申请日2015.09.03
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号C22C9/04; C02F5/00; C22C1/08
摘要
本发明涉及一种水处理的核心部件，通过将该核心部件设置为多孔结构，以及合理限定多孔结构的分步情况，同时对核心部件的材质进行改进，从而使得水处理效率得到大幅度提高。
权利要求书
1.一种水处理核心部件，其特征在于，所述水处理核心部件为多孔结构的铜合金棒，所述多孔结构的平均孔径为50~220μm，且表面至表面以下5cm处的平均孔径为160~280μm，表面以下5cm至核心处的平均孔径为30~160μm;
所述铜合金棒的组分按质量百分比计为：Zn：18~22%，Al：2~6%，Ni：3~8%，Fe：6~12%，Mn：0.02~0.18%，Mg：1~2%，Zr：0.01~0.1%，RE：0.02~0.18%，余量为Cu和不可避免的杂质;
所述铜合金棒微观结构中平均晶粒直径为5~25μm。
2.根据权利要求1所述的水处理核心部件，其特征在于，所述铜合金棒微观结构中β相的体积分数>80%。
3.根据权利要求1所述的水处理核心部件，其特征在于，所述多孔结构的平均孔径为62~210μm，且表面至表面以下5cm处的平均孔径为160~220μm，表面以下5cm至核心处的平均孔径为38~160μm。
4.根据权利要求1所述的水处理核心部件，其特征在于，所述多孔结构的铜合金棒采用机械压制后高温烧结而成，多孔结构由机械压制前与金属粉末混合的易高温挥发材质在高温烧结过程中挥发而形成，通过机械压制过程中合理控制不同粒径易高温挥发材质的分布位置而将表面处孔径设置为大于核心处孔径。
5.根据权利要求1~4所述的水处理核心部件，其特征在于，所述多孔结构的铜合金棒成型之后，经过如下热处理工艺：
1)将铜合金棒置入电阻炉，升温至550~600℃，保温2~3.5小时，然后自然冷却到室温;
2)将步骤1)得到的铜合金棒置入到深冷处理箱中，降温到-80~-120℃，保持温度18~25min后，出深冷处理箱，恢复至室温;
3)将步骤2)得到的铜合金棒置入回火炉，升温至160~180℃，保温55~80min，炉冷至室温。
说明书
一种水处理核心部件
技术领域
本发明属于水处理领域和合金领域，特别是涉及一种水处理核心部件，特别是处理纺织企业废水、锅炉用水的水处理核心部件。
背景技术
随着工业化大发展，水体环境受到极大的挑战，为了还人类一个更加自然的水体环境，目前有很多水处理设备。纺织企业以及相类似企业的废水处理相对较难。目前有一些废水处理设备使用铜合金作为核心部件，由于其合金表面在水中会形成不同电位的无数原电池，在微区中形成巨大的高能电场，引起水分子产生共振、极化，并消除多余的表面电荷，把氢键断开，使水分子团变小，提高了水的活化性和对水垢的溶解度，减小析出;很少吸附在印染机械上、纺织品上，减少清洗次数，易于清洗，节省大量还原清洗用化学药剂和表面活性剂的用量;降低多价位金属元素离子的活性，从而避免其对染料的影响。常规的核心部件表面结构为沟槽结构，但是由于其接触面积相对较小，处理效果不尽理想，研究人员也有想要设置为蜂窝结构的，但是由于壁部较薄，容易断裂，因此到目前还没有发现使用蜂窝结构(多孔结构)的。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种水处理的核心部件。
具体通过如下技术手段实现：
一种水处理核心部件，所述水处理核心部件为多孔结构的铜合金棒，所述多孔结构的平均孔径为50~220μm，且表面至表面以下5cm处的平均孔径为160~280μm，表面以下5cm至核心处的平均孔径为30~160μm;
所述铜合金棒的组分按质量百分比计为：Zn：18~22%，Al：2~6%，Ni：3~8%，Fe：6~12%，Mn：0.02~0.18%，Mg：1~2%，Zr：0.01~0.1%，RE：0.02~0.18%，余量为Cu和不可避免的杂质;
所述铜合金棒微观结构中平均晶粒直径为5~25μm。
作为优选，所述铜合金棒微观结构中β相的体积分数>80%。
作为优选，所述稀土RE为La或La和Ce的混合稀土。
作为优选，所述多孔结构的平均孔径为62~210μm，且表面至表面以下5cm处的平均孔径为160~220μm，表面以下5cm至核心处的平均孔径为38~160μm。
所述多孔结构的铜合金棒采用机械压制后高温烧结而成，多孔结构由机械压制前与金属粉末混合的易高温挥发材质在高温烧结过程中挥发而形成，通过机械压制过程中合理控制不同粒径易高温挥发材质的分布位置而将表面处孔径设置为大于核心处孔径。
所述多孔结构的铜合金棒成型之后，经过如下热处理工艺：
1)将铜合金棒置入电阻炉，升温至550~600℃，保温2~3.5小时，然后自然冷却到室温;
2)将步骤1)得到的铜合金棒置入到深冷处理箱中，降温到-80~-120℃，保持温度18~25min后，出深冷处理箱，恢复至室温;
3)将步骤2)得到的铜合金棒置入回火炉，升温至160~180℃，保温55~80min，炉冷至室温。
本发明的效果在于：
1，通过设置多孔结构的铜合金棒作为水处理的核心部件，大幅度的增加了与水的接触表面积，水处理的效率得到的大幅度提高;通过设置表面孔径大于核心孔径的结构，使得在水处理过程中表面和核心处均能高效对水进行处理，避免了表面处处理较多而核心处无法进行处理的问题;
2，通过合理的组分含量调整以及合理的热处理制度的建立，使得合金强度和硬度得到大幅度提高，即使设置为多孔结构，也不会局部断裂而使水中杂质增加，同时也提高了该核心部件的耐用性。其抗拉强度均高于350MPa，硬度均大于125HB。
