[發(fā)明專利]一種不粘鍋及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610267891.6
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105821407B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏亮
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波高新區(qū)夏遠(yuǎn)科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B22F7/08
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及炊具領(lǐng)域，具體地說，是一種復(fù)合型不粘鍋及其制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的鋁合金鍋烹飪時易發(fā)生食物粘鍋現(xiàn)象，其不僅增加了清洗的難度而且產(chǎn)生的焦糊狀食物還會危害人類健康。現(xiàn)有的不粘鍋是在鋁合金鍋表面涂覆了一層聚四氟乙烯，其雖然滿足了不發(fā)生粘鍋的現(xiàn)象，但是其涂層強(qiáng)度不高，容易發(fā)生剝落和損壞。隨著科學(xué)研究的不斷深入，人們對長期使用特富龍涂層的不粘鍋對人體是否有害提出了各種憂慮和擔(dān)心，對此產(chǎn)生的爭議也沒有停歇。

專利公開號為CN103724011A的發(fā)明專利提供了一種鋯鋁復(fù)合陶瓷不粘鍋及其制備工藝，其主要成分是氧化鋯粉、氧化鋁粉、氧化釔粉及聚乙烯醇等，該陶瓷不粘鍋具有較好的韌性和耐腐蝕性，但是，其使用了聚乙烯醇作為粘合劑，聚乙烯醇不耐高溫，在200℃會融化，對人的身體健康具有潛在的危害性。

同時，對于傳統(tǒng)煲湯用的陶瓷鍋，其在高溫條件下容易發(fā)生開裂等問題。因此，對于目前的鍋具，其進(jìn)一步改進(jìn)的空間還很大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種不粘鍋及其制備方法，其針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，不僅制備方法簡單，而且不粘鍋具有使用安全健康、耐磨、耐熱以及不易脫落的性能。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，一種不粘鍋包括鍋基體、緩沖層以及復(fù)合金屬陶瓷層，所述緩沖層設(shè)置于所述鍋基體與所述復(fù)合金屬陶瓷層之間，其中，所述緩沖層為鋁化鈦層，所述復(fù)合金屬陶瓷層包括碳化鋯、碳化鎢、碳化鉬、碳化鉭以及碳化硅。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述緩沖層的厚度為10～20微米。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述復(fù)合金屬陶瓷層的厚度為40～60微米。

一種不粘鍋的制備方法，其包括步驟：

S100涂覆緩沖層于鍋基體的表面；

S200對所述緩沖層表面依次進(jìn)行堿洗、酸洗以及清水洗滌；以及

S300通過激光熔覆工藝在所述緩沖層上涂覆復(fù)合金屬陶瓷層。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述步驟S200包括步驟：對所述緩沖層表面先用5wt％的碳酸鈉在超聲協(xié)助下清洗5～15min，再用2wt％的稀醋酸溶液在超聲協(xié)助下清洗5～15min，隨后用去離子水洗滌并進(jìn)行干燥。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述步驟S100中的所述緩沖層的制備包括步驟：

S110將Ti粉和Al粉按照重量比3∶1配料后，向其中加入去離子水，使得去離子水和粉末原料的容積為球磨罐的45～70％；

S120使用行星式球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為300～400rpm，球磨處理20～30h，球磨結(jié)束后將混合的粉末于105～120℃下干燥處理2～3h；以及

S130試樣在真空燒結(jié)爐中于1000～1200℃焙燒處理4h。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述步驟S300中的復(fù)合金屬陶瓷層的制備包括步驟：

S310將相應(yīng)質(zhì)量比的鋯粉、鎢粉、鉬粉、鉭粉與石墨烯混合后加入一定量的去離子水，使得去離子水和粉末原料的容積為球磨罐的50％；

S320使用行星式球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為400～500rpm，球磨處理3～5h，球磨結(jié)束后將混合的粉末于120℃下干燥處理2h，制得混合粉體；

S330將混合粉體與硅溶膠混合調(diào)成糊狀后均勻涂覆在鍋底基體的外表面；以及

S340在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下，采用激光束對制得的涂層進(jìn)行快速加熱處理，功率為3～5kw，掃描速率為10～20mm/min，使混合漿料發(fā)生碳熱反應(yīng)，在所述不粘鍋的外表生成碳化鋯、碳化鎢、碳化鉬、碳化鉭以及碳化硅復(fù)合涂層。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，鋯粉、鎢粉、鉬粉、鉭粉與石墨烯的質(zhì)量比為7∶0.5～1∶0.3～0.8∶0.2～0.5∶20～30。

具體實(shí)施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。

一種不粘鍋包括鍋基體、緩沖層以及復(fù)合金屬陶瓷層，所述緩沖層設(shè)置于所述鍋基體與所述復(fù)合金屬陶瓷層之間，其中，所述緩沖層為鋁化鈦層(TiAl)，所述復(fù)合金屬陶瓷層包括碳化鋯(ZrC)、碳化鎢(WC)、碳化鉬(Mo₂C)、碳化鉭(TaC)以及碳化硅(SiC)。從而，所述不粘鍋不僅使用安全健康，而且提高耐磨、耐熱以及不易脫落的性能。

其中，所述緩沖層的厚度為10～20微米。

其中，所述復(fù)合金屬陶瓷層的厚度為40～60微米。

一種不粘鍋的制備方法，其包括步驟：