1.本发明涉及切削液技术领域，特别涉及一种光学玻璃和晶体的切削液。
背景技术：
2.光学玻璃的加工，有着“高精度、高效率、高良率”的行业特点。其在加工过程中，通常采用表面有金刚石颗粒的刀具或磨头对光学玻璃进行切削、磨削加工，而在此过程中，会随之产生大量的玻璃粉尘与热量，从而造成加工的精度、效率与良率的大大降低。因而，需要使用切削液来改善加工环境，带走玻璃粉尘与热量。
3.目前，计算机数控机床(cnc)设备配件或材质都为铝材与铁材，长期的使用过程，计算机数控机床很容易生锈与被腐蚀，尤其铝件会出现麻麻坑坑的腐蚀点。
技术实现要素：
4.本发明的主要目的是提供一种光学玻璃和晶体的切削液，旨在使切削液具有防铝腐蚀作用。
5.为实现上述目的，本发明提出的光学玻璃和晶体的切削液，按质量百分比计，其制防锈剂2-5％、沉降剂0.2-3％、ph稳定剂10％-20％、防铝腐蚀剂0.5-5％。
6.在一实施例中，所述防铝腐蚀剂包括硅酸盐类、硅氧烷酮类、阻垢缓蚀剂中的一种或多种。
7.在一实施例中，所述阻垢缓蚀剂包括羟基乙叉二膦酸。
8.在一实施例中，按质量百分比计，所述羟基乙叉二膦酸2-5％。
9.在一实施例中，所述防锈剂为羧酸盐类防锈剂；和/或，按质量百分比计，所述切削液的制备材料还包括润滑剂3-8％；和/或，按质量百分比计，所述切削液的制备材料还包括：杀菌剂0.2-3％、折光添加剂10-20％。
10.在一实施例中，所述羧酸盐类防锈剂包括癸二酸、三元酸、三元聚羧酸中的一种或多种与碱反应的产物。
11.在一实施例中，所述润滑剂为水溶性反式聚醚类润滑剂；和/或，所述沉降剂包括聚乙二醇或聚丙二醇中的一种或多种；和/或，所述ph稳定剂为醇胺类有机溶剂；和/或，所述杀菌剂包括山梨酸钾、苯甲酸钠、山梨酸钙、双乙酸钠中的一种或多种；和/或，所述折光添加剂包括尿素、山梨糖醇中的一种或多种。
12.在一实施例中，所述水溶性反式聚醚类润滑剂包括环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物；和/或，所述聚乙二醇或聚丙二醇的分子量为400-1000；和/或，所述醇胺类有机溶剂包括三乙醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、异丙醇胺、二甘醇胺、丁基二乙醇胺、甲基二乙醇胺、n-乙基二乙醇胺中的一种或多种。
13.在一实施例中，所述环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的分子量为1500-3000。
14.在一实施例中，所述切削液为水基切削液。
15.本发明技术方案的切削液使用防锈剂和防铝腐蚀剂，对铁件、铜件和铝件起到防
腐作用，不但使切削液具有防腐性能，防锈剂和防铝腐蚀剂通过特定含量，结合其他组分使用，进一步提高了铁件、铜件在防锈和防腐蚀性能。并且，该切削液还添加了沉降剂和ph稳定剂，具有很好的沉降性能、低泡沫性能和润滑性能，防止切削液在循环使用的过程中玻璃粉尘对加工光学玻璃或晶体造成二次损伤，满足切削液的基础性能。同时，该切削液的组分绿色环保，无气味，对操作员工无任何刺激性，安全性能高。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为腐蚀性测试的测试前黄铜、铝和铸铁的图片；
18.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明提出一种光学玻璃和晶体的切削液。
21.在本发明实施例中，该光学玻璃和晶体的切削液，按质量百分比计，其制备材料包括：防锈剂2-5％、沉降剂0.2-3％、ph稳定剂10％-20％、防铝腐蚀剂0.5-5％。
22.本发明技术方案的切削液使用防锈剂和防铝腐蚀剂，对铁件、铜件和铝件起到防腐作用，不但使切削液具有防腐性能，防锈剂和防铝腐蚀剂通过特定含量，结合其他组分使用，进一步提高了铁件、铜件在防锈和防腐蚀性能。并且，该切削液还添加了沉降剂和ph稳定剂，具有很好的沉降性能、低泡沫性能和润滑性能，防止切削液在循环使用的过程中玻璃粉尘对加工光学玻璃或晶体造成二次损伤，满足切削液的基础性能。同时，该切削液的组分绿色环保，无气味，对操作员工无任何刺激性，安全性能高。
23.需要说明的是，该切削液用于光学玻璃和晶体的切削、磨削等加工，光学玻璃可以是能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃，可以包括有色光学玻璃、无色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃等。晶体可以由大量微观物质单位(如原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构，可以包括陶瓷、蓝宝石、光陵镜等等。
24.可以理解的是，该切削液可以是水基切削液，也可以是油基切削液。油基切削液适用于精密加工，润滑性能较好，起泡小。水基切削液的比热容和热导率高，冷却效果较好，可用于高速切削加工，洗涤能力强，易将切屑和污物带走，易于清洁。在一实施例中，所述切削液为水基切削液。
25.具体的，该防铝腐蚀剂不但使铝件具有抗腐蚀效果，还对铁件和铜件起到防腐蚀作用，防止铝件、铁件和铜件被腐蚀，对铝件、铁件和铜件进行保护，提高了材质为铝件、铁
件和铜件设备的使用寿命，便于设备日常维护，且降低了设备的维护成本。该防铝腐蚀剂的含量不能太高也不能太少，含量太少，起不到防腐蚀作用；含量太高，一方面材料使用多，成本高，另一方面将改变切削液的ph值，不但影响其他组分发挥正常功效，切削液还容易滋生细菌，对此，按质量百分比计，该防铝腐蚀剂0.5-5％。
26.该防铝腐蚀剂有多种，在一实施例中，所述防铝腐蚀剂包括硅酸盐类、硅氧烷酮类、阻垢缓蚀剂中的一种或多种。
27.硅酸盐可以在设备的表面生成一层致密的硅酸膜，该硅酸膜不溶于水也不溶于酸，具有良好的耐腐蚀性能。硅酸盐通常分为天然硅酸盐和人造硅酸盐两大类，天然硅酸盐包括硅酸盐岩石和硅酸盐矿物等，如正长石、钠长石、高岭石、钙长石、滑石、白云母、石英、蛋白石等；人造硅酸盐是以天然硅酸盐为主要原料，经加工而制成的各种硅酸盐材料和制品，如：硅酸盐水泥、玻璃及制品、陶瓷及制品、耐火材料等。
28.硅氧烷酮类可以与金属表面的金属离子发生络合作用，对金属起到保护作用，有效地将金属与腐蚀性物质进行阻隔，避免金属受到腐蚀。硅氧烷酮类可以是硅氧烷酮铝缓蚀剂。
29.阻垢缓蚀剂可以由有机膦、优良共聚物及铜缓蚀剂等组成，对碳钢、铜、铁、铝及铜合金都具有优良缓蚀性能。该阻垢缓蚀剂有多种，在一实施例中，所述阻垢缓蚀剂包括有机膦酸类阻垢缓蚀剂。有机膦酸类阻垢缓蚀剂可以包括atmp、hedp、dtpmpa、edtmps、hpaa等。
30.在一实施例中，所述阻垢缓蚀剂包括羟基乙叉二膦酸。羟基乙叉二膦酸(hedp)，为酸性成分，能与铁、铜、铝等多种金属离子形成稳定的络合物，具有防腐性能，能溶解金属表面的氧化物。在高ph下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解，耐酸碱性、耐氯氧化性能好，寿命长，乳化性能好，能与其他组分充分混合。在一实施例中，按质量百分比计，所述羟基乙叉二膦酸2-5％。
31.该切削液除了有防铝腐蚀剂，还有防锈剂，防锈剂用于防止金属设备表面生锈。通过防铝腐蚀剂的使用，提高了防锈剂的作用，防铝腐蚀剂与防锈剂协同增效，使得铁件和铜件的防锈性能和防腐蚀性能得以加强，进一步提高了切削液的防锈性能和防腐蚀性能。
32.具体的，该防锈剂有多种，在一实施例中，所述防锈剂为羧酸盐类防锈剂。羧酸盐类防锈剂的极性基团对金属表面有很强的吸附力，在金属表面形成紧密的单分子或多分子保护层，阻止腐蚀介质与金属接触，故起到防锈作用。在一实施例中，所述羧酸盐类防锈剂包括癸二酸、三元酸、三元聚羧酸中的一种或多种与碱反应的产物。
33.具体的，该沉降剂使切削液具有很好的沉降性能，在光学玻璃或晶体加工过程中，沉降剂可以使产生的粉尘凝集成为较大的颗粒，增大了固相颗粒的沉降速度，以免粉尘到处流溢，从而进一步降低粉尘对光学玻璃或晶体造成二次损伤的可能。该沉降剂有多种，在一实施例中，所述沉降剂包括聚乙二醇或聚丙二醇中的一种或多种。进一步地，在一实施例中，所述聚乙二醇或聚丙二醇的分子量为400-1000。
34.具体的，该ph稳定剂用于稳定切削液的ph值，使切削液的ph值可以稳定在8.2-9.2范围之间。该切削液的ph值可以保持在9左右，一方面抑制细菌的滋生，避免切削液发臭，提高了切削液的使用寿命；另一方面，通过维持稳定的ph值，使得防锈剂等组分的效果作用最大，从而整体上提高了切削液的使用性能。
35.在一实施例中，所述ph稳定剂为醇胺类有机溶剂，通过醇胺类有机溶剂来稳定切
削液的ph值。该醇胺类有机溶剂也有多种，在一实施例中，所述醇胺类有机溶剂包括三乙醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、异丙醇胺、二甘醇胺、丁基二乙醇胺、甲基二乙醇胺、n-乙基二乙醇胺中的一种或多种。
36.在一实施例中，按质量百分比计，所述切削液的制备材料还包括润滑剂3-8％。该润滑剂起到润滑作用，在切削液的循环使用过程中，光学玻璃或晶体加工产生的粉尘不会对其自身造成二次损伤。该润滑剂有多种，在一实施例中，所述润滑剂为水溶性反式聚醚类润滑剂。水溶性反式聚醚类润滑剂具有的润滑性、复配性能以及低的起泡性，在一实施例中，所述水溶性反式聚醚类润滑剂包括环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物。根据不同分子量润滑剂的性能也不同，在一实施例中，所述环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物的分子量为1500-3000，从而不但满足切削液的基本性能，并且还提高了切削液的整体使用性能。
37.该切削液除了润滑剂、防锈剂、沉降剂、ph稳定剂和防铝腐蚀剂，还可以包括杀菌剂和折光添加剂。在一实施例中，按质量百分比计，所述切削液的制备材料还包括：杀菌剂0.2-3％、折光添加剂10-20％。
38.该杀菌剂起到杀菌作用，杀灭切削液中的细菌等，避免切削液细菌滋生，产生臭味，一方面延长了该切削液的保存时间，另一方面使得该切削液可以循环使用至少一个月，防止切削液发臭；又一方面，对防锈剂和防铝腐蚀剂等组分起到保护作用，以免滋生的细菌加速分解防锈剂和防铝腐蚀剂等组分，进一步延长了切削液的使用寿命。该杀菌剂也有多种，在一实施例中，所述杀菌剂包括山梨酸钾、苯甲酸钠、山梨酸钙、双乙酸钠中的一种或多种。
39.切削液在使用的过程中，由于高温和液体的流动，以及蒸发、挥发的作用，切削液消耗量大，需要进行补充。使用折光添加剂，可以根据折光的多少，确定什么时候进行补液，通过折光法算出切削液的浓度，从而进行补液或稀释切削液。在光学玻璃磨削中，含切削液的工作液的折光浓度为5％左右，如果是冷雕的话，折光浓度在8％左右。公式折光系数＝实际含量/折光度数，一般折光系数为3％以上，再根据折光仪检测的折光度数，计算得到切削液的含量，如检测出折光度数为5，折光系数为3，实际含量为15。该杀菌剂也有多种，在一实施例中，所述折光添加剂包括尿素、山梨糖醇中的一种或多种。
40.本发明还提出一种光学玻璃和晶体的切削液的制备方法，包括以下步骤：
41.s1、备料，根据质量百分比，准备各种材料组分；
42.s2、将各种组分混合均匀，得到所述切削液。
43.具体而言，在步骤s1中，将所需的组分进行准备，可以根据所需的质量称量。各种组分可以根据相似相同原理，或者相互反应的组分相互混合，只要混合的组分不发生反应即可。在步骤s2中，把所有的组分混合在一起，搅拌均匀，进而得到该切削液。
44.下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
45.实施例1
46.一种光学玻璃和晶体的水基切削液，其配方见下表。
47.组分质量百分比用量
rpe17408％三元聚羧酸3％聚丙二醇1％乙醇胺13％hedp4％山梨糖醇10％苯甲酸钠1％水60％
48.实施例2
49.一种光学玻璃和晶体的水基切削液，其配方见下表。
50.组分质量百分比用量rpe17407％癸二酸2％聚丙二醇1％三乙醇胺15％hedp2％尿素12％苯甲酸钠1％水60％
51.实施例3
52.一种光学玻璃和晶体的水基切削液，其配方见下表。
[0053][0054][0055]
实施例4
[0056]
一种光学玻璃和晶体的水基切削液，其配方见下表。
[0057]
组分质量百分比用量rpe17203％三元酸2％聚丙二醇1％
三乙醇胺15％hedp3％山梨糖醇15％山梨酸钾1％水60％
[0058]
对比例1
[0059]
一种光学玻璃和晶体的水基切削液，其配方见下表。
[0060][0061][0062]
对比例2
[0063]
一种光学玻璃和晶体的水基切削液，其配方见下表。
[0064]
组分质量百分比用量癸二酸2％聚丙二醇1％三乙醇胺15％hedp2％尿素12％苯甲酸钠1％水67％
[0065]
对比例3
[0066]
一种光学玻璃和晶体的水基切削液，其配方见下表。
[0067]
组分质量百分比用量rpe17407％聚丙二醇1％三乙醇胺15％hedp2％尿素12％苯甲酸钠1％水62％
[0068]
为了验证本发明切削液的各种性能，对分别经过上述4个实施例、3个对比例进行
性能测试，通过不同实施例的切削液进行加工，计算合格物料和不合格物料的多少，以及查看不合格物料中具体不合格项目和数量，并计算相应的不合格项目出现率。该性能测试结果请见表1。
[0069]
表1样品的性能测试结果
[0070][0071][0072]
根据表1可知，实施例1至实施例4分别对2262-3264片物料进行加工，良品率达96.44％以上，产品的良品率高。不合格的项目包括沙边/崩边、漏磨削、粗花/压伤点、倒边报废以及材质粗点报废，不合格项目的不合格率均在1.5％以下，说明本发明的切削液加工的产品良品率较高，满足切削液的基本要求。
[0073]
同时，对比例1-3分别对2535-3321片物料进行加工，其中，在对比例2的良品率仅为90.61％，因为对比例2的切削液没有润滑剂，导致沙边/崩边、漏磨削、倒边报废和材质粗点报废的比较多。另外，对比例1和对比例3的良品率与实施例的相差不大。
[0074]
并且，为了验证本发明切削液的防腐蚀性和防锈性，使用上述3个实施例的切削液以及对比例1-对比例3对光学玻璃进行加工，对光学玻璃处理一个月后，查看设备的防腐蚀性与防锈性，结果请见表2。
[0075]
表2样品的防腐蚀性和防锈性测试结果
[0076]
[0077][0078]
其中，该防锈性测试的检测方法是gb/t 6144.2010.5.7，腐蚀性测试的检测方法是gb/t 6144.2010.5.6。
[0079]
从表2知道，实施例1至实施例4的切削液在防锈性测试中，35
±
2℃、24小时、一级灰口铸铁，单片和叠片均合格；在腐蚀性测试中，同样是35
±
2℃、24小时条件下，一级灰口铸铁、黄铜和ly12铝也合格(a级)，说明本发明的切削液对铜材、铁材和铝材起到保护作用，切削液具有良好的防锈性能和防腐蚀性能好。
[0080]
根据表1、表2以及对比例2的组分，虽然对比例2处理的物料在防锈性测试和腐蚀性测试均为合格，但是其良品率低，将导致物料的浪费，增加了生产成本。对比例1通过了单片和叠片的防锈性测试，但是其腐蚀性测试均为不合格，因为对比例1的切削液没有防铝腐蚀剂，从而导致接触物体的腐蚀性能差。对比例3虽然只缺少防锈剂，但是单片和叠片的防锈性测试均不合格，且腐蚀性测试中的一级灰口铸铁的腐蚀性不及格，由此说明，防锈剂与防铝腐蚀剂相互作用，协同增效，共同提高了切削液的防锈性能和防腐蚀性能。
[0081]
所以，本发明的光学玻璃和晶体的切削液防锈性能好、能对铁件、铜件和铝件起到防腐蚀性能，对设备起到保护作用，切削液的产品性能佳。
[0082]
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。