1 切削液的发展和现存难题

　　(1)切削液的发展

　　人们使用切削液，最早是从水开始的，后来使用简单的水基溶液(如石灰水、肥皂水等)和动植物油(如亚麻油)。直到二十世纪初，人们能够从原油中提炼出大量的润滑油以后，尤其是发明了各种润滑油添加剂以后，才真正开始了现代意义上的切削液的发展。

　　性能优良的切削液具有良好的润滑、冷却、清洗及防锈性能，对提高切削加工质量和效率、减少刀具磨损等有着显著效果。切削液发展到今天，在机械加工业中应用广泛，使用量很大，成为种类众多，门类齐全的工业产品，取得了巨大的经济效益。现在的切削液主要分为不含水的油基切削液和主要成分是水的水基切削液两大类。油基切削液润滑性能好，冷却性能较差，水基切削液则反之，但其成本低，操作环境安全、干净，没有油雾和着火的危险；随着水基切削液性能的不断提高，其使用范围逐渐扩大，出现了油基切削液向水基切削液过渡的趋势。
　　水基切削液中，乳化液是矿物油加入乳化剂溶于水后形成的乳状溶液；合成切削液完全不含油，是由各种添加剂溶于水形成的透明水溶液；而微乳化液也是矿物油溶于水形成的，但其油的含量远低于乳化液中油的含量，表面活性剂含量却高很多，使分散在水中的油滴微粒的直径比乳化液小。由于微乳化液特有的组成特点，使得它兼有乳化液和合成切削液两方的优点，润滑、冷却、清洗、防锈性能均较好，且其使用寿命比乳化液长4～6倍。因此，发达国家已走过了从乳化液向合成切削液，再向微乳化液发展的过程，微乳化液得到了广泛的应用。我国目前仍以乳化液为主，机械行业在80年代出现了研制生产和应用合成切削液的热潮，从90年代才比较普遍地注重微乳化液的研制和应用。 
　　虽然最早使用的水和动植物油仍是现代切削液的重要组成部分，但赋予切削液时代特征，并几乎决定切削液性能优劣的是其各种添加剂。常用的添加剂种类有：油性剂、极压添加剂、表面活性剂、乳化剂和乳化安定剂、防锈剂、防霉杀菌剂、消泡剂、抗氧化剂等。

　　上述各种添加剂，每一种都能解决某一方面的问题，如在轻载荷切削条件下，油性剂可显著提高切削液的润滑性能，而在重载情况下，则需要极压添加剂来满足润滑要求。但要使切削液具有优良的综合性能，则必须同时添加上述各种添加剂。如微乳化液除使用大量表面活性剂外，还有油性剂和极压添加剂、防锈剂、防霉杀菌剂、消泡剂、pH值调整剂等多种添加剂。

　　(2)切削液存在的根本问题

　　1)切削液危害人体键康

　　切削液对人体的危害首先是其添加剂的毒性，如常作为杀菌剂使用的苯酚类物质毒性很大；常用的效果较好的防锈剂是亚硝酸纳，而国际上普遍认为它与胺盐在某些条件下会形成致癌物质亚硝胺。其次是对皮肤的危害，因矿物油、表面活性剂的脱脂作用，或因防腐杀菌剂的刺激性，及无机盐、有机胺等碱性物质的作用，会使皮肤干燥、裂口、红肿而发生皮炎。三是对呼吸器官的危害，这主要是使用切削液时产生的油雾以及切削液散发的刺激性气味引起的；同时，这些油雾还会对眼睛产生一定的刺激。如甲醛有极强的杀菌力，常在切削液中充作杀菌剂，但它对人的眼鼻有强烈的刺激性，接触皮肤还会导致组织坏死。

　　美国Gen色ral Moter汽车公司通过专门的综合调查，比较了直接接触切削液的机床操作工、不直接接触切削液的装配工及从未在机床上工作的人，结论是机床操作工患呼吸系统疾病(咳嗽、呼吸困难、慢性支气管炎、鼻炎的较多，并且矿物油常引起气喘、咳嗽和鼻炎，而合成切削液会引起支气管炎。

　　2)切削液危害环境

　　切削液对环境的危害主要是其废液对水资源的污染问题。矿物油是切削液的主要成分之一，其生物降解性差，能长期滞留在水和土壤中。美国环保局指出：油对水生物有极性致死毒性，也有长期亚急性致死毒性(即不会导致生物死亡，但破坏其正常的生态)。水中含油量超过lOppm，就会使海洋植物死亡，含油300ppm可使淡水鱼死亡。就算排放的废液经过严格的矿物油回收处理，其在水中的长期积累也不容忽视。切削液的添加剂对环境的污染也是多方面的。如常用作极压添加剂的短链氯化石蜡是海水污染物之一；在水基切削液中常用磷酸钠作防锈剂，而研究证明，磷酸盐的积累会使河流、湖泊因营养富化而出现赤潮。