【摘 要】
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随着纳米技术的不断发展,将纳米材料添加到绿色切削液中进行微量润滑（Minimum Quantity Lubrication,MQL）加工,用于提高工件表面质量和降低刀具磨损,应用日益广泛。本文采用化学方法制备了一种新型润滑介质纳米流体切削液,探究其在切削AISI 304不锈钢中的微量润滑作用机理。主要研究工作如下:（1）综述了国内外学者对石墨烯、纳米铜、石墨烯/铜复合材料的制备、不锈钢加工以及微量
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随着纳米技术的不断发展,将纳米材料添加到绿色切削液中进行微量润滑（Minimum Quantity Lubrication,MQL）加工,用于提高工件表面质量和降低刀具磨损,应用日益广泛。本文采用化学方法制备了一种新型润滑介质纳米流体切削液,探究其在切削AISI 304不锈钢中的微量润滑作用机理。主要研究工作如下:（1）综述了国内外学者对石墨烯、纳米铜、石墨烯/铜复合材料的制备、不锈钢加工以及微量润滑加工技术的研究进展,确定了石墨烯/铜复合材料以及石墨烯/铜混合纳米流体的制备方法。（2）通过分子水平混合方法制备四种不同铜负载量（铜负载量分别为1%、5%、10%、20%）的石墨烯/铜复合纳米材料。采用XRD、SEM、Raman方法对比分析四种石墨烯/铜复合材料的物相组成、表面形貌和材料缺陷程度。（3）采用两步法制备石墨烯/铜混合纳米流体,对比分子水平混合方法和机械混合方式两种方式得到的石墨烯/铜混合纳米流体的分散稳定性、浸润性以及流变性能。（4）构建MQL车削试验系统并进行了实验设计。首先采用基础油、石墨烯/铜分子水平混合和机械混合纳米流体进行MQL单因素车削实验,揭示不同制备方式的混合纳米流体对切削力、切削温度、表面粗糙度、刀具磨损的影响和变化规律。其次,采用石墨烯/铜分子水平混合纳米流体进行MQL正交车削实验,探究石墨烯/铜混合纳米流体质量分数及其原材料中铜占比、切削速度、进给量对MQL性能的影响及其变化规律,并得到了较优的混合纳米流体比例配方。
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