技术分享 | 探索金属加工液研发背后的“得力助手”

近半世纪以来金属加工技术突飞猛进，其产品涉及到工业制造中的各行各业，作为金属加工中不可或缺的一环，金属加工液也越发引起重视。

金属加工液应用于铸铁、铝材等金属的切削、磨削、成型等工艺中已有百年历史。它为金属材料提供了润滑、冷却、清洗、防锈等功能，从而获得良好的表面精度和工件质量，同时延长机床的使用寿命。

金属加工液能够冷却和润滑金属与刀具的接触面，同时冲洗带走工件上的碎屑。此外，金属加工液也为工件进一步加工或组装提供了临时性防锈保护。

金属加工液的分类与特点是什么？

金属加工液按照成分组成可分为油基切削液和水基切削液。水基切削液按照矿物油的含量通常可分为乳化油（含油50~80%左右）、半合成切削液/微乳液（含油＜30%）、全合成切削液（不含油）。

油基切削液润滑性、防锈性能好，但冷却性差，易导致加工区域温度过高，切削液产生烟雾，甚至使工件发生形变。

水基切削液中的全合成切削液冷却性、清洗性好，但防锈性、润滑性较差，适用于易加工材质。

全合成切削液

乳化油与微乳切削液将油基切削液的润滑性、防锈性与水基全合成切削液的清洗性冷却性结合起来，因此得到了更为广泛的应用。

仪器分析如何帮助金属加工液研发？

近半年来油价的大幅上涨使高含油量的乳化液体系其利润空间被进一步压缩，而低含油量的微乳切削液得到了市场更多关注。

微乳切削液由基础油、乳化剂、极压剂、润滑剂、防锈剂、杀菌剂、消泡剂等组成。其浓缩液通常为澄清透明的棕黄色液体，其水稀释液为微浑浊乳液，其乳液颗粒直径约为0.01~0.1μm，小到足以完全透光。

半合成微乳切削液浓缩液（左）与稀释液（右）

微谱使用特殊前处理工艺对样品水相与油相成分进行分离，并进行傅立叶变换红外光谱仪FTIR、核磁共振波谱仪NMR、X射线荧光仪XRF、电感耦合等离子发射光谱ICP-OES、气相色谱质谱联用仪GC-MS、液相色谱串联四级杆质谱联用仪LC-MS、基质辅助激光飞行时间质谱仪MALDI-TOF、凝胶渗透色谱仪GPC等仪器测试，对产品体系进行深剖析，并提供专业的原材料与工艺指导，助力研发。

案例展示：

案例一：FTIR

以下是烘干样FTIR匹配图谱：

烘干样FTIR匹配图谱

以下是柱分离2号杯的FTIR匹配图谱，有矿物油的信息：

柱分离2号杯FTIR匹配图谱

以下是经工艺处理后柱分离6号杯的FTIR匹配图谱：

柱分离6号杯FTIR匹配图谱

以下是经工艺处理后柱分离7号杯的FTIR匹配图谱：

柱分离7号杯FTIR匹配图谱

以下是经工艺处理后柱分离8号杯的FTIR匹配图谱，有脂肪酸的信息：

柱分离8号杯FTIR匹配图

以下是经工艺处理后柱分离9号杯的FTIR匹配图谱，有司盘的信息：

柱分离9号杯FTIR匹配图谱

以下是经工艺处理后柱分离14号杯的FTIR匹配图谱，有壬基酚聚氧乙烯醚的信息：

柱分离14号杯FTIR匹配图谱

以下是经工艺处理后柱分离16号杯的FTIR匹配图谱，有石油磺酸盐的信息：

柱分离16号杯FTIR匹配图谱

案例二：NMR

以下为原样处理的NMR图谱，样品中有单乙醇胺、三乙醇胺、聚合脂、油酸、矿物油等信息：

原样NMR图谱

案例三：GC-MS

以下为原样处理的GC-MS图谱，样品中有单乙醇胺、三乙醇胺、XXX、油酸、矿物油、XXX的信息：

原样处理的GC-MS图谱

案例四：XRF

下表为原样的XRF测试数据，样品中有钾元素、硫元素、硅元素、钠元素的信息：

原样XRF测试数据

案例五：LC-MS

以下为原样MS负离子测试图谱，样品中有油酸、癸二酸、石油磺酸盐等信息：

原样MS负离子图谱

以下为原样MS正离子测试图谱，样品中有三乙醇胺、单乙醇胺、壬基酚聚氧乙烯醚等信息：

原样MS正离子图谱

案例六：ICP-OES

以下为原样的ICP测试数据，样品中有磷元素、钠元素、钾元素、硅元素、硫元素的信息：

原样ICP测试数据

案例七：MALDI-TOF

以下为原样的Maldi-Tof测试图谱：

原样Maldi-Tof测试图谱

报告模板：

微谱应用多种仪器协同分析，可对体系中乳化剂、润滑剂、缓蚀剂等物质进行定性定量，解决切削液易分层、易生锈、润滑差、易发臭等常见产线问题，以助力您产品的研发生产与性能提升。

如有相关需求，欢迎来电咨询：400-700-8005。

参考文献

[1]拜尔斯（美），技术加工液（原著第二版）.化学工业出版社. 2011 (07)

关于微谱

微谱，大型研究型检测机构，是科技服务改变世界的践行者。凭借长期服务于先进制造、生物医药、美丽健康、生态环保、食品及农产品五大产业链所沉淀的行业技术解决方案，坚持以市场需求为导向，满足用户在研发创新、质量升级、节能减排、工艺改善、调查分析、质量鉴定、计量校准、体系或产品认证等多层面的个性化综合性科技服务需求；通过众多自主研发的分析检测测试方法，助力客户获取更大成功。微谱始终秉承“服务，不止于检测！”的理念，尽心尽力让科技进步更快，让产品质量更好，让人类生活更安全、更健康、更绿色！

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