纳米磁性液体的制备技术

文中对纳米磁性液体从概念、构成及性能上进行了综述研究,并在此基础上对纳米磁性液体的制备技术进行了探讨。用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4磁性液体过程中,磁性粒子的纯度、稳定性和表面活性剂的控制问题是技术关键。     

薄壁件铣削振动分析及控制研究

对薄壁件在铣削试验过程中产生振动的原因进行了分析,对实践中抑制薄壁件振动的措施进行了归纳和介绍,提出了一种以冷却液为介质的空化脉冲射流作为薄壁件铣削的随动柔性辅助支撑的新的加工方法。     

磁性电纺丝明胶纳米纤维支架的制备与表征

采用静电纺丝法,以Fe3O4纳米粒子为磁性填料、明胶为基体,制备出磁性电纺丝明胶纳米纤维支架,SEM观察发现所制备的电纺丝纤维支架具有连续、光滑、直径分布均匀的纤维形貌,XRD与FT—IR分析验证了磁性电纺丝明胶纳米纤维支架中Fe3O4的存在,VSM发现磁性电纺丝明胶纳米纤维支架具有超顺弱磁性,TEM证实了磁性电纺丝明胶纳米纤维支架中Fe3O4纳米粒子以团聚形式存在,提示我们应进一步研究Fe3O4纳米粒子表面修饰与改性,以提高其分散性。本研究制备的磁性电纺丝明胶纳米纤维支架为进一步应用于生物医学工程领域奠定了基础。     

超低温条件下芳纶纤维复合材料的铣削加工性能

为了提高芳纶纤维复合材料的铣削加工质量,采用液氮作为冷却液对其进行了超低温铣削,对比研究了常温和超低温铣削条件下的主铣削力、加工表面微观形貌和表面粗糙度,并分析了超低温铣削对该复合材料加工表面质量的影响。结果表明:常温和超低温铣削芳纶纤维复合材料时,主铣削力均随主轴转速的增加而下降,在相同主轴转速下,超低温铣削时的铣削力更小;超低温铣削后试样的表面粗糙度随主轴转速的增加而减小,且均小于常温铣削后的,其加工表面质量更佳;在超低温条件下铣削能有效抑制起毛、烧蚀缺陷,减少纤维的拉伸和弯曲断裂,改善芳纶纤维复合材料的加工性能。     

添加纳米磁性微粒的润滑油摩擦学行为研究

用化学方法制备纳米MnZnFe2O4磁性微粒,在四球摩擦磨损试验机和立式万能摩擦磨损试验机上考察了MnZnFe2O4纳米磁性微粒作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能及对磨损表面的修复作用,并用扫描电子显微镜观察分析了磨斑表面形貌。实验表明,MnZnFe2O4纳米微粒添加剂可以显著提高基础油的承载能力,减小磨斑直径;磁性颗粒有利于加强吸附在摩擦副表面上形成物理吸附膜,并在摩擦表面形成自修复膜,对磨损表面具有一定的修复作用。     

磨削液磁性分离器装置

日本丰利工业公司开发的清净磨削液磁性分离器,是将磨削液中的磨屑分离出去的冷却液清净装置。该装置的结构原理。当带有磨屑的冷却液从入口处10流入储水槽9,经过通道13,流向磨冷却液水箱的过程中,由于固定在不锈钢滚筒14内的磁铁盘7的磁性作     

肯纳金属Beyond BLAST将亮相国际制造技术展

2008年国际制造技术展览会，肯纳金属公司推出了创新的Beyond高性能车削产品平台，赢得了全球客户的好评。2010年，公司推出的Beyond BLAST通过在铣削刀具和刀片的结合部位开冷却液槽，将冷却液通过刀片直接输送到刀片切削工件材料的部位，保证了冷却液的有效传输，降低了切削温度，提高了润滑能力。     

薄壁件铣削变形及补偿技术研究

对铣削实验过程中产生变形的原因进行了分析;对实践中薄壁件变形的补偿方法进行了归纳和介绍;并提出了一种以冷却液为介质的空化脉冲射流作为薄壁件铣削的随动柔性辅助支撑新的加工方法,为今后相关的研究提供了指导与参考。     

纳米流体微量润滑在高效铣削加工中的应用前景分析

高效铣削广泛应用于模具型腔加工中,为保护环境实现绿色制造,生产上冷却润滑方式已逐步从浇注式、干式、低温冷却、微量润滑等方向发展。分析了传统浇注式铣削、干式铣削、低温冷却铣削、微量润滑铣削的技术特征与瓶颈。借鉴纳米粒子具有更强的冷却性能和优异摩擦学特性而发展的纳米流体微量润滑高效铣削加工工艺,有望解决目前高效铣削加工环保压力与换热能力不足的技术瓶颈。分析了纳米流体微量润滑铣削的国内外研究现状,提出了纳米流体微量润滑高效铣削加工中的科学问题与关键技术,展望了纳米流体微量高效铣削的应用前景与发展趋势。     

纳米Fe3 O4 磁性液体的稳定性研究

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性粉体,采用球磨分散法将磁性粉体分散于水溶液中,制得稳定分散的纳米Fe3O4磁性液体。实验中用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对纳米粉体进行表面处理和分散,主要研究球磨时间、溶液pH值和表面活性剂的用量对Fe3O4磁性液体稳定性的影响,从理论上对纳米粒子在水溶液中的分散稳定性进行了分析。结果表明:球磨时间、分散剂种类和用量以及溶液的pH值对磁性液体的稳定性有很重要的影响;在酸性条件下,球磨时间为4~5 h,十六烷基三甲基溴化铵用量为Fe3O4粉体用量的8%时,制得的磁性液体分散稳定性效果较好;表面活性剂在粒子表面起到了保护作用,抑制了粒子团聚长大,同时在溶液中还起到了分散作用,使得磁性液体具有较好的稳定性。     

MnZnFe2O4纳米磁性颗粒对薄膜润滑性能的影响

MnZnFe2O4纳米磁性颗粒由于同时具备磁性和纳米尺寸,作为润滑油添加剂会对纳米级油膜的润滑特性和成膜机理有极大的影响.采用共沉淀法制备MnZnFe2O4纳米磁性颗粒,对其粒径分布和磁性能进行检测,加入基础油中获取分布均匀的润滑油,检测润滑油粘度.同时采用纳米膜厚测量仪,研究不同质量分数下纳米磁性颗粒对于薄膜润滑性能的影响.研究表明,不同质量分数对润滑油粘度影响不同,且润滑油在不同卷吸速度下的膜厚、中心膜厚形态、流动性与粘度无关,而与质量分数直接相关.指出油酸包覆的纳米磁性颗粒之间存在决定分散和团聚的极限间距,当润滑间隙减小到磁力矩作用范围时,在分子作用力、附加磁力矩共同作用下,磁性颗粒和润滑油分子共同形成吸附层,并达到有序排列,形成强度更高的、更稳定、更厚的薄膜润滑.     

磁性液体中纳米颗粒分散稳定性及外加磁场下的摩擦学性能研究

为研究磁性液体在磁场中的润滑性能,将制备的油酸修饰的纳米Fe3O4磁性颗粒分散于聚α-烯烃合成油中,制备了含纳米Fe3O4的聚α-烯烃合成油基磁性液体;在高速离心机上考察了磁性液体的分散稳定性,在改造的环块摩擦磨损试验机上评价了不同外加磁场强度下的磁性液体抗磨减摩性能.结果表明:所制备的磁性液体分散稳定;外加磁场提高了磁性液体的抗磨减摩性能,随着外加磁场强度的增加,磁性液体的抗磨减摩性能明显提高.     

阴离子表面活性剂分散制备水基磁流体

用化学共沉淀法制备了纳米级Fe2O4磁性粒子,用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对所制备的磁性粒子进行表面处理和溶液中分散处理制得稳定分散的Fe3O4磁流体。实验研究球磨时间、表面活性的加入量、溶液的pH值以及磁流体的固含量等诸多因素对纳米Fe3O4包覆结构和磁流体稳定性的影响,并分析了这些因素的影响机制。结果表明,纳米磁流体的稳定性与球磨时间和pH值之间存在一定的相关性,而磁性粒子固含量和SDBS用量对其稳定性起主导作用,并且在一定固含量下,SDBS用量对纳米粒子包覆结构起着决定性作用。制得的样品经过HRTEM和XPS等手段的表征,表明SDBS以化学和物理吸附在纳米Fe3O4粒子表面形成了Fe-O-S化学键,并以多层吸附的形式通过静电作用和空间位阻作用有效防止纳米粒子团聚,制得了稳定分散的纳米Fe3O4磁流体。     

射流条件下采用纳米流冷却液对柴油机缸盖冷却的研究

为提高柴油机缸盖的散热性能,提出一种将纳米流冷却液作为冷却工质,利用射流技术提高缸盖进排气门鼻梁处传热系数的方法。试验研究发现,相同射流参数下,不同体积分数的纳米流冷却液较传统冷却液都可有效提升传热系数,但体积分数增加的作用有限。同体积分数的纳米流冷却液会因为不同射流参数而表现出不同的传热性能,同时也会因为其本身黏性的增加而耗费更大的驱动功率。采用纳米流冷却液可以有效提高缸盖鼻梁处的传热系数。     

基于Al_2O_3纳米粒子的微量润滑铣削冷却性能分析

为了研究纳米流体微量润滑铣削的冷却性能,在纳米粒子具有强化换热能力理论指导下,实验对比分析了浇注式、干式、微量润滑、Al_2O_3纳米粒子的微量润滑铣削的铣削力、温度、切屑及表面粗糙度,结果显示Al_2O_3纳米粒子的微量润滑铣削具有较好的冷却效果并能获得较好的工件表面质量,能够减小切削力,从根源上减少热的产生,但需深入研究纳米流体的均匀化处理及如何有效进入铣削区域。     

Cu-水纳米流体作为PET瓶胚注塑模具冷却液的研究

通过在水介质中添加Cu纳米粒子,研制出一种新型传热冷却介质—Cu水纳米流体,用普通自来水和不同浓度的Cu-水纳米流体进行铜管冷却实验和PET瓶胚模具冷却实验,记录铜管相同时间点温度的变化和检测不同流体作为冷却液时PET瓶胚的质量。结果表明:铜管的温度与纳米粒子的浓度有良好的对应关系,Cu纳米粒子浓度越高,铜管温度越低。同时,当使用Cu-水纳米作为冷却液时,生产的PET瓶胚质量更好一些。通过实验对Cu-纳米流体铜管冷却实验和PET瓶胚模具冷却实验,为纳米流体以后作为PET注塑模具冷却液打下基础。     

高压冷却液可提高切削速度和刀具寿命

越来越多的工厂在车削、铣削和钻削等加工中采用高压冷却液冲去切屑。大流量的高压冷却液能将切屑迅速地从切削区域清除出去,断屑问题也随之解决。据试验,切削速度和刀具寿命也大为提高(见图)。     

纳米流冷却液以射流方式对高温换热面冷却的实验研究

高温换热面是热负荷较高区域之一,提高换热面换热系数是解决高温换热面散热问题的关键。采用多金属纳米流冷却液作为冷却工质,研究利用射流技术提高高温换热面换热系数的方法。实验研究表明,在相同射流参数下,不同份额的多金属纳米流冷却液相比较传统的冷却液而言,均可有效提高传热效果,同份额占比的多金属纳米流冷却液在不同的射流角度和射流距离下,其传热性能也收到一定的影响。     

磁性壳聚糖复合微球的制备及表征

采用磁性Fe_3O_4纳米颗粒为磁核,用反相悬浮聚合法制备了磁性壳聚糖复合微球,用激光粒度仪和透射电镜对磁性壳聚糖微球的尺寸和形貌进行分析,考察了壳聚糖浓度、乳化剂用量、交联剂浓度、搅拌速度等参数对壳聚糖成球的影响。结果表明:使用4 mL质量浓度为4 g·L~(-1)壳聚糖溶液、0.1 mL司本-80和0.1 mg磁性Fe_3O_4纳米颗粒,经超声分散1 h后,加入0.5 mL4%的戊二醛,在转速350 r·min~(-1)搅拌条件下,室温下反应2 h,可得到形貌光滑、粒径为0.5～2 μm的磁性壳聚糖复合微球,该壳聚糖复合微球具有较好的磁响应性能。     

内冷式MQL铣削钛合金表面质量的研究

为了研究内冷式MQL铣削钛合金时各参数对已加工表面质量的影响,首先利用ABAQUS软件进行铣削仿真试验并获得铣削后工件表面位移值,在稳定铣削后的工件表面选取15个点,优选其中10个点的轮廓算术平均偏差作为评定表面质量的方法;然后采用正交试验的方法,通过极差分析,得到各铣削参数影响表面粗糙度的规律;最后,通过单因素试验研究铣削参数对已加工表面粗糙度及表面形貌的影响。结果表明:冷却液流量对表面粗糙度的影响最大,其次是进给量、转速和背吃刀量;试验结果与仿真基本一致。