不粘炊具及不粘炊具的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及炊具領域，具體而言，涉及一種不粘炊具及不粘炊具的制作方法。
【背景技術】
[0002] 目前，不粘炊具均是在鍋體的內表面噴涂一層不粘涂層來實現不粘功能，但是不 粘涂層本身不耐磨且容易脫落。噴涂不粘涂層前的處理工藝一般是噴砂和硬質氧化，由于 表面粗糙度較低，附著在表面的涂層很容易被鍋鏟和堅硬的食物劃傷和刮掉，從而導致不 粘壽命較短。也有采用熱噴涂進行處理，以在表面獲得更高硬度的耐磨金屬涂層，但熱噴涂 形成的涂層表面形貌難以達到理想的參數，熱噴涂涂層與基體結合力以及耐蝕性都較差， 即使經過機械處理、封孔等不同工藝處理，其耐蝕性和不粘持久性仍不能抵抗家庭烹飪過 程中食物調料的腐蝕和金屬鏟的沖擊，只能使用木鏟和硅膠鏟進行烹飪。
[0003] 例如，在專利號201210110511. X《一種不粘炊具及其制作方法》中指出，在炊具 鍋體的內表面粗化處理形成微米級凹凸不平的凸起結構，對此凸起結構進行熱噴涂處理， 形成納米級的硬質金屬基或非金屬基顆粒結構，然后再對內表面噴涂不粘涂料，將其置于 350~420°C的燒結通道中燒結5~20分鐘制成成品。該方法形成的熱噴涂層表面形貌呈 顆粒結構，沒有形成良好的層狀結構，并且沒有對形成的涂層表面形貌參數如峰高、峰距、 厚度進行規定。用該法形成的熱噴涂層致密性低，峰谷結構不明顯，很難獲得高耐磨耐蝕熱 噴涂涂層，不粘壽命低，不能抵抗家庭烹飪過程中食物調料的腐蝕和金屬鏟的沖擊。
[0004] 專利號201220282360. 1《一種耐磨不粘鍋》中指出，在鋁合金鍋體內表面熔覆一 層耐磨層，在耐磨層表面熔覆凸點顆粒，在凸點顆粒間設置不粘涂層。該發明采用熔覆的方 法，成本高，制作工藝復雜，涂層厚度與形貌不易控制，最致命的問題是熔覆金屬與基體鋁 合金在使用過程中會產生電化學腐蝕而脫落，導致不粘壽命降低。
[0005] 專利號201210560876. 2《不粘鍋和制作上述不粘鍋的方法》中指出，在基體內表 面成型小凹槽并進行噴砂處理，然后通過高速氣流噴射不銹鋼熔液形成凝固體，最后噴覆 不粘涂料。該發明并未給出不銹鋼熔液噴射的工藝參數以及凝固體的表面形貌，凝固體冷 卻收縮形成孔隙使涂層不致密，并且因涂層與基體的電化學作用，使基體受到腐蝕，不能形 成持久耐磨耐蝕涂層，不粘壽命并不理想。
[0006] 專利號201120438285. 9《多微孔不沾鍋具表層結構》中指出，在基材層的表面以噴 砂或滾壓或壓花方式處理形成分布均勻的植孔結構，再噴涂熱噴涂層，然后噴涂不粘涂料。 該實用新型專利并未給出各步驟的具體工藝參數，也未對熱噴涂參數及表面形貌作任何的 規定，很難達到預期高硬度致密的熱噴涂層，即使噴涂不粘涂料，通過該法制作的產品不粘 持久性及涂層完整性也會很差。
[0007] 專利號98223243. 8《可用金屬鏟的不沾鍋》中指出，在鍋體與涂料層間熱噴涂一 硬質金屬層，該金屬層表面有金屬顆粒，呈凹凸不平的山峰狀。該法并未給出熱噴涂工藝、 材料及表面形貌相關參數，制作的熱噴涂涂層硬度低、疏松、不均勻，使用過程中不能真正 起到耐磨的作用，基材很快會被腐蝕，不粘持久性及涂層完整性差。
【發明內容】
[0008] 本發明的主要目的在于提供一種不粘炊具及不粘炊具的制作方法，以解決不粘炊 具的不粘涂層不耐磨且容易脫落的問題。
[0009] 為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種不粘炊具，該不粘炊具 包括：鍋體，鍋體的內表面具有粗化表面；熱噴涂形成的硬質金屬涂層，覆蓋于粗化表面 上，硬質金屬涂層包括分布于粗化表面上的多個凸起，或者硬質金屬涂層包括底部涂層和 分布于底部涂層上的多個凸起，凸起的峰高為30~150 ym，相鄰凸起之間的峰距為50~ 300 y m ;不粘層，覆蓋填充于各凸起的表面。
[0010] 進一步地，凸起的峰高為50~70 ym，相鄰凸起之間的峰距為120~190 ym。
[0011] 進一步地，硬質金屬涂層的厚度為30~400 ym。
[0012] 進一步地，硬質金屬涂層是由Ti及其他一種或一種以上金屬材料X先后凝固形成 的偽合金涂層，硬質金屬材料X的熔點低于Ti的熔點。
[0013] 進一步地，硬質金屬涂層是由Ti與Al或鋁合金先后凝固形成的偽合金涂層。
[0014] 進一步地，硬質金屬涂層的硬度達800~1200HV。」。
[0015] 進一步地，各凸起均勻分布于底部涂層或粗化表面上。
[0016] 進一步地，不粘層的厚度在15~50 y之間。
[0017] 本發明還提供了一種上述不粘炊具的制作方法，該制作方法包括以下步驟：對鍋 體的內表面進行粗化處理，形成粗化表面；在粗化表面上熱噴涂形成硬質金屬涂層，硬質金 屬涂層包括多個凸起，或者硬質金屬涂層包括底部涂層和分布于底部涂層上的多個凸起； 在各凸起的表面覆蓋填充形成不粘層。
[0018] 進一步地，通過熱噴涂形成硬質金屬涂層，熱噴涂工藝可為火焰噴涂、電弧噴涂或 等離子噴涂。
[0019] 進一步地，采用電弧噴涂形成硬質金屬涂層，電弧噴涂的步驟中，在空氣或氮氣/ 氬氣的保護下進行噴涂，噴涂電壓25~50伏，噴涂電流100~300安，噴涂距離100~300 毫米，霧化壓力〇? 6~1.0 Mpa。
[0020] 進一步地，熱噴涂材料選用Ti及其他一種或一種以上金屬材料X的線材或粉末； 金屬材料X的熔點低于Ti的熔點；硬質金屬涂層為先后凝固形成的偽合金涂層。
[0021] 進一步地，熱噴涂材料選用Ti、Al或鋁合金的線材或粉末；硬質金屬涂層由Ti與 Al或鋁合金先后凝固形成的偽合金涂層。
[0022] 進一步地，熱噴涂工藝使用具有雙級射流霧化系統的封閉式噴槍隔絕空氣進行兩 級霧化。
[0023] 進一步地，熱噴涂的步驟之后，對硬質金屬涂層進行機械封孔處理，機械封孔處理 為噴砂、噴丸或重熔。
[0024] 進一步地，形成不粘層的步驟包括：在各凸起上噴涂不粘材料；在380~440°C溫 度下對不粘材料燒結3~lOmin，得到不粘層。
[0025] 進一步地，在氮氣/氬氣的保護下進行噴涂，噴涂電壓25~50伏，噴涂電流100~ 300安，噴涂距離100~300毫米，霧化壓力0. 6~1.0 Mpa噴涂形成的凸起的峰高為30~ 150 y m，相鄰凸起之間的峰距為50~300 y m。
[0026] 進一步地，在氮氣/氬氣的保護下進行噴涂，噴涂電壓30~40伏，噴涂電流150~ 250安，噴涂距離100~300毫米，霧化壓力0. 6~1.0 Mpa，噴涂形成的凸起的峰高為50~ 70 ym，相鄰凸起之間的峰距為120~190 ym。
[0027] 應用本發明的技術方案，本發明通過在粗化表面上形成包括多個凸起的金屬涂 層，以及在各凸起的表面上填充形成不粘層，使得不粘層得到有效保護，在使用過程中受到 鍋鏟最低程度的破壞，從而使不粘持久性大幅提升；通過Ti和低熔點金屬形成致密的偽合 金金屬涂層，增強涂層的致密性和硬度，提升不粘炊具的耐蝕性；同時，炒菜過程中鍋鏟和 鍋身表面接觸的面積相匹配，使得鍋鏟既不會把填充于凸起之間的不粘涂層刮出，又不會 把凸起表面的不粘涂層整片刮掉。
【附圖說明】
[0028] 構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示 意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
[0029] 圖1示出了根據本發明【具體實施方式】提供的不粘炊具的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。
[0031] 需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根 據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式 也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語"包含"和/或"包 括"時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0032] 為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如"在……之上"、"在……上方"、 "在……上表面"、"上面的"等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特 征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位 之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為"在其他器 件或構造上方"或"在其他器件或構造之上"的器件之后將被定位為"在其他器件或構造下 方"或"在其他器件或構造之下"。因而，示例性術語"在……上方"可以包括"在……上方" 和"在……下方"兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位（旋轉90度或處于其他方 位），并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。
[0033] 由【背景技術】可知，現有不粘炊具的不粘涂層不耐磨且容易脫落。本發明的發明人 針對上述問題進行研宄，提出了一種不粘炊具。如圖1所示，該不粘炊具包括：鍋體10,鍋 體10的內表面具有粗化表面11 ;熱噴涂形成的硬質金屬涂層20,覆蓋于粗化表面11上，硬 質金屬涂層20包括分布于粗化表面11上的多個凸起，或者硬質金屬涂層20包括底部涂層 和分布于底部涂層上的多個凸起，凸起的峰高為30~150 ym，相鄰凸起之間的峰距為50~ 300 y m ;不粘層30,覆蓋填充于各凸起的表面。
[0034] 本發明通過在粗化表面11上形成包括多個凸起的金屬涂層20,以及在各凸起之 間填充形成不粘層30,使得不粘層30得到有效保護，在使用過程中受到鍋鏟最低程度的 破壞，從而使不粘持久性大幅提升；同時，炒菜過程中鍋鏟和鍋身表面接觸的面積相匹配， 使得鍋鏟既不會把填充于凸起之間的不粘涂層刮出，又不會把凸起表面的不粘涂層整片刮 掉。優選地，不粘層30的厚度在15~50 y之間，不粘層30的材料為聚四氟乙烯或陶瓷不 粘涂料等不粘材料。
[0035] 其中，優選地，硬質金屬涂層的硬度達800~1200HV0. 1，熱噴涂形成的硬質金屬 涂層具有硬度高、致密性好的優點。
[0036]如圖1所示，本發明中，各凸起的峰高（圖1中示出的H)為30~150ym，相鄰凸 起之間的峰距（圖1中示出的L)為50~300ym。此時，熱噴涂的凸起間距與炒菜過程中 鍋鏟和鍋身表面接觸的面積相匹配，使得鍋鏟既不會把填充于凸起之間的不粘涂層刮出， 又不會把凸起表面的不粘涂層整片刮掉；如果熱噴涂涂層的凸起間距太小，不粘涂層浮在 表面，不能有效填充在波谷內，很容