一种磁射流抛光液及其制备方法技术

本发明专利技术属于光学及金属精密加工制造领域，尤其涉及一种磁射流抛光液及其制备方法。本发明专利技术提供的磁射流抛光液包括：软磁铁粉50～75wt％；非磁性抛光粉0.2～5wt％；增稠剂0.1～0.3wt％；分散剂0.5～1wt％；防锈剂0.3～0.5wt％；极压耐磨剂0.2～0.3wt％；pH调节剂0.2～0.3wt％；消泡剂0.01～0.05wt％；溶剂为水；增稠剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和聚乙烯吡咯烷酮羧酸钠中的一种或多种；防锈剂包括无机磷酸盐、有机磷酸盐、羧酸酯和磷酸酯中的一种或多种；极压耐磨剂包括硼酸盐和/或硼酸酯。本发明专利技术提供的磁射流抛光液在高压及高速冲击使用条件下具有良好的防锈性和悬浮稳定性。

A kind of magnetic jet polishing fluid and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种磁射流抛光液及其制备方法
本专利技术属于光学及金属精密加工制造领域，尤其涉及一种磁射流抛光液及其制备方法。
技术介绍
早在20世纪90年代，白俄罗斯传热传质研究所采用磁流变液并添加抛光颗粒，实现了对光学元件的抛光，并将此方法进行优化和推广，提出了磁流变抛光技术，目前该技术已成功应用于超精密加工领域。磁射流抛光技术是一种基于磁流变抛光技术的一种新的加工方法。其主要优点是可以实现对复杂结构尤其是复杂型腔的超精密加工，并且具有较高的材料去除效率及抛光质量，此技术与水射流有所不同，其抛光过程不需要超高压，抛光过程安全易于控制，同时其抛光设备结构相对简单。因此，这一技术具有非常广阔的应用前景。现有磁射流抛光技术所使用的抛光液多是基于常规磁流变抛光液，但是由于磁射流加工过程的特殊性，其要求抛光液在具有较好的流变性能的同时，还要在高压及高速冲击下具有较好的防锈性和悬浮稳定性，而常规磁流变抛光液难以满足上述要求。因此，基于磁射流抛光工艺的实际需要，开发一种适配于磁射流抛光技术的抛光液是十分必要的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种磁射流抛光液及其制备方法，本专利技术提供的磁射流抛光液在高压及高速冲击使用条件下具有良好的防锈性和悬浮稳定性。本专利技术提供了一种磁射流抛光液，包括：所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和聚乙烯吡咯烷酮羧酸钠中的一种或多种；所述防锈剂包括无机磷酸盐、有机磷酸盐、羧酸酯和磷酸酯中的一种或多种；所述极压耐磨剂包括硼酸盐和/或硼酸酯。优选的，所述软磁铁粉包括羰基铁粉和/或合金软磁粉末。优选的，所述软磁铁粉的中值粒径D50为1～10μm。优选的，所述非磁性抛光粉包括氧化铈粉、金刚石粉、氧化锆粉、氧化铝粉、氧化铬粉和碳化硅粉中的一种或多种。优选的，所述非磁性抛光粉的的中值粒径D50为0.1～5μm。优选的，所述分散剂包括聚甲基丙烯酸钠、聚羧酸钠盐、羧酸钠盐共聚物和羧酸磺酸共聚物中的一种或多种。优选的，所述pH调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、磷酸和苹果酸中的一种或多种。优选的，所述消泡剂包括有机硅和/或高碳醇。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述磁射流抛光液的制备方法，包括以下步骤：将软磁铁粉、非磁性抛光粉、增稠剂、分散剂、防锈剂、极压耐磨剂、pH调节剂和消泡剂在水中混合，得到磁射流抛光液。优选的，所述混合的过程具体包括：a)依次将增稠剂、分散剂、防锈剂、极压耐磨剂、pH调节剂、消泡剂加入到水中混合，得到复合载液；b)将所述复合载液与软磁铁粉和非磁性抛光粉混合，得到磁射流抛光液。与现有技术相比，本专利技术提供了一种磁射流抛光液及其制备方法。本专利技术提供的磁射流抛光液包括：软磁铁粉50～75wt％；非磁性抛光粉0.2～5wt％；增稠剂0.1～0.3wt％；分散剂0.5～1wt％；防锈剂0.3～0.5wt％；极压耐磨剂0.2～0.3wt％；pH调节剂0.2～0.3wt％；消泡剂0.01～0.05wt％；溶剂为水；所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和聚乙烯吡咯烷酮羧酸钠中的一种或多种；所述防锈剂包括无机磷酸盐、有机磷酸盐、羧酸酯和磷酸酯中的一种或多种；所述极压耐磨剂包括硼酸盐和/或硼酸酯。本专利技术通过对磁射流抛光液的成分配方进行优化设计，特别是通过将特定的挤压耐磨剂与防锈剂复配使用，能够克服磁射流加工过程高压冲击对抛光液中铁粉防锈性的影响，确保抛光过程中铁粉不生锈，抛光液流变特性稳定；通过添加特定的高分子增稠剂，能够确保磁射流加工过程中抛光液在高速冲击下的悬浮稳定性。而且，由于本专利技术提供的磁射流抛光液以水作为基载液，因此其还具有环保、易清洗的优点，适合于在磁射流设备中使用。另外，本专利技术提供的磁射流抛光液还具有极好的普适性，可通过改变抛光粉的类型和粒径完成对光学玻璃、陶瓷、金属等不同材料的精密加工，应用前景非常广泛。实验结果表明：本专利技术提供的磁射流抛光液的稳定性良好，持续使用6小时后，去除效率变化率＜8％。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的实施例1磁射流抛光液进行抛光作业时的中心轮廓图；图2是本专利技术提供的实施例1磁射流抛光液进行抛光作业时的去除函数曲线图；图3是本专利技术提供的实施例2磁射流抛光液进行抛光作业时的中心轮廓图；图4是本专利技术提供的实施例2磁射流抛光液进行抛光作业时的去除函数曲线图；图5是本专利技术提供的实施例1磁射流抛光液进行抛光作业时的磁射流液体喷射状态数码照片。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种磁射流抛光液，包括：所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和聚乙烯吡咯烷酮羧酸钠中的一种或多种；所述防锈剂包括无机磷酸盐、有机磷酸盐、羧酸酯和磷酸酯中的一种或多种；所述极压耐磨剂包括硼酸盐和/或硼酸酯。本专利技术提供的磁射流抛光液包括软磁铁粉、非磁性抛光粉、增稠剂、分散剂、防锈剂、极压耐磨剂、pH调节剂、消泡剂和水。其中，所述软磁铁粉作为磁射流抛光液分散相的主要成份，优选包括羰基铁粉和/或合金软磁粉末；所述软磁铁粉的中值粒径D50优选为1～10μm，具体可为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8.5μm、9μm、9.5μm或10μm。在本专利技术中，所述软磁铁粉在磁射流抛光液中的含量为50～75wt％，具体可为50wt％、51wt％、52wt％、53wt％、54wt％、55wt％、56wt％、57wt％、58wt％、59wt％、60wt％、61wt％、62wt％、63wt％、64wt％、65wt％、66wt％、67wt％、68wt％、69wt％、70wt％、71wt％、72wt％、73wt％、74wt％或75wt％。在本专利技术中，所述非磁性抛光粉是磁射流抛光液能够满足抛光条件，实现材料去除的关键成份，包括但不限于氧化铈粉、金刚石粉、氧化锆粉、氧化铝粉、氧化铬粉和碳化硅粉中的一种或多种；所述非磁性抛光粉的中值粒径D50优选为0.1～5μm，具体可为0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.7μm、1μm、1.2μm、1.5μm、1.7μm、2μm、2.3μm、2.5μm、2.7μm、3μm、3.2μm、3.5μm、3.7μm、4μm、4.2μm、4.5μm、4.7μ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁射流抛光液，包括：/n

【技术特征摘要】
1.一种磁射流抛光液，包括：



溶剂为水；
所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和聚乙烯吡咯烷酮羧酸钠中的一种或多种；
所述防锈剂包括无机磷酸盐、有机磷酸盐、羧酸酯和磷酸酯中的一种或多种；
所述极压耐磨剂包括硼酸盐和/或硼酸酯。


2.根据权利要求1所述的磁射流抛光液，其特征在于，所述软磁铁粉包括羰基铁粉和/或合金软磁粉末。


3.根据权利要求1所述的磁射流抛光液，其特征在于，所述软磁铁粉的中值粒径D50为1～10μm。


4.根据权利要求1所述的磁射流抛光液，其特征在于，所述非磁性抛光粉包括氧化铈粉、金刚石粉、氧化锆粉、氧化铝粉、氧化铬粉和碳化硅粉中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的磁射流抛光液，其特征在于，所述非磁性抛光粉的的中值粒径D50为0.1～5μm。


6.根据权利要求1所述的磁射...

【专利技术属性】
技术研发人员：白杨，王旭，李龙响，王孝坤，薛栋林，张学军，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22