[发明专利]一种钕铁硼永磁材料用线切割液

说明书

技术领域

本发明涉及一种水基金属线切割液，特别是涉及一种专用的钕铁硼永磁材料用线切割液及其制备方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料是一种由钕、镧、铈、镝等稀土金属粉末与铁、硼粉末经混合、压制、锻烧而成的合金材料，具有典型的粉末冶金特征。该类材料中由于含有钕、硼等化学活性元素和微孔状冶金结构，致使钕铁硼永磁永磁材料比其它金属材料更容易发生锈蚀。

目前为了避免产生锈蚀，国内大多数企业在钕铁硼成型加工工艺中仍采用油基切削液或乳化液作为润滑冷却剂。一般油基切削液的主要成分是煤油或柴油，这种切削液润滑性和防锈性好，但易挥发、气味大，在使用过程中可发生热分解，大量的油蒸汽和油泥不仅污染环境，而且也容易发生火灾。乳化液介于油基切削液和水基切削液之间，其润滑、防锈、冷却性均较好，但稳定性较差，在使用过程中受环境影响易发生破乳分层导致切削速度变慢、锈蚀加重、变臭等。另外乳化液中80％以上的成分是矿物油，随着油价的上升与油基切削液一样，乳化液的加工成本也越来越高，同时，定期排放的废乳化液不能生物降解，对坏境的污染也非常严重。

水基金属加工液是钕铁硼永磁材料成型加工企业急需寻求的产品，与油基切削液和乳化液相比，水基切削液冷却性和清洗性好，但润滑性和防锈性较差，常规的水基金属加工液无法满足钕铁硼永磁材料的防锈要求。

为了解决钕铁硼的防锈问题，近年来，国内的一些科研机构和相关的科研工作者，在水基金属加工液的润滑和防锈方面做了大量的工作，并根据不同成型工艺的要求开发出了新的产品，例如；

公开号为CN 101659898的中国发明专利申请给出的《一种用于钕铁硼加工润滑的润滑剂》，该润滑剂按重量份计由以下的组分构成：工业润滑剂2～10份、苯甲酸钠0.5～4份、植物油酸0.8～5份、亚硝酸盐1～8份、水30～80份。这种润滑剂可以代替柴油运用到钕铁硼永磁材料的套孔加工工艺中；

公开号为CN 101191099的中国发明专利申请给出的《烧结钕铁硼用全合成水基切削液及其制备方法》，其特征在于按以下重量百分比原料制成：一元或二元羧酸：2％～9％；三乙醇胺或二乙醇胺中至少一种：2％～20％；水溶性硫代磷酸酯盐：0.1％～2％；水溶性稀土配合物：0.1％～2％；分子量为200～600的聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇中至少一种：2％～20％；PH稳定剂：0.01％～0.1％；抗硬水剂：0.01％～0.1％；水：余量。制备方法为：A.按照原料组分加入所需原料；B.加热搅拌回流，加热温度70～150℃，搅拌速度100～1000R/MIN；C.反应1～8小时后，冷却至室温。该发明制备的水基切削液可用于钕铁硼永磁材料的切削、磨削和大孔工艺中，该切削液的特点是不含矿物油、亚硝酸盐、二氯苯、烷基取代酚等对人体有害和造成环境污染的成分，属于环境友好型切削液；

公开号为CN 1667101的中国发明专利申请给出的《一种钕铁硼磁性材料用切割剂》，具体组分的重量百分比为：聚乙二醇5-10％，DW396310-20％，混合醇胺5-10％，表面活性剂5-10％，消泡剂0.1-1.0％，乙二胺四乙酸二钠0.05-0.1％，水58.9-74.85％。它是按以下步骤获得：将水加到反应釜中，加热到85-95℃，在搅拌状态下加入DW3963、混合醇胺，搅拌30分钟，再加入聚乙二醇、表面活性剂、消泡剂和乙二胺四乙酸二钠，继续搅拌1小时。该切割剂是由聚甲基环氧乙烷-2-丙烯酸酯和聚单丁基环氧乙烷-2-丙烯酸酯(简称DW3963)、聚乙二醇、混合醇胺、表面活性剂、消泡剂和抗硬水剂复配而成。成品无毒、无味，制备工艺简便，可替代柴(煤)油用于钕铁硼永磁材料的切片工艺中。

钕铁硼永磁材料后加工工艺主要有切片、磨片、套孔和特定形状的线切割，由于钕铁硼产品本身含有稀土元素和冶金微孔，不同的金属间容易形成原电池，发生电化学腐蚀，一般的水基金属加工液很难满足其加工工艺中的防锈要求，从已有的以上专利和技术看，现有的水基金属加工液主要适用于铁、铝、铜及其合金的成型加工，以上列举的三种切削液在研制时主要针对的是钕铁硼永磁材料加工过程中的润滑和锈蚀问题，没有考虑切削液的导电性问题，切削液中缺少电解质类物质导电性差，放电间隙小不利于电加工工艺的冷却和排屑，无法满足钕铁硼永磁材料线切割工艺的要求，仅适用于钕铁硼永磁材料的切片、磨削和套孔工艺。