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高效水處理的核心部件.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510555391.8

申請日:

2015.09.03

公開號:

CN105177352A

公開日:

2015.12.23

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||著錄事項變更IPC(主分類):C22C 9/04變更事項:發明人變更前:王文姣變更后:楊國華|||專利申請權的轉移IPC(主分類):C22C 9/04登記生效日:20170920變更事項:申請人變更前權利人:王文姣變更后權利人:北京銀河欣源科技有限公司變更事項:地址變更前權利人:102218 北京市昌平區東小口鎮龍德紫金5-1018變更后權利人:100000 北京市海淀區農大南路1號院2號樓5層辦公B-521-B040|||實質審查的生效IPC(主分類):C22C 9/04申請日:20150903|||公開
IPC分類號: C22C9/04; C22C1/08; C22C45/02; C02F5/00 主分類號: C22C9/04
申請人: 王文姣
發明人: 王文姣
地址: 102218 北京市昌平區東小口鎮龍德紫金5-1018
優先權:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510555391.8

授權公告號:

||||||||||||

法律狀態公告日:

2017.11.03|||2017.10.13|||2017.10.13|||2016.01.20|||2015.12.23

法律狀態類型:

授權|||著錄事項變更|||專利申請權、專利權的轉移|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及高效水處理的核心部件,通過將該核心部件設置為多孔的銅合金和多孔的鐵基非晶合金結合為一體的結構,以及合理限定兩種合金固接方式,同時對核心部件的材質進行改進,從而使得水處理效率得到大幅度提高。

權利要求書

權利要求書
1.  高效水處理的核心部件,其特征在于,所述水處理的核心部件為多孔結構的銅合金和鐵基非晶合金固接形成的棒材,所述鐵基非晶合金的多孔結構的平均孔徑為0.2~1.2mm,所述銅合金的多孔結構的平均孔徑為30~160μm;
所述棒材的中心部位為銅合金棒,在其外部固接有多個鐵基非晶合金塊體,所述固接為采用金屬絲從鐵基非晶合金塊體內部穿過,連接到中心的銅合金棒材上;
所述銅合金棒的組分按質量百分比計為: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%,余量為Cu和不可避免的雜質;
所述銅合金微觀結構中平均晶粒直徑為5~25μm;
所述鐵基非晶合金的組分按原子比例為:FeaNibSmcTbdCfBgPhCei,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,i:100-a-b-c-d-f-g-h。

2.  根據權利要求1所述的高效水處理核心部件,其特征在于,所述金屬絲為多根,且在鐵基非晶合金和銅合金棒之間還設置有與金屬絲數量相同的銅合金微珠,所述金屬絲穿過銅合金微珠,所述銅合金微珠的直徑為金屬絲的5~10倍。

3.  根據權利要求1所述的高效水處理核心部件,其特征在于,所述所述銅合金棒微觀結構中β相的體積分數>80%。

4.  根據權利要求1或3所述的高效水處理核心部件,其特征在于,所述銅合金棒成型之后,經過如下熱處理工藝:
1)將銅合金棒置入電阻爐,升溫至550~600℃,保溫2~3.5小時,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。

5.  根據權利要求1或4所述的高效水處理核心部件,其特征在于,所述鐵基非晶合金塊體成型之后,經過如下熱處理工藝:
1)將鐵基非晶合金棒置入電阻爐,升溫至682~850℃,保溫2~3.5小時,然后自然冷卻到室溫;
2)將步驟1)得到的鐵基非晶合金棒入到深冷處理箱中,降溫到-80~-120℃,保持溫度25~38min后,出深冷處理箱,恢復至室溫;
3)將步驟2)得到的鐵基非晶合金棒入回火爐,升溫至120~220℃,保溫50~80min,爐冷至室溫。

說明書

說明書高效水處理的核心部件
技術領域
本發明屬于污水處理領域和合金以及合金熱處理領域,特別是涉及高效水處理的核心部件。
背景技術
隨著工業化大發展,水體環境受到極大的挑戰,為了還人類一個更加自然的水體環境,目前有很多水處理設備。紡織企業以及相類似企業的廢水處理相對較難。目前有一些廢水處理設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原電池,在微區中形成巨大的高能電場,引起水分子產生共振、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;很少吸附在印染機械上、紡織品上,減少清洗次數,易于清洗,節省大量還原清洗用化學藥劑和表面活性劑的用量;降低多價位金屬元素離子的活性,從而避免其對染料的影響。鐵基非晶合金利用零價鐵除色功能而被應用于印染領域廢水處理中,但是其處理效率相對較低,常規的核心部件表面結構為溝槽結構,但是由于其接觸面積相對較小,從而使得單位成本大幅度提高,目前使用率比較低。常規的核心部件表面結構為溝槽結構,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置為蜂窩結構的,但是由于壁部較薄,容易斷裂,因此到目前還沒有發現使用蜂窩結構(多孔結構)的。
發明內容
本發明的目的在于提出高效水處理的核心部件。
具體通過如下技術手段實現:
高效水處理的核心部件,所述水處理的核心部件為多孔結構的銅合金和鐵基非晶合金固接形成的棒材,所述鐵基非晶合金的多孔結構的平均孔徑為0.2~1.2mm,所述銅合金的多孔結構的平均孔徑為30~160μm;
所述棒材的中心部位為銅合金棒,在其外部固接有多個鐵基非晶合金塊體,所述固接為采用金屬絲從鐵基非晶合金塊體內部穿過,連接到中心的銅合金棒材上;
所述銅合金棒的組分按質量百分比計為: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%,余量為Cu和不可避免的雜質;
所述銅合金微觀結構中平均晶粒直徑為5~25μm;
所述鐵基非晶合金的組分按原子比例為:FeaNibSmcTbdCfBgPhCei,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,i:100-a-b-c-d-f-g-h。
作為優選,所述金屬絲為多根,且在鐵基非晶合金和銅合金棒之間還設置有與金屬絲數量相同的銅合金微珠,所述金屬絲穿過銅合金微珠,所述銅合金微珠的直徑為金屬絲的5~10倍。
作為優選,所述銅合金棒微觀結構中β相的體積分數>80%。
所述銅合金棒成型之后,經過如下熱處理工藝:
1)將銅合金棒置入電阻爐,升溫至550~600℃,保溫2~3.5小時,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。
所述鐵基非晶合金塊體成型之后,經過如下熱處理工藝:
1)將鐵基非晶合金棒置入電阻爐,升溫至682~850℃,保溫2~3.5小時,然后自然冷卻到室溫;
2)將步驟1)得到的鐵基非晶合金棒入到深冷處理箱中,降溫到-80~-120℃,保持溫度25~38min后,出深冷處理箱,恢復至室溫;
3)將步驟2)得到的鐵基非晶合金棒入回火爐,升溫至120~220℃,保溫50~80min,爐冷至室溫。
作為優選,可以將上述步驟2~3重復進行一次。
所述多孔結構的銅合金棒采用機械壓制后高溫燒結而成,多孔結構由機械壓制前與金屬粉末混合的易高溫揮發材質在高溫燒結過程中揮發而形成,通過機械壓制過程中合理控制不同粒徑易高溫揮發材質的分布位置而將表面處孔徑設置為大于核心處孔徑。
本發明的效果在于:
1,通過將多孔的銅合金和多孔的鐵基非晶合金固接而成復合的水處理棒作為核心部件,使得水處理的效率大大提高,可以從不同角度同時對水進行處理。
2,通過設置多孔結構的銅合金棒和多孔結構的鐵基非晶合金作為水處理核心部件的一部分,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。
3,通過在二者之間設置銅合金微珠,使得二者雖然固接,但是對于水的接觸還是分離的,由于微珠的直徑大大小于鐵基非晶合金的直徑,因此使得鐵基非晶合金的各個表面均能夠與水接觸,且也沒有占用銅合金與水接觸的面積,從而在同時多角度對水進行處理的情況下不減小與水的接觸面積。
4,通過合理的組分含量調整以及合理的熱處理制度的建立,使得銅合金和鐵基非晶合金強度和硬度得到大幅度提高,即使設置為多孔結構,也不會局部斷裂而使水中雜質增加,同時也提高了該核心部件的耐用性。
5,通過設置金屬絲作為固接方式,使得其可拆卸性大大提高,減小了修復成本。
具體實施方式
實施例1
高效水處理的核心部件,所述水處理的核心部件為多孔結構的銅合金和鐵基非晶合金固接形成的棒材,所述鐵基非晶合金的多孔結構的平均孔徑為0.6mm,所述銅合金的多孔結構的平均孔徑為120μm;
所述棒材的中心部位為銅合金棒,在其外部固接有12個鐵基非晶合金塊體,所述固接為采用金屬絲從鐵基非晶合金塊體內部穿過,連接到中心的銅合金棒材上;
所述每塊鐵基非晶合金塊體中具有金屬絲為6根,且在鐵基非晶合金和銅合金棒之間還設置有與金屬絲數量相同的銅合金微珠,所述金屬絲穿過銅合金微珠,所述銅合金微珠的直徑為金屬絲的8倍。
所述銅合金棒的組分按質量百分比計為:Zn:19%,Al:3%,Ni:6%,Fe:8%,Mn:0.11%,Mg:1.6%,Zr:0.06%,RE:0.12%,余量為Cu和不可避免的雜質;
所述銅合金微觀結構中平均晶粒直徑為16μm;銅合金棒微觀結構中β相的體積分數為86%
所述鐵基非晶合金的組分按原子比例為:Fe68Ni12Sm0.5Tb0.5C3B8P3Ce5。
實施例2
按照實施例1的各合金組分含量形成多孔的銅合金棒和多孔的鐵基非晶合金塊體,
所述銅合金棒成型之后,經過如下熱處理工藝:
1)將銅合金棒置入電阻爐,升溫至582℃,保溫2.8小時,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-106℃,保持溫度20min后,出深冷處理箱,恢復至室溫;
3)將步驟2)得到的銅合金棒置入回火爐,升溫至169℃,保溫62min,爐冷至室溫。
所述鐵基非晶合金塊體成型之后,經過如下熱處理工藝:
1)將鐵基非晶合金棒置入電阻爐,升溫至810℃,保溫3小時,然后自然冷卻到室溫;
2)將步驟1)得到的鐵基非晶合金棒入到深冷處理箱中,降溫到-102℃,保持溫度31min后,出深冷處理箱,恢復至室溫;
3)將步驟2)得到的鐵基非晶合金棒入回火爐,升溫至182℃,保溫61min,爐冷至室溫。
經過測試,在使用實施例2的產品進行水處理240小時后,多孔結構孔壁的斷裂率低于0.06%。

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高效 水處理 核心 部件
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