[00827823]纳米粒子气雾射流微量润滑关键技术及应用

纳米粒子气雾射流微量润滑以微量润滑技术为基础，依据固体强化换热原理，并基于固体颗粒传热能力在适当条件下远大于液体和气体的事实，提出将纳米级固体粒子、润滑液与压缩气体混合雾化后以射流的形式喷入切削区，实现有固体纳米粒子参与强化换热的微量润滑新工艺；是一种面向环境友好、资源节约和能源高效利用的可持续绿色制造新方法。项目组在国家自然科学基金、国家企业创新基金和省、市、自治区计划等项目支持下，以产、学、研结合的创新科研模式，历时6年取得如下发明成果： 微量润滑基础油及纳米流体制备关键技术。研发了具有自主知识产权的纳米流体制备装置；针对不同工况、工件材料研发微量润滑基础油24种，形成系统的润滑油制备关键技术。纳米粒子气雾射流微量润滑磨削润滑剂供给关键技术。针对高能量密度产出的磨削加工工况，研发了3套纳米粒子气雾射流微量润滑润滑剂供给装备与5套雾化喷嘴。纳米粒子气雾射流微量润滑检测关键技术。发明了纳米粒子射流微量润滑磨削检测新方法，研发了3种具有自主知识产权的纳米粒子射流微量润滑磨削检测装备，实现了射流雾滴粒径、纳米流体导热系数及对流换热系数、磨削液“有效流量率”的精确测量。纳米粒子气雾射流微量润滑加工工艺。实现了难加工材料的高效低碳精密加工制造。与传统加工方法对比，润滑液消耗量减少至1/1000；工件表面粗糙度Ra=0.274-0.35μm。与干式加工方法对比，比磨削能降低30-38%；G比率提高32-48%；摩擦系数降低35-48%；由切削液传出能量分配比率提高14-28%。 构建了微量润滑和纳米流体气雾射流微量润滑装备生产线，近三年仅微量润滑设备新增销售额4114万元，新增利润646万元。引领了精密制造润滑剂供给改革潮流，大幅提高了国际竞争力。获授权发明专利42项、PCT专利6项(其中3项已进入美、澳、韩国)、实用新型专利19项、软件著作权3项；出版学术著作2部，发表SCI/EI收录论文70篇(JCR-1区5篇、JCR-2区12篇)，制定国家标准2项。