[发明专利]一种金属加工用高品质微乳化切削液

说明书

本发明涉及切削液技术领域，具体涉及一种金属加工用高品质微乳化切削液，包括纳米碳管强酸氧化处理、球磨纳米碳管、油基混合液制备、水基混合液制和微乳化切削液制备五个步骤；本发明与现有的切削液相比，通过在水基混合液中加入制备的MoS₂/CNTs纳米管状结构，可以利用其强的润滑性和较高的热传导性增强本发明微乳化切削液的润滑性能和冷却性能，即使在650~1200℃的高温下，MoS₂也不会被碳化而失去润滑性，能够有效避免金属切削过程中刀具因受高温影响其使用寿命降低，或者因高温润滑性丧失导致工件切削面效果不佳；另外，本发明切屑液的油基为生物可降解基础油，各类添加剂也对环境无污染，响应了现在绿色环保的口号。

技术领域

本发明涉及切削液技术领域，具体涉及一种金属加工用高品质微乳化切削液。

背景技术

切削是机械制造中最主要的加工方法，在切削加工的过程中需要在刀具和工件之间加入适量的切削液，用来起到冷却、润滑、防锈、清洗等各种功能。尤其是用在金属切削加工上的切削液，其冷却性能和润滑性能决定了刀具的使用寿命和工件表面的切削效果。

专利号为CN104479826B的发明公开了一种超硬材料加工过程中的切削液，所述切削液包括有以下几种组成成分：二硫化钼、酒石酸、氯化石蜡、油酸、石油磺酸钠，以及变压器油和/或豆油。该发明虽然在切削液中加入了二硫化钼，使其具有较好的润滑性，但是研究发现二硫化钼在高温下容易被碳化失效，从而使得在高温下切削液的润滑性丧失，降低了刀具的使用寿命和工件表面的切削效果。另外，该切削液为油基切削液，其冷却性能较差，切削时刀具和工件上的热量不易散去，从而要求了切削的刀具具有较高的耐高温性，而且极大缩短了刀具的使用寿命。因此，针对现有切削液在用于切削金属时的易丧失其润滑性和自身冷却性能的不足，发明一种解决上述技术问题的高品质切削液是一项有待解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是设计了及一种金属加工用高品质微乳化切削液，以解决现有切削液自身冷却性不足和高温易丧失润滑性的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种金属加工用高品质微乳化切削液，包括如下步骤：

（1）纳米碳管强酸氧化处理：称取重量份数为12~15份的纳米碳管，然后放入其重量为6~10倍的强酸溶液中，加热至90℃，处理30~35min后停止加热，自热冷却至25℃取出并用去离子水洗涤至中性，干燥备用；

（2）球磨纳米碳管：将经步骤（1）所得的纳米碳管放入球磨机中，以1200r/min的转速球磨2~3h，然后将球磨后的纳米碳管放入其重量4~6倍的乙二醇中，再加入20~24份的纳米MoS₂、2~3份硫酸二甲酯和1~2份十二烷基磺酸钠，搅拌均匀后，超声处理20~25min后备用，其超声频率为240~360kHz；

（3）油基混合液制备：取重量份数为25~28份生物可降解基础油，再向其中加入6~8份乳化剂搅拌均匀后，再加入3~4份三乙醇胺、2~4份聚乙烯蜡、2~3份复配表面活性剂、1~3防锈剂和1~2份消泡剂，搅拌均匀后备用；

（4）水基混合液制备：取重量份数为110~135份的去离子水，再向其中加入26~34份经步骤（2）所得的纳米碳管、6~9份甘油和3~5份的丙二醇，搅拌均匀后备用；

（5）微乳化切削液制备：将步骤（3）和步骤（4）所得的油基混合液和水基混合液混合，以720r/min的转速搅拌至液体呈均匀透明即得金属加工用高品质微乳化切削液。

优选地，所述步骤（1）中的强酸溶液由质量浓度为98%的浓硫酸和质量浓度为50~62%的浓硝酸按体积比3：1混合而成。

优选地，所述步骤（2）中的纳米MoS₂粒径为40~60nm。