[發明專利]一種鋁合金不粘鍋涂層的制備方法

無效

• 申請號: 201210171042.2
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102677119A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 狄士春
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C25D11/06
• 分類號: C25D11/06;C25D11/18;B05D5/08;B05D3/00;B05D7/14;C09D127/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發明涉及鋁合金不粘鍋涂層的制備方法。

背景技術

目前，鋁合金不粘鍋涂層所采用的制備方法分兩種：1、鋁合金鍋制品經過噴砂或噴丸后直接噴涂一層特氟龍或其他不沾涂料；2、將鋁合金鍋制品（也可經過噴砂或噴丸后）進行陽極氧化，然后在氧化后的表面上噴上一層特氟龍或其他不沾涂料。上述兩種處理方法均存在以下缺點：1、涂層的耐劃擦能力弱，使用鋁合金不沾鍋制品烹飪時，一般不允許使用鐵鏟子；2、涂層的耐熱性差，使用鋁合金不沾鍋制品烹飪時，鍋體涂層溫度上升較快，一般限制加熱溫度不允許超過280℃；3、鋁合金不沾鍋制品的使用壽命短；4、保溫效果差。

發明內容

本發明是要解決現有的鋁合金不粘鍋涂層均存在耐劃擦性差、耐熱性差、使用壽命短和保溫效果差的問題，而提出一種鋁合金不粘鍋涂層的制備方法。

本發明中的一種鋁合金不粘鍋涂層的制備方法是通過以下步驟實現的：

一、配制堿性溶液：堿性溶液由氫氧化鉀溶液與硅酸鈉溶液配制而成，其中氫氧化鉀重量、硅酸鈉重量與所配堿性溶液的體積之比為（1~2）g:（2~20）g:1L；

二、微弧氧化制膜：先將步驟一配制成的堿性溶液倒入一不銹鋼方槽中，然后在此堿性溶液中放置鋁合金鍋制品，采用非對稱正負脈沖電源加載在不銹鋼方槽和鋁合金鍋制品上，通電時間為30~90min，在鋁合金鍋制品的內、外表面上生成一層Al₂O₃膜，其中電源正、負脈沖占空比設定范圍為10%~50%，正向脈沖幅值的設定范圍為400V~700V，負向脈沖幅值的設定范圍為-50V~-200V；

三、噴涂不粘涂層：從堿性溶液中取出鋁合金鍋制品，用純凈水或去離子水將鋁合金鍋制品清洗干凈，然后烘干；采用噴涂方法在鋁合金鍋制品內表面的Al₂O₃膜上噴涂一層特氟龍，控制噴涂厚度在0.02mm~0.03mm之間；

四、烘干：將噴涂后的鋁合金鍋制品置于烘箱中烘烤，烘烤溫度控制在50℃~300℃，烘烤時間控制在10min~60min，然后得到鋁合金不粘鍋涂層。

本發明的工作原理：通過在鋁合金鍋制品和不銹鋼槽的鋼板之間施加非對稱正負脈沖電源，利用-200V~700V交變脈沖電壓在鋁合金鍋制品表面產生等離子體放電，使鋁合金鍋制品表面吸附的氧氣和堿性溶液存在的含氧基團在電場和瞬時高溫作用下，發生化學反應在鋁合金鍋制品表面牢固地生成附著一層Al₂O₃膜，該膜層與鋁合金基體結合強度高、耐腐蝕、耐磨損、耐高溫、抗燒蝕。膜層結構為多孔結構，微孔尺度在1~10μm的范圍內，微孔及其周圍形貌類似火山口形狀并隨機分布，孔隙率在10%~30%之間。這些微孔吸附不沾涂料特氟龍，使特氟龍牢固地釘扎在Al₂O₃膜層上，形成Al₂O₃與特氟龍復合不沾涂層，在實際應用中達到不沾、耐劃擦和耐高溫的效果。

本發明的有益效果如下：

1、在電場和瞬時高溫作用下，鋁合金鍋制品表面發生化學反應生成一層牢固地附著在鋁合金鍋制品表面的Al₂O₃膜，該膜層與鋁合金基體結合強度高、耐腐蝕、耐磨損、耐高溫、抗燒蝕。

2、Al₂O₃膜層結構為多孔結構，這些微孔吸附不沾涂料特氟龍，使特氟龍牢固地釘扎在Al₂O₃膜層上，形成Al₂O₃與特氟龍復合不沾涂層，實際應用中具有不沾、耐劃擦和耐高溫的特點，延長了鋁合金不粘鍋涂層的使用壽命。

3、鋁合金鍋制品由于內、外表面上生成一層Al₂O₃膜，與現有的鋁合金不粘鍋相比具有良好的保溫效果。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式中一種鋁合金不粘鍋涂層的制備方法按以下步驟進行：

一、配制堿性溶液：堿性溶液由氫氧化鉀溶液與硅酸鈉溶液配制而成，其中氫氧化鉀重量、硅酸鈉重量與所配堿性溶液的體積之比為（1~2）g:（2~20）g:1L；