CN104994995A

CN104994995A - 颗粒材料及其形成方法

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Publication number: CN104994995A
Application number: CN201380073007.XA
Authority: CN
Inventors: T·H·潘萨瑞拉; D·O·耶内尔; M·D·卡瓦诺; A·J·布兰德斯
Original assignee: Saint Gobain Industrial Ceramics Inc
Current assignee: Saint Gobain Ceramics and Plastics Inc
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2033-12-30
Also published as: JP2020023436A; US9074119B2; WO2014106173A9; CN104994995B; KR101818946B1; US9676982B2; JP2016503731A; EP2938459A1; KR20150103702A; JP6905018B2; EP2938459B1; US20150267099A1; US20140182216A1; WO2014106173A1; EP2938459A4; JP2018020956A

Abstract

本发明提供了一种具有本体的颗粒材料，所述本体包括第一相和第二相，所述第一相具有以第一相的总重量计至少约70wt％的氧化铝，所述第二相包含磷，其中所述本体包含以本体的总重量计至少约0.1wt％的第二相，且其中所述第二相具有不大于约1微米的平均晶粒尺寸。

Description

颗粒材料及其形成方法

技术领域

如下涉及颗粒材料，如包括第一相和第二相的颗粒材料，以及涉及形成颗粒材料的方法。

背景技术

磨粒和由磨粒制得的研磨制品可用于各种材料去除操作，包括碾磨、精整和抛光。取决于研磨材料的类型，这种磨粒可用于在物品制造中成形或碾磨多种材料和表面。迄今为止已配制具有特定几何形状的某些类型的磨粒(如三角形磨粒)以及掺入这种物体的研磨制品。参见例如美国专利No.5,201,916、No.5,366,523和No.5,984,988。

已用于制备具有指定形状的磨粒的三种基本技术为(1)熔化、(2)烧结和(3)化学陶瓷。在熔化过程中，磨粒可由其面可为经雕刻的或未经雕刻的冷却辊、将熔融材料倒入其中的模具或浸入氧化铝熔体中的散热材料成形。参见例如美国专利No.3,377,660，其公开了包括如下步骤的过程：使熔融研磨材料由炉中流动至冷的旋转浇铸滚筒上、快速固化所述材料以形成薄的半固体弯曲片材、使用压力辊使所述半固体材料致密化，然后通过使用快速驱动的经冷却的传送带将半固体材料的条带拉引离开滚筒而反转所述条带的曲率，从而使所述条带部分破裂。

在烧结过程中，磨粒可由粒度为至多10微米直径的耐火粉末形成。粘结剂连同润滑剂和合适的溶剂(例如水)可添加至粉末中。所得混合物、混合物或浆料可成形为具有各种长度和直径的薄片或棒。参见例如美国专利No.3,079,242，其公开了一种由煅烧铝土矿材料制备磨粒的方法，所述方法包括如下步骤(1)将材料减小至细粉，(2)在正压下压实，并将所述粉末的细粒成型为晶粒尺寸的附聚物，和(3)在铝土矿的熔化温度以下的温度下烧结粒子的附聚物，以引起粒子的限制重结晶，由此直接产生目标尺寸的研磨晶粒。

化学陶瓷技术涉及将任选地在与其他金属氧化物前体的溶液的混合物中的胶体分散体或水溶胶(有时称为溶胶)转化为凝胶或抑制组分的流动性的其他物理状态，干燥，并烧制而获得陶瓷材料。参见例如美国专利No.4,744,802和No.4,848,041。

行业中仍然需要磨粒的改进性能、寿命和效率，以及使用磨粒的研磨制品。

发明内容

根据一个方面，一种制备颗粒材料的方法包括提供原料粉末，将添加剂包括于原料粉末中，以及形成具有本体的颗粒材料，所述本体包括包含氧化物的第一相和包含添加剂的元素(包括磷)和稀土元素的第二相，其中所述第二相基本上均匀地分布遍及本体中。

根据另一方面，一种颗粒材料包括本体，所述本体包括第一相和第二相，所述第一相具有以第一相的总重量计至少约70wt％的氧化铝，所述第二相包含磷，其中所述本体包含以本体的总重量计至少约0.1wt％的第二相，且其中所述第二相具有不大于约1微米的平均晶粒尺寸。

在另一方面，一种颗粒材料具有本体，所述本体包括包含氧化铝的第一相和包含磷和稀土元素的第二相，其中所述第二相不均匀地分散遍及所述本体，且其中所述第一相具有不大于约10微米的平均晶粒尺寸。

对于另一方面，一种材料包括本体，所述本体包括包含氧化铝的第一相和包含磷和稀土元素的第二相，其中所述第二相基本上均匀地分散遍及所述本体。

根据又一方面，一种研磨颗粒材料具有本体，所述本体包括包含α氧化铝的第一相和包含独居石(LaPO₄)的第二相，其中所述独居石设置于氧化铝的晶粒之间，且其中所述第二相基本上均匀地分散遍及所述本体。

对于又一方面，颗粒材料的批料具有至少一个预定分类特性，其中所述批料的颗粒材料中的每一个具有本体，所述本体包括包含α氧化铝的第一相和包含磷的第二相。

在一个方面，一种成形磨粒具有包括第一相和第二相的本体，所述第二相包含独居石(LaPO₄)。

在一个特定方面，一种研磨制品包括粘合材料和研磨颗粒材料，所述研磨颗粒材料具有本体，所述本体包括包含氧化铝的第一相和包含磷的第二相，其中所述第二相基本上均匀地分散遍及所述本体。

而且，在又一方面，一种颗粒材料具有本体，所述本体包括第一相和包含独居石(LaPO₄)的第二相，其中所述第二相设置于所述第一相的晶粒之间。

对于另一方面，一种颗粒材料具有本体，所述本体包括包含氧化铝的第一相和包含磷的第二相，其中所述第二相设置于所述第一相的域之间。

附图说明

通过参照附图，本公开可更好地得以理解，且本公开的许多特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。

图1包括示出了根据一个实施例的形成颗粒材料的方法的流程图。

图2A包括根据一个实施例的颗粒材料的本体的图示，所述颗粒材料具有基本上均匀地分散于本体内的第二相。

图2B包括根据一个实施例的颗粒材料的图示，所述颗粒材料具有不均匀分散于本体内的第二相。

图2C包括根据一个实施例的颗粒材料的图示，所述颗粒材料包括不均匀分散于本体内的第二相。

图3A包括根据一个实施例的磨粒的透视图图示。

图3B包括图3A的磨粒的横截面图示。

图4包括根据一个实施例的成形磨粒的侧视图。

图5包括根据一个实施例的包括颗粒材料的研磨制品。

图6-11包括根据一个实施例的限定成形磨粒的示例性颗粒材料。

图12A-12B包括根据一个实施例的颗粒材料的SEM图片。

图13包括对于常规粒子和代表一个实施例的颗粒材料之间的对比研磨测试，比磨削能相对于去除的累积材料的图。

图14包括根据一个实施例的颗粒材料的SEM图片。

图15包括根据一个实施例的颗粒材料的SEM图片。

图16包括根据一个实施例的颗粒材料的SEM图片。

图17包括对于在代表本文的实施例的样品上的研磨测试，比磨削能相对于去除的累积材料的图。

具体实施方式

如下涉及形成具有某些组成的颗粒材料(包括磨粒、成形磨粒等的形式的颗粒材料)的方法。颗粒材料可用于各种制品中，包括例如研磨制品，包括例如固定磨料，如粘结研磨制品、涂布研磨制品等。

图1包括示出了根据一个实施例的形成颗粒材料的方法的流程图。如所示，方法可通过提供原料粉末而在步骤101处开始。在至少一个实施例中，原料粉末可为选自氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物、硼氧化物和它们的组合的材料。在某些情况中，原料粉末可包括氧化物。此外，原料粉末可包括氧化铝，并可基本上由氧化铝组成。在一个实施例中，原料粉末可包括水合氧化铝。在另一实施例中，原料粉末可包括α氧化铝。

如本文所述，原料粉末可包括接种材料，如通过接种加工途径加工的材料。即，例如，原料可包括晶种材料，所述晶种材料可为构造为控制原料粉末内特定结晶相的生长的化合物、络合物或元素。接种原料粉末可包括少量的晶种材料，所述晶种材料可在原料粉末的进一步加工过程中促进特定结晶相的形成。本文描述一个非限制性的接种加工途径。在其他情况中，原料粉末可包括未接种材料，并可基本上不含晶种材料。

提供原料粉末可包括通过获得铝土原料而合成颗粒材料。尽管某些铝土原料可商业购得，但在其他情况中，可制得铝土原料。根据一个实施例，形成过程可包括诸如如下的过程：分散、混合、胶凝、接种、煅烧、成形、印刷、模制、挤出、压制、干燥、粉碎、筛分、分类和它们的组合。

如本文所述，可通过制造粉末，包括例如根据接种途径制造铝土原料而获得原料粉末。在一个实施例中，铝土原料可在悬浮体(或者溶胶或浆料)中包含勃姆石前体和勃姆石晶种，所述悬浮体(或者溶胶或浆料)可被热处理(或者通过水热处理)以将勃姆石前体转化为由粒子或微晶形成的勃姆石颗粒材料。术语“勃姆石”通常在本文用于表示氧化铝水合物，包括矿物勃姆石(通常为Al2O3·H2O，并具有大约15％的水含量)，以及拟薄水铝石(具有高于15％的水含量，如20-38重量％)。应注意，勃姆石(包括拟薄水铝石)具有特定且可辨认的晶体结构，并因此具有独特的X射线衍射图案，且同样区别于其他铝土材料，所述其他铝土材料包括其他水合氧化铝，如ATH(氢氧化铝)(用于制造勃姆石颗粒材料的本文所用的常见前体材料)。

在形成合适的勃姆石颗粒材料之后，可进行热处理过程以完成多晶转变，所述多晶转变去除水，并形成氧化铝材料。根据一方面，勃姆石颗粒材料可具有相对细长的形态，所述相对细长的形态在本文通常以第一(和第二和第三)纵横比描述，并在以下更详细地描述，且勃姆石的形态在原料颗粒材料中极大保持。

第一纵横比定义为最长尺寸与垂直于最长尺寸的下一最长尺寸的比例，并通常不小于2∶1，优选不小于3∶1、4∶1或6∶1。特别参照针状粒子，粒子还可特征在于第二纵横比，所述第二纵横比定义为第二最长尺寸与第三最长尺寸的比例。第二纵横比通常不大于3∶1，通常不大于2∶1，或甚至1.5∶1，时常约1∶1。第二纵横比通常描述在垂直于最长尺寸的平面中的粒子的横截面几何形状。应注意，由于术语纵横比在本文用于表示最长尺寸与下一最长尺寸的比例，其可称为第一纵横比。

或者，勃姆石颗粒材料可具有板状或薄片状轮廓，通常具有细长结构，所述细长结构具有与针状粒子相关的上述第一纵横比。然而，薄片状粒子通常具有相对的主表面，所述相对的主表面通常为平面的，并通常彼此平行。另外，薄片状粒子可特征在于具有比针状粒子的第二纵横比更大的第二纵横比，其通常不小于约3∶1，如不小于约6∶1，或甚至不小于10∶1。

通过引晶过程而形成的勃姆石颗粒材料的形态可具有相对较细的粒子或微晶尺寸。通常，平均勃姆石材料粒度不大于约1000纳米，并落入约100至1000纳米的范围内。其他实施例具有甚至更细的平均粒度(如不大于约800纳米，750纳米，600纳米，500纳米，400纳米)，和甚至平均粒度小于300纳米的粒子(表示细颗粒材料)。如本文所用，与高纵横比勃姆石颗粒材料相关的“平均粒度”用于表示粒子的平均最长或长度尺寸。

除了勃姆石颗粒材料的纵横比和平均粒度之外，勃姆石颗粒材料的形态还可以比表面积表征。这里，可使用通常可得的BET技术来测量勃姆石颗粒材料的比表面积。根据本文的实施例，勃姆石颗粒材料可具有通常不小于约10m²/g，如不小于约50m²/g、70m²/g、或不小于约90m²/g的相对较高的比表面积。由于比表面积随粒子形态以及粒度而变化，通常实施例的比表面积小于约400m²/g，如小于约350或300m²/g。表面积的具体范围为约75m²/g至200m²/g。

转向可制备引晶的勃姆石颗粒材料的过程的细节，通常椭圆形、针状或薄片状勃姆石通过如上述共同所有的专利即美国专利4,797,139中通常描述的水热处理由勃姆石前体(通常为铝土材料，包括铁铝氧石矿物)形成。更具体地，勃姆石颗粒材料可通过如下方式形成：在悬浮体中组合勃姆石前体和勃姆石晶种，使所述悬浮体(或者溶胶或浆料)暴露于热处理以引起原料向勃姆石颗粒材料的转化，所述转化还受到悬浮体中提供的勃姆石晶种的影响。加热通常在自生环境中(即在高压釜中)进行，使得在加工过程中产生高压。悬浮体的pH通常选择为小于7或大于8的值，且勃姆石晶种材料可具有比约0.5微米更细的粒度。通常，晶种粒子以大于勃姆石前体(计算为Al₂O₃)的约1重量％的量存在，且加热在大于约120℃(如大于约125℃，或甚至大于约130℃)的温度下和自体产生的压力(通常大约30psi)下进行。

在热处理(如通过水热处理)和勃姆石转化之后，通常例如通过超滤过程或通过用以蒸发剩余液体的热处理而去除液体含量。之后，通常将所得块体压碎至例如100目。应注意，本文描述的粒度通常描述通过加工而形成的单独的粒子，而不是可在某些实施例中保留的聚集体(例如对于需要聚集的材料的那些产品)。

在勃姆石颗粒材料的形成过程中，可改变某些加工变量以获得所需的形态。这些变量包括重量比(即勃姆石前体与勃姆石晶种的比例)、在加工过程中所用的酸或碱的特定类型或物种(以及相对pH水平)、和体系的温度(其直接与自生水热环境中的压力成比例)。

合适的酸和碱包括无机酸(如硝酸)、有机酸(如甲酸)、氢卤酸(如盐酸)和酸式盐(如硝酸铝和硫酸镁)。有效的碱包括，例如，胺(包括氨)、碱金属氢氧化物(如氢氧化钾)、碱土金属氢氧化物(如氢氧化钙)、和碱式盐。

在形成可作为用于根据本文的实施例的之后的过程中的原料粉末的勃姆石颗粒材料之后，方法还可包括热处理所述勃姆石颗粒材料以形成铝土材料。根据一个特定实施例，热处理可包括在一定温度下煅烧勃姆石颗粒材料，所述温度足以引起向氧化铝的特定相(例如γ、δ、θ、α)或氧化铝的相的组合的转化，从而提供合适的铝土材料。为了阐明的目的，铝土材料为包含大多数含量(wt％)的氧化铝(Al2O3)，优选包含至少约80wt％，至少90wt％，至少95wt％的氧化铝，或甚至基本上由氧化铝组成的材料。而且，勃姆石颗粒材料可在热处理之前用于其他过程，包括例如提供添加剂，这在本文更详细地描述。

再次参照图1，在步骤101并提供原料之后，方法可通过将添加剂包括于原料粉末中而在步骤103处继续。根据一个实施例，包括添加剂的过程可包括沉浸过程，所述沉浸过程可包括将添加剂提供至原料粉末的孔隙中。原料粉末的孔隙率可通过自然或人工过程获得。例如，原料粉末可首先通过其他技术(如煅烧)处理以促进多孔原料粉末的形成，之后，可将添加剂添加至原料粉末中以促进沉浸。而且，如本文将描述，在煅烧之前或之后可使用一种或多种过程来促进添加剂的包括。

在某些情况中，沉浸的过程可包括使用添加剂使原料粉末的孔隙饱和。饱和可包括用添加剂填充原料粉末的孔隙体积的至少一部分。而且，饱和过程可包括用添加剂填充孔隙的大部分，更特别地可包括用添加剂填充原料粉末的基本上全部的总孔隙体积。所述饱和过程(其还可包括过饱和过程)可使用包括但不限于如下的过程：浸泡、混合、搅拌、将压力增加至大气条件以上、将压力降低至大气条件以下、特定的大气条件(例如惰性气氛、还原气氛、氧化气氛)、加热、冷却以及它们的组合。在至少一个特定实施例中，包括的过程可包括在含有添加剂的溶液中浸泡原料粉末。

在某些情况中，添加剂可包含超过一种组分。例如，添加剂可包含第一组分和不同于所述第一组分的第二组分。根据一个实施例，第一组分可包含稀土元素，更特别地包含含有至少一种稀土元素的化合物。根据某些实施例，第一组分可包含盐，并可作为包含稀土元素的溶液存在。例如，第一组分可包含硝酸盐溶液。在一个特定实施例中，稀土元素可包括镧(La)，更特别地可包括硝酸镧。

如上所述，添加剂可包含不同于第一组分的第二组分。例如，第二组分可包含诸如磷的元素。另外，第二组分可作为包含磷的化合物存在。对于某些实施例，第二组分可包含含有磷的溶液。一些合适的溶液可包括pH可小于约7的酸、pH可大于约7的碱、或者中性溶液。在一个特定情况中，第二组分可包含氢，更特别地可作为磷酸(H₃PO₄)存在。

包括添加剂的过程可将第一组分和第二组分的特定组合包括于原料粉末中。例如，在一个实施例中，包括添加剂的过程可包括在第一时间提供第一组分和在第二时间提供第二组分。第一时间和第二时间可彼此相同，使得第一组分和第二组分可同时添加至原料粉末中。而且，在另一实施例中，第一组分和第二组分可在不同的时间添加至原料粉末中。例如，第一组分可在第二组分之前添加。或者，第一组分可在第二组分之后添加。

包括添加剂的过程可包括在将第一组分添加至原料粉末中与将第二组分添加至原料粉末中之间进行至少一个过程。例如，可在添加第一组分与第二组分之间进行的一些示例性过程可包括混合、干燥、加热、煅烧和它们的组合。在一个特定实施例中，包括添加剂的过程可包括将第一组分提供至原料粉末中、在将第一组分添加至原料粉末中之后加热原料粉末、以及在加热原料和第一组分之后将第二组分提供至原料粉末和第一组分中。应了解这种加热过程可包括煅烧过程。

煅烧过程可包括将原料粉末加热至适于去除特定挥发性组分，并促进多孔原料的形成的温度。在一个特定情况中，煅烧过程可在至少约300℃的温度下进行。在其他情况中，煅烧温度可更大，如至少约600℃，至少约700℃，或甚至至少约750℃。而且，煅烧过程可在不大于约1200℃，如不大于约1000℃，或甚至不大于约900℃的温度下进行。应了解，煅烧过程可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的温度下进行。

根据可选择的实施例，包括添加剂的过程可包括掺杂过程。掺杂可包括其中在进行某些过程(特别是原料粉末的煅烧)之前添加剂与原料粉末组合的过程。根据本文的实施例，掺杂过程也可使用包含第一组分和第二组分的添加剂。特别地，第一组分和第二组分均可在煅烧过程之前添加至原料粉末中。

再次参照图1，在完成步骤103处的将添加剂包括于原料粉末中的过程之后，方法可通过形成颗粒材料而在步骤105处继续。颗粒材料可包括本体，所述本体具有包含氧化物的第一相和包含添加剂的至少一种元素(包括例如磷、稀土元素和它们的组合)的第二相。

形成过程可包括组合添加剂的第一组分和第二组分，以形成存在于颗粒材料内的第二相的前体。在至少一个实施例中，形成过程可包括添加剂的反应，更特别地可包括添加剂的第一部分的至少一种元素与添加剂的第二部分的至少一种元素之间的化学反应，以形成第二相的前体的形式的化学产物。例如，在一个情况中，第二相的前体可包括水合化合物，更特别地包括包含磷和稀土元素的化合物，甚至更特别地，第二相的前体可包括磷稀土矿(La)PO₄·(H₂O)，所述磷稀土矿(La)PO₄·(H₂O)可包括包含至少一种稀土元素和磷酸盐的化合物的水合形式。

根据一个实施例，形成过程还可包括将第二相的前体转化为第二相。在一个实施例中，将第二相的前体转化为第二相的过程可包括应用或改变温度、压力、大气和它们的组合中的至少一者。将第二相的前体转化为第二相可包括某些物种(包括例如水)的挥发。此外，转化过程可包括结晶或第二相的前体的结晶结构的改变。在另一实施例中，转化过程可包括致密化。

根据一个特定实施例，将第二相的前体转化为第二相的过程可包括烧制原料和第二相的前体。烧制过程可包括烧结过程，包括材料的致密化和第一相的高温相(包括例如α氧化铝)的形成。烧制可在至少约500℃，如至少约700℃或甚至至少约800℃的温度下进行。而且，烧制可在不大于约1200℃，如不大于1100℃或甚至不大于约1000℃的温度下进行。应了解，烧制可在如上最小温度和最大温度中的任意者之间的范围内的温度下进行。

此外，应了解烧结可在特定气氛下进行特定时间。例如，烧结可在环境条件下进行至少约1分钟，或甚至至少约4分钟，至少约1小时，如至少约2小时，或甚至至少约3小时。此外，在烧结过程中所用的气氛可包括氧化气氛、还原气氛或惰性气氛。

根据一个实施例，在进行形成过程之后，颗粒材料可具有至少约95％理论密度的密度。在其他情况中，颗粒材料可具有更大的密度，如至少约96％或甚至至少约97％理论密度。

在进行形成过程之后，颗粒材料可具有不大于约100m²/g的比表面积。在其他实施例中，颗粒材料的比表面积可不大于约90m²/g，如不大于80m²/g，或甚至不大于约10m²/g，或甚至不大于约1m²/g。而且，颗粒材料的比表面积可为至少约0.01m²/g，或甚至至少约0.05m²/g。应了解，颗粒材料的比表面积可在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

在另一实施例中，颗粒材料可具有本体，所述本体具有可选自预定筛尺寸的组的平均粒度。例如，本体可具有不大于约5mm，如不大于约3mm，不大于约2mm，不大于约1mm，或甚至不大于约0.8mm的平均粒度。而且，在另一实施例中，本体可具有至少约0.1μm的平均粒度。应了解，本体可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的平均粒度。

用于磨料行业中的粒子通常在使用之前分级成给定粒度分布。这种分布通常具有从粗粒至细粒的粒度范围。在磨料领域中，该范围有时称为“粗”、“对照(control)”和“细”部分。根据磨料行业接收的分级标准而分级的磨粒对于在数值限值内的每个标称级别指定粒度分布。这些行业接受的分级标准(即磨料行业指定的标称级别)包括已知为美国国家标准协会(ANSI)标准、欧洲联盟磨料产品制造者(FEPA)标准和日本工业标准(JIS)标准的那些。

ANSI级别命名(即指定标称级别)包括：ANSI 4、ANSI 6、ANSI 8、ANSI 16、ANSI 24、ANSI 36、ANSI 40、ANSI 50、ANSI 60、ANSI 80、ANSI 100、ANSI 120、ANSI 150、ANSI 180、ANSI 220、ANSI 240、ANSI280、ANSI 320、ANSI 360、ANSI 400和ANSI 600。FEPA级别命名包括P8、P12、P16、P24、P36、P40、P50、P60、P80、P100、P120、P150、P180、P220、P320、P400、P500、P600、P800、P1000和P1200。JIS级别命名包括JIS8、JIS12、JIS 16、JIS24、JIS36、JIS46、JIS54、JIS60、JIS80、JIS 100、JIS150、JIS180、JIS220、JIS240、JIS280、JIS320、JIS360、JIS400、JIS600、JIS800、JIS 1000、JIS 1500、JIS2500、JIS4000、JIS6000、JIS8000和JIS 10,000。或者，成形磨粒20可使用符合ASTM E-11“用于测试目的的丝布和筛的标准规范(Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes)”的美国标准测试筛分级成标称筛分级别。ASTM E-11规定了根据指定粒度使用用于材料分类的安装于框架中的织造丝布的介质来设计和构建测试筛的要求。典型命名可表示为-18+20，意指粒子通过满足18号筛的ASTM E-11规定的测试筛，并保留在满足20号筛的ASTM E-11规定的测试筛上。在各个实施例中，颗粒材料可具有包括如下的标称筛分级别：-18+20、-20/+25、-25+30、-30+35、-35+40、-40+45、-45+50、-50+60、-60+70、-70/+80、-80+100、-100+120、-120+140、-140+170、-170+200、-200+230、-230+270、-270+325、-325+400、-400+450，-450+500或-500+635。或者，可使用定制筛孔尺寸，如-90+100。颗粒材料的本体可为成形磨粒的形式，如本文更详细地描述。

根据一个实施例，第一相可包含氧化铝，如α氧化铝，更特别地，可基本上由α氧化铝组成。在某些情况中，本体可形成为使得其不大于低温氧化铝相的约1wt％。如本文所用，低温氧化铝相可包括过渡相氧化铝、铝土矿或水合氧化铝(包括例如三水铝石、勃姆石、水铝石)，和含有这种化合物和矿物质的混合物。某些低温氧化铝材料也可包含一定含量的氧化铁。此外，低温氧化铝相可包含其他矿物质，如针铁矿、赤铁矿、高岭石和anastase。在特定情况中，颗粒材料可基本上由作为第一相的α氧化铝组成，并可基本上不含低温氧化铝相。

此外，颗粒材料可形成为使得本体包含不大于约1wt％的杂质元素。一些示例性的杂质元素可包括过渡金属元素、碱土金属元素、碱金属元素和它们的组合。在一个特定情况中，本体可包含有限量的水，如以本体总重量计在本体内不大于约1wt％的水含量。此外，本体可基本上不含水。

在一个方面，颗粒材料可具有包含第一相的本体，所述第一相具有以第一相的总重量计至少约70wt％的氧化铝。对于其他实施例，本体可包含以第一相的总重量计至少约71wt％的氧化铝，如至少约75wt％，至少约77wt％，至少约80wt％，至少约83wt％，至少约85wt％，至少约88wt％，至少约90wt％，至少约93wt％，至少约95wt％，或甚至基本上由氧化铝组成。

此外，颗粒材料可具有包含以本体的总重量计至少约70wt％的第一相的本体。在其他情况中，第一相的总含量可更大，如以本体的总重量计至少约75wt％，至少约77wt％，至少约80wt％，至少约83wt％，至少约85wt％，至少约88wt％，至少约90wt％，至少约93wt％，或甚至至少约95wt％。而且，本体可包含以本体的总重量计不大于约99.5wt％，不大于约99wt％，或甚至不大于约98wt％的第一相。应了解，本体内的第一相的总含量可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。

在另一实施例中，颗粒材料可包含第一相，所述第一相具有限定平均晶粒尺寸不大于约500μm的微晶的晶粒。而且，在其他情况中，第一相的平均晶粒尺寸可不大于约250μm，如不大于约100μm，不大于约50μm，或甚至不大于约1μm。而且，在至少一个实施例中，第一相可具有至少约1nm的平均晶粒尺寸。应了解，第一相的平均晶粒尺寸可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

如本文所述，本体还可包含第二相。对于根据本文的实施例的某些颗粒材料，本体可基本上由第一相和第二相组成。在一种情况中，本体可包含以本体的总重量计至少0.1wt％的第二相。对于其他实施例，本体内第二相的含量可跟大，如至少约0.2wt％，至少约0.3wt％，至少约0.5wt％，至少约0.6wt％，至少约0.7wt％，至少约0.9wt％，至少约1.0wt％，或甚至至少约1.1wt％。而且，本体内第二相的含量可受限，使得其可不大于约30wt％，如不大于约20wt％，不大于约15wt％，不大于约13wt％，不大于约12wt％，不大于约10wt％，不大于约9wt％，不大于约8wt％，不大于约7wt％，不大于约6wt％，不大于约5wt％，不大于约4wt％，不大于约3wt％，或甚至不大于约2wt％。应了解，本体内第二相的含量可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。

第二相可与第一相在平均晶粒尺寸、组成、含量、晶体结构和它们的组合中的至少一者上不同。在某些情况中，第二相可包含稀土元素，更特别地包含镧系元素。稀土元素的一些合适的例子可包括诸如La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm和它们的组合的材料。对于某些实施例，稀土元素可包括镧，更特别地可基本上由镧组成。第二相可基本上由单个稀土元素组成。第二相可基本上不含某些元素，如Ce、Nd、Sm和它们的组合。

根据一个实施例，第二相可包含氧化物。此外，第二相可包含磷酸盐。在特定情况中，第二相可包含主要含量的磷酸盐和至少一种稀土元素。例如，第二相可基本上由磷酸盐和至少一种稀土元素组成，更特别地可基本上由独居石(LaPO₄)组成。此外，第二相可基本上由结晶材料组成。此外，第二相可包含具有单斜结晶结构的结晶材料。例如，第二相可基本上由结晶相组成，进一步地可基本上由单斜结晶结构组成。

根据一个实施例，本体可包括比例(W1/W2)，其中W1表示本体的第一相的重量百分比，W2表示本体内的第二相的重量百分比。在至少一个方面，比例(W1/W2)可为至少约1，如至少约1.1，至少约1.5，至少约2，至少约3，至少约5，至少约8，至少约10，至少约15，至少约20，至少约50，或甚至至少约70。而且，在另一实施例中，比例(W1/W2)可不大于约100，或甚至不大于约95。应了解，本体可具有在如上提供的最小值和最大值中的任意者之间的范围内的比例(W1/W2)。

颗粒材料可具有本体，所述本体包括第一相和第二相的晶粒的尺寸的特定比例。例如，本体可包括具有第一平均晶粒尺寸的第一相和具有第二平均晶粒尺寸的第二相。在某些情况中，第二相的第二平均晶粒尺寸可小于第一相的晶粒的第一平均晶粒尺寸。此外，在至少一个方面，本体可具有比例(G1/G2)，其中G1表示第一相的平均晶粒尺寸，G2表示第二相的平均晶粒尺寸。根据一个特定实施例，比例(G1/G2)可为至少约1.1，如至少约1.5，至少约2，至少约3，至少约5，至少约8，至少约10，至少约15，至少约20，或甚至至少约50。而且，在至少一个实施例中，比例(G1/G2)可不大于约500，如不大于约200，或甚至不大于约100。应了解，本体可包括在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内的比例(G1/G2)。

在一个实施例中，本体可包含平均晶粒尺寸不大于500μm的第二相。在其他情况中，第二相的平均晶粒尺寸可更小，如不大于约250μm，不大于约100μm，不大于约50μm，不大于约1μm，不大于约0.8μm，不大于约0.5μm，或甚至不大于约0.2μm。而且，第二相的平均晶粒尺寸可为至少约1nm，如至少约0.01μm，或甚至至少约0.1μm。应了解，第二相可具有在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的平均晶粒尺寸。

第二相可设置于本体内存在的其他相中的任意者的域内或域之间。域可包括单个晶体或一组晶体，当在二维中观察时，所述一组晶体具有相同或基本上相同的排列。在一个实施例中，第二相可设置于其他相中的任意者的晶界处，更特别地，第二相的大部分可作为本文实施例中描述的相中的任意者之间的颗粒间相(即在晶界处晶粒之间)设置。例如，第二相的总含量的至少60％可设置于第一相的晶界处。在其他实施例中，设置于晶界处的第二相的量可更大，如第二相的至少约70％，第二相的至少约80％，第二相的至少约90％，或甚至在一些情况中基本上全部的第二相可设置于第一相的晶界处。

在又一实施例中，第二相可设置于本体内存在的其他相中的任意者的晶粒内，更特别地，第二相的大部分可作为本文实施例中描述的相中的任意者的晶粒中的任意者内的颗粒内相(即在晶粒内)设置。例如，第二相的大部分可设置于第一相的晶粒或域内。

在又一实施例中，第二相可具有特定形态。例如，在某些情况中，当在二维中观察时(例如使用SEM)，第二相可具有某个形状，包括例如但不限于等轴状、细长、椭圆形、针状、不规则等。在一个特定实施例中，第二相可具有细长形态，包括至少约1.5∶1的长度∶宽度的纵横比，其中长度为当在二维中观察时第二相的最长尺寸，宽度为垂直于所述长度延伸并限定比长度更短的尺寸的尺寸。对于其他实施例，第二相的长度∶宽度的纵横比可为至少约1.8∶1，至少约2∶1，至少约2.5∶1，至少约3∶1，或甚至至少约5∶1。应了解，这种形态可适用于本文实施例中的颗粒材料的本体内存在的相中的任意者。

根据一个实施例，本体可形成为在本体的体积内具有第二相的特定分布。例如，第二相可为本体内的完整相。此外，第二相可基本上均匀地分散于本体的整个体积中。图2A包括颗粒材料的图示，所述颗粒材料包括基本上均匀地分散于本体内的第二相。如所示，颗粒材料200包括具有本体201的粒子，所述本体201可由第一相202和第二相203形成。本体201可主要由第一相202制得，相比于第一相202，第二相203可以以较小含量存在。如进一步所示，第二相203可基本上均匀地分散遍及本体201的体积，从而如果获得本体201的不同部分的统计相关和随机取样，则不同取样中的每一个之间的第二相203的含量将基本上相同。在某些实施例中，第二相的变化(其可基于标准偏差)可不大于本体的第二相的平均值的约20％，如通过等式(AVG/STDEV)x100％所计算，其中AVG表示不同部分中的每一个的第二相的平均含量，STDEV表示取样的第二相的含量的标准偏差。

或者，第二相可不均匀分散于本体内。例如，在一个实施例中，相比于在本体的中心区域处的第二相含量，本体可在本体的周边区域处具有不同的第二相含量。在某些情况中，相比于在中心区域处的第二相含量，本体可在本体的周边区域处具有更大的第二相含量。在另一实施例中，相比于本体的中心区域，本体可在外表面处具有更大的第二相含量。而且，在一个可选择的实施例中，相比于在周边区域处的第二相含量，第二相含量可在中心区域处更大。

图2B包括颗粒材料的图示，所述颗粒材料包括不均匀分散于本体内的第二相。如所示，颗粒材料210可包括具有本体211的粒子，所述本体211可由第一相202和第二相203形成。第二相203可不均匀地分散遍及本体211的体积。特别地，相比于中心区域215内的第二相203的含量，本体211可在周边区域213内包含更大的第二相203含量。在这种情况中，第二相213显得在本体211中产生“晕轮”。本体211的周边区域213可从外表面212延伸至本体211的体积内达涵盖第二相203的至少大部分的距离。在特定情况中，周边区域213可由涵盖外表面212与边界214之间的第二相的至少约90％的区域限定，所述边界214在本体的外表面212与体积中点216之间。例如，周边区域213可包括本体的总体积的至少约5％，如至少约10％，至少约20％，或甚至至少约25％。本体211的中心区域215可为围绕本体的体积中点216并在三维延伸至边界214的区域。中心区域可为本体的总体积的至少约5％，如至少约10％，至少约20％，或甚至至少约25％。如上说明是非限制性的，应了解各种粒子可制备为形成具有不同尺寸和形状的周边区域和中心区域。

此外，应了解第二相可以以其他不均匀的方式分布遍及颗粒材料的本体的体积。例如，图2C包括根据一个实施例的颗粒材料的图示，所述颗粒材料包括不均匀分散于本体内的第二相。如所示，颗粒材料220包括具有本体221的粒子，所述本体211可由第一相202和第二相203形成。第二相203可不均匀地分散遍及本体221，特别地，第二相的含量可在本体221内在外表面222处为最大，第二相的含量可随着从外表面222朝向本体221内的体积中点226的距离增加而减小。此外，在某些情况中，颗粒材料的本体221可具有薄区域225，其中本体221的体积与厚区域227相比更小。根据一个实施例，在第二相203的不均匀分布的条件下，相比于厚区域227内的第二相203的浓度，薄区域225可具有第二相203的更大的浓度(即每单位体积的第二相的量)。

应了解，描述在本体内第二相的某些分布的前述实施例对于颗粒材料的其他相可相同。例如，如本文更详细地描述，颗粒材料可包括与第一相和第二相不同的另外的相(例如第三相，第四相，第五相等)，这些相可基本上均匀地分散于本体的体积中，或者可以以不均匀的方式分布。例如，在一个实施例中，颗粒材料可包括本体，所述本体具有第二相和第三相在本体体积内的不均匀分布。更特别地，相比于中心区域，本体可在周边区域处具有更大的第二相含量，且相比于周边区域，本体也可在中心区域处具有更大的第三相含量。而且，在其他情况中，本体可包括具有不同分布特性的多个相。例如，第二相可基本上均匀地分布遍及本体的体积，第三相可不均匀地分布遍及本体。

在某些实施例中，本体还可包括第三相，所述第三相可与第一相和第二相在平均晶粒尺寸、组成、含量、晶体结构和它们的组合中的至少一者上不同。例如，第三相可包含单个稀土元素。第三相的稀土元素可与第二相的稀土元素相同。而且，在一个可选择的实施例中，第三相的稀土元素可与第二相的稀土元素不同。根据本文的至少一个实施例，颗粒材料可包括基本上由第一相、第二相和第三相组成的本体。根据本文的实施例的其他可选择的颗粒材料可包括基本上由第一相、第二相、第三相和第四相组成的本体。在其他情况中，本体可基本上由第一相、第二相、第三相和第五相组成。

第三相可为本体内的完整相。此外，第三相可基本上均匀地分散于本体的整个体积中。或者，第三相可不均匀地分散于本体内，包括例如但不限于以本文实施例中所述的“晕轮”的方式设置。另外，第三相可设置于本体内存在的其他相中的任意者的域内或域之间。在另一实施例中，第三相可设置于其他相中的任意者的晶界处，更特别地，第三相的大部分可作为本文实施例中描述的相中的任意者之间的颗粒间相(即在晶界处的晶粒之间)设置。或者，第三相可设置于本体内存在的其他相中的任意者的晶粒内，更特别地，第三相的大部分可作为本文实施例中描述的相中的任意者的晶粒中的任意者内的颗粒内相(即在晶粒内)设置。

第三相可包含氧化物，如氧化铝，更特别地包含氧化铝和稀土元素的组合。在一个特定情况中，第三相可包含铝酸镧(LaAl₁₁O₁₈)或铝酸镧化合物(例如MgLaAl₁₁O₁₉)。而且，第三相可基本上由铝酸镧或铝酸镧化合物组成。

在某些情况中，颗粒材料包括具有特定比例(W1/W3)的本体，其中W1表示本体的第一相的重量百分比，W3表示本体内的第三相的重量百分比。在至少一个方面，比例(W1/W3)可为至少约1，如至少约1.1，至少约1.5，至少约2，至少约3，至少约5，至少约8，至少约10，至少约15，至少约20，至少约50，或甚至至少约70。而且，在另一实施例中，比例(W1/W3)可不大于约100，或甚至不大于约95。应了解，本体可具有在如上提供的最小值和最大值中的任意者之间的范围内的比例(W1/W3)。

此外，在另一方面，颗粒材料可包括具有比例(W3/W2)的本体，其中W2表示本体内的第二相的重量百分比，W3表示本体内的第三相的重量百分比。在特定情况中，比例(W3/W2)可为至少约0.1，如至少约0.3，至少约0.5，至少约0.7，至少约0.9，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，至少约4，至少约6，或甚至至少约10。而且，在另一实施例中，本体可具有不大于约10，例如不大于约7，不大于约5，不大于约3，不大于约2.5，不大于约2.2，不大于约2，不大于约1.5，不大于约1，不大于约0.9，或甚至不大于约0.7的比例(W3/W2)。应了解，比例(W3/W2)可在如上最小值或最大值中的任意者之间的范围内。

本体可形成为具有以本体的总重量计特定的第三相含量。例如，本体可包括以本体的总重量计至少约0.1wt％的第三相。在其他情况中，本体可包括以本体的总重量计更大的第三相含量，如至少约0.2wt％，至少约0.3wt％，至少约0.5wt％，至少约0.6wt％，至少约0.7wt％，至少约0.8wt％，至少约0.9wt％，至少约1wt％，或甚至至少约1.1wt％。而且，在另一实施例中，颗粒材料可形成为使得本体包括以本体的总重量计不大于约30wt％的第三相。在其他情况中，本体内的第三相的含量可更小，如不大于约20wt％，不大于约15wt％，不大于约13wt％，不大于约12wt％，不大于约10wt％，不大于约9wt％，不大于约8wt％，不大于约7wt％，不大于约6wt％，不大于约4wt％，不大于约3wt％，或甚至不大于约2.5wt％。应了解，本体可包括在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内的第三相含量。

根据另一方面，颗粒材料可形成为使得第三相的平均晶粒尺寸与第一相和第二相的平均晶粒尺寸具有特定关系。例如，颗粒材料可包括本体，所述本体具有包括第一平均晶粒尺寸的第一相和具有第三平均晶粒尺寸的第三相。在某些情况中，第一相可具有与第三相的第三平均晶粒尺寸不同的第一平均晶粒尺寸。更特别地，本体可包括比例(G1/G3)，其中G1表示第一相的平均晶粒尺寸，G3表示第三相的平均晶粒尺寸。在至少一种情况中，比例(G1/G3)可不大于约5，如不大于约2，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。而且，在另一实施例中，比例(G1/G3)可为至少约0.2，如至少约0.5，至少约0.8，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，或甚至至少约3。应了解，比例(G1/G3)可具有在上述最小值或最大值中的任意者之间的范围内的值。

对于某些实施例，第二相可具有与第三相的第三平均晶粒尺寸不同的第二平均晶粒尺寸，更特别地可具有可小于第三相的第三平均晶粒尺寸的第二平均晶粒尺寸。在至少一种情况中，本体可具有比例(G2/G3)，其中G2表示第二相的第二平均晶粒尺寸，G3表示第三相的第三平均晶粒尺寸。比例(G2/G3)可为至少约0.2，如至少约0.5，至少约0.8，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，或甚至至少约3。而且，根据另一实施例，比例(G2/G3)可不大于约3，如不大于约2，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。应了解，比例(G2/G3)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

本体可包含平均晶粒尺寸不大于500μm的第三相。在其他情况中，第三相的平均晶粒尺寸可更小，如不大于约250μm，不大于约100μm，不大于约50μm，不大于约1μm，不大于约0.8μm，不大于约0.5μm，或甚至不大于约0.2μm。而且，第三相的平均晶粒尺寸可为至少约0.1μm，至少约1μm，至少约3μm，至少约5μm，或甚至至少约10μm。应了解，第三相可具有在上述最小值和最大值中的范围内的平均晶粒尺寸。

根据又一实施例，颗粒尺寸可形成为使得本体包含第四相。第四相可不同于第一相、第二相和/或第三相。第四相可与第一相、第二相和第三相在平均晶粒尺寸、组成、含量、晶体结构和它们的组合中的至少一者上不同。第四相可为本体内的完整相。此外，第四相可基本上均匀地分散于本体的整个体积中。或者，第四相可不均匀地分散于本体内，包括例如但不限于以本文实施例中所述的“晕轮”的方式设置。另外，第四相可设置于本体内存在的其他相中的任意者的域内或域之间。第四相可设置于其他相中的任意者的晶界处，更特别地，第四相的大部分可作为本文实施例中描述的相中的任意者之间的颗粒间相(即在晶界处的晶粒之间)设置。或者，第四相可设置于本体内存在的其他相中的任意者的晶粒内，更特别地，第四相的大部分可作为本文实施例中描述的相中的任意者的晶粒中的任意者内的颗粒内相(即在晶粒内)设置。

本文的某些实施例可包括具有本体的颗粒材料，所述本体基本上由第一相、第二相和第四相组成。根据本文的实施例的其他可选择的颗粒材料可包括基本上由第一相、第二相、第三相和第四相组成的本体。在其他情况中，本体可基本上由第一相、第二相、第四相和第五相组成。

根据一个实施例，第四相可包含无机材料，如氧化物，更特别地金属氧化物化合物。第三相可包含过渡金属元素，更特别地可包含铬。根据一个特定实施例，第四相可包含氧化铬，并可基本上由氧化铬组成。

本体可包含特定的第四相含量。例如，在至少一个实施例中，本体可包括以本体的总重量计至少0.2wt％的第四相。在其他情况中，本体内的第四相含量可更大，如至少约0.3wt％，至少约0.5wt％，至少约0.7wt％，至少约0.8wt％，至少约0.9wt％，至少约1.0wt％，或甚至至少约1.1wt％。而且，本体内的第四相含量可不大于约20wt％，如不大于约15wt％，不大于约10wt％，不大于约8wt％，不大于约5wt％，不大于约4wt％，不大于约3wt％，不大于约2.5wt％，或甚至不大于约2wt％。应了解，本体内的第四相的总含量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

根据一个实施例，相对于第一相含量，本体可含有第四相的特定量。例如，本体可包括比例(W1/W4)，其中W1表示本体内第一相的重量百分比，W4表示本体内第四相的重量百分比。根据一个实施例，比例(W1/W4)可为至少约1，如至少约1.1，至少约1.5，至少约2，至少约3，至少约5，至少约8，至少约10，至少约15，至少约20，至少约50，或甚至至少约70。而且，比例(W1/W4)可不大于约100，或甚至不大于约95。应了解，比例(W1/W4)可具有在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内的值。

根据一个实施例，颗粒材料可形成为使得本体包含相对于第二相含量的第四相的特定含量。例如，本体可具有比例(W4/W2)，其中W2表示本体内第二相的重量百分比，W4表示本体内第四相的重量百分比。根据一个实施例，比例(W4/W2)可为约0.1，如至少约0.3，至少约0.5，至少约0.7，至少约0.9，至少约1，或甚至至少约1.1。在另一实施例中，比例(W4/W2)可不大于约10，如不大于约7，不大于约5，不大于约3，不大于约2，不大于约1，或甚至不大于约0.8。应了解，比例(W4/W2)可在如上最小值或最大值中的任意者之间的范围内。

此外，本体可具有第三相含量相对于第四相含量的特定比例。例如，本体可包括比例(W3/W4)，其中W3表示本体内第三相的重量百分比，W4表示本体内第四相的重量百分比。根据一个实施例，比例(W3/W4)可为至少约1，如至少约1.1，至少约1.5，至少约2，至少约3，至少约5，至少约8，至少约10，至少约15，至少约20，至少约50，或甚至至少约70。而且，比例(W3/W4)可不大于约100，或甚至不大于约95，不大于约80，不大于约50，不大于约30，不大于约10，不大于约5，不大于约3，不大于约2，不大于约1，或甚至不大于约0.8。应了解，比例(W3/W4)可具有在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内的值。

根据另一方面，颗粒材料可形成为使得第四相的平均晶粒尺寸与第一相、第二相和/或第三相的平均晶粒尺寸具有特定关系。例如，颗粒材料可包括本体，所述本体具有包括第一平均晶粒尺寸的第一相和具有第四平均晶粒尺寸的第四相。在特定情况中，第一相可具有与第四相的第四平均晶粒尺寸不同的第一平均晶粒尺寸。更特别地，本体可包括比例(G1/G4)，其中G1表示第一相的平均晶粒尺寸，G4表示第四相的平均晶粒尺寸。在至少一种情况中，比例(G1/G4)可不大于约5，如不大于约2，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。而且，在另一实施例中，比例(G1/G4)可为至少约0.2，如至少约0.5，至少约0.8，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，或甚至至少约3。应了解，比例(G1/G4)可具有在上述最小值或最大值中的任意者之间的范围内的值。

第二相可具有与第四相的第四平均晶粒尺寸不同的第二平均晶粒尺寸，更特别地可具有可小于或大于第四相的第四平均晶粒尺寸的第二平均晶粒尺寸。在至少一种情况中，本体可具有比例(G2/G4)，其中G2表示第二相的第二平均晶粒尺寸，G4表示第四相的第四平均晶粒尺寸。比例(G2/G4)可为至少约0.2，如至少约0.5，至少约0.8，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，或甚至至少约3。而且，根据另一实施例，比例(G2/G4)可不大于约，如不大于约2，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。应了解，比例(G2/G4)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

第三相可具有与第四相的第四平均晶粒尺寸不同的第三平均晶粒尺寸，更特别地可具有可大于或小于第四相的第四平均晶粒尺寸的第三平均晶粒尺寸。在至少一种情况中，本体可具有比例(G3/G4)，其中G3表示第三相的第三平均晶粒尺寸，G4表示第四相的第四平均晶粒尺寸。比例(G3/G4)可为至少约0.2，如至少约0.5，至少约0.8，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，或甚至至少约3。而且，根据另一实施例，比例(G3/G4)可不大于约，如不大于约2，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。应了解，比例(G3/G4)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

对于具有包括第四相的本体的颗粒材料，本体可具有第四相的特定平均晶粒尺寸。例如，第四相的平均晶粒尺寸可不大于500μm。在其他情况中，第四相的平均晶粒尺寸可更小，如不大于约250μm，不大于约100μm，不大于约50μm，不大于约1μm，不大于约0.8μm，不大于约0.5μm，或甚至不大于约0.2μm。而且，第四相的平均晶粒尺寸可为至少约1nm，如至少约0.01μm，至少约0.1μm，至少约1μm，至少约3μm，至少约5μm，或甚至至少约10μm。应了解，第四相可具有在上述最小值和最大值中的范围内的平均晶粒尺寸。

根据一个实施例，颗粒尺寸可包括具有第五相的本体。第五相可与第一相、第二相、第三相和第四相在平均晶粒尺寸、含量、组成、晶体结构和它们的组合中的至少一者上不同。第五相可为本体内的完整相。此外，第五相可基本上均匀地分散于本体的整个体积中。或者，第五相可不均匀地分散于本体内，包括例如但不限于以本文实施例中所述的“晕轮”的方式设置。另外，第五相可设置于本体内存在的其他相中的任意者的域内或域之间。在另一实施例中，第五相可设置于其他相中的任意者的晶界处，更特别地，第五相的大部分可作为本文实施例中描述的相中的任意者之间的颗粒间相(即在晶界处的晶粒之间)设置。或者，第五相可作为本文实施例中描述的相中的任意者的晶粒中的任意者内的晶粒内相(即在晶粒内)设置，更特别地，第五相的大部分可作为晶粒内相存在。

此外，应了解对任意实施例中的相中的任意者的指代不要求所有相均存在。例如，第五相可在不存在第三相和/或第四相的情况下存在于本体内。本文的某些实施例可包括具有本体的颗粒材料，所述本体基本上由第一相、第二相和第五相组成。根据本文的实施例的其他颗粒材料可包括基本上由第一相、第二相、第三相和第五相组成的本体。在其他情况中，本体可基本上由第一相、第二相、第四相和第五相组成。

本体可包括第五相，所述第五相可包含磷，更特别地包含磷酸根(PO₄)的化合物。在至少一个实施例中，第五相可包含含有磷的化合物以及氧化铝、铬和它们的任意组合的组中的至少一种元素。在另一实施例中，第五相可包含游离的磷酸根。此外，第五相可由基本上不含稀土元素的化合物形成。

本体可包含特定的第五相含量。例如，在至少一个实施例中，本体可包括以本体的总重量计至少0.2wt％的第五相。在其他情况中，本体内的第五相含量可更大，如至少约0.3wt％，至少约0.5wt％，至少约0.7wt％，至少约0.8wt％，至少约0.9wt％，至少约1.0wt％，或甚至至少约1.1wt％。而且，本体内的第五相含量可不大于约20wt％，如不大于约15wt％，不大于约10wt％，不大于约8wt％，不大于约5wt％，不大于约4wt％，不大于约3wt％，不大于约2.5wt％，或甚至不大于约2wt％。应了解，本体内的第五相的总含量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

本体可包含相对于其他相的第五相的特定含量。例如，相比于第五相，本体可包含更大的第一相含量。另外地或可选择地，相比于第五相，本体可包含更大的第二相含量。此外，相比于第五相，本体可包含更大的第三相和或第四相含量。

根据一个实施例，相对于第一相含量，本体可含有第五相的特定量。例如，本体可包括比例(W1/W5)，其中W1表示本体内第一相的重量百分比，W5表示本体内第五相的重量百分比。根据一个实施例，比例(W1/W5)可为至少约1，如至少约1.1，至少约1.5，至少约2，至少约3，至少约5，至少约8，至少约10，至少约15，至少约20，至少约50，或甚至至少约70。而且，比例(W1/W5)可不大于约100，或甚至不大于约95。应了解，比例(W1/W5)可具有在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内的值。

颗粒材料可形成为使得本体包含相对于第二相含量的第五相的特定含量。例如，本体可具有比例(W5/W2)，其中W2表示本体内第二相的重量百分比，W5表示本体内第五相的重量百分比。根据一个实施例，比例(W5/W2)可不大于约10，如不大于约7，不大于约3，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，不大于约0.3，或甚至不大于约0.1。而且，在至少一个实施例中，比例(W5/W2)可为至少约0.1，如至少约0.3，至少约0.5，至少约0.7，至少约0.9，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，至少约3，或甚至至少约5。应了解，比例(W5/W2)可在如上最小值或最大值中的任意者之间的范围内。

此外，根据本文的一个实施例的某种颗粒材料可包括本体，所述本体具有第三相含量相对于第五相含量的特定比例。例如，本体可包括比例(W3/W5)，其中W3表示本体内第三相的重量百分比，W5表示本体内第五相的重量百分比。根据一个实施例，比例(W3/W5)可为至少约1，如至少约1.1，至少约1.5，至少约2，至少约3，至少约5，至少约8，至少约10，至少约15，至少约20，至少约50，或甚至至少约70。而且，比例(W3/W5)可不大于约100，或甚至不大于约95，不大于约80，不大于约50，不大于约30，不大于约10，不大于约5，不大于约3，不大于约2，不大于约1，或甚至不大于约0.8。应了解，比例(W3/W5)可具有在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内的值。

在一方面，根据本文的一个实施例的颗粒材料可包括本体，所述本体具有第四相含量相对于第五相含量的特定比例。例如，本体可包括比例(W4/W5)，其中W4表示本体内第四相的重量百分比，W5表示本体内第五相的重量百分比。根据一个实施例，比例(W4/W5)可为至少约1，如至少约1.1，至少约1.5，至少约2，至少约3，至少约5，至少约8，至少约10，至少约15，至少约20，至少约50，或甚至至少约70。而且，比例(W4/W5)可不大于约100，或甚至不大于约95，不大于约80，不大于约50，不大于约30，不大于约10，不大于约5，不大于约3，不大于约2，不大于约1，或甚至不大于约0.8。应了解，比例(W4/W5)可具有在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内的值。

根据另一方面，颗粒材料可形成为使得第五相的平均晶粒尺寸可与第一相、第二相、第三相和/或第四相的平均晶粒尺寸具有特定关系。例如，颗粒材料可包括本体，所述本体具有包括第一平均晶粒尺寸的第一相和具有第五平均晶粒尺寸的第五相。在特定情况中，第一相可具有与第五相的第五平均晶粒尺寸不同的第一平均晶粒尺寸。更特别地，本体可包括比例(G1/G5)，其中G1表示第一相的平均晶粒尺寸，G5表示第五相的平均晶粒尺寸。在至少一种情况中，比例(G1/G5)可不大于约5，如不大于约2，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。而且，在另一实施例中，比例(G1/G5)可为至少约0.2，如至少约0.5，至少约0.8，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，或甚至至少约3。应了解，比例(G1/G5)可具有在上述最小值或最大值中的任意者之间的范围内的值。

对于某些实施例，第二相可具有与第五相的第五平均晶粒尺寸不同的第二平均晶粒尺寸，更特别地可具有可大于或小于第五相的第五平均晶粒尺寸的第二平均晶粒尺寸。在至少一种情况中，本体可具有比例(G2/G5)，其中G2表示第二相的第二平均晶粒尺寸，G5表示第五相的第五平均晶粒尺寸。比例(G2/G5)可为至少约0.2，如至少约0.5，至少约0.8，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，或甚至至少约3。而且，根据另一实施例，比例(G2/G5)可不大于约，如不大于约2，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。应了解，比例(G2/G5)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

第三相可具有与第五相的第五平均晶粒尺寸不同的第三平均晶粒尺寸，更特别地可具有可大于或小于第五相的第五平均晶粒尺寸的第三平均晶粒尺寸。在至少一种情况中，本体可具有比例(G3/G5)，其中G3表示第三相的第三平均晶粒尺寸，G5表示第五相的第五平均晶粒尺寸。比例(G3/G5)可为至少约0.2，如至少约0.5，至少约0.8，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，或甚至至少约3。而且，根据另一实施例，比例(G3/G5)可不大于约，如不大于约2，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。应了解，比例(G3/G5)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

对于某些实施例，第四相可具有与第五相的第五平均晶粒尺寸不同的第四平均晶粒尺寸，更特别地可具有可大于或小于第五相的第五平均晶粒尺寸的第四平均晶粒尺寸。在至少一种情况中，本体可具有比例(G4/G5)，其中G4表示第四相的第四平均晶粒尺寸，G5表示第五相的第五平均晶粒尺寸。比例(G4/G5)可为至少约0.2，如至少约0.5，至少约0.8，至少约1，至少约1.1，至少约1.5，至少约2，或甚至至少约3。而且，根据另一实施例，比例(G4/G5)可不大于约，如不大于约2，不大于约1，不大于约0.8，不大于约0.5，或甚至不大于约0.2。应了解，比例(G4/G5)可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

对于具有包括第五相的本体的颗粒材料，本体可具有第五相的特定平均晶粒尺寸。例如，第五相的平均晶粒尺寸可不大于500μm。在其他情况中，第五相的平均晶粒尺寸可更小，如不大于约250μm，不大于约100μm，不大于约50μm，不大于约1μm，不大于约0.8μm，不大于约0.5μm，或甚至不大于约0.2μm。而且，第五相的平均晶粒尺寸可为至少约1nm，如至少约0.01μm，至少约0.1μm，至少约1μm，至少约3μm，至少约5μm，或甚至至少约10μm。应了解，第五相可具有在上述最小值和最大值中的范围内的平均晶粒尺寸。

在另一实施例中，本体可为成形磨粒的形式。成形磨粒可具有构造为具有预定形状的本体。成形磨粒可不同于通常具有不规则形状的常规粉碎晶粒。当作为批料考虑时，成形磨粒可特征在于一个或多个特征，所述一个或多个特征可以但不必须与成型的一个或多个条件关联，使得一个或多个特征可在粒子之间基本上重复。此外，一个或多个特征可在批料中的粒子的至少大部分内是明显的。常规粉碎晶粒通常具有无规形状。成形磨粒可通过各种加工方法获得，包括但不限于印刷、模制、压制、压印、浇铸、挤出、切削、破裂、加热、冷却、结晶、轧制、压花、沉积、蚀刻、刻痕和它们的组合。

形成成形磨粒的一个非限制性的过程可通过形成包含陶瓷材料和液体的混合物而开始。特别地，混合物可为由陶瓷粉末材料和液体形成的凝胶，其中所述凝胶可特征在于为即使在未处理(即未烧制)状态下也具有基本上保持给定形状的能力的形状稳定材料。根据一个实施例，凝胶可由陶瓷粉末材料形成，作为分立粒子的整体网络。混合物可含有一定含量的固体材料、液体材料和添加剂，使得其具有合适的流变学特性。即，在某些情况中，混合物可具有一定粘度，更特别地，可具有合适的流变学特性，所述流变学特性形成可通过本文所述的方法形成的材料的尺寸稳定相。材料的尺寸稳定相为如下材料，所述材料可形成为具有特定形状，并基本上保持所述形状，使得所述形状基本上存在于最终形成的物体中。

陶瓷粉末材料可包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物以及它们的组合。在特定情况中，陶瓷材料可包括氧化铝。更具体地，陶瓷材料可包括勃姆石材料，所述勃姆石材料可为α氧化铝的前体。混合物可形成为具有固体材料(如陶瓷粉末材料)的特定含量。例如，在一个实施例中，混合物可具有以混合物的总重量计至少约25wt％且不大于约75wt％的固体含量。此外，混合物101可形成为具有液体材料的特定含量，包括例如以混合物101的总重量计至少约25wt％且不大于约75wt％的液体含量。

此外，为了有利于加工和形成根据本文的实施例的成形磨粒，混合物可具有特定的储存模量，如至少约1x10⁴Pa，至少约4x10⁴Pa，或甚至至少约5x10⁴Pa。然而，在至少一个非限制性的实施例中，混合物可具有不大于约1x10⁷Pa，如不大于约2x10⁶Pa的储存模量。应了解，混合物101的储存模量可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。可使用具有Peltier板温度控制系统的ARES或AR-G2旋转流变仪，经由平行板系统测量储存模量。对于测试，混合物101可在两个板之间的间隙内挤出，所述两个板设定为彼此分离大约8mm。在将凝胶挤出至间隙中之后，将限定间隙的两个板之间的距离降低至2mm，直至混合物101完全填充板之间的间隙。在擦去过量的混合物之后，间隙减小0.1mm，开始测试。测试为使用25-mm平行板且每十进位记录10个点，在6.28rad/s(1Hz)下使用0.1％至100％之间的应变范围的仪器设置进行的振动应变扫描测试。在测试完成之后1小时内，再次减小间隙0.1mm并重复测试。测试可重复至少6次。第一测试可不同于第二测试和第三测试。仅应该记录每个试样的来自第二测试和第三测试的结果。

此外，为了有利于加工和形成根据本文的实施例的成形磨粒，混合物可具有特定的粘度。例如，混合物可具有至少约4x10³Pa s，至少约5x10³Pa s，至少约6x10³Pa s，至少约8x10³Pa s，至少约10x10³Pa s，至少约20x10³Pas，至少约30x10³Pa s，至少约40x10³Pa s，至少约50x10³Pa s，至少约60x10³Pa s，至少约65x10³Pa s的粘度。在至少一个非限制性的实施例中，混合物可具有不大于约100x10³Pa s，不大于约95x10³Pa s，不大于约90x10³Pa s，或甚至不大于约85x10³Pa s的粘度。应了解，混合物的粘度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。粘度可以以与如上所述的储存模量相同的方式进行测量。

此外，混合物可形成为具有有机材料的特定含量，以有利于加工和形成根据本文的实施例的成形磨粒，所述有机材料包括例如可不同于液体的有机添加剂。一些合适的有机添加剂可包括稳定剂、粘结剂，如果糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖、UV可固化树脂等。

特别地，形成成形磨粒的过程可使用可不同于在常规成型操作中所用的浆料的混合物。例如，相比于混合物内的其他组分，混合物内的有机材料的含量，特别是上述有机添加剂中的任意者的含量可为较小量。在至少一个实施例中，混合物可形成为具有以混合物的总重量计不大于约30wt％的有机材料。此外，混合物可形成为具有不同于液体的酸或碱的特定含量，以有利于加工和形成根据本文的实施例的成形磨粒。一些合适的酸或碱可包括硝酸、硫酸、柠檬酸、氯酸、酒石酸、磷酸、硝酸铵、柠檬酸铵。

可使用多种系统来成形混合物，并形成前体成形磨粒。而且，在包括丝网印刷操作的一个特定实施例中，混合物可构造为挤出通过模具开口，并且在施用区内的挤出过程中，具有多个开口的丝网可在模具开口下方行进。根据一个实施例，当在由丝网的长度(l)和宽度(w)限定的平面中观察时，开口可具有二维形状，所述二维形状包括多种形状，例如多边形、椭圆形、数字、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄语字母字符、包括多边形形状的组合的复杂形状以及它们的组合。在特定情况中，开口可具有二维多边形形状，如三角形、矩形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形和它们的组合。开口的形状可有利于成形磨粒的一个或多个特征的实质形成。

在迫使混合物通过模具开口并进入丝网中的开口中之后，前体成形磨粒可被印刷至丝网下方设置的带上。在将混合物挤出至丝网的开口中的过程中，带可与丝网接触。或者，带可与丝网间隔开。特别地，可以以快速方式迫使混合物通过丝网，使得混合物在开口内的平均停留时间可小于约2分钟，小于约1分钟，小于约40秒，或甚至小于约20秒。在特定的非限制性实施例中，混合物可在行进通过丝网开口时的印刷过程中基本上不改变，因此不经历组分的量从初始混合物的改变，并可不经历丝网的开口中的显著干燥。

前体成形磨粒可平移通过其中可进行多种处理过程的一系列区。一些合适的示例性的处理过程可包括干燥、加热、固化、反应、辐射、混合、搅拌、搅动、平整、煅烧、烧结、粉碎、筛分、掺杂以及它们的组合。根据一个实施例，前体成形磨粒可平移通过任选的成形区，其中可如本文实施例中所述成形粒子的至少一个外表面。此外，前体成形磨粒可平移通过施用区，其中可将一种或多种添加剂施用至前体成形磨粒，这可为如本文实施例中所述将添加剂提供至原料粉末中的相同过程。在施用区内，可使用多种方法施用添加剂材料，包括例如喷雾、浸渍、沉积、沉浸、传递、冲压、切削、压制和它们的任意组合。此外，前体成形磨粒可在带上平移通过后成型区，其中可对前体成形磨粒进行多种过程，包括例如干燥、烧制、烧结，以形成成形磨粒。

根据另一方面，本文的实施例的颗粒材料可为批料的部分。颗粒材料的批料可具有至少一种预定分类特性，包括但不限于平均粒度、粒子形状、密度、比表面积、硬度、脆性、粒子颜色、硬度、脆性、韧性、密度、比表面积和它们的组合。

根据一个特定实施例，颗粒材料的批料可包括包含第一多个颗粒材料的第一部分和包含第二多个颗粒材料的第二部分。特别地，基于一个或多个预定分类特性或其他粒子参数，第一多个颗粒材料可不同于第二部分。例如，第一部分与第二部分之间的差异可基于包括但不限于如下的因素：平均粒度、组成、尺寸、形状、硬度、脆性、韧性、密度、比表面积和它们的组合。在一种情况中，第一部分可包括具有包含含磷材料的第二相的第一含量的颗粒材料，且批料内的颗粒材料的第二部分可具有包含含磷材料的材料的第二相的第二含量，所述第二含量不同于来自第一部分的第二相材料的第一含量。而且，在其他实施例中，第一部分和第二部分内的第二相材料的含量可基本上相同。

在另一实施例中，第一部分可包括在颗粒材料的每个本体内具有第二相的第一分散的颗粒材料，批料的第二部分可包括颗粒材料，其中每个颗粒材料具有本体，所述本体具有可与第一部分内的第二相的分散性质不同的第二相的分布。例如，第一部分可包括颗粒材料，其中第一部分内的每个颗粒材料的本体具有可基本上均匀地分散遍及本体体积的第二相。相比之下，批料也可包括第二部分，其中第二部分的颗粒材料的每个本体具有不均匀分散的第二相，包括例如本体内第二相的“晕轮”设置。

在其他实施例中，批料可包括多个颗粒材料，更特别地，第二相的粒子间变化不大于约50％。本文指代粒子间变化包括批料的颗粒材料内的第二相的标准偏差，其可获自批料的颗粒材料的统计相关和随机取样。因此，第二相的粒子间变化可为来自批料内的粒子间的第二相含量的变化的量度。在其他实施例中，第二相的粒子间变化可更小，如不大于约40％，不大于约30％，不大于约20％，不大于约15％，不大于约10％，或甚至不大于约5％。

成形磨粒的本体可具有特定的二维形状。例如，当在由长度和宽度限定的平面中观察时，本体可具有二维形状，具有：多边形形状、椭圆形形状、数字、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄语字母字符、使用多边形形状的组合的复杂形状以及它们的组合。特定的多边形形状包括三角形、矩形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形、它们的任意组合。也可使用其他不规则多边形形状，包括例如星形粒子、十字形粒子、截角三角形粒子等。

图3A包括根据一个实施例的磨粒的透视图图示。另外，图3B包括图3A的磨粒的横截面图示。本体301包括上表面303、与上表面303相对的底部主表面304。上表面303和底表面304可由侧表面305、306和307彼此分隔。如所示，当在上表面303的平面中观察时，成形磨粒300的本体301可具有总体三角形形状。特别地，本体301可具有如图3B所示的长度(Lmiddle)，所述长度(Lmiddle)可在本体301的底表面304处测量，并从拐角313延伸通过本体301的中点381至本体的相对边缘314处的中点。或者，本体可由第二长度或轮廓长度(Lp)限定，所述第二长度或轮廓长度(Lp)为本体从第一拐角313至相邻拐角312的来自上表面303处的侧视图的尺寸的量度。特别地，Lmiddle的尺寸可为限定拐角处的高度(hc)与相对于拐角的中点边缘处的高度(hm)之间的距离的长度。尺寸Lp可为限定h1与h2之间的距离的沿着粒子的边的轮廓长度。本文对长度的指代可指代Lmiddle或Lp。

本体301还可包括宽度(w)，所述宽度(w)为本体的最长尺寸，并沿着侧面延伸。成形磨粒还可包括高度(h)，所述高度(h)可为在由本体301的侧表面限定的方向上在垂直于长度和宽度的方向上延伸的成形磨粒的尺寸。特别地，如在本文更详细地描述，取决于本体上的位置，本体301可由各种高度限定。在具体情况中，宽度可大于或等于长度，长度可大于或等于高度，且宽度可大于或等于高度。

此外，本文对任何尺寸特性(例如h1、h2、hi、w、Lmiddle、Lp等)的指代可为对批料的单个粒子的尺寸、源自来自批料的粒子的合适取样的分析的中值或平均值的指代。除非明确指出，否则本文对尺寸特性的指代可被认为是对中值的指代，所述中值基于源自粒子批料的合适数量的粒子的样品量(sample size)的统计显著值。特别地，对于本文的某些实施例，样品量可包括来自粒子批料的至少40个无规选择的粒子。粒子批料可为从单个工艺过程中收集的一组粒子，更特别地，可包括适用于形成商品级研磨产品的一定量的成形磨粒，如至少约20lbs.的粒子。

根据一个实施例，成形磨粒的本体301可在由拐角313限定的本体的第一区域处具有第一拐角高度(hc)。特别地，拐角313可表示本体301上的最大高度的点，然而，在拐角313处的高度不必表示本体301上的最大高度的点。拐角313可限定为通过上表面303和两个侧表面305和307的接合而限定的本体301上的点或区域。本体301还可包括彼此间隔开的其他拐角，包括例如拐角311和拐角312。如进一步所示，本体301可包括边缘314、315和316，所述边缘314、315和316可通过拐角311、312和313而彼此分隔。边缘314可由上表面303与侧表面306的相交而限定。边缘315可由在拐角311和313之间的上表面303和侧表面305的相交而限定。边缘316可由在拐角312和313之间的上表面303和侧表面307的相交而限定。

如进一步所示，本体301可在本体的第二端部处包括第二中点高度(hm)，所述本体的第二端部可由边缘314的中点处的区域限定，所述区域可与由拐角313限定的第一端部相对。轴线350可在本体301的两个端部之间延伸。图3B为沿着轴线350的本体301的横截面图示，所述轴线350可沿着拐角313与边缘314的中点之间的长度(Lmiddle)的维度延伸通过本体的中点381。

根据一个实施例，本文的实施例的成形磨粒(包括例如图3A和3B的粒子)可具有平均高度差，所述平均高度差为hc与hm之间的差异的量度。对于本文的惯例，平均高度差通常限定为hc-hm，然而，其限定差异的绝对值，并且应了解，当边缘314的中点处的本体301的高度大于拐角313处的高度时，平均高度差可计算为hm-hc。更特别地，平均高度差可基于来自合适样品量(如来自如本文限定的批料的至少40个粒子)的多个成形磨粒计算。粒子的高度hc和hm可使用STIL(Sciences et Techniques Industrielles dela Lumiere-法国)Micro Measure 3D表面轮廓仪(白光(LED)色差技术)测量，且平均高度差可基于来自样品的hc和hm的平均值而计算得到。

如图3B所示，在一个特定实施例中，成形磨粒的本体301可在本体的不同位置处具有平均高度差。本体可具有至少约20微米的平均高度差，所述平均高度差可为第一拐角高度(hc)与第二中点高度(hm)之间的[hc-hm]的绝对值。应了解，当在边缘中点处的本体301的高度大于在相对拐角处的高度时，平均高度差可计算为hm-hc。在其他情况中，平均高度差[hc-hm]可为至少约25微米，至少约30微米，至少约36微米，至少约40微米，至少约60微米，如至少约65微米，至少约70微米，至少约75微米，至少约80微米，至少约90微米，或甚至至少约100微米。在一个非限制性的实施例中，平均高度差可不大于约300微米，如不大于约250微米，不大于约220微米，或甚至不大于约180微米。应了解，平均高度差可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解平均高度差可基于hc的平均值。例如，拐角处的本体的平均高度(Ahc)可通过测量在所有拐角处的本体高度，并将值平均而计算得到，并且可不同于在一个拐角处的高度的单个值(hc)。因此，平均高度差可通过等式[Ahc-hi]的绝对值而给出。此外，应了解，可使用由成形磨粒的批料的合适的样品量而计算得到的中值内部高度(Mhi)以及在样品量中的所有粒子的拐角处的平均高度来计算平均高度差。因此，平均高度差可通过等式[Ahc-Mhi]的绝对值而给出。

在特定情况中，本体301可形成为具有值为至少1∶1的第一纵横比，所述第一纵横比为表示为宽度∶长度的比例。在其他情况中，本体可形成为使得第一纵横比(w∶1)为至少约1.5∶1，如至少约2∶1，至少约4∶1，或甚至至少约5∶1。而且，在其他情况中，磨粒可形成为使得本体具有不大于约10∶1，如不大于9∶1，不大于约8∶1，或甚至不大于约5∶1的第一纵横比。应了解，本体301可具有在上述比例中的任意者之间的范围内的第一纵横比。此外，应了解本文对高度的指代为磨粒的可测量的最大高度。在之后描述磨粒可在磨粒100的本体101内的不同位置处具有不同高度。

除了第一纵横比之外，磨粒可形成为使得本体301包括可定义为长度∶高度的比例的第二纵横比，其中高度为内部中值高度(Mhi)。在某些情况中，第二纵横比可在约5∶1至约1∶3之间，如约4∶1至约1∶2之间或甚至约3∶1至约1∶2之间的范围内。

根据另一实施例，磨粒可形成为使得本体301包括通过比例宽度∶高度定义的第三纵横比，其中高度为内部中值高度(Mhi)。本体101的第三纵横比可在约10∶1至约1.5∶1之间，如8∶1至约1.5∶1之间，如约6∶1至约1.5∶1之间，或甚至约4∶1至约1.5∶1之间的范围内。

根据一个实施例，成形磨粒的本体301可具有可有利于改进的性能的特定尺寸。例如，在一个情况中，本体可具有内部高度(hi)，所述内部高度(hi)可为如沿着任意拐角与本体上的相对中点边缘之间的维度所测得的本体高度的最小尺寸。在其中本体为总体三角形二维形状的特定情况中，内部高度(hi)可为在三个拐角中的每一个与相对中点边缘之间进行的三次测量的本体高度(即底表面304与上表面305之间的量度)的最小尺寸。成形磨粒的本体的内部高度(hi)示于图3B中。根据一个实施例，内部高度(hi)可为宽度(w)的至少约28％。任意粒子的高度(hi)可通过如下方式测得：将成形磨粒切片或固定(mounting)并碾磨，并且以足以确定本体301的内部内的最小高度(hi)的方式(例如光学显微镜或SEM)观察。在一个特定实施例中，高度(hi)可为宽度的至少约29％，如本体宽度的至少约30％或甚至至少约33％。对于一个非限制性的实施例，本体的高度(hi)可不大于宽度的约80％，如不大于宽度的约76％，不大于宽度的约73％，不大于宽度的约70％，不大于宽度的约68％，不大于宽度的约56％，不大于宽度的约48％，或甚至不大于宽度的约40％。应了解，本体的高度(hi)可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。

可制造成形磨粒的批料，其中可控制中值内部高度值(Mhi)，这可有利于改进的性能。特别地，批料的中值内部高度(hi)可以以与如上所述相同的方式而与批料的成形磨粒的中值宽度相关。特别地，中值内部高度(Mhi)可为批料的成形磨粒的中值宽度的至少约28％，如至少约29％，至少约30％，或甚至至少约33％。对于一个非限制性的实施例，本体的中值内部高度(Mhi)可不大于宽度的约80％，如不大于宽度的约76％，不大于宽度的约73％，不大于宽度的约70％，不大于宽度的约68％，不大于宽度的约56％，不大于宽度的约48％，或甚至不大于中值宽度的约40％。应了解，本体的中值内部高度(Mhi)可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。

此外，成形磨粒的批料可显示出改进的尺寸均匀性，如通过来自合适样品量的尺寸特性的标准偏差所测得。根据一个实施例，成形磨粒可具有内部高度变化(Vhi)，所述内部高度变化(Vhi)可计算为来自批料的粒子的合适样品量的内部高度(hi)的标准偏差。根据一个实施例，内部高度变化可不大于约60微米，如不大于约58微米、不大于约56微米、或甚至不大于约54微米。在一个非限制性的实施例中，内部高度变化(Vhi)可为至少约2微米。应了解，本体的内部高度变化可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

对于另一实施例，成形磨粒的本体可具有至少约400微米的内部高度(hi)。更特别地，高度可为至少约450微米，如至少约475微米，或甚至至少约500微米。在另一非限制性的实施例中，本体的高度可不大于约3mm，如不大于约2mm，不大于约1.5mm，不大于约1mm，不大于约800微米。应了解，本体的高度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上值的范围可代表成形磨粒的批料的中值内部高度(Mhi)值。

对于本文的某些实施例，成形磨粒的本体可具有特定尺寸，包括例如宽度≥长度，长度≥高度，且宽度≥高度。更特别地，成形磨粒的本体可具有至少约600微米，如至少约700微米，至少约800微米，或甚至至少约900微米的宽度(w)。在一个非限制性的情况中，本体可具有不大于约4mm，如不大于约3mm，不大于约2.5mm，或甚至不大于约2mm的宽度。应了解，本体的宽度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上值的范围可代表成形磨粒的批料的中值宽度(Mw)。

成形磨粒的本体可具有特定尺寸，包括例如至少约0.4mm，如至少约0.6mm，至少约0.8mm，或甚至至少约0.9mm的长度(L middle或Lp)。而且，对于至少一个非限制性的实施例，本体可具有不大于约4mm，如不大于约3mm，不大于约2.5mm，或甚至不大于约2mm的长度。应了解，本体的长度可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上值的范围可代表中值长度(M1)，其可更特别地为成形磨粒的批料的中值中间长度(MLmiddle)或中值轮廓长度(MLp)。

成形磨粒可具有本体，所述本体具有特定量的凹进，其中凹进值(d)可限定为拐角处的本体的平均高度(Ahc)相比于内部处的本体的高度的最小尺寸(hi)之间的比例。拐角处的本体的平均高度(Ahc)可通过测量在所有拐角处的本体高度，并将值平均而计算得到，并可不同于在一个拐角处的高度的单个值(hc)。在拐角处或在内部处的本体的平均高度可使用STIL(Sciences et Techniques Industrielles de la Lumiere-法国)Micro Measure 3D表面轮廓仪(白光(LED)色差技术)测量。或者，凹进可基于由来自批料的粒子的合适取样而计算得到的拐角处的粒子的中值高度(Mhc)。同样，内部高度(hi)可为源自来自批料的成形磨粒的合适取样的中值内部高度(Mhi)。根据一个实施例，凹进值(d)可不大于约2，如不大于约1.9，不大于约1.8，不大于约1.7，不大于约1.6，或甚至不大于约1.5。而且，在至少一个非限制性的实施例中，凹进值(d)可为至少约0.9，如至少约1.0。应了解，凹进比例可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上凹进值可代表成形磨粒的批料的中值凹进值(Md)。

本文的实施例的成形磨粒(包括例如图3A的粒子的本体301)可具有限定底部面积(A_b)的底表面304。在特定情况中，底表面304可为本体301的最大表面。底表面可具有比上表面303的表面积更大的限定为底部面积(A_b)的表面积。另外，本体301可具有限定垂直于底部面积并延伸通过粒子的中点381的平面的面积的横截面中点面积(A_m)。在某些情况中，本体301可具有不大于约6的底部面积/中点面积的面积比(A_b/A_m)。在更特别的情况中，面积比可不大于约5.5，如不大于约5，不大于约4.5，不大于约4，不大于约3.5，或甚至不大于约3。而且，在一个非限制性的实施例中，面积比可为至少约1.1，如至少约1.3，或甚至至少约1.8。应了解，面积比可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上面积比可代表成形磨粒的批料的中值面积比。

此外，本文的实施例的成形磨粒(包括例如图3B的粒子)可具有至少约0.3的归一化高度差。归一化高度差可由等式[(hc-hm)/(hi)]的绝对值限定。在其他实施例中，归一化高度差可不大于约0.26，如不大于约0.22，或甚至不大于约0.19。而且，在一个特定实施例中，归一化高度差可为至少约0.04，如至少约0.05，至少约0.06。应了解，归一化高度差可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上归一化高度值可代表成形磨粒的批料的中值归一化高度值。

在另一情况中，本体可具有至少约0.04的轮廓比，其中轮廓比定义为成形磨粒的平均高度差[hc-hm]与长度(Lmiddle)的比例，定义为[(hc-hm)/(Lmiddle)]的绝对值。应了解，本体的长度(Lmiddle)可为横跨本体301的距离，如图3B所示。此外，长度可为由来自如本文定义的成形磨粒的批料的粒子的合适取样计算的平均长度或中值长度。根据一个特定实施例，轮廓比可为至少约0.05，至少约0.06，至少约0.07，至少约0.08，或甚至至少约0.09。而且，在一个非限制性的实施例中，轮廓比可不大于约0.3，如不大于约0.2，不大于约0.18，不大于约0.16，或甚至不大于约0.14。应了解，轮廓比可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上轮廓比可代表成形磨粒的批料的中值轮廓比。

根据另一实施例，本体可具有特定的倾角，所述倾角可限定为本体的底表面304与侧表面305、306或307之间的角度。例如，倾角可在约1°至约80°之间的范围内。对于本文的其他粒子，倾角可在约5°至55°之间，如约10°至约50°之间，约15°至50°之间，或甚至约20°至50°之间的范围内。具有这种倾角的磨粒的形成可改进磨粒100的研磨能力。特别地，倾角可在上述任意两个倾角之间的范围内。

根据另一实施例，本文的成形磨粒(包括例如图3A和3B的粒子)可在本体301的上表面303中具有椭圆形区域317。椭圆形区域317可由沟槽区域318限定，所述沟槽区域318可围绕上表面303延伸，并限定椭圆形区域317。椭圆区域317可包含中点381。此外，据信在上表面中限定的椭圆形区域317可为成型过程的制造物，并可由于在根据本文描述的方法形成成形磨粒的过程中施加于混合物上的应力而形成。

在一方面，本体可包括成形磨粒，所述成形磨粒具有可有利于改进的性能的飞边百分比。特别地，当沿着一侧观察时，飞边限定粒子的面积，如图4中所示，其中飞边可在框402和403内从本体的侧表面延伸。飞边可表示接近本体的上表面和底表面的锥形区域。飞边可测量为如下：沿着包含于在侧表面(例如421)的最内点与本体的侧表面上的最外点(例如422)之间延伸的框内的侧表面的本体的面积的百分比。在一个特定情况中，本体可具有飞边的特定含量，所述含量可为包含于框402和403内的本体的面积相比于包含于框402、403和404内的本体的总面积的百分比。根据一个实施例，本体的百分比飞边(f)可为至少约10％。在另一实施例中，飞边百分比可更大，如至少约12％，如至少约14％，至少约16％，至少约18％，或甚至至少约20％。而且，在一个非限制性的实施例中，本体的飞边百分比可不大于约45％，如不大于约40％，或甚至不大于约36％。应了解，本体的飞边百分比可在如上最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上飞边百分比可代表成形磨粒的批料的平均飞边百分比或中值飞边百分比。

百分比飞边可通过如下方式测得：以侧面固定成形磨粒，并在侧面观察本体以产生黑白图像，如图4所示。用于此的合适的程序包括ImageJ软件。飞边百分比可通过确定相比于在侧面观察时的本体的总面积(包括中心404中和框内的面积)的在框402和403中的本体401的面积而计算得到。对于粒子的合适取样，可完成这种程序，以产生平均值、中值和/或标准偏差值。

根据本文的实施例的包括成形磨粒的颗粒材料的批料可显示出改进的尺寸均匀性，如通过来自合适样品量的尺寸特性的标准偏差所测得。根据一个实施例，成形磨粒可具有飞边变化(Vf)，所述飞边变化(Vf)可计算为来自批料的粒子的合适样品量的飞边百分比(f)的标准偏差。根据一个实施例，飞边变化可不大于约5.5％，如不大于约5.3％，不大于约5％，或不大于约4.8％，不大于约4.6％，或甚至不大于约4.4％。在一个非限制性的实施例中，飞边变化(Vf)可为至少约0.1％。应了解，飞边变化可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。

包括本文的实施例的成形磨粒的颗粒材料可具有至少4000的高度(hi)和飞边乘积值(hiF)，其中hiF＝(hi)(f)，“hi”表示如上所述的本体的最小内部高度，且“f”表示飞边百分比。在一个特定情况中，本体的高度和飞边乘积值(hiF)可更大，如至少约4500微米％，至少约5000微米％，至少约6000微米％，至少约7000微米％，或甚至至少约8000微米％。而且，在一个非限制性的实施例中，高度和飞边乘积值可不大于约45000微米％，如不大于约30000微米％，不大于约25000微米％，不大于约20000微米％，或甚至不大于约18000微米％。应了解，本体的高度和飞边乘积值可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上乘积值可代表成形磨粒的批料的中值乘积值(MhiF)。

包括本文的实施例的成形磨粒的颗粒材料可具有如通过等式dF＝(d)(F)计算的凹进(d)和飞边(F)乘积值(dF)，其中dF不大于约90％，“d”表示凹进值，且“f”表示本体的飞边百分比。在一个特定情况中，本体的凹进(d)和飞边(F)乘积值(dF)可不大于约70％，如不大于约60％，不大于约55％，不大于约48％，不大于约46％。而且，在一个非限制性的实施例中，凹进(d)和飞边(F)乘积值(dF)可为至少约10％，如至少约15％，至少约20％，至少约22％，至少约24％，或甚至至少约26％。应了解，本体的凹进(d)和飞边(F)乘积值(dF)可在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上乘积值可代表成形磨粒的批料的中值乘积值(MdF)。

包括本文的实施例的成形磨粒的颗粒材料可具有如通过等式hi/d＝(hi)/(d)计算的高度和凹进比(hi/d)，其中hi/d不大于约1000，“hi”表示如上所述的最小内部高度，且“d”表示本体的凹进。在一个特定情况中，本体的比例(hi/d)可不大于约900微米，不大于约800微米，不大于约700微米，或甚至不大于约650微米。而且，在一个非限制性的实施例中，比例(hi/d)可为至少约10微米，如至少约50微米，至少约100微米，至少约150微米，至少约200微米，至少约250微米，或甚至至少约275微米。应了解，本体的比例(hi/d)可在如上最小值和最大值中的任意者之间的范围内。此外，应了解如上高度和凹进比可代表成形磨粒的批料的中值高度和凹进比(Mhi/d)。

可形成颗粒材料，使得本体包括结晶材料，更特别地包括多晶材料。特别地，多晶材料可包括研磨晶粒。在一个实施例中，本体可基本上不含有机材料(包括例如粘结剂)。更特别地，本体可基本上由多晶材料组成。

如本文所述，颗粒材料可为研磨材料。这样，颗粒材料可以以多种方式配置以用于研磨制品中。例如，颗粒材料可为固定研磨制品(如涂布研磨制品、粘结研磨制品和它们的组合)的部分。在特定情况中，颗粒材料可附接至粘结材料，并经由所述粘结材料而进一步附接至背衬或基材。粘结材料可包括诸如玻璃化材料、陶瓷材料、金属合金、有机材料、树脂、聚合物和它们的组合的组合物。在至少一个情况中，颗粒材料可为形成附接至背衬的磨粒的单层的涂布磨料的部分。

图5包括根据一个实施例的包括颗粒材料的研磨制品的一部分的图示。特别地，图5的研磨制品包括涂布磨料500，所述涂布磨料500具有基材501和上覆基材501的表面的至少一个粘合剂层。粘合剂层可包含材料的一个或多个层，包括例如底胶503和/或复胶504。涂布磨料500可包括研磨颗粒材料510，所述研磨颗粒材料510可包括本文的实施例的成形磨粒505和具有无规形状的稀释剂磨粒形式的第二类型的研磨颗粒材料507，所述第二类型的研磨颗粒材料507可不必为成形磨粒。研磨颗粒材料507也可代表包括本文的实施例的特征的任意组合的本文的实施例的颗粒材料。底胶503可上覆基材501的表面，并围绕成形磨粒505和第二类型的研磨颗粒材料507的至少一部分。复胶504可上覆并粘合至成形磨粒505和第二类型的研磨颗粒材料507和底胶503。

根据一个实施例，基材501可包括有机材料、无机材料和它们的组合。在某些情况中，基材501可包括织造材料。然而，基材501可由非织造材料制得。特别合适的基材材料可包括有机材料，包括聚合物，特别是聚酯、聚氯酯、聚丙烯，聚酰亚胺(如来自杜邦公司(DuPont)的KAPTON)、纸张。一些合适的无机材料可包括金属、金属合金，特别是铜箔、铝箔、钢箔，和它们的组合。

可使用聚合物制剂来形成研磨制品的多个层中的任意者，例如前部填充、预复胶、底胶、复胶和/或超复胶。当用于形成前部填充时，聚合物制剂可通常包含聚合物树脂、原纤化纤维(优选纸浆的形式)、填料材料和其他任选的添加剂。用于一些前部填充实施例的合适的制剂可包括诸如酚醛树脂、硅灰石纤维、消泡剂、表面活性剂、原纤化纤维和余量的水的材料。合适的聚合物树脂材料包括选自可热固化的树脂的可固化树脂，包括酚醛树脂、脲/醛树脂、酚类/胶乳树脂，以及这些树脂的组合。其他合适的聚合物树脂材料也可包括可辐射固化的树脂，如可使用电子束、UV辐射或可见光固化的那些树脂，如环氧树脂、丙烯酸化环氧树脂的丙烯酸化低聚物、聚酯树脂、丙烯酸化氨基甲酸酯和聚酯丙烯酸酯和丙烯酸化单体(包括单丙烯酸化、多丙烯酸化单体)。制剂也可包含可通过提高可侵蚀性而提高经沉积的研磨复合材料的自锐特性的非反应性热塑性树脂粘结剂。这种热塑性树脂的例子包括聚丙二醇、聚乙二醇和聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物等。背衬上的前部填充的使用可改进表面的均匀性，用于底胶的合适的施用以及预定取向的成形磨粒的改进的施用和取向。

底胶503可在单个过程中施用至基材503的表面，或者，研磨颗粒材料510可与底胶501材料组合，并作为混合物施用至基材501的表面。底胶503的合适的材料可包括有机材料，特别是聚合物材料，包括例如聚酯、环氧树脂、聚氯酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚硅氧烷、有机硅、乙酸纤维素、硝酸纤维素、天然橡胶、淀粉、虫胶、和它们的混合物。在一个实施例中，底胶503可包括聚酯树脂。随后可加热经涂布的基材，以将树脂和研磨颗粒材料固化至基材。通常，在所述固化过程中，可将经涂布的基材501加热至约100℃至小于约250℃之间的温度。

研磨颗粒材料510可包括根据本文的实施例的成形磨粒。在特定情况中，研磨颗粒材料510可包括不同类型的成形磨粒。如本文的实施例中所述，不同类型的成形磨粒可在组成、二维形状、三维形状、尺寸和它们的组合上彼此不同。如所示，涂布磨料500可包括具有总体三角形二维形状的成形磨粒505。

其他类型的磨粒507可为不同于成形磨粒505的稀释剂粒子。例如，稀释剂粒子可与成形磨粒505在组成、二维形状、三维形状、尺寸和它们的组合上不同。例如，磨粒507可表现具有无规形状的常规压碎研磨砂粒。磨粒507可具有比成形磨粒505的中值粒度更小的中值粒度。

在用研磨颗粒材料510充分形成底胶503之后，可形成复胶504，以上覆研磨颗粒材料510并将研磨颗粒材料510粘合至适当位置。复胶504可包括有机材料，可基本上由聚合物材料制得，且特别地可使用聚酯、环氧树脂、聚氯酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚硅氧烷、有机硅、乙酸纤维素、硝酸纤维素、天然橡胶、淀粉、虫胶、和它们的混合物。

图6-11包括具有特定轮廓并限定成形磨粒的示例性研磨颗粒材料，其可掺入本文所述的组合物中。如图6所示，成形磨粒600可包括本体601，所述本体601为具有第一端面602和第二端面604的总体棱柱状。此外，成形磨粒600可包括在第一端面602与第二端面604之间延伸的第一侧面610。第二侧面612可与第一侧面610相邻，在第一端面602与第二端面604之间延伸。如所示，成形磨粒600也可包括第三侧面614，所述第三侧面614与第二侧面612和第一侧面610相邻，在第一端面602与第二端面604之间延伸。

如图6所示，成形磨粒600也可包括在第一侧面610与第二侧面612之间的第一边缘620。成形磨粒600也可包括在第二侧面612与第三侧面614之间的第二边缘622。此外，成形磨粒600也可包括在第三侧面614与第一侧面612之间的第三边缘624。

如所示，成形磨粒600的每个端面602、604的形状可为总体三角形，或可为截角三角形。每个侧面610、612、614的形状可为总体矩形。此外，在平行于端面602、604的平面中的成形磨粒600的横截面可为总体三角形。应了解，尽管通过平行于端面602、604的平面的成形磨粒600的横截面形状显示为总体三角形，但其他形状是可能的，包括任意多边形形状，例如四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形等。此外，成形磨粒的横截面形状可为凸状、非凸状、凹状或非凹状。尽管粒子显示为具有棱柱形，但应了解形状可改变，使得其为具有总体三角形端面602和604和在端面602和604之间延伸的厚度尺寸(其可为粒子的最小尺寸)的薄的本体。

图7包括根据另一实施例的成形磨粒的图示。如所示，成形磨粒700可包括本体701，所述本体701可包括沿着纵轴704延伸的中心部分702。第一径向臂706可沿着中心部分702的长度从中心部分702向外延伸。第二径向臂708可沿着中心部分702的长度从中心部分702向外延伸。第三径向臂710可沿着中心部分702的长度从中心部分702向外延伸。此外，第四径向臂712可沿着中心部分702的长度从中心部分702向外延伸。径向臂706、708、710、712可围绕成形磨粒700的中心部分702相等间隔。

如图7所示，第一径向臂706可包括总体箭形的远端720。第二径向臂708可包括总体箭形的远端722。第三径向臂710可包括总体箭形的远端724。此外，第四径向臂712可包括总体箭形的远端726。

图7也表明，成形磨粒700可形成为具有第一径向臂706与第二径向臂708之间的第一空隙730。第二空隙732可在第二径向臂708与第三径向臂710之间形成。第三空隙734也可在第三径向臂710与第四径向臂712之间形成。另外，第四空隙736可在第四径向臂712与第一径向臂706之间形成。

如图7所示，成形磨粒700可包括长度740、高度742和宽度744。在一个特定方面，长度740大于高度742，且高度742大于宽度744。在一个特定方面，成形磨粒700可限定第一纵横比，所述第一纵横比为长度740与高度742的比例(长度∶宽度)。此外，成形磨粒700可限定第二纵横比，所述第二纵横比为高度742与宽度744的比例(宽度∶高度)。最后，成形磨粒700可限定第三纵横比，所述第三纵横比为长度740与宽度742的比例(长度∶高度)。

根据一个实施例，成形磨粒可具有至少约1∶1，如至少约1.1∶1，至少约1.5∶1，至少约2∶1，至少约2.5∶1，至少约3∶1，至少约3.5∶1，至少4∶1，至少约4.5∶1，至少约5∶1，至少约6∶1，至少约7∶1，至少约8∶1，或甚至至少约10∶1的第一纵横比。

在另一情况中，可形成成形磨粒，使得本体具有至少约0.5∶1，如至少约0.8∶1，至少约1∶1，至少约1.5∶1，至少约2∶1，至少约2.5∶1，至少约3∶1，至少约3.5∶1，至少4∶1，至少约4.5∶1，至少约5∶1，至少约6∶1，至少约7∶1，至少约8∶1，或甚至至少约10∶1的第二纵横比。

此外，某些成形磨粒可具有至少约1∶1，如至少约1.5∶1，至少约2∶1，至少约2.5∶1，至少约3∶1，至少约3.5∶1，至少4∶1，至少约4.5∶1，至少约5∶1，至少约6∶1，至少约7∶1，至少约8∶1，或甚至至少约10∶1的第三纵横比。

成形磨粒700的某些实施例可具有总体矩形的关于第一纵横比的形状，例如平坦或弯曲的。关于第二纵横比的成形磨粒700的形状可为任意多边形形状，例如三角形、方形、矩形、五边形等。关于第二纵横比的成形磨粒700的形状也可具有任意字母数字字符(例如1、2、3等，A、B、C等)的形状。此外，关于第二纵横比的成形磨粒700的轮廓可为选自希腊字母、现代拉丁字母、古拉丁字母、俄语字母、任何其他字母或它们的任意组合的字符。此外，关于第二纵横比的成形磨粒700的形状可为日本汉字字符。

图8-9表示通常指定为800的成形磨粒的另一实施例。如所示，成形磨粒800可包括具有总体立方体状形状的本体801。应了解，成形磨粒可形成为具有其他多边形形状。本体801可具有第一端面802和第二端面804，在第一端面802与第二端面804之间延伸的第一侧面806，在第一端面802与第二端面804之间延伸的第二侧面808。此外，主体801可具有在第一端面802与第二端面804之间延伸的第三侧面810，在第一端面802与第二端面804之间延伸的第四侧面812。

如所示，第一端面802和第二端面804可彼此平行，并由侧面806、808、810和812分隔，从而提供本体立方体状结构。然而，在一个特定方面，第一端面802可相对于第二端面804旋转，以建立扭转角814。本体801的扭转可沿着一个或多个轴线，并限定特定类型的扭转角。例如，如图9中的本体的俯视图所示，沿着限定本体801的长度的纵轴880俯视平行于由横轴881和垂直轴882限定的平面的端面802，所述横轴881沿着本体801的宽度的尺寸延伸，所述垂直轴882沿着本体801的高度的尺寸延伸。根据一个实施例，本体801可具有限定围绕纵轴的本体801中的扭转的纵向扭转角814，使得端面682和804相对于彼此旋转。如图9所示，扭转角814可作为第一边缘822和第二边缘824的切线之间的角度测得，其中第一边缘822和第二边缘824由共同边缘826结合，并共用共同边缘826，所述共同边缘826在侧面(810和812)中的两个之间纵向延伸。应了解，其他成形磨粒可形成为具有相对于横轴、垂直轴和它们的组合的扭转角。这种扭转角中的任意者可具有如本文所述的值。

在一个特定方面，扭转角814为至少约1°。在其他情况中，扭转角可更大，如至少约2°，至少约5°，至少约8°，至少约10°，至少约12°，至少约15°，至少约18°，至少约20°，至少约25°，至少约30°，至少约40°，至少约50°，至少约60°，至少约70°，至少约80°，或甚至至少约90°。而且，根据某些实施例，扭转角814可不大于约360°，如不大于约330°，如不大于约300°，不大于约270°，不大于约230°，不大于约200°，或甚至不大于约180°。应了解，某些成形磨粒可具有在上述最小角度和最大角度中的任意者之间的范围内的扭转角。

此外，本体可包括沿着纵轴、横轴或垂直轴中的一者延伸通过本体的整个内部的开口。

图10包括成形磨粒的另一实施例的图示。如所示，成形磨粒1000可包括具有总体角锥体形的本体1001，所述总体角锥体形具有总体三角形底面1002。本体还可包括彼此连接且连接至底面1002的侧面1016、1017和1018。应了解，尽管本体1001显示为具有角锥体多边形形状，但其他形状是可能的，如本文所述。

根据一个实施例，成形磨粒1000可形成为具有孔1004(即开口)，所述孔1001可延伸通过本体1001的至少一部分，且更特别地可延伸通过本体1001的整个体积。在一个特定方面，孔1004可限定穿过孔1004的中心的中心轴1006。此外，成形磨粒1000也可限定穿过成形磨粒1000的中心1030的中心轴1008。可了解，孔1004可在成形磨粒1000中形成，使得孔1004的中心轴1006与中心轴1008间隔距离1010。这样，成形磨粒1000的质心可移动至成形磨粒1000的几何中点1030以下，其中几何中点1030可由纵轴1009、横轴1011和中心轴(即横轴)1008的交点限定。将质心移动至成形磨粒的几何中点1030以下可增加成形磨粒1000在下降时落在相同面(例如底面1002)上或者沉积于背衬上的可能性，使得成形磨粒1000具有预定直立取向。

在一个特定实施例中，质心沿着限定高度的本体1002的纵轴1009偏离几何中点1030可为至少约0.05高度(h)的距离。在另一实施例中，质心可偏离几何中点1030至少约0.1(h)，如至少约0.15(h)，至少约0.18(h)，至少约0.2(h)，至少约0.22(h)，至少约0.25(h)，至少约0.27(h)，至少约0.3(h)，至少约0.32(h)，至少约0.35(h)，或甚至至少约0.38(h)的距离。而且，本体1001的质心可偏离几何中点1030不大于0.5(h)，如不大于0.49(h)，不大于0.48(h)，不大于0.45(h)，不大于0.43(h)，不大于0.40(h)，不大于0.39(h)，或甚至不大于0.38(h)的距离。应了解，质心与几何中点之间的偏离可在上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内。

在特定情况中，质心可偏离几何中点1030，从而当成形磨粒1000为如图10所示的直立取向时，相比于本体1001的顶部，质心更接近本体1001的基底，例如底面1002。

在另一实施例中，质心可沿着限定宽度的本体1001的横轴1008偏离几何中点1030至少约0.05宽度(w)的距离。在另一方面，质心可偏离几何中点1030至少约0.1(w)，如至少约0.15(w)，至少约0.18(w)，至少约0.2(w)，至少约0.22(w)，至少约0.25(w)，至少约0.27(w)，至少约0.3(w)，或甚至至少约0.35(w)的距离。而且，在一个实施例中，质心可偏离几何中点1030不大于0.5(w)，如不大于0.49(w)，不大于0.45(w)，不大于0.43(w)，不大于0.40(w)，或甚至不大于0.38(w)的距离。应了解，质心可沿着横轴偏离几何中点达上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的距离。

在另一实施例中，质心可沿着纵轴1009偏离几何中点1030达距离(Dl)，所述距离(Dl)为至少约0.05的本体1001的长度(l)。根据一个特定实施例，质心可偏离几何中点至少约0.1(l)，如至少约0.15(l)，至少约0.18(l)，至少约0.2(l)，至少约0.25(l)，至少约0.3(l)，至少约0.35(l)，或甚至至少约0.38(l)的距离。而且，对于某些磨粒，质心可偏离不大于约0.5(l)，如不大于约0.45(l)，或甚至不大于约0.40(l)的距离。应了解，质心可沿着纵轴偏离几何中点达上述最小值和最大值中的任意者之间的范围内的距离。

图11包括根据一个实施例的成形磨粒的图示。成形磨粒1100可包括主体1101，所述主体1101包括底表面1102和上表面1104，所述底表面1102和上表面1104通过一个或多个侧表面1110、1112和1114而彼此间隔。根据一个特定实施例，可形成主体1101，使得底表面1102具有与上表面1104的平面形状不同的平面形状，其中平面形状在由各自的表面限定的平面中观察。例如，如图11的实施例所示，本体1101可具有底表面1102和上表面1104，底表面1102通常具有圆形形状，上表面1104具有总体三角形形状。应了解，其他变化是可行的，包括底表面1102和上表面1104处的形状的任意组合。

实施例1

根据如下工序制备颗粒材料的第一样品(S1)。首先，获得硝酸镧六水合物、磷酸和去离子水。获得氧化铝的经煅烧的原料粉末，使用BET和被原料粉末的10g样品吸收的水量来测量孔隙体积，以确定原料粉末的饱和及过饱和条件。原料可作为Catapal B购自萨索尔公司(Sasol Corp.)。

形成包含磷酸的第一组分和硝酸镧盐溶液的第二组分的添加剂。基于最终形成的颗粒材料中所需的第二相的预期量而形成组分中的每一个。组分为溶液的形式。

通过将溶液分散于原料粉末上并搅拌混合物，从而用磷酸组分沉浸原料粉末。混合物在空气中在95℃下干燥至少8小时。

在干燥用磷酸组分沉浸的原料之后，基于第一组分添加而计算硝酸镧盐组分的可得孔隙体积。使用大约1∶1的La/P摩尔比来计算待添加至经干燥的原料中的硝酸镧盐的浓度。然后在搅拌的同时将硝酸镧盐组分分散于经干燥的材料上，以沉浸至氧化铝基原料中。混合物在空气中在95℃下干燥至少8小时。

包含第一组分和第二组分的混合物在空气中在大约1450℃的温度下的回转窑中烧结达10分钟的时间。经烧结的颗粒材料具有97.5％理论密度的密度，0.1m²/g的比表面积，大约97％的α氧化铝的第一相，大约1.0wt％的独居石(LaPO₄)的第二相，大约1.3wt％的铝酸镧化合物(即MgLaAl₁₁O₁₉)的第三相，剩余部分为杂质材料。

制备并分析根据实例1的粒子。图12A和12B提供了根据实例1形成的颗粒材料的SEM图像。如所示，示例性本体1201包括在本体的周边区域1201处的第二相的不均匀分布。颗粒材料显示第二相和第三相的不均匀分布，特别地，第二相优先分布于不同于中心区域1203的周边区域1202中。此外，第三相优先分布于周边区域1202中。

图12A和12B的磨粒显示出与常规晶粒相比显著且出乎意料的碾磨能力的改进。图13包括对于在304不锈钢的工件上的碾磨测试，比磨削能相对于去除的累积材料的图，所述碾磨操作作为在7500sfpm的轮速下在短间隔内碾磨(去除0.2英寸³/间隔)的在4英寸³/分钟英寸的材料去除速率下的干燥切入式碾磨操作而操作。如所示，相比于现有技术研磨材料，样品S1的颗粒材料在始终更低的比磨削能下显示增加的去除的累积材料。特别地，使用相同带构造(例如背衬材料、底胶材料、复胶材料等)的对比例包括作为HiPAL 133-1购自圣戈班磨料公司(Saint-Gobain Abrasives，Inc.)的常规样品1(CS1)，和作为321研磨晶粒购自3M的常规样品2(CS2)。

实例2

颗粒材料的第二样品(S2)根据实例1制得，但首先添加硝酸镧盐组分，之后添加磷酸组分。样品S2的颗粒材料具有97.5％理论密度的密度，0.1m²/g的比表面积，大约98％的α氧化铝的第一相，大约1.1wt％的独居石(LaPO₄)的第二相，大约0.7wt％的铝酸镧化合物(即MgLaAl₁₁O₁₉)的第三相，和较少含量的杂质。

制备并分析根据实例2的粒子。图14包括根据实例2形成的颗粒材料的SEM图像。如所示，示例性本体1401包括在本体1401的周边区域1402处的第二相的不均匀分布。在分析之后，确定颗粒材料具有第二相和第三相的不均匀分布，特别地，第二相优先分布于周边区域1402中，第三相优先分布于中心区域1403中。

实例3

颗粒材料的第三样品(S3)根据一个实施例，并特别地使用掺杂工序制得。掺杂工序包括形成混合物形式的添加剂，所述混合物包含在水中的硝酸La六水合物与磷酸。发生化学反应，从而形成作为沉淀的水合独居石(磷稀土矿)。含有水合独居石的混合物随后与实例1的前体原料粉末混合。实例1的前体原料粉末由作为Catapal B购自萨索尔公司(Sasol Corp.)的勃姆石形成，所述勃姆石被掺入包含30％的固体(勃姆石)、1wt％的晶种材料(α氧化铝)(以勃姆石总重量计)和7wt％的硝酸(以勃姆石总重量计)的混合物中。混合物为使用水作为液体载体的浆料的形式，所述浆料在环境条件下胶凝。可将添加剂添加至浆料或凝胶中，以掺杂前体原料。之后，前体原料和添加剂可在95℃下干燥、粉碎并在1000℃下煅烧。之后，可根据实例1的条件进一步烧结材料。

样品S3的颗粒材料具有大约97.5％理论密度的密度，约0.1m²/g的比表面积，大约96.5％的α氧化铝的第一相，大约1.4wt％的独居石(LaPO₄)的第二相，大约2.1wt％的铝酸镧化合物(即MgLaAl₁₁O₁₉)的第三相，和较少含量的杂质。

制备并分析根据实例3的粒子。图15包括根据实例3形成的一个示例性颗粒材料的SEM图像。如所示，本体1501包括遍及本体1501的第二相的基本上均匀的分布，且通常无可辨认的“晕轮”区域的迹象。

实例4

颗粒材料的第四样品(S4)根据一个实施例制得，特别是使用用于形成颗粒材料S1的相同工序，然而，过程涉及成形磨粒的沉浸。因此，原料粉末为未处理(即未烧结)成形磨粒的形式，其在形成之后干燥。将第一组分添加至未处理的成形磨粒中，煅烧粒子，将第二组分添加至经煅烧的粒子中。烧结具有沉浸于本体中的添加剂的两种组分的经煅烧的粒子。图16包括根据实例4形成的一个示例性颗粒材料的图示。如所示，本体1601包括在本体的周边区域1602处第二相的不均匀分布，其通常在本体1601内限定通常不同于本体1601的内部内的中心区域1603的“晕轮”区域。

样品S4的颗粒材料具有大约97.5％理论密度的密度，大约97.6％的α氧化铝的第一相，大约0.9wt％的独居石(LaPO₄)的第二相，大约1.5wt％的铝酸镧化合物(即MgLaAl₁₁O₁₉)的第三相，和较少含量的杂质。

实例5

根据实例4形成第五样品(S5)、第六样品(S6)和第七样品(S7)，由此形成具有不同独居石含量的三角形成形磨粒。第五样品S5包含3.8wt％的独居石和大约2.5wt％的铝酸镧，样品S6具有8.3wt％的独居石和大约2.5wt％的铝酸镧(lanthanum alumina)，且样品S7具有12.9wt％的独居石和大约1.5wt％的铝酸镧。样品中的每一个具有小于约1微米的α氧化铝的平均结晶尺寸。根据实例1中详述的碾磨测试来测试样品。图17包括对于使用样品S5、S6和S7的碾磨测试，比磨削能相对于去除的累积材料的图。碾磨测试在304不锈钢的工件上进行，并作为在7500sfpm的轮速下在短间隔内碾磨(去除0.2英寸³/间隔)的在4英寸³/分钟英寸的材料去除速率下的干燥切入式碾磨操作而操作。如所示，样品S5、S6和S7相比于彼此显示不同的碾磨性能。

本申请表示了对现有技术的偏离。尽管行业已认识到氧化铝材料可具有某些添加剂，如氧化锆、氧化镁、镧和氧化钙，和包含这些元素的组合的原料矿物质添加剂(如独居石)，但行业未认识到本文公开的特征的组合的意义。特别地，本文的实施例的颗粒材料可通过独特的方法形成，所述独特的方法可产生独特特征的组合，包括但不限于组成、添加剂、形态、二维形状、三维形状、相分布、高度差、高度轮廓差、飞边百分比、高度、凹进、比磨削能的半衰期改变以及它们的组合。实际上，已证实本文的实施例的颗粒材料产生显著且出乎意料的性能。

如上公开的主题被认为是说明性的而非限制性的，所附权利要求书旨在涵盖落入本发明的真实范围内的所有这种修改、增强和其他实施例。因此，在法律允许的最大程度内，本发明的范围将由如下权利要求和它们的等同形式的最广允许解释确定，不应由如上具体实施方式限制或限定。

提供说明书摘要以符合专利法，在了解说明书摘要不用于解释或限定权利要求的范围或含义的情况下提交说明书摘要。另外，在如上具体实施方式中，为了简化本公开，各个特征可在单个实施例中组合在一起或进行描述。本公开不解释为反映如下意图：所要求保护的实施例需要除了在每个权利要求中明确记载之外的更多的特征。相反，如如下权利要求所反映，本发明的主题可涉及比所公开的实施例中的任意者的全部特征更少的特征。因此，如下权利要求被引入具体实施方式，每个权利要求本身限定所分别要求保护的主题。

Claims

1.一种具有本体的颗粒材料，所述本体包括第一相和第二相，所述第一相具有以第一相的总重量计至少约70wt％的氧化铝，所述第二相包含磷，其中所述本体包含以本体的总重量计至少约0.1wt％的第二相，且其中所述第二相具有不大于约1微米的平均晶粒尺寸。

2.一种具有本体的颗粒材料，所述本体包括包含氧化铝的第一相和包含磷和稀土元素的第二相，其中所述第二相不均匀地分散于整个本体中，且其中所述第一相具有不大于约10微米的平均晶粒尺寸。

3.一种具有本体的颗粒材料，所述本体包括包含氧化铝的第一相和包含磷和稀土元素的第二相，其中所述第二相基本上均匀地分散遍及所述本体。

4.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述第一相包含以第一相的总重量计至少约71wt％的氧化铝。

5.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包含以本体的总重量计至少约0.2wt％的第二相。

6.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包含以本体的总重量计不大于约30wt％的第二相。

7.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述第二相包含主要含量的磷和至少一种稀土元素。

8.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述第二相包含独居石(LaPO₄)。

9.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述第一相包含平均晶粒尺寸不大于约1微米的晶粒。

10.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述第一相包含平均晶粒尺寸为至少约1nm的晶粒。

11.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体为成形磨粒。

12.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括选自如下的形状：三角形、四边形、矩形、梯形、五边形、六边形、七边形、六边形、八边形和它们的组合。

13.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括比例[W1/W2]，其中W1表示本体内第一相的重量百分比，W2表示本体内第二相的重量百分比，且其中比例[W1/W2]为至少约1.5。

14.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包含不大于约1wt％的杂质元素，所述杂质元素选自过渡金属元素、碱土金属元素、碱金属元素和它们的组合。

15.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述第二相包含晶粒，所述第一相包含晶粒，且其中所述第二相的晶粒具有比所述第一相的晶粒的平均晶粒尺寸更小的平均晶粒尺寸。

16.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括比例[G1/G2]，其中G1表示第一相的平均晶粒尺寸，G2表示第二相的平均晶粒尺寸，且其中比例[G1/G2]为至少约1.1。

17.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述第二相主要设置于所述第一相的晶粒之间的晶界处。

18.根据权利要求1和2中任一项所述的颗粒材料，其中相比于本体的中心区域，所述本体在本体的周边区域处包括不同的第二相含量。

19.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括第三相，所述第三相包含铝酸镧(LaAl₁₁O₁₈)。

20.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述本体包括第四相，所述第四相包含氧化铬(Cr₂O₃)。

21.根据权利要求1、2和3中任一项所述的颗粒材料，其中所述颗粒材料为选自涂布研磨制品和粘结研磨制品的固定研磨制品的部分。

22.一种成形磨粒，其具有包括第一相和第二相的本体，所述第二相包含独居石(LaPO₄)。

23.根据权利要求22所述的成形磨粒，其中所述本体包括不同于所述第二相的第一相，其中所述第一相包含以第一相的总重量计至少约70wt％的氧化铝，且其中所述本体包含以本体的总重量计至少约0.2wt％的第二相。

24.根据权利要求22所述的成形磨粒，其中所述第二相包含独居石(LaPO₄)。

25.根据权利要求22所述的成形磨粒，其中所述本体包括选自如下的形状：三角形、四边形、矩形、梯形、五边形、六边形、七边形、六边形、八边形和它们的组合。

26.根据权利要求22所述的成形磨粒，其中所述本体为包括长度(1)、宽度(w)和高度(hi)的成形磨粒，其中所述高度(hi)为所述本体的内部高度，并且为所述宽度的至少约28％，所述本体还包括以本体的总侧面积计至少约10％且不大于约45％的飞边百分比(f)。

27.根据权利要求22所述的成形磨粒，其中所述本体包括比例[W1/W2]，其中W1表示本体内第一相的重量百分比，W2表示本体内第二相的重量百分比，且其中比例[W1/W2]为至少约1。

28.根据权利要求22所述的成形磨粒，其中所述第二相基本上均匀地分散遍及所述本体。

29.根据权利要求22所述的成形磨粒，其中相比于本体的中心区域，所述本体在本体的周边区域处包括不同的第二相含量。

30.根据权利要求22所述的成形磨粒，其中相比于本体的中心区域，所述本体在本体的周边区域处包括更大的第二相含量。

31.根据权利要求22所述的成形磨粒，其中所述本体包含铝酸镧(LaAl₁₁O₁₈)。

32.一种制备颗粒材料的方法，所述方法包括：

提供原料粉末；

将添加剂包括于所述原料粉末中；和

形成具有本体的颗粒材料，所述本体包括包含氧化物的第一相和包含所述添加剂的元素的第二相，所述元素包括磷和稀土元素，其中所述第二相基本上均匀地分散遍及所述本体。

33.根据权利要求32所述的方法，其中提供包括在至少约500℃的温度下煅烧所述原料粉末。

34.根据权利要求32所述的方法，其中包括包括沉浸，所述沉浸包括在煅烧所述原料粉末之后将所述添加剂提供至所述原料粉末的孔隙中。

35.根据权利要求32所述的方法，其中包括包括用所述添加剂使所述原料粉末的孔隙饱和。

36.根据权利要求35所述的方法，其中饱和包括用所述添加剂填充所述原料粉末的孔隙体积的至少一部分。

37.根据权利要求32所述的方法，其中包括包括掺杂。

38.根据权利要求37所述的方法，其中掺杂包括在煅烧所述原料粉末之前提供所述添加剂。

39.根据权利要求32所述的方法，其中所述添加剂包含第一组分和不同于所述第一组分的第二组分，且其中包括包括在第一时间提供所述第一组分，并在与所述第一时间分开的第二时间提供所述第二组分。

40.根据权利要求32所述的方法，其中所述添加剂包含第一组分和不同于所述第一组分的第二组分，其中所述第一组分和所述第二组分同时添加，其中所述第一组分包含硝酸镧，且其中所述第二组分包含磷酸(H₃PO₄)。

41.根据权利要求32所述的方法，其中包括添加剂包括：

将所述添加剂的第一组分提供至所述原料粉末；

加热所述原料粉末和第一组分；和

将所述添加剂的第二组分提供至所述原料粉末，所述第二组分不同于所述第一组分，并包含磷。

42.根据权利要求41所述的方法，其中形成包括组合所述第一组分和所述第二组分以形成所述第二相的前体，其中所述第二相的前体包含水合化合物。