沟地油基切屑液的分析与应用价值的研究_本科毕设论文.docVIP

中国石油大学（北京）现代远程教育 毕 业 设 计（论文） 地沟油基切屑液的分析与应用价值的研究 姓 名： 学 号： 050442 性 别： 男 专 业: 化学工程与工艺 批 次： 2012年春 学习中心：江苏盐城学习中心 指导教师： 王姗姗 2014年4月30日地沟油基切屑液的分析与应用价值的研究 摘 要 切削液在金属加工过程中具有润滑、冷却、防锈和清洗等作用。地沟油的前身是天然油脂，是动物油脂和植物油脂的混合物，因而其具有动植物油脂的主要特性，是替代植物油用作切削液中的基础油不可多得的廉价优质的原料。因此，将地沟油引入到金属切削液中具有极其重要的环境保护意义和社会效益，同时变废油脂为工业原料本身也具有较高的经济效益。 本文选用地沟油为金属切削液中的基础油，吐温-80和斯盘-80为表面活性剂，硼酸二乙醇胺酯为防锈剂，配制出一种乳化型水基切削液。采用 GB/T6144-85 试验方法评定切削液的理化性能。 关键词：切削液 防锈 地沟油 环保 目 录 第一章 前 言 1 1.1 切削液的作用 1 1.1.1 冷却作用 1 1.1.2润滑作用 1 1.1.3清洗作用 1 1.1.4防锈作用 2 1.2地沟油背景及应用研究现状 2 1.2.1植物油基切削液研究现状 2 1.2.2地沟油背景及应用研究现状 2 第二章 要研究内容及关键技术 3 2.1选择合适的表面活性剂 3 2.2选取具有优良防锈效果的防锈剂 3 2.3选择合适的乳化工艺 4 第三章 研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析 4 3.1研究方法 4 3.1.1选择合适的表面活性剂 4 3.1.2选择合适的防锈剂 6 3.2技术路线 6 3.2.1切削液的配制加料顺序的选择 6 3.2.2. 切削液的配制步骤 7 3.2.3切削液质量指标及可行性分析 9 3.2.3可行性分析 10 第四章 结论 11 参考文献 12 致 谢 13 第一章 前 言 1.1 切削液的作用 1.1.1 冷却作用 金属切削加工中会产生大量的热，如切削中高速钢刀具的温度可达200～500℃，碳化钨刀具温度可达427～650℃，因此要求金属加工液要有良好的冷却性能[1]。切削液的冷却作用是依靠切削液的对流换热和气化把切削热从工作区带走，从而降低刀具和工件的温度，减缓刀具的热磨损和机械磨损，提高工件的加工质量。水的比热容是油的2倍左右，热导率是油的3～6倍，因此水的冷却性能要优于油的冷却性能。水包油型（O/W)的切削油的导热系数要比油包水型（W/O)的十倍。另外，稀释倍率对其导热系数也有很大影响。 1.1.2润滑作用 在金属切削过程中，被切削的金属会发生塑性和弹性变形，刀具和加工工件的表面、刀具和切屑之间会产生较大的摩擦，摩擦进而转化为切削热，如果不及时将热量带走，就会造成切屑焊附在刀具上现象，严重的影响了刀具的寿命和加工工件的表面质量[9]。通过合理地使用切削液，能够在刀具和工件之间形成一层有效的润滑膜，进而改善切削加工过程刀具和工件之间的润滑情况，降低切削热，继而提高切削效率和经济效益[2]。由于切削液具有渗透能力，通过物理吸附或者化学吸附在金属表面形成一层物理或化学吸附膜，从而极大地降低了切削力和切削热，有效地抑制了积屑瘤的生成，减少了刀具的磨损和烧结，提高了刀具的耐用度和加工工件的表面质量[6]。 1.1.3清洗作用 金属切削加工中会产生切屑，如不及时将其从切削区间排出，在高温下则会粘附在刀具上甚至是焊融在刀刃上，形成积瘤屑，使得加工工件表面的粗糙度增加，使得切削质量变低，生产效率降低。因此，切削液必须具有很好的清洗作用，能够将切削中产生的切屑及时的排走，避免对加工工件的质量产生大的影响。 1.1.4防锈作用 在金属切削加工过程中，随着刀具不断运转，新鲜的工件表面不断被加工出来，由于没有任何介质保护，新的表面易与环境介质腐蚀性介质接触，出现金属表面被腐蚀的现象，同样腐蚀现象也会发生在机床与切削液接触的部位。油基切削液能够在金属表面形成油膜，阻碍了环境腐蚀介质与工件的接触，因此防锈能力比较优良[11]。 1.2地沟油背景及应用研究现状 1.2.1植物油基切削液研究现状 作为国际著名跨国集团，瑞士巴索公司最先开展植物油替代矿物油作为金属加工液的基础油的研发工作，他们通过对菜籽油进行化学改性，使其保持原有菜籽油各种优良特性的情况下，提高了菜籽油的抗氧化能力和抗水解能力。植物油替代矿物油作为金属加工液的基础油，延长刀具的使用寿命，改善工作环境，提高生产率。随着人们对绿色环保切削液的研究深入，不断以植物油作为基础油的金属切削液被研制和应用于金属加工中。随着石油资源的不断消耗，其价格也不断