[發(fā)明專利]用于有色金屬機械加工的水性溶液及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811307987.6
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109321349B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 張秋陽;曹蘇群;董洪榮;殷永華;王浩;張滿;薛小明
• 申請（專利權(quán)）人: 淮陰工學院;江蘇勁嘉新型包裝材料有限公司
• 主分類號: C10M173/02
• 分類號: C10M173/02;C10N40/20;C10N30/04;C10N30/06
• 代理公司: 淮安市科文知識產(chǎn)權(quán)事務所 32223
• 代理人: 謝觀素

本發(fā)明公開了一種用于有色金屬機械加工的水性溶液及其制備方法，包括下列物質(zhì)：氧化鐵納米顆粒、分散劑、消泡劑和助劑，其余為去離子水，其中氧化鐵納米顆粒的濃度在2~10g/L的范圍內(nèi)，分散劑的濃度在10~25g/L的范圍內(nèi)，消泡劑的濃度在2~10g/L的范圍內(nèi)。從上述組分可知，本發(fā)明的一種用于有色金屬機械加工的水性溶液及其制備方法，原料取材方便、制備工藝及方法簡單，易于實驗室及工業(yè)化生產(chǎn)；用于有色金屬機械加工的水性溶液以水為主體，因而冷卻效果好、容易清洗、對環(huán)境無污染、對人體健康無害，屬于環(huán)境友好型的潤滑劑。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種用于有色金屬機械加工的潤滑劑的技術(shù)領域，具體涉及一種用于有色金屬機械加工的水性溶液及其制備方法。

背景技術(shù)

金屬零部件在機械加工過程中，不可避免地發(fā)生接觸摩擦。摩擦往往造成了不同程度地磨損。有色金屬合金，尤其是鋁、鎂、鈦等輕金屬合金，由于其優(yōu)異的比強度、優(yōu)良的耐蝕性而廣泛應用于汽車、航空航天、海洋、生物醫(yī)藥等領域。然而較低的硬度，使得有色金屬合金在機械加工過程中，極易產(chǎn)生嚴重的粘著現(xiàn)象，這大大降低了零件的精度，嚴重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。

潤滑劑是一種機械加工行業(yè)普遍使用的物品。潤滑劑的使用可顯著改善金屬零件的嚴重摩擦磨損狀態(tài)，提高零件精度、改善產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)的潤滑劑一般是以礦物油、合成烴、動植物油或其混合物為基礎，加入各種添加劑制備而成的。由于這類潤滑劑含大量的油類物質(zhì)，因而極不易清洗，且生物降解性較差，對環(huán)境污染較為嚴重。

水基潤滑劑通常是以水為主體，通過加入一些添加劑而形成的潤滑劑，這類潤滑劑成本低廉、環(huán)境污染少、冷卻效果好、易清洗、不易燃、對人體健康無害。因而，水基潤滑劑是一種環(huán)境友好型并可實現(xiàn)“以水代油”而用于有色金屬零部件表面機械加工的潤滑劑。本發(fā)明針對有色金屬零部件機械加工表面嚴重粘著現(xiàn)象以及傳統(tǒng)油基潤滑劑不易清洗、嚴重環(huán)境污染等問題，提出一種環(huán)境友好型的含氧化鐵納米顆粒水基潤滑劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于有色金屬機械加工的水性溶液及其制備方法，原料取材方便、制備工藝及方法簡單，易于實驗室及工業(yè)化生產(chǎn)；用于有色金屬機械加工的水性溶液以水為主體，因而冷卻效果好、容易清洗、對環(huán)境無污染、對人體健康無害，屬于環(huán)境友好型的潤滑劑；在潤滑劑中配備納米氧化物顆粒，以使其在摩擦過程中形成轉(zhuǎn)移膜，隔離金屬表面，從而達成降低摩擦、改善磨損的作用；超聲空化過程促進了分散劑對氧化鐵納米粒子的有效包裹，從而防止顆粒團聚劑沉降，因而制備的水基潤滑劑中的氧化鐵納米顆粒的分散性很好。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

用于有色金屬機械加工的水性溶液，包括下列物質(zhì)：氧化鐵納米顆粒、分散劑、消泡劑和助劑，其余為去離子水，其中氧化鐵納米顆粒的濃度在2~10g/L的范圍內(nèi)，分散劑的濃度在10~25g/L的范圍內(nèi)，消泡劑的濃度在2~10g/L的范圍內(nèi)。

本發(fā)明進一步改進方案是，所述氧化鐵納米顆粒的形狀為球狀或近球狀。

本發(fā)明更進一步改進方案是，所述氧化鐵納米顆粒的粒徑在20~500 nm的范圍內(nèi)。

本發(fā)明更進一步改進方案是，所述分散劑由十二烷基磺酸鈉、聚乙烯亞胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉或月桂基硫酸鈉中的一種或多種組成。

本發(fā)明更進一步改進方案是，所述消泡劑由乳化硅油、聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷或乙二醇硅氧烷中的一種或多種組成。

本發(fā)明更進一步改進方案是，所述助劑由乙二醇、丙三醇或聚乙二醇中的一種或多種組成。

本發(fā)明更進一步改進方案是，所述聚乙二醇的分子量在400~3000的范圍內(nèi)。

制備如上所述的用于有色金屬機械加工的水性溶液的方法，包括以下步驟：

1）將去離子水、氧化鐵納米顆粒按比例充分機械混合后靜置；