专利名称：一种特殊功能合金过滤材料及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特殊功能合金过滤材料及其制备工艺。
背景技术：
目前水过滤材料有金属滤材和非金属滤材两类。金属滤材的材质主要有不锈钢、黄铜和磷铜等，用这些材质制成的过滤元件可应用于液体及空气中固态杂质的过滤，功能比较单一，没有去除重金属离子、抗菌、抑藻的功能。而一些非金属材质的滤材，如载银活性炭、载银沸石等虽然有抗菌、抑藻的功能，但它们都是小颗粒状，不能在起抗菌、抑藻作用的同时起到过滤固体杂质和去除重金属离子的作用，并且存在使用寿命短，更换麻烦，不能资源化利用的缺点。
因此，水过滤材料的研究目标是找到更好的材料。由于一些合金材料具有除氯、抗菌及去除重金属离子的作用，而且使用寿命比较长，可资源化利用。因此被越来越多的用在净水材料中。
发明内容
针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种新配方的合金过滤材料；本发明的另一目的在于提供这种合金过滤材料的制备工艺。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的一种合金过滤件，其组成及配比如下(重量百分比)铜30％～90％锌10％～70％钛0～5％硅0～5％这种合金过滤材料的加工工艺如下将按配比配好的金属原料电解铜、0#锌锭、含钛20wt％的铜钛合金和硅的混合物，在中频炉中进行高温合金化，合金化温度为900～1200℃；然后将合金化的金属液在高温状态下用高压水雾化装置喷雾制粉，高压水压力为1～5MPa，制得的合金粉的粒度范围为5目～300目；将制得的合金粉用40目，60目，80目，100目，200目的筛网过筛、分级；也可根据需要选取适当粒度配比的合金粉混合后装入模具，压制成型，压制压力为50～500MPa；将压制好的压坯放入气压式烧结炉中烧制成所需要的滤件，烧制温度为600～1000℃，烧制时间为30～90分钟，烧结炉中通氮气或氩气进行保护。采用不同的粒度配比的合金粉压制成型可得到不同孔隙度的合金过滤件。
本发明选用了合适的配方及工艺，生产出来的合金过滤材料在水过滤中具有可去除余氯、抗菌、抑藻并去除水中的重金属离子的功能。
具体实施例方式
下面结合具体的实施例进一步说明本发明是如何实现的实施例1将电解铜25kg放入中频感应炉在1100℃下高温熔融，熔融后在金属熔池表面造玻璃渣，然后加入0#锌锭25kg，由于玻璃渣的存在可有效防止金属锌在高温下的挥发、氧化。待合金化完成，开启高压水泵，调节出水压力为1.5MPa，将合金化的金属液通过中间漏包倾倒入水雾化桶体，制得合金粉，合金粉粒度范围为5目～200目。合金粉经真空干燥后用40目，60目，80目，100目，200目的组合筛网过筛、分级。
称取+40目合金粉14g，装入直径为40mm的冷作模具钢模具，采用粉末冶金工艺双向加压，压制压力为165MPa。然后将压制好的压坯放入气压烧结炉，在氮气气氛下加热到800℃，保温60分钟，最后得到直径为40mm，厚2mm的圆片状合金过滤元件。该合金过滤元件的孔隙度为47％。
将制成的过滤元件装配于活性炭滤芯的两端，可使活性炭滤芯在工作时，除了能够吸附水中的有机物、异味，还能达到去除细菌，抑制藻类生长的作用，除菌、抑藻的性能可达到90％以上。
实施例2将电解铜21kg放入中频感应炉在1100℃下高温熔融，熔融后在金属熔池表面造玻璃渣，然后依次加入金属锌24kg，铜钛合金(含钛20wt％)5kg，由于玻璃渣的存在可有效防止金属锌和钛在高温下的挥发、氧化。待合金化完成，开启高压水泵，调节出水压力为3.5MPa，将合金化的金属液通过中间漏包倾倒入水雾化桶体，制得合金粉，合金粉粒度范围为5目～200目。合金粉经真空干燥后用40目，60目，80目，100目，200目的组合筛网过筛、分级。
称取+40目合金粉5g，40目～60目的合金粉5g，80目～100目的合金粉4g装入直径为40mm的冷作模具钢模具，采用粉末冶金工艺双向加压，压制压力为165MPa。然后将压制好的压坯放入气压烧结炉，在氮气气氛下加热到900℃，保温60分钟，最后得到直径为40mm，厚2mm的圆片状合金过滤元件。该合金过滤元件的孔隙度为29％。
实施例3将电解铜42.5kg放入中频感应炉在1100℃下高温熔融，熔融后在金属熔池表面造玻璃渣，然后依次加入金属锌6.5kg，硅1kg，由于玻璃渣的存在可有效防止金属锌和硅在高温下的挥发、氧化。待合金化完成，开启高压水泵，调节出水压力为2.5MPa，将合金化的金属液通过中间漏包倾倒入水雾化桶体，制得合金粉，合金粉粒度范围为5目～200目。合金粉经真空干燥后用40目，60目，80目，100目，200目的组合筛网过筛、分级。
称取+40目合金粉2g，40目～60目的合金粉4g，80目～100目的合金粉4g装入直径为20mm的冷作模具钢模具，采用粉末冶金工艺双向加压，压制压力为320MPa。然后将压制好的压坯放入气压烧结炉，在氮气气氛下加热到1000℃，保温75分钟，最后得到直径为20mm，厚2mm的圆片状合金过滤元件。该合金过滤元件的孔隙度为21％。
权利要求
1.一种合金过滤材料，其组成及配比如下铜30～90％锌10～70％钛0～5％硅0～5％上述百分含量均为重量百分含量。
2.根据权利要求1所述的合金过滤材料，其特征在于所述合金过滤材料为粉体。
3.根据权利要求2所述的合金过滤材料，其特征在于所述合金过滤粉体的粒度范围为5目～300目。
4.根据权利要求1所述的合金过滤材料，其特征在于所述合金过滤材料为根据需要制成的各种形状的滤件。
5.权利要求1所述的合金过滤材料的制备工艺包括如下步骤A、将按配比配好的金属原料在中频炉中进行高温合金化，合金化温度为800～1200℃；B、将合金化的金属液在高温状态下用高压水雾化装置喷雾制成粉体合金材料，高压水压力为1～5MPa；C、将制得的合金粉用40目，60目，80目，100目，200目的筛网过筛、分级备用。D、根据需要选取适当粒度配比的合金粉混合后装入模具，压制成型，压制压力为50～500MPa；将压制好的压坯放入气压式烧结炉中烧制成滤件，烧制温度为600～1000℃，烧制时间为30～90分钟，烧结炉中通惰性气体保护。
6.根据权利要求5所述的合金过滤材料的制备工艺，其特征在于所述A步骤中所用的金属原料分别是电解铜、0#锌锭、含钛20wt％的铜钛合金和硅。
7.根据权利要求5所述的合金过滤材料的制备工艺，其特征在于所述D步骤中采用不同的粒度配比的合金粉压制成型可得到不同孔隙度的合金过滤件。
8.根据权利要求5所述的合金过滤材料的制备工艺，其特征在于所述D步骤中的惰性气体为氮气或氩气中的一种。
全文摘要
本发明公开了一种合金过滤材料及其制造方法，合金过滤件的组成为(重量百分比)铜30～90％，锌10～70％，钛0～5％，硅0～5％，按上述配比将原料经高温合金化、水雾化制粉、过筛分级、粒度配比、装模压制及烧结后得到合金过滤件。本发明制得的合金过滤材料具有除氯、抗菌、抑藻并去除水中的重金属离子等功能。
文档编号C22C1/08GK1962023SQ20061011746
公开日2007年5月16日 申请日期2006年10月24日 优先权日2006年10月24日
发明者方向威, 张林春, 吴则嘉, 戴行仪, 王南平, 陆涛, 方练 申请人:上海芬迪超硬材料科技有限公司