申請(qǐng)日2015.09.03
公開(kāi)(公告)日2015.12.23
IPC分類號(hào)C22C9/04; C02F5/00; C22C1/08
摘要
本發(fā)明涉及一種水處理的核心部件，通過(guò)將該核心部件設(shè)置為多孔結(jié)構(gòu)，以及合理限定多孔結(jié)構(gòu)的分步情況，同時(shí)對(duì)核心部件的材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)，從而使得水處理效率得到大幅度提高。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種水處理核心部件，其特征在于，所述水處理核心部件為多孔結(jié)構(gòu)的銅合金棒，所述多孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑為50~220μm，且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為160~280μm，表面以下5cm至核心處的平均孔徑為30~160μm;
所述銅合金棒的組分按質(zhì)量百分比計(jì)為：Zn：18~22%，Al：2~6%，Ni：3~8%，F(xiàn)e：6~12%，Mn：0.02~0.18%，Mg：1~2%，Zr：0.01~0.1%，RE：0.02~0.18%，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì);
所述銅合金棒微觀結(jié)構(gòu)中平均晶粒直徑為5~25μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理核心部件，其特征在于，所述銅合金棒微觀結(jié)構(gòu)中β相的體積分?jǐn)?shù)>80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理核心部件，其特征在于，所述多孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑為62~210μm，且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為160~220μm，表面以下5cm至核心處的平均孔徑為38~160μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理核心部件，其特征在于，所述多孔結(jié)構(gòu)的銅合金棒采用機(jī)械壓制后高溫?zé)Y(jié)而成，多孔結(jié)構(gòu)由機(jī)械壓制前與金屬粉末混合的易高溫?fù)]發(fā)材質(zhì)在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中揮發(fā)而形成，通過(guò)機(jī)械壓制過(guò)程中合理控制不同粒徑易高溫?fù)]發(fā)材質(zhì)的分布位置而將表面處孔徑設(shè)置為大于核心處孔徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4所述的水處理核心部件，其特征在于，所述多孔結(jié)構(gòu)的銅合金棒成型之后，經(jīng)過(guò)如下熱處理工藝：
1)將銅合金棒置入電阻爐，升溫至550~600℃，保溫2~3.5小時(shí)，然后自然冷卻到室溫;
2)將步驟1)得到的銅合金棒置入到深冷處理箱中，降溫到-80~-120℃，保持溫度18~25min后，出深冷處理箱，恢復(fù)至室溫;
3)將步驟2)得到的銅合金棒置入回火爐，升溫至160~180℃，保溫55~80min，爐冷至室溫。
說(shuō)明書(shū)
一種水處理核心部件
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域和合金領(lǐng)域，特別是涉及一種水處理核心部件，特別是處理紡織企業(yè)廢水、鍋爐用水的水處理核心部件。
背景技術(shù)
隨著工業(yè)化大發(fā)展，水體環(huán)境受到極大的挑戰(zhàn)，為了還人類一個(gè)更加自然的水體環(huán)境，目前有很多水處理設(shè)備。紡織企業(yè)以及相類似企業(yè)的廢水處理相對(duì)較難。目前有一些廢水處理設(shè)備使用銅合金作為核心部件，由于其合金表面在水中會(huì)形成不同電位的無(wú)數(shù)原電池，在微區(qū)中形成巨大的高能電場(chǎng)，引起水分子產(chǎn)生共振、極化，并消除多余的表面電荷，把氫鍵斷開(kāi)，使水分子團(tuán)變小，提高了水的活化性和對(duì)水垢的溶解度，減小析出;很少吸附在印染機(jī)械上、紡織品上，減少清洗次數(shù)，易于清洗，節(jié)省大量還原清洗用化學(xué)藥劑和表面活性劑的用量;降低多價(jià)位金屬元素離子的活性，從而避免其對(duì)染料的影響。常規(guī)的核心部件表面結(jié)構(gòu)為溝槽結(jié)構(gòu)，但是由于其接觸面積相對(duì)較小，處理效果不盡理想，研究人員也有想要設(shè)置為蜂窩結(jié)構(gòu)的，但是由于壁部較薄，容易斷裂，因此到目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)使用蜂窩結(jié)構(gòu)(多孔結(jié)構(gòu))的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提出一種水處理的核心部件。
具體通過(guò)如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)：
一種水處理核心部件，所述水處理核心部件為多孔結(jié)構(gòu)的銅合金棒，所述多孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑為50~220μm，且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為160~280μm，表面以下5cm至核心處的平均孔徑為30~160μm;
所述銅合金棒的組分按質(zhì)量百分比計(jì)為：Zn：18~22%，Al：2~6%，Ni：3~8%，F(xiàn)e：6~12%，Mn：0.02~0.18%，Mg：1~2%，Zr：0.01~0.1%，RE：0.02~0.18%，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì);
所述銅合金棒微觀結(jié)構(gòu)中平均晶粒直徑為5~25μm。
作為優(yōu)選，所述銅合金棒微觀結(jié)構(gòu)中β相的體積分?jǐn)?shù)>80%。
作為優(yōu)選，所述稀土RE為L(zhǎng)a或La和Ce的混合稀土。
作為優(yōu)選，所述多孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑為62~210μm，且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為160~220μm，表面以下5cm至核心處的平均孔徑為38~160μm。
所述多孔結(jié)構(gòu)的銅合金棒采用機(jī)械壓制后高溫?zé)Y(jié)而成，多孔結(jié)構(gòu)由機(jī)械壓制前與金屬粉末混合的易高溫?fù)]發(fā)材質(zhì)在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中揮發(fā)而形成，通過(guò)機(jī)械壓制過(guò)程中合理控制不同粒徑易高溫?fù)]發(fā)材質(zhì)的分布位置而將表面處孔徑設(shè)置為大于核心處孔徑。
所述多孔結(jié)構(gòu)的銅合金棒成型之后，經(jīng)過(guò)如下熱處理工藝：
1)將銅合金棒置入電阻爐，升溫至550~600℃，保溫2~3.5小時(shí)，然后自然冷卻到室溫;
2)將步驟1)得到的銅合金棒置入到深冷處理箱中，降溫到-80~-120℃，保持溫度18~25min后，出深冷處理箱，恢復(fù)至室溫;
3)將步驟2)得到的銅合金棒置入回火爐，升溫至160~180℃，保溫55~80min，爐冷至室溫。
本發(fā)明的效果在于：
1，通過(guò)設(shè)置多孔結(jié)構(gòu)的銅合金棒作為水處理的核心部件，大幅度的增加了與水的接觸表面積，水處理的效率得到的大幅度提高;通過(guò)設(shè)置表面孔徑大于核心孔徑的結(jié)構(gòu)，使得在水處理過(guò)程中表面和核心處均能高效對(duì)水進(jìn)行處理，避免了表面處處理較多而核心處無(wú)法進(jìn)行處理的問(wèn)題;
2，通過(guò)合理的組分含量調(diào)整以及合理的熱處理制度的建立，使得合金強(qiáng)度和硬度得到大幅度提高，即使設(shè)置為多孔結(jié)構(gòu)，也不會(huì)局部斷裂而使水中雜質(zhì)增加，同時(shí)也提高了該核心部件的耐用性。其抗拉強(qiáng)度均高于350MPa，硬度均大于125HB。
