CN107495826A - 一种具有防粘结构的不粘锅 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有防粘结构的不粘锅，包括由锅底部和锅侧部所围成的上端开口的锅体部，锅体部的内壁上被制备防粘结构，防粘结构为在内壁上呈周期性分布的凸起部或/和凹坑部，所述凸起部、凹坑部的尺寸在几微米到几十微米之间。不粘锅内壁面变为微米量级粗糙度的粗糙表面，被烹饪的食物与不粘锅内壁面间的接触面变为复合接触面，防粘结构的凸起部与凸起部之间的凹陷区、凹坑部的凹陷区均吸附有气体，形成了气垫层，有效地减少了被烹饪食物与不粘锅内壁面相接触的接触面积，不粘连被烹饪的食物，实现了物理防粘；即使高温爆炒、锅被空烧，不粘锅也无任何有毒物质及气体释放，不会污染被烹饪的食物，以及厨房环境，烹饪更安全。

Description

一种具有防粘结构的不粘锅

技术领域

本发明涉及一种不粘锅，具体地涉及一种内壁面具有防粘结构的不粘锅，属于炊具领域。

背景技术

普通的锅具在做饭时，易发生粘锅，一方面影响做饭的质量，另一方使得锅具非常难易清洗，带来诸多不便。幸好出现了不粘锅，当前所用的不粘锅均是在锅体部内壁面涂敷一层防粘涂层，最常用涂层材料为特氟龙，学名聚四氟乙烯，其很好地解决了粘锅的问题，也为人们的生活带来些便利。但是锅内壁面的防粘涂层，在使用过程中，特别是高温爆炒，防粘涂层易脱落，若不粘锅被空烧，更容易导致防粘涂层脱落。申请号201310160536.5、201310403888.9的中国专利申请中均改进了防粘涂层与锅内壁面的附着结构，提高了防粘涂层的附着性，延长了防粘涂层的使用寿命，但仍无法较好地克服防粘涂层高温脱落的问题。聚四氟乙烯本身虽然无毒，但是当锅具处于高温爆炒或空烧状态时，聚四氟乙烯会发生碳化、裂解，释放微量的有毒气体和物质，污染所做的饭菜，以及污染厨房环境，因此，亟需开发一种具有物理防粘结构的不粘锅，为人们提供防粘寿命更长、更安全的不粘锅。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种锅内壁面具有物理防粘结构的不粘锅，不粘锅的内壁上制备由凸起部或/和凹坑部构成的防粘结构，以替代现有技术中的聚四氟乙烯防粘涂层。不粘锅内无任何化学涂层，具有防粘效果，提高使用的安全性。

本发明的技术方案是提供一种具有防粘结构的不粘锅，包括至少由锅底部和锅侧部所围成的上端开口的锅体部，其设计要点在于：所述锅体部的内壁上被制备防粘结构，所述防粘结构为呈周期性分布在内壁上的凸起部和凹坑部中的一种或两种，所述凸起部、凹坑部的尺寸在几微米到几十微米之间。

在应用实施中，本发明还有如下进一步优选的技术方案。

作为优选地，所述防粘结构为在内壁上呈周期性分布的凸起部，凸起部邻接凸起部，任两邻接的凸起部之间形成峡谷部。

作为优选地，所述防粘结构为周期性分布在内壁上的凹坑部，凹坑部邻接凹坑部，任两邻接的凹坑部之间形成凸脊部。

作为优选地，所述防粘结构为在内壁上呈周期性分布的凸起部和凹坑部，凸起部邻接凸起部，凸起部邻接凹坑部，凹坑部邻接凸起部。

作为优选地，所述凸起部相对于其所在内壁面的横向尺寸为3-35微米、纵向高度为3-33微米，所述凹坑部相对于其所在内壁面的横向尺寸为3-35微米、纵向深度为3-33微米。

作为优选地，所述凸起部的横向尺寸为5-22微米、纵向高度为6-20微米，所述凹坑部的横向尺寸为5-22微米，纵向深度为6-20微米。

作为优选地，所述锅体部的内壁被沉淀硬度大于内壁材质的硬质涂层，用以保护内壁的防粘结构。

作为优选地，所述硬质涂层为氮化铝、氧化铍、氮化铬中的一种。

作为优选地，所述防粘结构采用下述方法制备：

对锅体部的内壁进行抛光处理，使内壁面达到亚微米级光滑度，并清除内壁面上的杂质颗粒及污物；

将锅体部在120-230℃低温环境下烘烤，使锅体部的内壁面干燥；

在所述锅体部的内壁上均匀涂敷一层与图形板相适配的光刻胶模，并烘烤锅体部，使胶膜内的溶剂挥发，增强粘附性；

将事先制作好的图形板与所述锅体部的内壁面对准并曝光，锅体部的内壁面的胶膜上形成曝光区；

将锅体部浸入与光刻胶配合使用的显影液内，进行显影，图形板上的图型被转移到锅体部的内壁上，锅体部的内壁上形成与防粘结构的凸起部或凹坑部相对应的胶膜；

将锅体部浸入用于蚀刻锅体部材料的蚀刻液内，锅体部的内壁面的被胶模覆盖的部分不被蚀刻，未被胶模覆盖的部分被蚀刻，直至蚀刻深度达到预设深度，取出锅体部；

将锅体部浸入脱胶液内，使锅体部内壁面的胶模脱落，锅体部内壁上形成由凸起部或/和凹坑部构成的防粘结构。

作为优选地，采用化学气相沉淀或磁控溅射沉淀工艺，在所述锅体部的内壁上沉淀一层高硬度的氮化铝涂层，用以保护所述防粘结构。

本发明的具有防粘结构的不粘锅，包括由锅底部和锅侧部所围成的上端开口的锅体部，所述锅体部的内壁上被制备防粘结构，所述防粘结构为在内壁面上呈周期性分布的凸起部或/和凹坑部所构成，所述凸起部、凹坑部的尺寸在几微米到几十微米之间。锅体部的内壁面变为微米量级粗糙度的粗糙表面，粗糙表面改变了锅体部内壁面的表面性能，并降低了表面能，被烹饪的食物与锅体部内壁面间的接触面变为复合接触面，防粘结构的凸起部与凸起部之间的凹陷区、凹坑部的凹陷区均吸附气体，形成了气垫层，防粘结构又提高内壁面的疏水性，有效地减少了被烹饪食物与不粘锅内壁面相接触的接触面积，在烹饪过程中，不粘锅的内壁面不粘连被烹饪的食物，实现了物理防粘的效果，同时还克服了表面越光滑越不粘的技术偏见。

有益效果

锅体部的内壁面上被制备防粘结构，实现物理防粘，使用寿命更长，且更环保更安全。锅体部的内壁面上被制备由凸起部或/和凹坑部所构成的防粘结构，所述凸起部或/和凹坑部均匀分布，呈周期性地分布在锅体部的内壁面上，使锅体部的内壁由光滑表面变为微米量级(几微米到几十微米)粗糙度的粗糙表面，粗糙表面改变了锅体部内壁面的表面性能，降低了表面能，提高了疏水性；被烹饪的食物与锅体部内壁面间的接触面变为复合接触面，防粘结构的凸起部与凸起部之间的凹陷区、凹坑部的凹陷区吸附有气体，形成了气垫层，如空气和水蒸汽的气垫层，大大减少了被烹饪的食物与锅体部内壁面相接触的接触面积，在烹饪过程中，锅体部的内壁面不粘连被烹饪的食物。所述防粘结构为物理防粘结构，替换现有技术中的化学防粘涂层，烹饪过程中，即使高温爆炒、锅被空烧，不粘锅也无任何有毒物质及气体释放，不会污染被烹饪的食物，以及厨房环境，同时还克服了表面越光滑越不粘连的技术偏见。

附图说明

图1实施方式中的一种不粘锅的结构示意图。

图2实施方式中的另一种不粘锅的结构示意图。

图3一种防粘结构的截面显微示意图。

图4另一种防粘结构的截面显微示意图。

图5再一种防粘结构的截面显微示意图。

图6构成防粘结构的凸起部的正投影显微图。

图7防粘结构的制备流程图。

图8锅体部内壁面显影图形的显微示意图。

图9图型板的制备流程图。

图10一种图形板上图形的显微示意图。

其中，100-不粘锅，110-锅体部，111-锅底部，112-锅侧部，120-防粘结构，121-凸起部，122-凹坑部，123-峡谷部，124-凸脊部。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。

本发明实施例中有关方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

作为本发明的一种实施方式，一种具有防粘结构的不粘锅，如图1和图2所示，所述不粘锅100包括锅体部110和防粘结构120。锅体部110包括锅底部111和锅侧部112，所述锅侧部112设置在锅底部111之上，锅侧部112与锅底部111围成上端开口的可以容纳液体及食物的容器，锅侧部112与锅底部111可以一体成型。锅底部111可以为平底状、锅侧部112为圆柱状，例如电饭煲的内胆锅、蒸锅，如图2所示；锅底部111还可以为平底状、锅侧部112为弧面状，例如炒锅，如图1所示，此外，其锅底部也可以为由锅内向外凸的圆弧底；锅底部111还可以为平底状、锅侧部112为圆柱或弧面状，且锅侧部112的高度远小于锅底部111的直径，例如用于烙饼的平底锅。所述锅体部110的材质可以为铸铁，也可以为铝，还可以为410、430、304、316等不锈钢。为提高锅体部110的导热性能及烹饪效果，锅体部110还可以采用多层的复合结构，例如，锅体部110从内向外依次为316不锈钢、高纯铝、430不锈钢三层材质的复合结构，316为医用级不锈钢，无有毒元素释放，食品接触更安全；高纯铝的导热率高，有利于锅体部110的温度更均匀，有利减少粘锅；最外层的430不锈钢具有导磁性，使锅体部110可以在电磁炉上以及磁感应加热的电饭煲内使用。另外，对于炒锅、蒸锅，可以在锅侧部上装配把手，方便于操握锅体部。

所述锅体部110的内壁面上被制备所述的防粘结构120。作为一种应用方式，所述防粘结构120可以为分布在锅体部110的内壁面上的凸起部121构成，如图3所示，凸起部121在内壁面呈周期性分布，可以理解为凸起部121的邻接周边分布着凸起部121，凸起部121领接凸起部121，凸起部121构成接触面。例如，如图6所示，为所述防粘结构120的凸起部的正投影的显微图，可理解为一个凸起部对应着一个的投影圆面，最小的重复单元由四个圆面构成，四个圆面的圆心构成正方形。所述凸起部121相对于其所在内壁面的横向(即与其所在处平面平行的方向)尺寸为3-35微米、纵向(即与其所在处平面垂直的方向)高度为3-33微米。进一步地凸起部121的横向尺寸为5-22微米、纵向高度为6-20微米。作为优选地，凸起部的横向尺寸为8-15微米、纵向高度为8-16微米，此时防粘结构更易于制备，良品率高，制备成本更低，且有着良好的防粘效果。所述凸起部121与凸起部121之间形成峡谷部123，顶部尺寸为7-28微米，如图3所示，其也可被称之为凹陷区，不同的凸起部121与凸起部121之间的峡谷部123相连通，其对空气及水气具有强吸附性，所述凹陷区内吸附有气体，形成了气垫层，提高了内壁面的疏水性。被烹饪的食物与锅体部内壁面间的接触面变为复合接触面，防粘结构的凸起部与凸起部之间的凹陷区形成气垫层，有效地减少了被烹饪食物与锅体部内壁面相接触的接触面积，在烹饪过程中，不粘锅的内壁面不粘连被烹饪的食物，实现了物理防粘的效果。

所述防粘结构120还有另一种实现方式，其可以为分布在锅体部110的内壁面上的凹坑部122构成，如图4所示，凹坑部122周期性地分布在锅体部的内壁面，可理解为凹坑部122的邻接周边分布着凹坑部122，凹坑部122邻接凹坑部122，如此重复，凹坑部122分布在整个内壁面上。所述凹坑部122相对于其所在内壁面的横向(即与其所在处平面平行的方向)尺寸为3-35微米、纵向(即与其所在处平面垂直的方向)深度为3-33微米。进一步地凹坑部122的横向尺寸为5-22微米、纵向深度为6-20微米。作为优选地，凹坑部122的横向尺寸为8-18微米、纵向深度为5-16微米，此工艺参数的防粘结构更易于制备，良品率高，制备成本更低，且有着良好的防粘连性。所述凹坑部122与凹坑部122之间形成凸脊部124，顶部尺寸为1-5微米，如图4所示，不同的凹坑部122与凹坑部122之间的凸脊部124相连通，类似于水田的田埂坝，其为与被烹饪食物相接触的接触面，凹坑部122的凹陷区对空气及水气具有强吸附性，凹陷区内吸附有气体，形成了气垫层，使得被烹饪的食物与锅体部内壁面间的接触面变为复合接触面，防粘结构的凹坑部的凹陷区形成气垫层，有效地减少了被烹饪食物与锅体部内壁面相接触的接触面积，在烹饪过程中，不粘锅的内壁面不粘连被烹饪的食物，实现了物理防粘的效果。

所述防粘结构120还有再一种实施方式，其可以为分布在锅体部110的内壁面上的凸起部121和凹坑部122构成，如图5所示，所述凸起部121和凹坑部122沿着内壁面呈周期性地分布，可以理解为凸起部121的邻接周边分布有凹坑部122，凹坑部122的邻接周边分布有凸起部121，如此重复，分布在锅体部的整个内壁面上。作为一种可选的方案，所述防粘结构120的凸起部邻接凸起部、凸起部邻接凹坑部、凹坑部邻接凸起部，如图5所示，也就是说最近邻的凹坑部122与凹坑部122之间有凸起部121，凹坑部122不能邻接凹坑部122。所述凸起部121相对于其所在内壁面的横向(即与其所在处平面平行的方向)尺寸为3-35微米、纵向高度(即与其所在处平面垂直的方向)为3-33微米，凹坑部122相对于其所在内壁面的横向尺寸为3-35微米、纵向深度为3-33微米。进一步地，凸起部121的横向尺寸为5-22微米、纵向高度为6-20微米，凹坑部122的横向尺寸为5-22微米、纵向深度为6-20微米。作为优选地，凸起部121的横向尺寸为8-15微米、纵向高度为8-18微米，凹坑部122的横向尺寸为8-17微米、纵向深度为6-18微米，此工艺参数的防粘结构更易于制备，良品率高，制备成本更低，且有着更好的防粘效果。所述凸起部121构成接触面，所述凸起部121与凸起部121之间形成峡谷部123，即凹陷区，凹坑部122的凹陷区，对空气及水气均具有强吸附性，上述的凹陷区内吸附有气体，形成了气垫层，使得被烹饪的食物与锅体部内壁面间的接触面变为复合接触面，防粘结构的凸起部与凸起部之间的凹陷区、凹坑部的凹陷区均吸附有气体，形成了气垫层，有效地减少了被烹饪食物与锅体部内壁面相接触的接触面积，在烹饪过程中，不粘锅的内壁面不粘连被烹饪的食物，实现了物理防粘的效果。

锅体部的内壁面上设置由凸起部或/和凹坑部构成的防粘结构，锅体部的内壁的光滑表面变为微米量级粗糙度的粗糙表面，粗糙表面改变了锅体部内壁的表面性能，降低了内壁面的表面能，提高了内壁面的疏水性，被烹饪食物与锅体部内壁面呈现复合接触面，防粘结构的凸起部与凸起部之间的凹陷区、凹坑部的凹陷区均吸附有气体，形成气垫层，大大减少了被烹饪食物与锅体部内壁面相接触的接触面积，锅体部的内壁面与所烹饪的食物不发生粘连，实现了物理防粘。

为了避免锅体部内壁面的防粘结构120被损坏，如摩擦或碰撞因素等导致内壁面的防粘结构被损伤，进而，在锅体部内壁面上沉淀一层硬质涂层，用以保护所述防粘结构的凸起部或/和凹坑部。硬质涂层是指涂层的硬度至少要大于锅体部材质(如基材)的硬度。所述硬质涂层材质可以为陶瓷或金刚石。在本实例中，作为一种可选的方式，采用磁控溅射沉淀工艺，在锅体部内壁面上沉积一层氮化铝膜保护层，膜厚度为0.8-1.5微米，可选地1.1微米。需要说明的是，所述氮化铝膜还可以由氮化铬、氧化铍、金刚石膜等热导率高的硬质膜所替代。其中，金刚石膜可以采用化学气相沉淀工艺制备。

进一步地，为能更有效地提高锅体部内壁面的防粘结构的防粘效果，作为一种可选的技术方案，所述凸起部、凹坑部、峡谷部、凸脊部的表面上被设置尺寸为亚微米量级的小凸起部/和小凹坑部，其尺寸为分微米到微米。例如，所述小凸起部的相对其所在表面的横向尺寸为0.5-1.5微米，纵向高度为1-3微米，小凸起部与小凸起部之间的间距为其纵向高度的一到三倍；所述小凹坑部的相对其所在表面的横向尺寸为0.5-1.5微米，纵向深度为1-3微米，小凹坑部与小凹坑部之间的间距为其纵向深度的一到三倍。经过上述对防粘结构的改进后，防粘结构中的小凸起部、小凹坑部对气体具有更强的吸附性，使防粘结构中存在更大面积的气垫层区，如所述的凸起部与凸起部之间的凹陷区、位于凸起部上的小凸起部与小凸起部之间的凹陷区、位于凹坑部上小凸起部与小凸起部之间的凹陷区、凹坑部的凹陷区均吸附有气体，形成了气垫层，同时又加强了防粘结构的疏水性，有效地减少了被烹饪食物与锅体部内壁面相接触的接触面积，使防粘结构具有更好的防粘效果。

本实施方式的具有防粘结构的不粘锅，包括由锅底部和锅侧部所围成的上端开口的锅体部，所述锅体部的内壁上被制备防粘结构，所述防粘结构为在内壁上呈周期性分布的凸起部或/和凹坑部，所述凸起部、凹坑部的尺寸在几微米到几十微米之间，一般小于35微米。防粘结构使得锅体部的内壁的光滑表面变为微米量级粗糙度的粗糙表面，粗糙表面改变了锅体部内壁面的表面性能，降低了表面能，增强了表面的疏水性；被烹饪的食物与不粘锅内壁面间的接触面变为复合接触面，防粘结构的凸起部与凸起部之间的凹陷区、凹坑部的凹陷区均吸附有气体，形成了气垫层，有效地减少了被烹饪食物与不粘锅内壁面相接触的接触面积，在烹饪过程中，不锅体部的内壁面不粘被烹饪的食物，实现了物理防粘的效果，同时还克服了表面越光滑越不粘的技术偏见。上述提及的防粘结构为纯物理的防粘结构，替代现有技术中的聚四氟乙烯防粘涂层，锅体部的内壁面上无任何化学涂层，即使高温爆炒、锅被空烧，不粘锅也无任何有毒物质及气体释放，不会污染被烹饪的食物，以及厨房环境。

上述锅体部内壁面的防粘结构采用如下方法制备，工艺过程中要用到涂胶机、烘烤箱、曝光机、显影机和蚀刻机，可选地，选用加能公司生产的型号为TEL ACT-8光刻涂敷和显影系统，可以完成涂胶、烘烤、曝光和显影操作。本例中制备由凸起部和凹坑部构成的防粘结构，其中凸起部邻接凸起部、凹坑部只能邻接凸起部，图形板如图10所示，只制作凸起部的图形，其中一个圆面对应一个凸起部。防粘结构的制备工艺流程，如图7所示，具体包括以下步骤：

内壁面预处理，对锅体部的内壁面进行抛光处理，使内壁面达到亚微米量级的光滑度，例如粗糙度小于0.1微米，并刷洗清除内壁面的杂质颗粒及污物，使内壁面光洁，无污物，以确保涂胶均匀、无缺陷。

将锅体部放置于烘烤箱内，在120-230℃低温环境下烘烤，可选地在180℃烘烤，使锅体部的内壁面干燥，而后自然冷确到室温。

本例中图形板的图形为正片图形，在锅体部的内壁面上涂敷一层与图形板的图形适配的光刻胶，由于图形板的图形为正片图形，所以需要均匀涂敷正光刻胶，并形成厚度均匀的胶模。光刻胶膜的厚度为1-3微米，可选地厚度为1.5微米。而后将锅体部放在烘烤箱内烘烤，可以150度烘烤，使胶膜内的溶剂大部被挥发，让80％以上的溶剂挥发掉，以增强粘附性。

事先制作好的图形板的图形，如图10所示，即为正片图形，图10中的一圆面对应着防粘结构中的一个凸起部，可理解为一个凸起部在图形板上的投影面。图形板上的圆面半径为9微米，相临的圆面与圆面之间的距离28微米，最小的重复单元由四个圆面构成，四个圆面的圆心构成正方形。将事先制作好的上述的图形板与锅体部的内壁面对准，而后进行曝光，在锅体部的内壁面的胶膜上形成曝光区。由于锅体部的内壁面具有底面及侧壁面，需要两次对准、曝光。

将曝光后的锅体部的内壁面浸入与光刻胶配合使用的显影液内，锅体部的内壁面的被曝光区的胶膜被显影液溶解掉，未被曝光区的胶膜不溶解，锅体部的内壁面上形成图形，实现显影，图形板上的图型被转移到锅体部的内壁面，锅体部的内壁面上形成与所述防粘结构的凸起部对应的胶膜；即凸起部对应的胶膜保留了下来，如图8所示，为锅内壁面显影图形的显微示意图，图8中的圆面对应着保留下来的胶膜，图中的一个圆面对应着防粘结构的一个凸起部，任四个相邻接的圆面之间对应着防粘结构的一个凹坑部，该凹坑部由蚀刻工艺产生的，由于该区域的蚀刻截面最大，蚀刻速度最大，因而会形成凹坑部。

将锅体部浸入用于蚀刻锅体部材料的蚀刻液内，锅体部的内壁面的被胶模覆盖的部分不被蚀刻，也就是说防粘结构的凸起部的所述投影对应的区域不被蚀刻，即图8中的圆面所覆盖的区域不被蚀刻。未被胶模覆盖的部分被蚀刻，也就是说防粘结构的相临的两凸起部之间的区域被蚀刻，形成凹陷区，即图8中的圆面与圆面之间的区域被蚀刻，任四个相邻接圆面之间区域经蚀刻生成防粘结构的凹坑部，此由蚀刻工艺决定。直至两凸起部之间的区域的蚀刻深度达到预设深度，如8微米，完成蚀刻，取锅体部。由于本例中锅体部采用金属材料制造，所以蚀刻液可选地为酸性溶液，可选用硫酸、盐酸的混合液，此外，蚀刻液里还可以加入硝酸，以提高蚀刻速度。

将锅体部浸入脱胶液内，使锅体部内壁面的胶模与内壁面相分离，锅体部内壁面上形成所述的防粘结构，如图5所示，该防粘结构为分布在锅体部内壁面的凸起部和凹坑部，呈周期性的分布，最近邻的凹坑部与凹坑部之间有凸起部，即凹坑部不邻接凹坑部，凸起部邻接凸起部、凸起部邻接凹坑部、凹坑部邻接凸起部。

需要说明的是，还可以把脱胶后的锅体部再次浸入上述的蚀刻液内，让凸起部的顶部被蚀刻，使凸起部的项部形成圆弧顶，有利于减少凸起部与被烹饪食物相接触的接触面，以增强防粘效果。

为了保护锅体部内壁面的防粘结构，使其保持良好的防粘效果，还需要在锅体部的内壁面上制备一层硬质的保护薄层，本例中在锅体部的内壁面沉淀一层氮化铝膜，厚度为0.8-1.5微米。选用磁控溅射沉淀工艺，在所述锅体部的内壁面上沉积一层氮化铝的保护膜层，膜层厚度1.1微米，氮化铝膜层系硬度大于锅体部材质的硬质涂层，且导热率非常高，可以很好的保护防粘结构的凸起部和凹坑部，使其免受摩擦、碰撞等损伤，保持良好的防粘效果。

需要再次说明的是，上述在制备防粘结构的工艺过程中，若采用带有负片图形的图形板，则可以得到周期性分布着凹坑部的防粘结构，如图4所示，凹坑部邻接着凹坑部。负片图形与正片图形呈互补关系。

上述提及的图形板，所述图形板上的图形有正片图形和负片图形两种，其中正片图形的图形板上的图形与防粘结构的凸起部相对应，即一个凸起部对应一个圆面；负片图形的图形板上的图形与防粘结构的凸起部之外的区域相对应，即一个凸起部对应一个圆孔。可以理解为图形板上的正片图形与负片图形呈互补关系。正片图形的图形板与负片图形的图形板的制作方法相类似，接下来介绍具有正片图形的图形板的制作工艺，工艺制程中需用到抛光机、涂胶机、烘烤箱、曝光机以及显影机，可以采用TFL ACT-8光刻涂敷和显影系统，如图9所示，该制作工艺包括以下步骤。

步1，将用于制作图形板的熔融石英玻璃板的表面进行抛光处理，达到亚微米级的光滑度，例如粗糙度小于0.05微米，刷洗清除石英玻璃板表面的杂质颗粒及污物，使表面光洁，无污物。采用溅射，如磁控溅射沉淀工艺，在经抛光处理后的具有洁静表面的石英玻璃板上沉淀一层不透明的铬层，铬层的厚度为40-120纳米，本例中，可选地，铬层的厚度为85纳米。

步2，在石英玻璃板表面的铬层上均匀涂敷一层正光刻胶模，胶模厚度为1-3微米，优选地2微米。

需要说明的是，此步需要涂敷正光刻胶还是负光刻胶，取决于所绘制的图形是正片图形还是负片图形以及利用光绘机在光刻胶膜绘制图形的曝光方式，例如，光绘机绘制所画的图形，所绘制的图形是正片图形，若涂敷负光刻胶，得到正片图形，若涂敷正光刻胶，得到负片图形；所绘制的图形是负片图形，若涂敷负光刻胶，得到负片图形，若涂敷正光刻胶，得到正片图形。

步3，由于采用了正光刻胶，需事先绘制负片的图形，基于所绘制的与所述防粘结构的凸起部对应的负片图形，即呈周期性间隙分布的圆孔，一个凸起部对应一个圆孔，例如可选地，圆孔半径为9微米，相临的圆孔与圆孔之间的距离28微米。采用光绘机在所述石英玻璃板表面的胶模上绘制上述的事先绘制的图形，对胶膜上被绘制的区域进行曝光，所曝光的区域与所述图形相对应，胶模被曝光的区域即为所绘制的区域，即上述周期分布的圆孔之外的区域被绘制曝光。

步4，将曝光后的石英玻璃板浸入与光刻胶配合使用的显影液内进行显影，溶解掉不需要的被曝光区域的胶膜，即圆孔之外被绘制曝光区域的胶膜全被溶解掉，得到与所绘制的图形呈互补关系的胶膜图形，即得到与防粘结构的凸起部对应的呈周期性分布的圆面所构成的图形。

步5，将石英玻璃板浸入用于蚀刻铬材料的蚀刻液内，可选酸溶液，暴露在胶膜外的铬层被酸溶液蚀刻掉，被胶膜覆盖的铬层被保留了下来，形成图形板上所需要的正片图形，即图形板上的图形与防粘结构的凸起部一一对应。

步6，将石英玻璃板浸入脱胶液内，使石英玻璃板表面的胶膜脱落，得到所述的具有正片图形的图形板，如图10所示，图形板上的不透光区域与所述防粘结构的凸起部相对应，即形成与凸起部相对应的正投影的圆面，呈周期分布的圆面，如图10中的圆面。

需要说明的是，图10所示的图形板的图形的最小重复单元为由四个圆面所构成的四边形结构，则可以制备由四个凸起部构成的具有四边形结构的最小防粘连重复单元的表面防粘结构。根据需要还可以制备具有面心结构图形的图形板，在如图10所示的任四个相邻接的圆面所构成的四边形的中部区再设置一个圆面，形成由五个圆面所构成的具有面心结构图形的最小重复单元，这样可以制备由五个凸起部构成的具有面心结构的最小防粘连重复单元的表面防粘结构。根据需要还可以将某一个方向，如图10所示的沿纵向依次编号为偶数的行的图形沿横向偏移一定距离，如偏移相邻接两圆面心距的一半，得到由四个圆面构成的具有菱形结构的最小重复单元，这样可以制备由四个凸起部构成的具有菱形结构的最小防粘连重复单元的表面防粘结构。

现有技术的不粘锅均是在锅体部内壁面涂敷一层防粘涂层，最常用涂层材料为特氟龙，学名聚四氟乙烯，其很好地解决了粘锅的问题，也为人们的生活带来些便利。但是锅内壁面的防粘涂层，在使用过程中，特别是高温爆炒，防粘涂层易脱落，若不粘锅被空烧，更容易导致防粘涂层脱落，且脱落的化学涂层易混入食物中，污染食物，影响人们的健康。聚四氟乙烯本身虽然无毒，但是当锅具处于高温爆炒或空烧状态时，聚四氟乙烯会发生碳化、裂解，释放微量的有毒气体和物质，污染所做的饭菜，以及污染厨房环境。

和现有技术相比，本发明取得了如下的有益技术效果：

锅体部的内壁面上被制备防粘结构，实现物理防粘，使用寿命更长，且更环保更安全。锅体部的内壁面上被制备由凸起部或/和凹坑部所构成的防粘结构，所述凸起部或/和凹坑部均匀分布，呈周期性地分布在锅体部的内壁面上，使锅体部的内壁由光滑表面变为微米量级(几微米到几十微米)粗糙度的粗糙表面，粗糙表面改变了锅体部内壁的表面性能，降低了表面能，提高了疏水性。被烹饪的食物与锅体部内壁面间的接触面变为复合接触面，防粘结构的凸起部与凸起部之间的凹陷区、凹坑部的凹陷区吸附有气体，形成了气垫层，如空气和水蒸汽的气垫层，大大减少了被烹饪的食物与锅体部内壁面相接触的接触面积。在烹饪过程中，锅体部的内壁面不粘连被烹饪的食物。所述防粘结构为物理防粘结构，替换现有技术中的化学防粘涂层，烹饪过程中，即使高温爆炒、锅被空烧，不粘锅也无任何有毒物质及气体释放，不会污染被烹饪的食物，以及厨房环境，同时还克服了表面越光滑越不粘连的技术偏见。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种具有防粘结构的不粘锅，包括至少由锅底部和锅侧部所围成的上端开口的锅体部，其特征在于：所述锅体部的内壁上被制备防粘结构，所述防粘结构为呈周期性分布在内壁上的凸起部和凹坑部中的一种或两种，所述凸起部、凹坑部的尺寸在几微米到几十微米之间。

2.根据权利要求1所述的具有防粘结构的不粘锅，其特征在于：所述防粘结构为在内壁上呈周期性分布的凸起部，凸起部邻接凸起部，任两邻接的凸起部之间形成峡谷部。

3.根据权利要求1所述的具有防粘结构的不粘锅，其特征在于：所述防粘结构为周期性分布在内壁上的凹坑部，凹坑部邻接凹坑部，任两邻接的凹坑部之间形成凸脊部。

4.根据权利要求1所述的具有防粘结构的不粘锅，其特征在于：所述防粘结构为在内壁上呈周期性分布的凸起部和凹坑部，凸起部邻接凸起部，凸起部邻接凹坑部，凹坑部邻接凸起部。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的具有防粘结构的不粘锅，其特征在于：所述凸起部相对于其所在内壁面的横向尺寸为3-35微米、纵向高度为3-33微米，所述凹坑部相对于其所在内壁面的横向尺寸为3-35微米、纵向深度为3-33微米。

6.根据权利要求5所述的具有防粘结构的不粘锅，其特征在于：所述凸起部的横向尺寸为5-22微米、纵向高度为6-20微米，所述凹坑部的横向尺寸为5-22微米，纵向深度为6-20微米。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的具有防粘结构的不粘锅，其特征在于：所述锅体部的内壁被沉淀硬度大于内壁材质的硬质涂层，用以保护内壁的防粘结构。

8.根据权利要求7所述的具有防粘结构的不粘锅，其特征在于：所述硬质涂层为氮化铝、氧化铍、氮化铬中的一种。

9.根据权利要求8所述的具有防粘结构的不粘锅，其特征在于，所述防粘结构采用下述方法制备：

对锅体部的内壁进行抛光处理，使内壁面达到亚微米级光滑度，并清除内壁面上的杂质颗粒及污物；

将锅体部在120-230℃低温环境下烘烤，使锅体部的内壁面干燥；

在所述锅体部的内壁上均匀涂敷一层与图形板相适配的光刻胶模，并烘烤锅体部，使胶膜内的溶剂挥发，增强粘附性；

将图形板与所述锅体部的内壁面对准并曝光，锅体部的内壁面的胶膜上形成曝光区；

将锅体部浸入与光刻胶配合使用的显影液内，进行显影，图形板上的图型被转移到锅体部的内壁上，锅体部的内壁上形成与防粘结构的凸起部或凹坑部相对应的胶膜；

将锅体部浸入用于蚀刻锅体部材料的蚀刻液内，锅体部的内壁面的被胶模覆盖的部分不被蚀刻，未被胶模覆盖的部分被蚀刻，直至蚀刻深度达到预设深度，取出锅体部；

将锅体部浸入脱胶液内，使锅体部内壁面的胶模脱落，锅体部内壁上形成由凸起部或/和凹坑部构成的防粘结构。

10.根据权利要求9所述的具有防粘结构的不粘锅，其特征在于：采用化学气相沉淀或磁控溅射沉淀工艺，在所述锅体部的内壁面上沉淀一层高硬度的氮化铝涂层，用以保护所述防粘结构。