切削液消泡劑的作用和原理

金屬加工領(lǐng)域廣泛使用切削液，它主要起潤滑、防銹、清洗、冷卻作用。

化學(xué)合成切削液是一種新型水基切削液，它是由各種添加劑復(fù)配而成，具有性能穩(wěn)定，使用周期長，低污染等優(yōu)點(diǎn)，是2013年切削液研究的方向。

研發(fā)中發(fā)現(xiàn)它的缺點(diǎn)是在使用過程中易起泡，直接影響其潤滑、冷卻效果，而一般的切削液消泡劑均達(dá)不到要求。

因此我們對(duì)切削液形成泡沫以及消泡原理做了理論探討，對(duì)各種切削液消泡劑做了實(shí)驗(yàn)研究，用正交實(shí)驗(yàn)法復(fù)配出了復(fù)合型切削液消泡劑，解決了水基切削液消泡，抑泡難題。
01
起泡原因分析


“泡沫”是不溶性氣體在外力作用下進(jìn)入液體之中，并被液體隔離的非均相系統(tǒng)，即氣體分散在液體中的一種肢體系統(tǒng)。

泡沫的產(chǎn)生與液體的表面張力直接有關(guān)。將所研制的化學(xué)合成切削液配制成一系列不同濃度的水溶液，測定不同濃度水溶液的表面張力。

經(jīng)一系列的實(shí)驗(yàn)可以看出，加入切削液能顯著降低水的表而張力。當(dāng)濃度達(dá)到i.50h時(shí)，表面張力降至***。

即cm(二值為i.5%。從曲線的特征看出，切削液類似于一種表而活性劑，當(dāng)切削液濃度達(dá)到(:61(二時(shí)，水溶液表面就***了大量的表面活性物質(zhì)，形成單分子膜，使系統(tǒng)表而張力達(dá)較小。

表而活性物質(zhì)具有雙親結(jié)構(gòu)，一端親水，一端親油，易形成泡沫。實(shí)際使用切削液，配制濃度大于cm(二值，溶液中有足夠數(shù)量的表而活性物質(zhì)，當(dāng)在金屬加工過程切削液循環(huán)使用時(shí)，與大量空氣接觸，會(huì)形成氣泡，切削液中的表面活性物質(zhì)在氣液界面定向排列形成吸附膜，使泡沫穩(wěn)定存在。隨著切削過程進(jìn)行，一些固體微粒也易吸附在泡沫表面，形成三相泡沫，使泡沫較穩(wěn)定。

因此，切削液形成泡沫的主要原因是表而活性物質(zhì)在氣一液界而發(fā)生正吸附，形成穩(wěn)定的吸收膜。
02
消泡劑原理

切削液中的氣泡要經(jīng)過氣泡的再分布，減薄吸附膜厚度才能自然消泡。氣泡的再分布主要是由于附加壓力不同造成的，當(dāng)切削液中產(chǎn)生大小不等的氣泡時(shí)，設(shè)小氣泡“率半徑為一大氣泡為it，附加壓力2,r>2(r，當(dāng)兩個(gè)氣泡接觸時(shí)，氣體通過界而由小氣泡向大氣泡擴(kuò)散，使小氣泡變小，大氣泡變大而破裂。減薄吸附膜厚度靠排液與蒸發(fā)，當(dāng)切削液中形成氣泡時(shí)，對(duì)液體而言是凹液而，附加壓力指向曲率中心，這種力使液體移動(dòng)造成膜壁變薄，使泡破裂。

自然消泡時(shí)間長，達(dá)不到要求，但根據(jù)上述原理我們可以有目的地加入相應(yīng)物質(zhì)，使其迅速消泡。

當(dāng)泡沫產(chǎn)生時(shí)，可加入一種具有較低表而張力的物質(zhì)，使其迅速滲入泡沫之間液膜上，由于表而張力低的液體自動(dòng)流向表面張力高的液體，引起氣泡應(yīng)力不平衡，達(dá)到消泡目的。

而加入一種川13值為。_4之間的物質(zhì)，可捕獲表面活性物質(zhì)憎水鏈端，使其迅速鋪展，抑制形成彈性膜，防止形成氣泡，以此達(dá)到消泡，抑泡目的。