一種水處理核心部件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)】
[0002]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形成不同電位的無數(shù)原電池,在微區(qū)中形成巨大的高能電場,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,使水分子團(tuán)變小,提高了水的活化性和對水垢的溶解度,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】
[0003]本發(fā)明的目的之一在于提出一種水處理的核心部件。
[0004]具體通過如下技術(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50~220 μπι,且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為160~280 μ m,表面以下5cm至核心處的平均孔徑為30~160 μπι ;
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%,N1:3~8%,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5~25 μπι。
[0005]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%。
[0006]作為優(yōu)選,所述稀土 RE為La或La和Ce的混合稀土。
[0007]作為優(yōu)選,所述多孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑為62~210 μπι,且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為160~220 μπι,表面以下5cm至核心處的平均孔徑為38~160 μπι。
[0008]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)過程中揮發(fā)而形成,通過機(jī)械壓制過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。
[0009]所述多孔結(jié)構(gòu)的銅合金棒成型之后,經(jīng)過如下熱處理工藝:
1)將銅合金棒置入電阻爐,升溫至550~600°C,保溫2~3.5小時(shí),然后自然冷卻到室溫;
2)將步驟I)得到的銅合金棒置入到深冷處理箱中,降溫到_80~-120°C,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°C,保溫55~80min,爐冷至室溫。
[0010]本發(fā)明的效果在于:
1,通過設(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),使得在水處理過程中表面和核心處均能高效對水進(jìn)行處理,避免了表面處處理較多而核心處無法進(jìn)行處理的問題;
2,通過合理的組分含量調(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。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
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162 μ m,且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為189 μ m,表面以下5cm至核心處的平均孔徑為68 μ m ;所述銅合金棒的組分按質(zhì)量百分比計(jì)為:Zn:19%,Al:5%,N1:6%,F(xiàn)e:8%,Mn:0.11%,Mg:1.6%,Zr:0.08%,RE:0.09%,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16 μπι。所述銅合金棒微觀結(jié)構(gòu)中β相的體積分?jǐn)?shù)86%。
[0012]經(jīng)過檢測,其抗拉強(qiáng)度為362MPa,硬度為138HB。
[0013]實(shí)施例2
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128 μ m,且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為169 μ m,表面以下5cm至核心處的平均孔徑為58 μπι;
所述銅合金棒的組分按質(zhì)量百分比計(jì)為:Ζη:20%, Al:3%,N1:5%,F(xiàn)e:8%,Mn:0.11%,Mg:1.2%,Zr:0.05%,La和Ce的混合RE:0.10%,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9 μπι。所述銅合金棒微觀結(jié)構(gòu)中β相的體積分?jǐn)?shù)82%。
[0014]所述多孔結(jié)構(gòu)的銅合金棒成型之后,經(jīng)過如下熱處理工藝:
I)將銅合金棒置入電阻爐,升溫至580°C,保溫3小時(shí),然后自然冷卻到室溫;2)將步驟I)得到的銅合金棒置入到深冷處理箱中,降溫到_98°C,保持溫度20min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169°C,保溫62min,爐冷至室溫。
[0015]經(jīng)過檢測,其抗拉強(qiáng)度為381MPa,硬度為151HB。
【主權(quán)項(xiàng)】
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50~220 μ??,且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為160~280 μπι,表面以下5cm至核心處的平均孔徑為30~160 μ m ; 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%,N1:3~8%,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5~25 μπι。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62~210 μ m,且表面至表面以下5cm處的平均孔徑為160~220 μ m,表面以下5cm至核心處的平均孔徑為38~160μπι。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)過程中揮發(fā)而形成,通過機(jī)械壓制過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)過如下熱處理工藝: 1)將銅合金棒置入電阻爐,升溫至550~600°C,保溫2~3.5小時(shí),然后自然冷卻到室溫; 2)將步驟I)得到的銅合金棒置入到深冷處理箱中,降溫到_80~-120°C,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°C,保溫55~80min,爐冷至室溫。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水處理的核心部件,通過將該核心部件設(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。
【IPC分類】C02F5/00, C22C9/04, C22C1/08
【公開號】CN105177351
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王文姣
【申請人】王文姣
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月3日