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切削液消泡剂的作用和原理

2021-03-01来源:网络
核心摘要:切削液消泡剂的作用和原理分析
金属加工领域广泛使用切削液,它主要起润滑、防锈、清洗、冷却作用。

化学合成切削液是一种新型水基切削液,它是由各种添加剂复配而成,具有性能稳定,使用周期长,低污染等优点,是2013年切削液研究的方向。

研发中发现它的缺点是在使用过程中易起泡,直接影响其润滑、冷却效果,而一般的切削液消泡剂均达不到要求。

因此我们对切削液形成泡沫以及消泡原理做了理论探讨,对各种切削液消泡剂做了实验研究,用正交实验法复配出了复合型切削液消泡剂,解决了水基切削液消泡,抑泡难题。
01
起泡原因分析


“泡沫”是不溶性气体在外力作用下进入液体之中,并被液体隔离的非均相系统,即气体分散在液体中的一种肢体系统。

泡沫的产生与液体的表面张力直接有关。将所研制的化学合成切削液配制成一系列不同浓度的水溶液,测定不同浓度水溶液的表面张力。

经一系列的实验可以看出,加入切削液能显著降低水的表而张力。当浓度达到i.50h时,表面张力降至***

即cm(二值为i.5%。从曲线的特征看出,切削液类似于一种表而活性剂,当切削液浓度达到(:61(二时,水溶液表面就***了大量的表面活性物质,形成单分子膜,使系统表而张力达最小。

表而活性物质具有双亲结构,一端亲水,一端亲油,易形成泡沫。实际使用切削液,配制浓度大于cm(二值,溶液中有足够数量的表而活性物质,当在金属加工过程切削液循环使用时,与大量空气接触,会形成气泡,切削液中的表面活性物质在气液界面定向排列形成吸附膜,使泡沫稳定存在。随着切削过程进行,一些固体微粒也易吸附在泡沫表面,形成三相泡沫,使泡沫更稳定。

因此,切削液形成泡沫的主要原因是表而活性物质在气一液界而发生正吸附,形成稳定的吸收膜。
02
消泡剂原理

切削液中的气泡要经过气泡的再分布,减薄吸附膜厚度才能自然消泡。气泡的再分布主要是由于附加压力不同造成的,当切削液中产生大小不等的气泡时,设小气泡“率半径为一大气泡为it,附加压力2,r>2(r,当两个气泡接触时,气体通过界而由小气泡向大气泡扩散,使小气泡变小,大气泡变大而破裂。减薄吸附膜厚度靠排液与蒸发,当切削液中形成气泡时,对液体而言是凹液而,附加压力指向曲率中心,这种力使液体移动造成膜壁变薄,使泡破裂。

自然消泡时间长,达不到要求,但根据上述原理我们可以有目的地加入相应物质,使其迅速消泡。

当泡沫产生时,可加入一种具有更低表而张力的物质,使其迅速渗入泡沫之间液膜上,由于表而张力低的液体自动流向表面张力高的液体,引起气泡应力不平衡,达到消泡目的。

而加入一种川13值为。_4之间的物质,可捕获表面活性物质憎水链端,使其迅速铺展,抑制形成弹性膜,防止形成气泡,以此达到消泡,抑泡目的。
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