[发明专利]一种硼10铜基触媒合金及其生产方法和应用

说明书

本发明涉及一种硼10铜基触媒合金及其生产方法和应用，所述硼10铜基触媒合金的化学成分及质量百分比为：Cu 48％～64％，Zn 17％～31％，Ni 13％～22％，Sn 2.6％～6.9％，Pb 0.7％～4.1％，B10 0.001％～0.12％,其余为不可避免的杂质。本发明所述硼10铜基触媒合金与水接触时释放自由电子能力更强，具有较好的除垢性能，同时硼10铜基触媒合金还具有良好的热加工性能，可广泛应用于除垢及其它技术领域。

技术领域

本发明涉及金属材料制备技术领域，尤其涉及一种硼10铜基触媒合金及其生产方法和应用。

背景技术

铜是人类最早使用的金属之一，不仅可以单体存在，还能与许多金属组成合金。白铜是铜镍二元合金，锌白铜是在铜镍合金中添加锌元素组成的三元合金；在该合金中添加2％的铅，就能显著提高锌白铜的可切削性能制成铅锌白铜；在该合金中添加1.5％的锡，就能明显提高锌白铜的电镀性能和耐蚀性能，制成锡铅锌白铜，使铅锌白铜具有了更多的性能，广泛应用到机械、电子、石化等领域，近年来又被用于水系统中。

水管中结垢是水系统中最常见的问题，结垢会使管径变小甚至管路堵塞。为防止结垢，工业中使用了许多办法，但这些方法因浪费药剂、污染环境等原因，使其应用越来越受到限制。目前最环保的方法是使用一种铜基多组分合金，也叫铜基触媒合金除垢，不破坏水的成分，不需要额外能量，不产生任何污染。该方法是将铜基多组分合金制成特定大小和形状后装在筒体内，将筒体连接到水路中，利用铜基多组分合金与水接触时持续释放的自由电子、产生极化现象的功能来阻垢。但是现有此类铜基触媒合金的组分设计和生产工艺都是在Cu、Zn、Ni、Sn、Pb的基础上添加Cr、Fe、Sb、V、Mn、Al、Ag、Ti等元素，虽有除垢性能，但除垢效果欠佳，所以没有被广泛应用。

发明内容

本发明提供了一种硼10铜基触媒合金及其生产方法和应用，所述硼10铜基触媒合金与水接触时释放自由电子能力更强，具有较好的除垢性能，同时硼10铜基触媒合金还具有良好的热加工性能，可广泛应用于除垢及其它技术领域。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种硼10铜基触媒合金，所述硼10铜基触媒合金的化学成分及质量百分比为：Cu48％～64％，Zn 17％～31％，Ni 13％～22％，Sn 2.6％～6.9％，Pb 0.7％～4.1％，B100.001％～0.12％,其余为不可避免的杂质。

一种硼10铜基触媒合金的生产方法，包括如下步骤：

1)将锌白铜、铅白铜、锡青铜或其它废旧铜合金进行分拣，去除表面杂质后经破碎处理形成铜合金破碎料和铜合金屑，将铜合金破碎料及铜合金屑分别称重、存放；

2)在炉内铺上一层石棉布，将粒度为0～3mm的细砂、粒度为3～6mm的粗砂和镁粉混合均匀作为衬料，细砂、粗砂及镁粉的混合质量百分比为(36％～40％)、(16％～20％)及(42％～46％)；先将衬料捣固制成感应电炉炉底衬，底衬厚度为90～100mm；然后用衬料捣固制成感应电炉内衬，内衬厚度为100～120mm；再在衬料中外加质量百分比为13％～17％的粘土，用水玻璃混合均匀后打制炉口；用烘烤器进行24～32小时的烘烤，烘烤温度80～90℃；然后感应电炉送电，按额定加热功率的6％～10％、16％～20％、26％～30％各送电1～1.2小时，按额定功率的40％～44％、60％～64％、80％～84％各送电0.5～0.6小时，直到炉温达到1650～1720℃，感应电炉内衬熔化并完全燃烧为止；

3)将铜合金破碎料倒入感应电炉内，在铜合金破碎料升温熔化过程中，补加5％～8％的铜合金屑并吹氩，保证铜合金熔液的液面不暴露在空气中；

4)对完全熔化后的铜合金熔液进行取样，化验其中铜、镍、锌、锡、铅元素的含量，并根据化验结果添加相应金属，使其化学成分除B元素外均达到成品要求；