114]步骤一:将刚玉磨料与蓝晶石混合；
[0115]步骤二:将刚玉磨料及蓝晶石的混合磨料放入搅拌机；
[0116]步骤三:加入陶瓷结合剂进行搅拌，并形成浆料；
[0117]步骤四:将浆料称重并压制成预制件；
[0118]步骤五:将预制件送入窑炉烧制。
[0119]较佳地，步骤一中，蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的9%至45%。
[0120]较佳地，步骤三中，还包括在陶瓷结合剂中加入显色温度高于900°C的色料的步骤。
[0121]较佳地，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至10%。
[0122]在本发明中，所述陶瓷结合剂磨具的烧成温度在900_950°C之间，从而可以与蓝晶 石很好地匹配，不会产生蓝晶石在高温烧结时产生不可逆膨胀，直接导致砂轮制备失败的 问题。
[0123]实施例
[0124]下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。下列实施例仅用于解释和说明本发 明，而不构成对本发明范围的限制。
[0125]实施例1:使用23体积％的蓝晶石制备陶瓷结合剂磨具
[0126]根据以下配方，按照本发明所述的方法制备陶瓷结合剂磨具:
[0127]48体积％的磨料，其中，所述磨料由23体积％的蓝晶石(35筛目(mesh)，购自弗 吉尼亚蓝晶石开采公司(Virginia Kyanite Mining Corporation))和77体积％的白刚玉 (购自济宁运河金刚砂厂，46#)组成，以所述磨料的体积计；
[0128]10体积％的陶瓷结合剂(即， 申请人:自行配制的玻化粘结材料)；
[0129]2质量％的铬绿色料(购自淄博福禄新型材料有限责任公司)，以所述陶瓷结合剂 的质量计。
[0130]按照本领域常规方法测试制得的陶瓷结合剂磨具的“磨削深度(MDBB)”，结果如下 表I所示。
[0131]实施例2:使用30体积％的蓝晶石制备陶瓷结合剂磨具
[0132]除了使用由30体积％的蓝晶石和70体积％的刚玉组成的磨料，按与实施例1所示相同的配方，按照本发明所述的方法制备陶瓷结合剂磨具。
[0133]按照本领域常规方法测试制得的陶瓷结合剂磨具的“磨削深度(MDBB)”，结果如下 表I所示。
[0134]制得的陶瓷结合剂磨具的外观如图2所示。从图2中可以看出，在制得的砂轮表 面形成均一的颜色，无明显的暗点，从而使得砂轮的外表美观。
[0135]实施例3:使用30体积％的蓝晶石制备陶瓷结合剂磨具
[0136]除了使用3质量％的铬绿色料，按与实施例2所示相同的配方，按照本发明所述的 方法制备陶瓷结合剂磨具。
[0137]按照本领域常规方法测试制得的陶瓷结合剂磨具的“磨削深度(MDBB)”，结果如下 表I所示。
[0138]制得的陶瓷结合剂磨具的外观如图3所示。从图3中可以看出，在制得的砂轮表 面形成均一的颜色，无明显的暗点，从而使得砂轮的外表美观。
[0139]实施例4:使用34体积％的蓝晶石制备陶瓷结合剂磨具
[0140]除了使用由34体积％的蓝晶石和66体积％的刚玉组成的磨料，按与实施例1所 示相同的配方，按照本发明所述的方法制备陶瓷结合剂磨具。
[0141]按照本领域常规方法测试制得的陶瓷结合剂磨具的“磨削深度(MDBB)”，结果如下 表I所示。
[0142]实施例5:使用40体积％的蓝晶石制备陶瓷结合剂磨具
[0143]除了使用由40体积％的蓝晶石和60体积％的刚玉组成的磨料，按与实施例1所 示相同的配方，按照本发明所述的方法制备陶瓷结合剂磨具。
[0144]按照本领域常规方法测试制得的陶瓷结合剂磨具的“磨削深度(MDBB)”，结果如下 表I所示。
[0145]比较例1:使用0体积％的蓝晶石制备陶瓷结合剂磨具
[0146]除了使用由100体积％的刚玉组成的磨料，按与实施例1所示相同的配方，按照本 领域常规方法制备陶瓷结合剂磨具。
[0147]按照本领域常规方法测试制得的陶瓷结合剂磨具的“磨削深度(MDBB)”，结果如下 表I所示。
[0148]表I
[0149]
【权利要求】
1.一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具，包括刚玉磨料，蓝晶石，以及陶瓷结合剂，其中，蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的9%至45%。
2.如权利要求1所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的14%至20%。
3.如权利要求1所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的20%至26%。
4.如权利要求1所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的26%至33%。
5.如权利要求1所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的33%至41%。
6.如权利要求1至5中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的粒度范围为50至800微米。
7.如权利要求6所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的粒度范围为200至 600微米。
8.如权利要求1至5中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述刚玉磨料的粒度范围为250至600微米。
9.如权利要求1至5中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的硬度范围为4至7摩氏硬度。
10.如权利 要求9所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的硬度小于刚玉磨料的硬度。
11.如权利要求1至5中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的纯度为蓝晶石质量百分比含量90%至100%。
12.如权利要求1至5中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述刚玉磨料选自白刚玉、棕刚玉、锆刚玉、铬刚玉、以及上述一种或多种的组合。
13.如权利要求1所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述陶瓷结合剂是玻化粘结材料，其成分包括:高岭土、硼砂和助熔剂。
14.如权利要求1或13所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°C的色料，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至 10%。
15.如权利要求14所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述色料选自铬绿，深铬绿， 深蓝，镨黄，栗棕，黑棕，锆铁红和紫色色料。
16.如权利要求15所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述色料为铬绿色料，其成分包括:铬、铝、氧元素的组合物。
17.一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具，包括，以所述磨具的体积计，以下组分:44体积％至52体积％的磨料，其中，以所述磨料的体积计，包括9 %至45 %的蓝晶石以及55%至91%的刚玉磨料；5体积％至15体积％的陶瓷结合剂；以及余量体积的气孔。
18.如权利要求17所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述磨料包括14体积％至20 体积％的蓝晶石以及80体积％至86体积％的刚玉磨料。
19.如权利要求17所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述磨料包括20体积％至26 体积％的蓝晶石以及74体积％至80体积％的刚玉磨料。
20.如权利要求17所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述磨料包括26体积％至体积33%的蓝晶石以及67体积％至74体积％的刚玉磨料。
21.如权利要求17所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述磨料包括33体积％至41 体积％的蓝晶石以及59体积％至67体积％的刚玉磨料。
22.如权利要求17至21中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的粒度范围为50至800微米。
23.如权利要求22所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的粒度范围为200 至600微米。
24.如权利要求17至21中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述刚玉磨料的粒度范围为250至600微米。
25.如权利要求17至21中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的硬度范围为4至7摩氏硬度。
26.如权利要求25所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的硬度小于刚玉磨料的硬度。
27.如权利要求17至21中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的纯度为蓝晶石质量百分比含量90%至100%。
28.如权利要求17至21中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述刚玉磨料选自白刚玉、棕刚玉、锆刚玉、铬刚玉、以及上述的一种或多种的组合。
29.如权利要求17所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述陶瓷结合剂是玻化粘结材料，其成分包括:高岭土、硼砂和助熔剂。
30.如权利要求17或29所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°C的色料，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至 10%。
31.如权利要求30所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述色料选自铬绿，深铬绿， 深蓝，镨黄，栗棕，黑棕，锆铁红和紫色色料。
32.如权利要求31所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述色料为铬绿色料，其成分包括:铬、铝、氧元素的组合物。
33.一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具，包括，以所述磨具的重量计，以下组分:82重量％至95重量％的磨料,其中，以所述磨料的重量计，包括8重量％至44重量％ 的蓝晶石以及56重量％至92重量％的刚玉磨料；以及5重量％至18重量％的陶瓷结合剂。
34.如权利要求33所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述磨料包括13重量％至20 重量％的蓝晶石以及80重量％至87重量％的刚玉磨料。
35.如权利要求33所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述磨料包括19重量％至25重量％的蓝晶石以及75重量％至81重量％的刚玉磨料。
36.如权利要求33所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述磨料包括25重量％至32 重量％的蓝晶石以及68%重量至75重量％的刚玉磨料。
37.如权利要求33所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述磨料包括31重量％至40 重量％的蓝晶石以及60重量％至69重量％的刚玉磨料。
38.如权利要求33至37中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的粒度范围为50至800微米。
39.如权利要求38所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的粒度范围为200 至600微米。
40.如权利要求33至37中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述刚玉磨料的粒度范围为250至600微米。
41.如权利要求33至37中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的硬度范围为4至7摩氏硬度。
42.如权利要求41所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的硬度小于刚玉磨料的硬度。
43.如权利要求33至37中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述蓝晶石的纯度为蓝晶石质量百分比含量90%至100%。
44.如权利要求33至37中任一项所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述刚玉磨料选自白刚玉、棕刚玉、锆刚玉、铬刚玉、以及上述的一种或多种的组合。
45.如权利要求33所述 的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述陶瓷结合剂是玻化粘结材料，其成分包括:高岭土、硼砂和助熔剂。
46.如权利要求33或45所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°C的色料，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至 10%。
47.如权利要求46所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述色料选自铬绿，深铬绿， 深蓝，镨黄，栗棕，黑棕，锆铁红和紫色色料。
48.如权利要求47所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述色料为铬绿色料，其成分包括:铬、铝、氧元素的组合物。
49.一种用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具，包括刚玉磨料，蓝晶石，陶瓷结合剂，其中，陶瓷结合剂中还包括显色温度高于900°C的色料，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至10%。
50.如权利要求49所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述色料选自铬绿，深铬绿， 深蓝，镨黄，栗棕，黑棕，锆铁红和紫色色料。
51.如权利要求35所述的陶瓷结合剂磨具，其特征在于，所述色料为铬绿色料，其成分包括:铬、铝、氧元素的组合物。
52.一种生产用于微电子行业模具加工的陶瓷结合剂磨具的方法，其步骤包括:步骤一:将刚玉磨料与蓝晶石混合；步骤二:将刚玉磨料及蓝晶石的混合磨料放入搅拌机；步骤三:加入陶瓷结合剂进行搅拌，并形成浆料；步骤四:将浆料称重并压制成预制件；步骤五:将预制件送入窑炉烧制。
53.如权利要求52所述的方法，其特征在于，步骤一中，蓝晶石的体积占刚玉磨料和蓝晶石的总体积的9%至45%。
54.如权利要求52所述的方法，其特征在于，步骤三中，还包括在陶瓷结合剂中加入显色温度高于900°C的色料的步骤。
55.如权利要求54所述的方法，其特征在于，所述色料在所述陶瓷结合剂中的质量百分比范围为1%至10%。
【文档编号】B24D18/00GK103567888SQ201210269694
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月31日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】张大明 申请人:圣戈班研发（上海）有限公司, 圣戈班磨料磨具(上海)有限公司