一种钛合金型材挤压用玻璃润滑的制备方法及玻璃润滑剂技术

本发明专利技术公开了一种钛合金型材挤压用玻璃润滑的制备方法及玻璃润滑剂，其制备方法包括：步骤一，取将硅酸盐玻璃粉、氧化铝粉、碳酸钠、钛酸四丁酯与聚乙烯醇的混合液，进行高温高压反应得到溶液A，将溶液A经干燥、球磨后得到复合玻璃粉；步骤二，取异丙醇加入到羧甲基纤维素溶液中得到溶液B，将溶液B经过水浴超声和磁力搅拌后得到溶液C，向溶液C中加入磷酸二氢铝进行搅拌形成改性粘结剂；步骤三，将步骤一的复合玻璃粉、步骤二的改性粘结剂与蒸馏水水浴超声，添加十二烷基苯磺酸钠分散剂，搅拌得到玻璃润滑剂。得到玻璃润滑剂。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金型材挤压用玻璃润滑的制备方法及玻璃润滑剂


[0001]本专利技术属于机械加工润滑剂
，具体涉及一种钛合金型材挤压用玻璃润滑的制备方法及玻璃润滑剂。

技术介绍

[0002]钛合金型材具有耐热、耐腐蚀及强度高的性能，在航空航天领域具有广阔的应用前景。相比于轧制、机加工、弯板成型，热挤压可以生产复杂截面型材、变截面型材，由于钛合金是典型的难加工金属，因此钛合金型材主要通过挤压法。由于钛合金强度高、变形抗力大，其型材制备通常需要在更高的温度和更高的挤压力下进行。然而，钛合金的活性高、导热性差，在挤压过程中金属流速不均匀易导致沟槽、裂纹等缺陷的产生。而润滑可有效解决模具黏连问题，降低挤压件表面沟槽等缺陷的产生，提高挤压制品的表面质量。因此，合理选择性能优异的润滑剂是提高钛合金型材质量的关键。
[0003]目前，常用的玻璃润滑剂在高温下生成的熔融膜不仅具有良好的抗氧化性，而且具有优异的润滑性和防护性能。但是，目前国内使用玻璃润滑剂摩擦系数较，高温性能不稳定使用温度范围较窄，难以满足钛合金型材高温热挤压的要求且挤压完成后熔融的涂层不易从表面清除，因此有必要提供一种用于钛合金型材挤压用玻璃润滑剂。

技术实现思路

[0004]针对现有制备技术的缺陷和不足，本专利技术的目的是提供了一种钛合金型材挤压用玻璃润滑的制备方法及玻璃润滑剂，解决了现有技术中存在的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0006]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：<br/>[0007](1)本专利技术首先通过将硅酸盐玻璃粉、氧化铝粉、碳酸钠、钛酸四丁酯、聚乙烯醇，在反应釜中经过高温高压反应，将非晶结构的玻璃粉改性为晶体与非晶的混合物，相比于单一的非晶形貌，晶体的存在降低了玻璃润滑剂的粘附性，减小了本专利技术润滑剂的热膨胀系数，有利于熔融的涂层从钛合金型材基体上剥落，便于挤压加工结束后基材表面的清洗；此外，近似球形的纳米颗粒可显著提高润滑剂的减摩抗磨效果。
[0008](2)本专利技术通过异丙醇、磷酸二氢铝/偏磷酸、羧甲基纤维素经过改钠水浴超声和磁力搅拌形成改性粘结剂，并且添加十二烷基苯磺酸钠/十二烷基硫磺酸钠分散剂制备的玻璃润滑剂具有良好的粘结性和分散性，可在1200℃的高温环境中保持良好的性能而不失效。因此本专利技术的玻璃润滑剂具有较优异的化学稳定性、润滑性及耐高温性，可以有效降低挤压件表面沟槽、裂纹等缺陷的产生，提高钛合金挤压型材的表面质量，对扩大钛合金在航空、航天等领域的发展具有重要意义。
[0009]以下结合实施例对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明。
附图说明
[0010]图1是实施例1
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3制备的复合玻璃粉的示意图；
[0011]图2为实施例1
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3制备的改性粘结剂的示意图；
[0012]图3为实施例1
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3制备的钛合金型材挤压用玻璃润滑剂的示意图；
[0013]图4是实施例1
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3制备的钛合金型材挤压用玻璃润滑剂的XRD图与对比例1制备的复合型高温固体润滑剂的XRD图；
[0014]图5为实施例1
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3制备的复合玻璃粉的SEM电镜图；
[0015]图6是实施例1
‑
3制备的玻璃润滑剂的SEM电镜图；
[0016]图7为实施例1
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3制备的钛合金型材挤压用润滑剂附着在钛合金上的原始状态图；
[0017]图8为实施例1
‑
3制备的润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的摩擦曲线图；
[0018]图9为实施例1
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3在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的TC4盘磨痕的扫描电镜图；
[0019]图10为本实施例1
‑
3在1200℃实验温度下进行的等温氧化2h后的状态图；
[0020]图11为对比例1与实施例2制备的钛合金型材挤压用润滑剂的XRD图像；
[0021]图12为对比例1制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的摩擦学曲线；
[0022]图13为对比例1制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的TC4盘磨痕的扫描电镜图；
[0023]图14为对比例1制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1200℃实验温度下进行的等温氧化2h后的状态图；
[0024]图15为对比例2与实施例2制备的钛合金型材挤压用润滑剂的XRD图像；
[0025]图16为对比例2制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的摩擦学曲线；
[0026]图17为对比例2制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的TC4盘磨痕的扫描电镜图；
[0027]图18为对比例2制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1200℃实验温度下进行的等温氧化2h后的状态图；
[0028]图19为对比例3与实施例2制备的钛合金型材挤压用润滑剂的XRD图像；
[0029]图20为对比例3制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的摩擦学曲线；
[0030]图21本对比例3制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的TC4盘磨痕的扫描电镜图；
[0031]图22为对比例3制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1200℃实验温度下进行的等温氧化2h后的状态图；
[0032]图23为对比例4与实施例2制备的钛合金型材挤压用润滑剂的XRD图像；
[0033]图24为对比例4制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的摩擦学曲线；
[0034]图25本对比例4制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩
擦实验后的TC4盘磨痕的扫描电镜图；
[0035]图26为对比例4制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1200℃实验温度下进行的等温氧化2h后的状态图；
[0036]图27为对比例5与实施例2制备的钛合金型材挤压用润滑剂的XRD图像；
[0037]图28为对比例5制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的摩擦学曲线；
[0038]图29本对比例5制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的TC4盘磨痕的扫描电镜图；
[0039]图30为对比例5制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1200℃实验温度下进行的等温氧化2h后的状态图；
[0040]图31为对比例6制备的钛合金型材挤压用润滑剂的XRD图像；
[0041]图32为对比例6制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行高温摩擦实验后的摩擦曲线图；
[0042]图33本对比例6制备的钛合金型材挤压用润滑剂在1000℃实验温度下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛合金型材挤压用玻璃润滑的制备方法，其特征在于，包括：步骤一，取将硅酸盐玻璃粉、氧化铝粉、碳酸钠、钛酸四丁酯与聚乙烯醇的混合液，进行高温高压反应得到溶液A，将溶液A经干燥、球磨后得到复合玻璃粉；步骤二，取异丙醇加入到羧甲基纤维素溶液中得到溶液B，将溶液B经过水浴超声和磁力搅拌后得到溶液C，向溶液C中加入磷酸二氢铝进行搅拌形成改性粘结剂；步骤三，将步骤一的复合玻璃粉、步骤二的改性粘结剂与蒸馏水水浴超声，添加十二烷基苯磺酸钠分散剂，搅拌得到玻璃润滑剂。2.如权利要求1所述的玻璃润滑剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中硅酸盐玻璃粉、氧化铝粉、碳酸钠、钛酸四丁酯与聚乙二醇的比例为：1:0.1
‑
0.3:0.07
‑
0.2:0.14
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0.45：0.12
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0.3，按比例取上述物质并置于反应釜中，在400℃
‑
800℃的反应釜中保温10h
‑
24h进行高温高压反应得到溶液A。3.如权利要求1所述的玻璃润滑剂的制备方法，其特征在于，所述步骤一中溶液A在60℃
‑
80℃的真空干燥箱中干燥10h
‑
16h得到固体，随后将固体转移至行星球磨机高能球磨中得到复合玻璃粉，所述球磨转速为300r/min
‑
400r/min，球...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鸽鸽，王伟，高原，王快社，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：