高效水处理的核心部件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污水处理领域和合金以及合金热处理领域，特别是涉及高效水处理的核心部件。
【背景技术】
[0002]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。铁基非晶合金利用零价铁除色功能而被应用于印染领域废水处理中，但是其处理效率相对较低，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，从而使得单位成本大幅度提高，目前使用率比较低。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】
[0003]本发明的目的在于提出高效水处理的核心部件。
[0004]具体通过如下技术手段实现:
高效水处理的核心部件，所述水处理的核心部件为多孔结构的铜合金和铁基非晶合金固接形成的棒材，所述铁基非晶合金的多孔结构的平均孔径为0.2-1.2mm，所述铜合金的多孔结构的平均孔径为30~160 μπι ;
所述棒材的中心部位为铜合金棒，在其外部固接有多个铁基非晶合金块体，所述固接为采用金属丝从铁基非晶合金块体内部穿过，连接到中心的铜合金棒材上；
所述铜合金棒的组分按质量百分比计为:Zn:18-22%, Al:2~6%，N1:3~8%，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；所述铜合金微观结构中平均晶粒直径为5~25 μπι;
所述铁基非晶合金的组分按原子比例为:FeaNibSmJbdCfBgPhCe1，其中a:60-70, b:10?16，c:0.2?0.8，d:0.2?0.8，f:2?5，g:5?15，h:2?5，1:100_a_b_c_d_f_g_h。
[0005]作为优选，所述金属丝为多根，且在铁基非晶合金和铜合金棒之间还设置有与金属丝数量相同的铜合金微珠，所述金属丝穿过铜合金微珠，所述铜合金微珠的直径为金属丝的5~10倍。
[0006]作为优选，所述铜合金棒微观结构中β相的体积分数>80%。
[0007]所述铜合金棒成型之后，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°C，保温2~3.5小时，然后自然冷却到室温；
2)将步骤I)得到的铜合金棒置入到深冷处理箱中，降温到_80~-120°C，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°C，保温55~80min，炉冷至室温。
[0008]所述铁基非晶合金块体成型之后，经过如下热处理工艺:
1)将铁基非晶合金棒置入电阻炉，升温至682~850°C，保温2~3.5小时，然后自然冷却到室温；
2)将步骤I)得到的铁基非晶合金棒入到深冷处理箱中，降温到_80~-120°C，保持温度25~38min后，出深冷处理箱，恢复至室温；
3)将步骤2)得到的铁基非晶合金棒入回火炉，升温至120~220°C，保温50~80min，炉冷至室温。
[0009]作为优选，可以将上述步骤2~3重复进行一次。
[0010]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。
[0011]本发明的效果在于:
1，通过将多孔的铜合金和多孔的铁基非晶合金固接而成复合的水处理棒作为核心部件，使得水处理的效率大大提高，可以从不同角度同时对水进行处理。
[0012]2，通过设置多孔结构的铜合金棒和多孔结构的铁基非晶合金作为水处理核心部件的一部分，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。
[0013]3，通过在二者之间设置铜合金微珠，使得二者虽然固接，但是对于水的接触还是分离的，由于微珠的直径大大小于铁基非晶合金的直径，因此使得铁基非晶合金的各个表面均能够与水接触，且也没有占用铜合金与水接触的面积，从而在同时多角度对水进行处理的情况下不减小与水的接触面积。
[0014]4，通过合理的组分含量调整以及合理的热处理制度的建立，使得铜合金和铁基非晶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。
[0015]5，通过设置金属丝作为固接方式，使得其可拆卸性大大提高，减小了修复成本。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
高效水处理的核心部件，所述水处理的核心部件为多孔结构的铜合金和铁基非晶合金固接形成的棒材，所述铁基非晶合金的多孔结构的平均孔径为0.6mm，所述铜合金的多孔结构的平均孔径为120μπι ;
所述棒材的中心部位为铜合金棒，在其外部固接有12个铁基非晶合金块体，所述固接为采用金属丝从铁基非晶合金块体内部穿过，连接到中心的铜合金棒材上；
所述每块铁基非晶合金块体中具有金属丝为6根，且在铁基非晶合金和铜合金棒之间还设置有与金属丝数量相同的铜合金微珠，所述金属丝穿过铜合金微珠，所述铜合金微珠的直径为金属丝的8倍。
[0017]所述铜合金棒的组分按质量百分比计为:Zn:19%, Al:3%，N1:6%，Fe:8%，Mn:0.11%，Mg:1.6%，Zr:0.06%，RE:0.12%，余量为 Cu 和不可避免的杂质；
所述铜合金微观结构中平均晶粒直径为16 μπι;铜合金棒微观结构中β相的体积分数为86%
所述铁基非晶合金的组分按原子比例为-Fe68Ni12Sma5Tb0.5C3B8P3Ce5o
[0018]实施例2
按照实施例1的各合金组分含量形成多孔的铜合金棒和多孔的铁基非晶合金块体， 所述铜合金棒成型之后，经过如下热处理工艺:
1)将铜合金棒置入电阻炉，升温至582°c，保温2.8小时，然后自然冷却到室温；
2)将步骤I)得到的铜合金棒置入到深冷处理箱中，降温到_106°C，保持温度20min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169°C，保温62min，炉冷至室温。
[0019]所述铁基非晶合金块体成型之后，经过如下热处理工艺:
1)将铁基非晶合金棒置入电阻炉，升温至810°C，保温3小时，然后自然冷却到室温；
2)将步骤I)得到的铁基非晶合金棒入到深冷处理箱中，降温到_102°C，保持温度31min后，出深冷处理箱，恢复至室温；
3)将步骤2)得到的铁基非晶合金棒入回火炉，升温至182°C，保温61min，炉冷至室温。
[0020]经过测试，在使用实施例2的产品进行水处理240小时后，多孔结构孔壁的断裂率低于0.06%ο
【主权项】
1.高效水处理的核心部件，其特征在于，所述水处理的核心部件为多孔结构的铜合金和铁基非晶合金固接形成的棒材，所述铁基非晶合金的多孔结构的平均孔径为0.2-1.2mm，所述铜合金的多孔结构的平均孔径为30~160 μπι ; 所述棒材的中心部位为铜合金棒，在其外部固接有多个铁基非晶合金块体，所述固接为采用金属丝从铁基非晶合金块体内部穿过，连接到中心的铜合金棒材上； 所述铜合金棒的组分按质量百分比计为:Zn:18-22%, Al:2~6%，N1:3~8%，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； 所述铜合金微观结构中平均晶粒直径为5~25 μπι; 所述铁基非晶合金的组分按原子比例为=FeaNibSmJbdCfBgPhCe1，其中a:60-70, b:10~16，c:0.2~0.8，d:0.2~0.8，f:2~5，g:5~15，h:2~5，1: 100_a_b_c_d_f_g_h。2.根据权利要求1所述的高效水处理核心部件，其特征在于，所述金属丝为多根，且在铁基非晶合金和铜合金棒之间还设置有与金属丝数量相同的铜合金微珠，所述金属丝穿过铜合金微珠，所述铜合金微珠的直径为金属丝的5~10倍。3.根据权利要求1所述的高效水处理核心部件，其特征在于，所述所述铜合金棒微观结构中β相的体积分数>80%。4.根据权利要求1或3所述的高效水处理核心部件，其特征在于，所述铜合金棒成型之后，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°C，保温2~3.5小时，然后自然冷却到室温； 2)将步骤I)得到的铜合金棒置入到深冷处理箱中，降温到_80~-120°C，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°C，保温55~80min，炉冷至室温。5.根据权利要求1或4所述的高效水处理核心部件，其特征在于，所述铁基非晶合金块体成型之后，经过如下热处理工艺: 1)将铁基非晶合金棒置入电阻炉，升温至682~850°C，保温2~3.5小时，然后自然冷却到室温； 2)将步骤I)得到的铁基非晶合金棒入到深冷处理箱中，降温到_80~-120°C，保持温度25~38min后，出深冷处理箱，恢复至室温； 3)将步骤2)得到的铁基非晶合金棒入回火炉，升温至120~220°C，保温50~80min，炉冷至室温。
【专利摘要】本发明涉及高效水处理的核心部件，通过将该核心部件设置为多孔的铜合金和多孔的铁基非晶合金结合为一体的结构，以及合理限定两种合金固接方式，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。
【IPC分类】C22C9/04, C02F5/00, C22C45/02, C22C1/08
【公开号】CN105177352
【申请号】
【发明人】王文姣
【申请人】王文姣
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月3日