400gb_geogebra 2015-03-28

金屬切削液一般含有潤滑劑、極壓劑、表面活性劑、防鏽劑、防腐劑、消泡劑等新增劑。

2。1微乳型切削液

現代半合成切削液，

俗稱微乳，即按一定的比例稀釋到水中，廣泛用於金屬切削等加工工藝上，消除了乳化型及合成型切削液的缺點，同時把該兩種切削液的優點集於一體，它廣泛作為

機械加工潤滑、冷卻用，具有良好的潤滑、冷卻、 防鏽、 清洗等功能。其主要成分是水和表面活性劑， 礦物油、

脂肪油和極壓劑含量均低於乳化油。微乳化油中包括了油、水、 表面活性劑、 防鏽緩蝕劑、 油性劑、 極壓劑、 防黴殺菌劑等成分。

（1）油相和水相： 微乳化油含量一般為10 %～30 %

，油不僅有潤滑作用，而且是油溶性新增劑的載體。微乳化油中的水分最高含量為45 %

，大量水的存在是有別於乳化油的一個主要特徵。這不僅是偶和表面活性劑的需要，也為各類水溶性新增劑的使用提供了必要條件。從環境和健康出發，要求油中芳

烴的含量小於10 %；從與新增劑的配伍性出發。石蠟基與環烷基的c礎油較好。常選用；機械油、植物油、白油、15號石臘基油。

油不僅有潤滑作用，而且是油溶性新增劑的載體。從環境和健康出發，要求油中芳烴的含量小於10 %；從與新增劑的配伍性出發，石蠟基與環烷基的基礎油較好。

（2）表面活性劑： 微乳化液中分散相的高度細化和體系的穩定性是依靠表面活性劑的潤

溼、分散、乳化、增溶等作用實現的。在乳化油中，表面活性劑的用量為20 %～25 % ，而在微乳化油中，其用量可高於40 %

，以保證分散相油滴細化，使體系保持高度穩定性。表面活性劑是使油和水乳化的關鍵性物質，一般分為3種類型：陽離子型表面活性劑、

陰離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑。陽離子型表面活性劑通常使乳液顯酸性，使乳液容易腐敗變質，故極少用。陰離子型表面活性劑的特點是乳化效能好，

並有一定的清洗和潤滑效能，但抗硬水能力差，並易起泡。常與非離子型表面活性劑配對使用。非離子型表面活性劑在水中不電離，其親水基主要是由具有一定數量

的含氧基團（一般為醚基和羥基）構成，不宜受強電解質無機鹽類存在的影響，也不易受酸鹼的影響，與其它型別的表面活性劑相溶性好，能很好地混合使用，但由

於在溶液中不電離，故在一般的固體表面上不易發生強烈的吸附，另外，隨溫度的升高，很多非離子型表面活性劑溶解度降低甚至不溶，這樣會造成乳液渾濁。所

以，通常透過調整陰離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑的配比，使H LB值與分散相匹配，以獲取最佳的分散、乳化效果，這是能否獲得一個均一、

穩定的體系的關鍵。大量表面活性劑的參與使微乳化液的滲透、

清洗能力比乳化液大大增強，有利於保持刀具刃面和砂輪的鋒利以及切削加工面的清淨度，從而提高了切削效率和加工精度。常用陰離子和非離子表面活性劑復配使

用效果較好。常用表面活性劑：脂肪酸皂， 石油磺酸鹽脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、吐溫、脂肪酸烷基醯胺、山梨糖醇酯， 聚醚等。

（3）防鏽緩蝕劑： 為了保護機床、刀具及工件不受乳液的侵蝕，要在切削液中加入防鏽

緩蝕劑，以期在金屬表面形成保護膜，或者形成鈍化膜。防鏽新增劑主要由水溶性防鏽劑和油溶性防鏽劑兩大類。水溶性新增劑有亞硝酸鈉、 苯並三氮唑、硼酸、

三乙醇胺、磷酸鹽、 鉻酸鹽、 植酸、 苯甲酸鈉、

鉬酸鈉和無水碳酸鈉等。他們與金屬發生作用，並在金屬表面生成不溶性的緻密的氧化膜，阻止金屬的電化學腐蝕。這類防鏽劑多是電解質，用於乳液時，用量不易

過大，以免發生電解現象而破壞乳液。油溶性防鏽劑主要有磺酸鹽、 高分子羧酸及其金屬皂鹽類、 酯醇類、 胺類、

磷酸酯等。他們是極性很強的化合物，能優先吸附在金屬表面或與表面化學反應生成保護膜，抑制氧及水對金屬的接觸，因此，它會與極壓劑在金屬表面的吸附發生

競爭，使乳液的極壓性下降。亞硝酸鈉有致癌作用，在西方發達國家，和一些發展中國家已為禁用產品。二乙醇胺的含量也不應超過1 %

，因其在空氣中容易氧化成致癌物質。常用的環境友好緩蝕劑如脂肪酸衍生物、胺類、 咪唑啉類及三唑類。

（4）油性劑：

為了保護刀具，提高加工質量，此類新增劑是微乳化油中不可缺少的組分。這類新增劑主要有動植物油脂，聚合脂肪酸及其皂，脂肪醇及多元醇，硫化油脂，酮類，

胺類等有機物。它們是具有極性基的分子，能在金屬表面形成定向吸附膜。在金屬加工中，此膜能減少工件、 切削、

刀具之間金屬的直接摩擦，降低工件表面粗糙度，提高工件精度並延長刀具使用壽命。

（5）極壓劑： 極壓劑是含硫、磷、氯等元素的化合物，這些化合物在高溫下與金屬表面

發生化學反應，生成化學吸附膜。化學吸附膜與物理吸附膜相比，耐較高的溫度，故可用於極壓潤滑摩擦狀態。國內廣泛採用氯化石蠟、硫化脂肪油、硫氯化棉子

油、亞磷酸二丁酯、磷酸三乙酯、ZDDP 等作為極壓劑。在磷類極壓劑中引入N、S、B 等元素形成的極壓劑效果不錯。P - N 具有較高的承載能力S

- P -

N型磷元素在低速高扭矩條件下效果最好，在高速衝擊負荷下效果很差，但硫元素在高衝擊下對提高極壓效能卻最為有效，此外，由於胺的存在抑制了酸性磷酸酯的

化學腐蝕磨損，所以該類極壓抗磨新增劑具有較好的極壓性、 防鏽性和抗氧化性，B - P - N 型則具有良好的抗銅腐蝕性和優良的極壓抗磨效能。

有機硼酸酯分子中引入活性元素硫和磷則具有多種效能，除了增強抗氧化和減摩作用外，其抗磨性和摩擦改性均變好；若引入氮元素，可明顯提高承載能力和抗磨效能。

有機鉬化合物作為極壓抗磨新增劑，不僅具有優良的抗磨、減摩、抗極壓效能，而且還有防腐蝕效能。

二聚酸及其衍生物是水基金屬加工液良好的新增劑，與水相溶而生成透明的水溶性潤滑液。其油性基團具備良好的減摩抗磨

作用，在極壓條件下，二聚酸與摩擦表面反應生成二聚酸金屬鹽皂膜起極壓抗磨作用，此外，還能提供防鏽性。其可用於多種金屬材料加工，

包括含鐵和非鐵金屬，如鈦、 鎂、 黃銅、 銅、

青銅或其它相類似的易於被汙染的金屬的加工。由於油基產品向水基產品發展，水溶性極壓劑的研究也越來越受到人們的重視。這類產品有脂肪酸的有機硫磷酸鹽、

壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯，烷基氧乙烯醚有機磷酸胺鹽等。最近發現，高鹼值磺酸鹽在重金屬加工中用作惰性極壓劑（PEP）

，能在金屬表面形成物理覆蓋的碳酸鹽保護膜，具有低剪下強度，在金屬加工中具有優異的極壓潤滑效能，與含硫極壓劑複合使用有顯著的協同效應，對多數金屬沒

有腐蝕，且具有防鏽作用，對人和環境基本無害，符合工業衛生和環保要求。還能改善表面光潔度，有極好的防鏽能力，對大多數金屬不腐蝕，安全並無環境汙染。

（6）防黴殺菌劑：微乳液容易滋長微生物，使加工液變質，使用壽命變短。常用的殺菌劑有甲醛釋放劑、酚類化合物、水楊酸類、雜環化合物等。目前，我國常用的為三丹油。鄰苯基苯酚， 四氯代酚。對氯間二甲基酚， 六氫化三吖嗪， 三溴水楊醯胺和二溴水楊醯胺的混合物等。

（7）其他助劑；微乳化液中使用的輔助新增劑還有消泡劑（矽油乳劑，

高階醇）、穩定劑（十二醇）偶和劑、pH調整劑、金屬離子掩蔽劑等。消泡劑常用的為矽油類，其不溶於水，分散於水中，不能加多，否則，體系易渾濁。偶和劑

用來增加體系的穩定性，其效能取決於自身的親水-

親油之間的平衡。體系pH值應保持在8～10之間，pH值過低，易滋生細菌黴變；pH值過高，鋁腐蝕嚴重。金屬離子掩蔽劑能絡合水中的鈣鎂離子。這些新增

劑如何使用，應根據具體情況而定。

苯甲酸

防腐用。

僅供參考，摘自百度百科