[發明專利]一種釹鐵硼永磁材料用線切割液

有效

• 申請號: 201210384690.6
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN103725387A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 婁桂艷;趙清;趙笑儀;王松;趙振東
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C10M173/00
• 分類號: C10M173/00;C10N40/22
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

技術領域

本發明涉及一種水基金屬線切割液，特別是涉及一種專用的釹鐵硼永磁材料用線切割液及其制備方法。

背景技術

釹鐵硼永磁材料是一種由釹、鑭、鈰、鏑等稀土金屬粉末與鐵、硼粉末經混合、壓制、鍛燒而成的合金材料，具有典型的粉末冶金特征。該類材料中由于含有釹、硼等化學活性元素和微孔狀冶金結構，致使釹鐵硼永磁永磁材料比其它金屬材料更容易發生銹蝕。

目前為了避免產生銹蝕，國內大多數企業在釹鐵硼成型加工工藝中仍采用油基切削液或乳化液作為潤滑冷卻劑。一般油基切削液的主要成分是煤油或柴油，這種切削液潤滑性和防銹性好，但易揮發、氣味大，在使用過程中可發生熱分解，大量的油蒸汽和油泥不僅污染環境，而且也容易發生火災。乳化液介于油基切削液和水基切削液之間，其潤滑、防銹、冷卻性均較好，但穩定性較差，在使用過程中受環境影響易發生破乳分層導致切削速度變慢、銹蝕加重、變臭等。另外乳化液中80％以上的成分是礦物油，隨著油價的上升與油基切削液一樣，乳化液的加工成本也越來越高，同時，定期排放的廢乳化液不能生物降解，對壞境的污染也非常嚴重。

水基金屬加工液是釹鐵硼永磁材料成型加工企業急需尋求的產品，與油基切削液和乳化液相比，水基切削液冷卻性和清洗性好，但潤滑性和防銹性較差，常規的水基金屬加工液無法滿足釹鐵硼永磁材料的防銹要求。

為了解決釹鐵硼的防銹問題，近年來，國內的一些科研機構和相關的科研工作者，在水基金屬加工液的潤滑和防銹方面做了大量的工作，并根據不同成型工藝的要求開發出了新的產品，例如；

公開號為CN?101659898的中國發明專利申請給出的《一種用于釹鐵硼加工潤滑的潤滑劑》，該潤滑劑按重量份計由以下的組分構成：工業潤滑劑2～10份、苯甲酸鈉0.5～4份、植物油酸0.8～5份、亞硝酸鹽1～8份、水30～80份。這種潤滑劑可以代替柴油運用到釹鐵硼永磁材料的套孔加工工藝中；

公開號為CN?101191099的中國發明專利申請給出的《燒結釹鐵硼用全合成水基切削液及其制備方法》，其特征在于按以下重量百分比原料制成：一元或二元羧酸：2％～9％；三乙醇胺或二乙醇胺中至少一種：2％～20％；水溶性硫代磷酸酯鹽：0.1％～2％；水溶性稀土配合物：0.1％～2％；分子量為200～600的聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇中至少一種：2％～20％；PH穩定劑：0.01％～0.1％；抗硬水劑：0.01％～0.1％；水：余量。制備方法為：A.按照原料組分加入所需原料；B.加熱攪拌回流，加熱溫度70～150℃，攪拌速度100～1000R/MIN；C.反應1～8小時后，冷卻至室溫。該發明制備的水基切削液可用于釹鐵硼永磁材料的切削、磨削和大孔工藝中，該切削液的特點是不含礦物油、亞硝酸鹽、二氯苯、烷基取代酚等對人體有害和造成環境污染的成分，屬于環境友好型切削液；

公開號為CN?1667101的中國發明專利申請給出的《一種釹鐵硼磁性材料用切割劑》，具體組分的重量百分比為：聚乙二醇5-10％，DW396310-20％，混合醇胺5-10％，表面活性劑5-10％，消泡劑0.1-1.0％，乙二胺四乙酸二鈉0.05-0.1％，水58.9-74.85％。它是按以下步驟獲得：將水加到反應釜中，加熱到85-95℃，在攪拌狀態下加入DW3963、混合醇胺，攪拌30分鐘，再加入聚乙二醇、表面活性劑、消泡劑和乙二胺四乙酸二鈉，繼續攪拌1小時。該切割劑是由聚甲基環氧乙烷-2-丙烯酸酯和聚單丁基環氧乙烷-2-丙烯酸酯(簡稱DW3963)、聚乙二醇、混合醇胺、表面活性劑、消泡劑和抗硬水劑復配而成。成品無毒、無味，制備工藝簡便，可替代柴(煤)油用于釹鐵硼永磁材料的切片工藝中。

釹鐵硼永磁材料后加工工藝主要有切片、磨片、套孔和特定形狀的線切割，由于釹鐵硼產品本身含有稀土元素和冶金微孔，不同的金屬間容易形成原電池，發生電化學腐蝕，一般的水基金屬加工液很難滿足其加工工藝中的防銹要求，從已有的以上專利和技術看，現有的水基金屬加工液主要適用于鐵、鋁、銅及其合金的成型加工，以上列舉的三種切削液在研制時主要針對的是釹鐵硼永磁材料加工過程中的潤滑和銹蝕問題，沒有考慮切削液的導電性問題，切削液中缺少電解質類物質導電性差，放電間隙小不利于電加工工藝的冷卻和排屑，無法滿足釹鐵硼永磁材料線切割工藝的要求，僅適用于釹鐵硼永磁材料的切片、磨削和套孔工藝。