机械工程学报

作者：关集俱, 祝正兵, 徐正亚, 栾志强, 许雪峰

单位：1. 常熟理工学院机械工程学院 苏州 215500;2. 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室 杭州 310023

关键词：碳纳米管,纳米微囊,砂轮,磨削液,自润滑；

基金：国家自然科学基金资助项目(51805345、52275468)。

磨削时，由于砂轮气流屏障的作用，磨削液难以渗入磨削区发挥作用，导致传统的磨削液强化浇注、微量润滑等方法难以实现理想的润滑、冷却效果。为此，提出利用分子内部填充硫化异丁烯(T321)的碳纳米管(CNTs)微囊(CNTs@T321)为添加剂，分别制备微囊砂轮和纳米流体磨削液，磨削时纳米微囊可直接将润滑剂释放至磨削区域起自润滑作用。首先，制备纳米微囊并对其进行表征，然后制备以纳米微囊为添加剂的砂轮和纳米流体，开展了微量润滑条件下磨削GCr15钢的实验，揭示纳米微囊释放T321并生成自润滑膜的机制。结果表明，与传统砂轮及其磨削工艺比，微囊砂轮在纳米流体磨削条件下的磨削力、磨削温度、表面粗糙度值分别降低41%、37%、17%，而磨削比提高23%。磨削时，砂轮中的微囊可首先释放T321产生自润滑作用，纳米流体的介入进一步强化了磨削区的润滑和冷却作用，这种双重润滑增效机制提高了整个工艺系统的磨削性能。

来源：2024年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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