CN106175408B - 一种可电磁加热容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可电磁加热的容器及其制造方法。目前有一种可电磁加热容器底部平面的导磁膜，该导磁膜应力大，使用时导磁膜容易开裂、破碎，也有可能与加热容器本体脱开，且此方法难以在底面为曲面或底面有凹槽及凸筋的非导磁体上加工。本发明在非导磁基体的外表面上电铸一层用于导磁的纯铁层，非导磁基体与纯铁层之间设有非晶态合金层，所述的非晶态合金层为金属镍、钴、钨、钼元素和非金属硼、磷、氮元素共同形成的二元以上合金层。本发明采用非晶态合金层作为导电层，在非导磁基体的底部电铸一层纯铁层，纯铁的导磁率高、应力小，电磁感应效果好，而且可以使纯铁层较厚；可以在底面为曲面或底面有凹槽及凸筋的非导磁体上加工纯铁层。

Description

一种可电磁加热容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及可加热容器，具体地说是一种可电磁加热容器及其制造方法。
背景技术
陶瓷、玻璃等材料随着耐高温问题的解决，越来越多地被应用到加热容器上，但由于陶瓷、玻璃等材料为非导磁材料，无法在电磁炉上使用。
中国专利200810143808.X公开了一种用于电磁炉本体导磁的导磁膜，它包括一置于电磁炉本体上的导磁介质膜，该导磁介质膜由导磁基膜、覆盖于导磁基膜的导磁介质层、颜料层和封面油层组成。该导磁介质膜克服了现有电磁炉因无导磁介质膜或无导磁介质层而无法使用非导磁金属器具的缺陷，此导磁基膜的厚度一般为0.3-0.5mm，应力大，使用时导磁基膜容易开裂、破碎，也有可能与电磁炉本体脱开，且此方法通常用于加工平面的非导磁体，难以在底面为曲面或底面有凹槽及凸筋的非导磁体上加工。另外，导磁膜的成本仍较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种可电磁加热的容器，其利用非晶态合金层作为导电层，再在非导磁材料容器的外侧电铸一层导磁率高且应力小的纯铁层。
为此，本发明采用如下的技术方案：一种可电磁加热容器，包括非导磁基体，所述非导磁基体的外表面上电铸一层用于导磁的纯铁层，非导磁基体与纯铁层之间设有非晶态合金层，所述的非晶态合金层为金属镍、钴、钨、钼元素和非金属硼、磷、氮元素共同形成的二元以上合金层。
本发明利用非晶态合金层使非导磁材料的底部电铸一层可以导磁的纯铁层，使纯铁层与非导磁基体的结合牢固且应力小。非晶态合金层作为导电层，从而可以采用电铸的方法在非导磁基体的底部覆上一层纯铁层，纯铁的导磁率高、应力小。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采取以下技术措施：
所述纯铁层的厚度为0.1-1.0mm，优选0.2-0.5mm，其覆在非导磁基体的整个或局部外表面上，纯铁层外覆有一耐腐蚀、耐磨保护层，用于保护纯铁层。
所述的非晶态合金层优选为钴硼合金层，其厚度为2-10um，优选4-6um。
所述的非导磁基体为陶瓷或玻璃。
上述可电磁加热容器的制造方法，其步骤如下：
1)清理非导磁基体外表面，去除外表面的污渍；
2)对非导磁基体外表面进行前处理；
3)再利用化学沉积方法形成贵金属电子层和非晶态合金层，使非导磁基体的外表面上形成具有导电性能的非晶态合金层；
4)将具有非晶态合金层的基体作为阴极模，电铸一层纯铁层；
5)在纯铁层外覆一耐腐蚀、耐磨保护层。
进一步地，非导磁基体为陶瓷或玻璃时，表面处理的方法为：对非导磁基体外表面依次进行粗化、水洗、敏化、水洗、成核、水洗、还原；粗化用于提高非导磁基体外表面的结合力；敏化使非导磁基体外表面沉积一层催化剂膜，为后续成核处理提供基础；成核使非导磁基体表面形成纳米级贵金属电子层；还原用于进一步提高成核的效果。
进一步地，粗化时，将非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入HF和NH4F搅拌形成溶液；HF的添加量为80-120ml/L，NH4F的添加量为30-50g/L，上述处理在室温下进行2-5分钟。
进一步地，敏化时，将经粗化处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入SnCl2·2H2O和质量浓度为30-40%的HCl搅拌形成溶液；SnCl2·2H2O的添加量为8-12g/L，HCl的添加量为30-50ml/L，上述处理在20-40℃下进行3-5分钟。
进一步地，成核时，将经敏化处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入PdCl2和质量浓度为30-40%的HCl搅拌形成溶液；PdCl2的添加量为0.1-0.5g/L，HCl的添加量为2-5ml/L，上述处理在20-40℃下进行0.5-1分钟；还原时，将经成核处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入NaH2PO4·H2O搅拌形成溶液；NaH2PO4·H2O的添加量为15-25g/L，上述处理在常温下进行10-30秒。
进一步，将经还原处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理形成非晶态合金层：在水中加入CoSO4·6H2O、NaBH4、乙二胺和NaOH搅拌形成溶液；CoSO4·6H2O的添加量为15-25g/L，NaBH4的添加量为0.5-1g/L，乙二胺的添加量为20-40g/L，NaOH的添加量为15-25g/L，上述处理在90-100℃下进行10-60分钟。
本发明具有以下的有益效果：采用非晶态合金层作为导电层，在非导磁基体的底部电铸一层纯铁层，纯铁的导磁率高、应力小，电磁感应效果好，而且可以使纯铁层较厚，耐用；可以在底面为曲面或底面有凹槽及凸筋的非导磁体上加工纯铁层，加工成本低，适应范围广；非晶态合金层使纯铁层与非导磁基体的结合牢固，避免了纯铁层发生脱落、开裂等现象的发生。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
一种可电磁加热容器，其非导磁基体的外表面上电铸一层用于导磁的纯铁层，非导磁基体与纯铁层之间设有非晶态合金层，所述的非晶态合金层为金属钴元素和非金属硼元素共同形成的二元合金层，纯铁层外覆有一耐磨保护层。非晶态合金层的厚度为4-6um，纯铁层的厚度为0.05-0.5mm。非导磁基体为陶瓷或玻璃。
上述可电磁加热容器的制造方法，其步骤如下：
1)清理非导磁基体外表面，去除外表面的污渍；
2)对非导磁基体外表面依次进行粗化、水洗、敏化、水洗、成核、水洗、还原；粗化用于提高非导磁基体外表面的结合力；敏化使非导磁基体外表面沉积一层催化剂膜，为后续成核处理提供基础；成核使非导磁基体表面形成纳米级贵金属电子层；还原用于进一步提高成核的效果；
3)再进行非晶态处理，利用贵金属电子层，在非导磁基体的外表面上形成非晶态合金层；
4)经非晶态处理后的基体作为阴极模，电铸一层纯铁层；
5)在纯铁层外覆一耐磨保护层。
粗化时，将非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入HF和NH4F搅拌形成溶液；HF的添加量为80-120ml/L，NH4F的添加量为30-50g/L，上述处理在室温下进行2-5分钟。
敏化时，将经粗化处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入SnCl2·2H2O和质量浓度为30-40%的HCl搅拌形成溶液；SnCl2·2H2O的添加量为8-12g/L，HCl的添加量为30-50ml/L，上述处理在20-40℃下进行3-5分钟。
成核时，将经敏化处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入PdCl2和质量浓度为30-40%的HCl搅拌形成溶液；PdCl2的添加量为0.1-0.5g/L，HCl的添加量为2-5ml/L，上述处理在20-40℃下进行0.5-1分钟。
还原时，将经成核处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入NaH2PO4·H2O搅拌形成溶液；NaH2PO4·H2O的添加量为15-25g/L，上述处理在常温下进行10-30秒。
非晶态处理时，将经还原处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入CoSO4·6H2O、NaBH4、乙二胺和NaOH搅拌形成溶液；CoSO4·6H2O的添加量为15-25g/L，NaBH4的添加量为0.5-1g/L，乙二胺的添加量为20-40g/L，NaOH的添加量为15-25g/L，上述处理在90-100℃下进行10-60分钟。
电铸时，阴极的电流密度为3-10A/dm2，温度控制在95-102℃。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种可电磁加热容器的制造方法，所述的可电磁加热容器包括非导磁基体，所述非导磁基体的外表面上电铸一层用于导磁的纯铁层，非导磁基体与纯铁层之间设有非晶态合金层，所述的非晶态合金层为金属镍、钴、钨、钼元素和非金属硼、磷、氮元素共同形成的二元以上合金层；其特征在于，
所述可电磁加热容器的制造步骤如下：
1)清理非导磁基体外表面，去除外表面的污渍；
2)对非导磁基体外表面进行前处理；
3)再利用化学沉积方法形成贵金属电子层和非晶态合金层，使非导磁基体的外表面上形成具有导电性能的非晶态合金层；
4)将具有非晶态合金层的基体作为阴极模，电铸一层纯铁层；
5)在纯铁层外覆一耐腐蚀、耐磨保护层；
所述的非导磁基体为陶瓷或玻璃时，表面处理的具体方法为：对陶瓷或玻璃非导磁基体外表面依次进行粗化、水洗、敏化、水洗、成核、水洗、还原；粗化用于提高非导磁基体外表面的结合力；敏化使非导磁基体外表面沉积一层催化剂膜；成核使非导磁基体表面形成纳米级贵金属电子层；还原用于进一步提高成核的效果；
粗化时，将非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入HF和NH4F搅拌形成溶液；HF的添加量为80-120ml/L，NH4F的添加量为30-50g/L，上述处理在室温下进行2-5分钟。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述纯铁层的厚度为0.1-1.0mm，其覆在非导磁基体的整个或局部外表面上，纯铁层外覆有一耐腐蚀、耐磨保护层。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的非晶态合金层为钴硼合金层，其厚度为2-10um。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，敏化时，将经粗化处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入SnCl2·2H2O和质量浓度为30-40%的HCl搅拌形成溶液；SnCl2·2H2O的添加量为8-12g/L，HCl的添加量为30-50ml/L，上述处理在20-40℃下进行3-5分钟。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，成核时，将经敏化处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入PdCl2和质量浓度为30-40%的HCl搅拌形成溶液；PdCl2的添加量为0.1-0.5g/L，HCl的添加量为2-5ml/L，上述处理在20-40℃下进行0.5-1分钟；还原时，将经成核处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理：在水中加入NaH2PO4·H2O搅拌形成溶液；NaH2PO4·H2O的添加量为15-25g/L，上述处理在常温下进行10-30秒。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，将经还原处理后的非导磁基体浸入以下溶液中处理形成非晶态合金层：在水中加入CoSO4·6H2O、NaBH4、乙二胺和NaOH搅拌形成溶液；CoSO4·6H2O的添加量为15-25g/L，NaBH4的添加量为0.5-1g/L，乙二胺的添加量为20-40g/L，NaOH的添加量为15-25g/L，上述处理在90-100℃下进行10-60分钟。
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