[发明专利]含有陶瓷粉末的水基切削液

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有陶瓷粉末的水基切削液，特别是，涉及一种含有陶瓷粉末的具有卓越润滑性和冷却能力的环保型水基切削液，其在切削金属和非金属，例如陶瓷时，或机械加工时可用于代替切削油。

背景技术

通常，通过切削工具，对金属，例如钢铁(Fe)、铝(Al)、或合金进行机械加工是用于去除结构中不必要的部分的一种方法。机械加工广泛用于切割结构，以使其具备所期望的形状、尺寸或表面。

在这样的机械加工中，在结构和切削工具的接触面存在较大的摩擦。然后，由于摩擦产生的热量，切削工具被灼烧，结构的已加工表面变粗糙，并且由于热膨胀，结构或工具的形状和尺寸精度变次。为了解决这些问题，在机械加工时采用切削油或润滑剂。

对于切削油，通常使用水不溶性切削油和水溶性切削油。水不溶性切削油的实例包括通过向矿物油中加入硫或氯得到的切削油。水溶性切削油的实例包括通过往油，例如矿物油中加入脂肪酸盐或硫酸酯作为乳化剂或加入更高级的醇或脂肪酸酯作为粘合剂得到的切削油。

根据现有技术的切削油、切削液、或润滑剂描述于下述文献中。

公开号为No.10-2003-20800，名称为“用于使汽车、轮船或车辆的内燃机的燃烧效率最大化的含有合成的低分子量陶瓷的低粘度的润滑的保护涂层成形剂和低分子量陶瓷成膜热交换导体的组合系统”的韩国专利申请公开了一种用于形成一种润滑剂和具有特殊处理材料的内燃机内壁(圆柱体)的膜涂层的产品，以及使用该产品的组合系统，从而使汽车、轮船或车辆的活动性增强并改善燃烧效率。

与公开号为No.11-349979的日本专利申请相似的公开号为No.10-2000-76116，名称为“水性切削液，水性切削剂，以及使用它们切削坚硬且易碎材料的方法”的韩国专利申请公开了一种水性切削液，其包括胺值为20-200mg KOH/g的阳离子水溶性树脂，和选自无机膨润土、有机膨润土和水性硅胶中的至少一种的粘度调节剂。在此情况下，粘度调节剂中的非挥发性物质的含量相当于阳离子水溶性树脂中的非挥发性物质重量的0.1-30％。此外，该文献还公开了一种包含水溶性切削液和抛光粉的水性切削剂。在此情况下，抛光粉的含量相当于水性切削液中的非挥发性物质重量的100-1000％。

登记号为No.10-0520714，名称为“水性组合物，使用该水性组合物的切削液，其制备方法，及使用切削液的切削方法”的韩国专利申请与公开号为No.11-302681的日本专利申请相对应。该文献公开了一种通过将抛光粉分散于组合物中得到的水性切削液。该水性组合物包括含有亲水性醇类化合物，例如乙二醇，亲脂性醇类化合物，例如丙二醇的分散介质，水，以及稳定分散于该介质中的硅胶体粒子。

登记号为No.10-0494296，名称为“不可燃水基切削液组合物和不可燃水基切削液”的韩国专利申请与公开号为No.2003-82381的日本专利申请相对应。该文献公开了一种包括平均分子量为1000-200000，重量百分比为5-45％的多聚羧酸基聚合物和/或其盐的切削液组合物。

专利号为5976695的美国专利公开了一种通过热喷涂形成的组合物，其可用作包括金属粉和陶瓷粉末的抛光剂。

公开号为No.2005-113039，名称为“水性切削液，水性浆液，以及切削耐切割的坚硬易碎材料的方法”的日本专利申请公开了一种水性切削液，其包括一种具有酰胺键结构单元的水溶性聚合物和一种含有活性氢的聚合物。如有必要，该水性切削液还进一步包括分散剂、防锈剂、润滑剂、消泡剂和pH缓冲剂，作为添加剂。

公开号为No.1998-330732，名称为“摩擦材料组合物及其使用方法”的日本专利申请公开了一种含有重量百分比为0.3-23％的玻璃碳和重量百分比为0.03-12％的碳化硅的摩擦材料组合物；通过加热和挤压该摩擦材料组合物制备得到一种摩擦材料。

在根据相关技术的切削油、切削液，或润滑剂中，对于水溶性切削油而言，如果切削期间温度上升，可能发生冒烟或着火。因此，仅当温度较低的时候才使用。对于水溶性切削油，在用于切削加工时有必要用水对其进行稀释，这样它便具有了较低的冷却能力。

特别是，水不溶性切削油或水溶性切削油可以重复使用。然而，如果经过很长时间，可能滋生细菌，并且由于细菌或其产生的气体切削液可能散发臭味。另外，如果废弃的切削油原样排出，切削油中的矿物油成分或乳化剂可能对环境造成污染，这可能对人体构成不良影响。因此，处理废弃的切削油花费了大量成本和精力。

发明内容