本发明涉及切削液及其制备技术领域，具体是一种金刚石切割线专用切削液及其制备方法。
背景技术：
磁性材料、蓝宝石、晶体硅、特种陶瓷等硬脆难加工的新型复合材料，往往需要通过多线切割机批量加工为片材。传统的硬脆难加工复合材料的加工一般采用内圆切割特种切削油、低粘度轻质油性切削润滑油+SiC、砂浆切割、PEG切割等冷却润滑方式，这些旧有的冷却润滑方式长期存在高环境污染问题，例如，传统的内圆切割特种切削油，如Mould M6、长城00088等，在加工过程中存在油烟大、易打明火的问题，具有一定的安全隐患，且该类切削油通常仅适用于多头切片机，在多线切割机上使用时，切割能力低下，切割丝易断丝，且切割效率低下，无法满足对多线切割加工的稳定性要求；而对于低粘度轻质油性切削润滑油+SiC，目前80%的多线切割机在使用，虽然可以完成切割，但存在油烟大、气味刺鼻、油泥硫化物多、易打明火的问题，同样有火灾隐患，且噪音、烟雾、排放等环境环境污染问题无法有效控制，并且也存在切割能力比较低下、无法满足稳定的多线切割加工的更高层面要求。可见，现有的切削油无法满足高速发展的特种陶瓷、光伏产业、蓝宝石等行业对切割加工的“高效、环保、低成本”的需求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种金刚石切割线专用切削液及其制备方法，该切削液节能、环保，适用于磁性材料、蓝宝石、晶体硅、特种陶瓷等硬脆难加工的新型复合材料的金刚石切割线加工，可有效减小加工过程中工件与切割线间的接触压力，从而减少切割线的断丝现象，提高切割线的使用寿命和加工效率，且加工后的工件表面光洁度好，并且，在工件切割加工过程中，无火灾、噪音、烟雾及环境污染问题，气味温和、不刺激，安全、环保、可靠，可为工人提供良好的工作环境，保护工人健康。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种金刚石切割线专用切削液，其重量百分比组成为：羧酸胺10～40%，水溶性润滑剂5～35%，三乙醇胺5～20%，一乙醇胺1～3%，沉降剂0.1～4%，苯并三氮唑0.01～0.1%，杀菌剂0.5～4%，消泡剂0.01～0.5%，余量为水；所述的水溶性润滑剂由聚醚、聚醚酯、聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯烷基醚磷酸酯以1:1:1:1的重量比配制而成。
作为优选，所述的沉降剂为阳离子季铵盐类沉降剂。
作为优选，所述的杀菌剂为三嗪类、吗啉类和异噻唑啉酮类杀菌剂中的一种或几种的混合物。
作为优选，所述的消泡剂为水溶性非硅消泡剂。
上述金刚石切割线专用切削液的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照配比准确称取制备切削液所需各原料；
（2）将羧酸胺和水溶性润滑剂投入调和釜中，在常温下充分搅拌15 min，然后投入沉降剂并在常温下充分搅拌15 min，再投入三乙醇胺、一乙醇胺、杀菌剂并在常温下充分搅拌20 min；
（3）将苯并三氮唑与水混合，充分搅拌使苯并三氮唑完全溶解，得到混合物，并将该混合物投入所述的调和釜中，之后在常温下充分搅拌20 min；
（4）常温下向调和釜内投入消泡剂，常温下充分搅拌30 min，即制备得到金刚石切割线专用切削液。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明公开的金刚石切割线专用切削液是一种水溶性的切削液，防锈性好，同时具有较好的润滑性、冷却性、沉降性、消泡性和清洗性，其水质适应能力强，化学稳定性好，持久低泡，可循环使用，且稀释使用时，可采用常规软水或硬水稀释；
2、经检测，在2%和5%浓度的稀释液的防锈性试验中，一级灰口铸铁片均无锈蚀现象；5%的稀释液的pH值约为9，消泡时间为8～12 s，沉降性试验中石墨粉的完全沉降时间为9～12 min；
3、区别于传统的油类切削液，本发明公开的专用切削液节能、环保，适用于磁性材料、蓝宝石、晶体硅、特种陶瓷等硬脆难加工的新型复合材料的金刚石切割线加工，可有效减小加工过程中工件与切割线间的接触压力，从而减少切割线的断丝现象，提高切割线的使用寿命和加工效率，且加工后的工件表面光洁度好，并且，在工件切割加工过程中，无火灾、噪音、烟雾及环境污染问题，气味温和、不刺激，安全、环保、可靠，可为工人提供良好的工作环境，保护工人健康；
4、本发明公开的金刚石切割线专用切削液的制备方法简单，易操作，成本低，其制备在常温下即可完成。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1的金刚石切割线专用切削液，其重量百分比组成为：羧酸胺16%，水溶性润滑剂10%，三乙醇胺18%，一乙醇胺2%，沉降剂0.5%，苯并三氮唑0.02%，杀菌剂2%，消泡剂0.04%，余量为水；水溶性润滑剂由聚醚、聚醚酯、聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯烷基醚磷酸酯以1:1:1:1的重量比配制而成；该金刚石切割线专用切削液的制备方法包括以下步骤：
（1）按照配比准确称取制备切削液所需各原料；
（2）将羧酸胺和水溶性润滑剂投入调和釜中，在常温下充分搅拌15 min，然后投入沉降剂并在常温下充分搅拌15 min，再投入三乙醇胺、一乙醇胺、杀菌剂并在常温下充分搅拌20 min；
（3）将苯并三氮唑与水混合，充分搅拌使苯并三氮唑完全溶解，得到混合物，并将该混合物投入所述的调和釜中，之后在常温下充分搅拌20 min；
（4）常温下向调和釜内投入消泡剂，常温下充分搅拌30 min，即制备得到实施例1的金刚石切割线专用切削液。其5%的稀释液的外观为无色液体，经检测，该稀释液的pH值为9.0，折光系数为1.8。
实施例2的金刚石切割线专用切削液，其重量百分比组成为：羧酸胺20%，水溶性润滑剂12%，三乙醇胺15%，一乙醇胺3%，沉降剂1%，苯并三氮唑0.01%，杀菌剂3%，消泡剂0.15%，余量为水；水溶性润滑剂由聚醚、聚醚酯、聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯烷基醚磷酸酯以1:1:1:1的重量比配制而成；该金刚石切割线专用切削液的制备方法包括以下步骤：
（1）按照配比准确称取制备切削液所需各原料；
（2）将羧酸胺和水溶性润滑剂投入调和釜中，在常温下充分搅拌15 min，然后投入沉降剂并在常温下充分搅拌15 min，再投入三乙醇胺、一乙醇胺、杀菌剂并在常温下充分搅拌20 min；
（3）将苯并三氮唑与水混合，充分搅拌使苯并三氮唑完全溶解，得到混合物，并将该混合物投入所述的调和釜中，之后在常温下充分搅拌20 min；
（4）常温下向调和釜内投入消泡剂，常温下充分搅拌30 min，即制备得到实施例2的金刚石切割线专用切削液。其5%的稀释液的外观为无色液体，经检测，该稀释液的pH值为9.2，折光系数为2.0。
实施例3的金刚石切割线专用切削液，其重量百分比组成为：羧酸胺12%，水溶性润滑剂20%，三乙醇胺12%，一乙醇胺1%，沉降剂3%，苯并三氮唑0.06%，杀菌剂1%，消泡剂0.4%，余量为水；水溶性润滑剂由聚醚、聚醚酯、聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯烷基醚磷酸酯以1:1:1:1的重量比配制而成；该金刚石切割线专用切削液的制备方法包括以下步骤：
（1）按照配比准确称取制备切削液所需各原料；
（2）将羧酸胺和水溶性润滑剂投入调和釜中，在常温下充分搅拌15 min，然后投入沉降剂并在常温下充分搅拌15 min，再投入三乙醇胺、一乙醇胺、杀菌剂并在常温下充分搅拌20 min；
（3）将苯并三氮唑与水混合，充分搅拌使苯并三氮唑完全溶解，得到混合物，并将该混合物投入所述的调和釜中，之后在常温下充分搅拌20 min；
（4）常温下向调和釜内投入消泡剂，常温下充分搅拌30 min，即制备得到实施例3的金刚石切割线专用切削液。其5%的稀释液的外观为无色液体，经检测，该稀释液的pH值为9.0，折光系数为1.8。
以上具体实施例中，沉降剂可以选用阳离子季铵盐类沉降剂，杀菌剂可以选用三嗪类、吗啉类和异噻唑啉酮类杀菌剂中的一种或几种的混合物，消泡剂可以选用水溶性非硅消泡剂。
对于实施例1～实施例3的金刚石切割线专用切削液，均进行消泡性试验、沉降性试验和防锈性试验，具体试验过程如下：
1、消泡性试验
对于实施例1～实施例3，各取一定量的专用切削液原液，加蒸馏水稀释，配置为5%浓度的稀释液并倒入具塞量筒中，塞紧具塞量筒的塞子，摇晃，观察稀释液的消泡情况并记录消泡时间，试验得到：实施例1的专用切削液的稀释液的消泡时间为8s；实施例2的专用切削液的稀释液的消泡时间为11 s；实施例3的专用切削液的稀释液的消泡时间为9 s。
2、沉降性试验
在装有5%浓度的稀释液的3个具塞量筒中，分别加入等量的石墨粉，摇晃，观察石墨粉的沉降情况并记录沉降时间，试验得到：实施例1的专用切削液的稀释液中石墨粉完全沉降时间为11 min；实施例2的专用切削液的稀释液中石墨粉完全沉降时间为10 min；实施例3的专用切削液的稀释液中石墨粉完全沉降时间为12 min。
3、防锈性试验
参照GB/T 6144-2010《合成切削液》的5.6节“腐蚀性试验”进行一级灰口铸铁防锈性试验，分别对3个实施例的专用切削液原液进行稀释，每个实施例的稀释液中原液的含量为2%和5%两种。35±2℃/24h单片试验后发现，一级灰口铸铁片均无锈蚀现象，表面光泽如新，达到A级合格标准。
对于实施例1的专用切削液，具体在唐山晶玉科技有限公司的DX2240R、YBDX160S机型的金刚线多线切割机上进行应用试验，加工对象为钕铁硼，工件尺寸为220*360*150mm，切割为横9块、纵7块，总共63块，同时切割；金刚线直径为0.15mm、0.20mm，切割速度为600mm/hour；钢丝运行速度为1200m/min；工作台行程为180mm；供线轮储线量为30km；冷却液水槽容积为100L；专用切削液工作时间：持续工作60小时后换液。钕铁硼加工完成后，发现：利用实施例1的专用切削液进行多线切割，加工效率满足金刚线多线切割机的设计要求；加工工件的表面光洁度好，达到预设要求；冷却液水槽平均温度为40℃，冷却性满意；加工工件与切割丝间的接触压力较小，即“弓高”较低，说明切割能力满意；钕铁硼加工完成后72小时、120个小时观察不生锈，防锈性满意。此外，加工过程中气味不刺激、温和，环境友好，有利于工人健康；专用切削液可循环使用，无浪费，加工3天后收集的沉淀粉料可回收利用。该专用切削液在金刚线多线切割机上的应用试验总体效果满意。