CN113265559A - 一种杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法及制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其包括以下步骤：(1)预备原料；(2)熔炼：制备高导磁率，高导热性的坩埚，将电解铜和银锭按照重量百分比为：电解铜91％～99％，银锭：1％～9％，置于坩埚中，旋转坩埚，形成电磁双向搅拌，得到混合均匀的铜银合金溶液；(3)成型：将铜银合金溶液置于金属成型模具中，直接成型为铜银合金薄板，且在铜银合金薄板表面形成多个微粒凹槽；(4)冷加工：(5)冲压，得到杀菌消毒水发生装置用电极板；(6)将两电极板平行间隔放置，且两电极板反向放置，即第一电极板有倒角端对应第二电极板有通孔端，形成电极板组，得到杀菌消毒水发生装置用电极。本发明还公开了该方法制备的制品。

Description

一种杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法及制品
技术领域
本发明涉及消毒杀菌领域，具体涉及一种杀菌消毒水发生装置用电极板的制备方法，以及该方法制备的制品。
背景技术
目前，市场上的用于消毒杀菌的物质主要分为物理消毒杀菌和化学消毒杀菌，其中，以化学杀菌消毒使用较为广泛，但是，通过化学试剂进行消毒容易污染环境，在生活中经常使用会对人体造成伤害，而物理消毒杀菌则相对安全，并且能够减少对环境的污染，目前，物理杀菌消毒主要用于泳池水的消毒，畜牧用水的消毒，家用水的消毒等生活用水的消毒，杀菌消毒原理主要通过铜离子、银离子、紫外线等进行杀菌消毒。
银是人体组织内的微量元素之一，微量的银对人体是无害的，WHO规定银对人体的安全值为0.05ppm以下，饮用水中银离子的限量为0.05mg/l。有关银的抗菌机理，为金属离子作用和光催化作用。银的化学结构决定了银具有较高的催化能力，高氧化态银的还原势极高，足以使其周围空间产生原子氧，原子氧具有强氧化性可以灭菌。Ag+可以强烈地吸引细菌体中蛋白酶上的巯基(-SH)，迅速与其结合在一起，使蛋白酶丧失活性，导致细菌死亡。当细菌被Ag+杀后，Ag+又由细菌尸体中游离出来，再与其它菌落接触，周而复始地进行上述过程，这也是银杀菌持久性的原因。
铜是人体健康不可缺少的微量营养素，对于血液、中枢神经和免疫系统，头发、皮肤和骨骼组织以及脑子和肝、心等内脏的发育和功能有重要影响。铜主要从日常饮食中摄入。世界卫生组织建议，为了维持健康，成人每公斤体重每天应摄入0.03毫克铜。孕妇和婴幼儿应加倍。缺铜会引起各种疾病，可以服用含铜补剂和药丸来加以补充。而铜离子可以杀灭易于在水中滋生的大肠杆菌和痢疾等病菌，清除水中传播血吸虫病的蛞蝓和螺等软体动物，以及传播疟疾的蚊子幼虫等疾病携带体。它还可以应用在游泳池内，防止绿藻污染和通过地板传染足癣等等。
而目前，采用单铜离子和单银离子消毒杀菌，其消毒杀菌效率低，且成本高，在释放铜离子或银离子的过程中，要耗费大量的电能，因此，急需提供一种消毒杀菌效率高，且能够节约成本的消毒杀菌方式，以及实现该消毒杀菌方式的装置及部件。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种杀菌消毒水发生装置用电极板的制备方法，以及该方法制备的制品，解决现有铜银离子消毒杀菌装置效率低，成本高的问题。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备原料：将电解铜和银锭，在浓度为20％的硫酸与浓度为5％的氢氟酸混合而成的混合溶液中，浸泡20min～40min后，用纯水清洗备用；
(2)熔炼：制备高导磁率，高导热性的坩埚，将电解铜和银锭按照重量百分比为：电解铜91％～99％，银锭：1％～9％，置于坩埚中，并将坩埚放置于设有恒定电磁场的双真空熔炼设备中，在真空度为10-3，温度为1000℃～1200℃的条件下，旋转坩埚，形成电磁双向搅拌，并保温100min～150min，得到混合均匀的铜银合金溶液；
(3)成型：将铜银合金溶液置于金属成型模具中，直接成型为铜银合金薄板，且在铜银合金薄板表面形成多个微粒凹槽；
(4)冷加工：将铜银合金薄板进行冷锻、冷轧及冷退火处理；
(5)将经步骤(4)处理后的铜银合金进行冲压，得到杀菌消毒水发生装置用电极板，该电极板一端上部设有倒角，于电极板另一端上部设有通孔；
(6)将两电极板平行间隔放置，且两电极板反向放置，即第一电极板有倒角端对应第二电极板有通孔端，形成电极板组，当需要产生大水量时，并排间隔放置多组电极板组，并通过电极连接杆将各电极板组进行连接，得到杀菌消毒水发生装置用电极，所述电极竖直设于杀菌消毒水发生装置中，即杀菌消毒水发生装置的进水口和出水口正对电极板的端部，通过在电极板一端端部设置倒角，使得正对进水口的倒角端部在有水流经时，产生紊流，从而增加水的活性，进而使水与电极板之间充分接触，使水中混合均匀的铜离子和银离子，而正对出水口的倒角，使水流经时产生落差，当多个电极板组组合工作时，能够较好的混合含有铜离子和银离子的水，进而流出浓度均匀的杀菌消毒水。
步骤(2)所述坩埚转速为50r/min～100r/min；所述铜银合金薄板厚度为0.5cm～5cm。
步骤(3)所述冷轧采用光亮辊精轧。
所述电极板为平板状，波浪板状，锯齿板状或螺旋状。
步骤(2)所述高导磁率，高导热性的坩埚的制备方法如下：
(1)预备如下重量份数的各组份：
Figure BDA0003088504130000031
Figure BDA0003088504130000041
(2)将丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺进行混合；
(3)向步骤(2)中混合液加入聚丙烯酸铵，并用浓氨水调节PH至8，得到预混液；
(4)将石墨粉、氧化硅粉、氧化铝粉、碳化硅粉及步骤(3)的预混液，放入球磨罐中，在转速为60r/min～70r/min条件下，球磨10h～15h，后抽真空1h～2h，得到混合浆料；
(5)向步骤(4)的混合浆料中加入过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，机械搅拌20min～30min，注入模具中，在60℃～70℃温度下进行水浴固化，脱模后在40℃温度条件下保温24h，然后再升温至130℃～150℃保温12h，得到生坯；
(6)将步骤(5)得到的生坯在1700℃～2500℃条件下烧结3h，得到坩锅成品。
所述坩埚导磁率为2000～4000，导热系数为600-1000W/M.K。
所述制备方法制备的制品。
本发明的有益效果是：本发明杀菌消毒水发生装置用电极板的制备方法，采用双真空室进行熔炼，具有连续真空能力，真空度能够保持在10-3，可有效避免金属的氧化；在熔炼过程中，通过旋转特制材料的坩埚，在电磁环境下，形成电磁双向搅拌，可使铜银合金融合更加均匀，且合金化完全，合金比例精确可控，精确度可达±0.1％。在成型加工中，采用能加工，能够有效保证电极板材料无氧化掺杂，采用光亮辊进行精轧，电极板材料表面光洁度优于Ra1.6，采用低温退火，使得材料内部晶粒更加细化均匀。采用特制坩埚，导磁率更好，导热更加均匀快速，使得电磁搅拌效果更好，搅拌更加均匀。
在电极板表面设置多个微孔，从而增加了水与电极板的接触面积，进而更好的产生铜离子和银离子，并均匀混合在水中。
通过本发明的制备方法制备出的杀菌消毒水发生装置用电极板，能够同时产生铜离子和银离子，取代了传铜离子和银离子发生装置需要单独产生铜离子和银离子的铜极板和银极板，减小了装置的体积，提高了装置的效率，降低了装置的耗电量。且本发明的电极板，具有平板状，波浪板状，锯齿板状或螺旋状，大大增加了与水的接触面积，消毒杀菌效果更好。
附图说明
图1为发明电极结构示意图。
图中：1.电极板 2.倒角 3.电极连接杆
具体实施方式
实施例1：本实施例提供一种杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其包括以下步骤：
(1)预备原料：将电解铜和银锭，在浓度为20％的硫酸与浓度为5％的氢氟酸混合而成的混合溶液中，浸泡20min～40min后，用纯水清洗备用；
(2)熔炼：制备高导磁率，高导热性的坩埚，将电解铜和银锭按照重量百分比为：电解铜91％～99％，银锭：1％～9％，置于坩埚中，并将坩埚放置于设有恒定电磁场的双真空熔炼设备中，在真空度为10-3，温度为1000℃～1200℃的条件下，旋转坩埚，形成电磁双向搅拌，并保温100min～150min，得到混合均匀的铜银合金溶液；
(3)成型：将铜银合金溶液置于金属成型模具中，直接成型为铜银合金薄板，且在铜银合金薄板表面形成多个微粒凹槽；
(4)冷加工：将铜银合金薄板进行冷锻、冷轧及冷退火处理；
(5)将经步骤(4)处理后的铜银合金进行冲压，得到杀菌消毒水发生装置用电极板1，该电极板1一端上部设有倒角2，于电极板1另一端上部设有通孔；
(6)将两电极板1平行间隔放置，且两电极板反向放置，即第一电极板有倒角2端对应第二电极板有通孔端，形成电极板组，当需要产生大水量时，并排间隔放置多组电极板组，并通过电极连接杆将各电极板组进行连接，得到杀菌消毒水发生装置用电极，所述电极竖直设于杀菌消毒水发生装置中，即杀菌消毒水发生装置的进水口和出水口正对电极板的端部，通过在电极板一端端部设置倒角2，使得正对进水口的倒角2端部在有水流经时，产生紊流，从而增加水的活性，进而使水与电极板之间充分接触，使水中混合均匀的铜离子和银离子，而正对出水口的倒角，使水流经时产生落差，当多个电极板组组合工作时，能够较好的混合含有铜离子和银离子的水，进而流出浓度均匀的杀菌消毒水。
步骤(2)所述坩埚转速为50r/min～100r/min；所述铜银合金薄板厚度为0.5cm～5cm。
步骤(3)所述冷轧采用光亮辊精轧。
所述电极板为平板状，波浪板状，锯齿板状或螺旋状。
步骤(2)所述高导磁率，高导热性的坩埚的制备方法如下：
(1)预备如下重量份数的各组份：
Figure BDA0003088504130000061
(2)将丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺进行混合；
(3)向步骤(2)中混合液加入聚丙烯酸铵，并用浓氨水调节PH至8，得到预混液；
(4)将石墨粉、氧化硅粉、氧化铝粉、碳化硅粉及步骤(3)的预混液，放入球磨罐中，在转速为60r/min～70r/min条件下，球磨10h～15h，后抽真空1h～2h，得到混合浆料；
(5)向步骤(4)的混合浆料中加入过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，机械搅拌20min～30min，注入模具中，在60℃～70℃温度下进行水浴固化，脱模后在40℃温度条件下保温24h，然后再升温至130℃～150℃保温12h，得到生坯；
(6)将步骤(5)得到的生坯在1700℃～2500℃条件下烧结3h，得到坩锅成品。
所述坩埚导磁率为2000～4000，导热系数为600-1000W/M.K。
所述制备方法制备的制品。
实施例2：本实施例提供一种杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其步骤与实施例1基本相同，其不同之处在于，
所述坩埚的制备方法如下：
(1)预备如下重量份数的各组份：
Figure BDA0003088504130000071
(2)将丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺进行混合；
(3)向步骤(2)中混合液加入聚丙烯酸铵，并用浓氨水调节PH至8，得到预混液；
(4)将石墨粉、氧化硅粉、氧化铝粉、碳化硅粉及步骤(3)的预混液，放入球磨罐中，在转速为60r/min条件下，球磨10h，后抽真空1h，得到混合浆料；
(5)向步骤(4)的混合浆料中加入过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，机械搅拌20min，注入模具中，在60℃温度下进行水浴固化，脱模后在40℃温度条件下保温24h，然后再升温至130℃保温12h，得到生坯；
(6)将步骤(5)得到的生坯在1700℃条件下烧结3h，得到干锅成品。
实施例3：本实施例提供一种杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其步骤与实施例1、2基本相同，其不同之处在于，
所述坩埚的制备方法如下：
(1)预备如下重量份数的各组份：
Figure BDA0003088504130000081
(2)将丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺进行混合；
(3)向步骤(2)中混合液加入聚丙烯酸铵，并用浓氨水调节PH至8，得到预混液；
(4)将石墨粉、氧化硅粉、氧化铝粉、碳化硅粉及步骤(3)的预混液，放入球磨罐中，在转速为70r/min条件下，球磨15h，后抽真空2h，得到混合浆料；
(5)向步骤(4)的混合浆料中加入过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，机械搅拌30min，注入模具中，在～70℃温度下进行水浴固化，脱模后在40℃温度条件下保温24h，然后再升温至150℃保温12h，得到生坯；
(6)将步骤(5)得到的生坯在2500℃条件下烧结3h，得到干锅成品。
实施例4：本实施例提供一种杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其步骤与实施例1、2、3基本相同，其不同之处在于，
所述坩埚的制备方法如下：
(1)预备如下重量份数的各组份：
Figure BDA0003088504130000091
(2)将丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺进行混合；
(3)向步骤(2)中混合液加入聚丙烯酸铵，并用浓氨水调节PH至8，得到预混液；
(4)将石墨粉、氧化硅粉、氧化铝粉、碳化硅粉及步骤(3)的预混液，放入球磨罐中，在转速为65r/min条件下，球磨12h，后抽真空1.5h，得到混合浆料；
(5)向步骤(4)的混合浆料中加入过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，机械搅拌25min，注入模具中，在65℃温度下进行水浴固化，脱模后在40℃温度条件下保温24h，然后再升温至140℃保温12h，得到生坯；
(6)将步骤(5)得到的生坯在2000℃条件下烧结3h，得到干锅成品。
以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的方法步骤变化，均包含在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)预备原料：将电解铜和银锭，在浓度为20％的硫酸与浓度为5％的氢氟酸混合而成的混合溶液中，浸泡20min～40min后，用纯水清洗备用；
(2)熔炼：制备高导磁率，高导热性的坩埚，将电解铜和银锭按照重量百分比为：电解铜91％～99％，银锭：1％～9％，置于坩埚中，并将坩埚放置于设有恒定电磁场的双真空熔炼设备中，在真空度为10-3，温度为1000℃～1200℃的条件下，旋转坩埚，形成电磁双向搅拌，并保温100min～150min，得到混合均匀的铜银合金溶液；
(3)成型：将铜银合金溶液置于金属成型模具中，直接成型为铜银合金薄板，且在铜银合金薄板表面形成多个微粒凹槽；
(4)冷加工：将铜银合金薄板进行冷锻、冷轧及冷退火处理；
(5)将经步骤(4)处理后的铜银合金进行冲压，得到杀菌消毒水发生装置用电极板，该电极板一端上部设有倒角，于电极板另一端上部设有通孔；
(6)将两电极板平行间隔放置，且两电极板反向放置，即第一电极板有倒角端对应第二电极板有通孔端，形成电极板组，当需要产生大水量时，并排间隔放置多组电极板组，并通过电极连接杆将各电极板组进行连接，得到杀菌消毒水发生装置用电极，所述电极竖直设于杀菌消毒水发生装置中，即杀菌消毒水发生装置的进水口和出水口正对电极板的端部，通过在电极板一端端部设置倒角，使得正对进水口的倒角端部在有水流经时，产生紊流，从而增加水的活性，进而使水与电极板之间充分接触，使水中混合均匀的铜离子和银离子，而正对出水口的倒角，使水流经时产生落差，当多个电极板组组合工作时，能够较好的混合含有铜离子和银离子的水，进而流出浓度均匀的杀菌消毒水。
2.根据权利要求1所述的杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述坩埚转速为50r/min～100r/min；所述铜银合金薄板厚度为0.5cm～5cm。
3.根据权利要求1所述的杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述冷轧采用光亮辊精轧。
4.根据权利要求1所述的杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其特征在于，所述电极板为平板状，波浪板状，锯齿板状或螺旋状。
5.根据权利要求1所述的杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述高导磁率，高导热性的坩埚的制备方法如下：
(1)预备如下重量份数的各组份：
Figure FDA0003088504120000021
(2)将丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺进行混合；
(3)向步骤(2)中混合液加入聚丙烯酸铵，并用浓氨水调节PH至8，得到预混液；
(4)将石墨粉、氧化硅粉、氧化铝粉、碳化硅粉及步骤(3)的预混液，放入球磨罐中，在转速为60r/min～70r/min条件下，球磨10h～15h，后抽真空1h～2h，得到混合浆料；
(5)向步骤(4)的混合浆料中加入过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺，机械搅拌20min～30min，注入模具中，在60℃～70℃温度下进行水浴固化，脱模后在40℃温度条件下保温24h，然后再升温至130℃～150℃保温12h，得到生坯；
(6)将步骤(5)得到的生坯在1700℃～2500℃条件下烧结3h，得到坩锅成品。
6.根据权利要求1所述的杀菌消毒水发生装置用电极的制备方法，其特征在于，所述坩埚导磁率为2000～4000，导热系数为600-1000W/M.K。
7.根据权利要求1～6之一所述制备方法制备的制品。
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