[发明专利]一种复合分散剂水基液体磁性磨具及其制备方法

说明书

技术领域

本发明一种复合分散剂水基液体磁性磨具及其制备方法，属于机械零件的表面光整加工领域，具体涉及一种具有高稳定性的复合分散剂水基液体磁性磨具及制备方法。

背景技术

随着现代化高速、高精度设备的发展，机械零件的表面质量对整机的装配精度、性能和使用寿命有着重要的影响，因此对零件的表面质量也提出了越来越高的要求，表面光整加工已经成为现代产品制造中的一道必要的工序。

液体磁性磨具光整加工技术是基于液体磁性磨具的磁流变性开发的精密表面光整加工技术，可以实现对金属或非金属材料机械零件的非规则外表面或内表面的精密光整加工。在没有外部磁场作用时，液体磁性磨具是包含各种固体微粒的稳定的水基悬浮体系，具备良好流动性；在使用磨具对工件进行光整加工时，将被加工工件浸没在磨具中，此时施加外部磁场，磨具的流变学性能会迅速发生变化，粘度迅速增加，表观上变“硬”，沿着与工件相接触的表面形成 “柔性研磨层”，当工件与该研磨层发生相对运动时，就可以实现对工件表面的光整加工。

根据液体磁性磨具光整加工的加工机理，对液体磁性磨具的要求为：稳定性好，即配制完成的液体磁性磨具经过长时间的静置，其中的各种固体微粒不发生沉降或沉降率很低，而沉降率越大，液体磁性磨具的加工能力越差；再分散性好，即加工过零件的、已经发生固体微粒沉降的液体磁性磨具经过再分散后，能够重新形成稳定的悬浮液，从而实现加工中的重复利用；零场粘度低，即液体磁性磨具在无外部磁场时具有好的流动性，能够与被加工工件完全接触；流变性好，即液体磁性磨具能够在磁场作用下迅速形成强大的剪切应力变化，实现抛光；另外要求无毒、不挥发和不氧化。

检索到已授权专利“液体磁性磨具及其制备方法”（ZL 200510012687.1），其主要用十二烷基磺酸钠或十二烷基硫酸钠作为分散剂，制得磨具稳定性较差，配制完成的磨具静置后其中的固体微粒很快发生沉降，而且使用其对零件进行光整加工后无法再分散而失去加工能力。

发明内容

本发明一种复合分散剂水基液体磁性磨具及其制备方法的目的在于：主要解决的技术问题是克服现有的液体磁性磨具稳定性差及再分散性差的缺点，提供一种复合分散剂水基液体磁性磨具及其制备方法，该液体磁性磨具具有强的稳定性及再分散性。

本发明一种复合分散剂水基液体磁性磨具，其特征在于是一种复合分散剂水基液体磁性磨具，该复合分散剂水基液体磁性磨具（如图1所示），包括以下质量分数的组份：

磁性粒子65%～80%，

去离子水15%～25%，

表面活性剂0.5%～3%，

抗氧化剂0.5%～2%，

保湿剂0.3%～1%，

pH调节剂0.3%～1.5%，

纳米级粒子0.3%～2%，和

磨料粒子7%～10%。

上述一种复合分散剂水基液体磁性磨具，其特征在于所述的复合分散剂水基液体磁性磨具中，优选的磁性粒子为羰基铁粉，粒径大小在3～5μm（如图2所示），含Fe纯度大于97%。

上述一种复合分散剂水基液体磁性磨具，其特征在于所述的复合分散剂水基液体磁性磨具中，优选的表面活性剂为六偏磷酸钠和PAA混合使用，或六偏磷酸钠和羧甲基纤维素钠混合使用，或羧甲基纤维素钠和PAA混合使用。其中六偏磷酸钠和PAA质量比为20∶1～20∶3；六偏磷酸钠和羧甲基纤维素钠质量比为5∶1～5∶4；羧甲基纤维素钠和PAA质量比为1∶10～3∶10。

上述一种复合分散剂水基液体磁性磨具，其特征在于所述的复合分散剂水基液体磁性磨具中，优选的抗氧化剂为亚硝酸钠。

上述一种复合分散剂水基液体磁性磨具，其特征在于所述的复合分散剂水基液体磁性磨具中，优选的保湿剂为丙三醇。

上述一种复合分散剂水基液体磁性磨具，其特征在于所述的复合分散剂水基液体磁性磨具中，优选的pH调节剂为无水碳酸钠。

上述一种复合分散剂水基液体磁性磨具，其特征在于所述的复合分散剂水基液体磁性磨具中，优选的纳米级粒子为纳米二氧化硅。

上述一种复合分散剂水基液体磁性磨具，其特征在于所述的复合分散剂水基液体磁性磨具中，优选的磨料粒子为绿碳化硅，平均粒径为1μm。

上述一种复合分散剂水基液体磁性磨具的制备方法，其特征在于该制备方法的具体步骤为：

1）根据本发明所述组份，按质量分数称取去离子水、表面活性剂、亚硝酸钠、丙三醇和无水碳酸钠；