CN107616670A - 锅具及其制备方法和烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锅具及其制备方法和烹饪器具，该锅具包括：锅本体和耐磨不粘涂层，锅本体由竹炭或石墨制成；耐磨不粘涂层附设在锅本体的内壁面上。本发明提供的锅具，包括锅本体和耐磨不粘涂层，锅本体由竹炭或石墨制成，因而具有导热快、电磁加热效率高、可实现远红外加热、具有负离子效应等一系列优异的性能；而耐磨不粘涂层在保证锅具具有良好的不粘性能的基础上，还具有较高的硬度和优良的耐磨损、耐腐蚀性能，因而不易被刮伤，使用寿命长，同时还能够有效避免因磨损导致竹炭锅本体或石墨锅本体表层的粉末脱落的情况发生，从而保证了锅具的使用可靠性和安全性，延长了锅具的使用寿命。

Description

锅具及其制备方法和烹饪器具

技术领域

本发明涉及烹饪器具技术领域，具体而言，涉及一种锅具及该锅具的制备方法和包含该锅具的烹饪器具。

背景技术

目前，电饭煲内胆、电压力锅内胆、煎烤盘、煎炒锅等烹饪器具多采用铝基、铁基、不锈钢基或陶瓷基的锅具，通过在锅具表面制备不粘涂层来使锅具具有不粘效果。

现有的不粘涂层，大多为有机涂层，如以PTFE(聚四氟乙烯)、FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)等为代表的氟树脂，或者硅树脂，还有一些为纳米复合不粘涂料，即通过纳米相、无机相、有机相等多种相态的相互融合，实现不粘效果。但是，这些涂层的硬度一般较低，易被刮伤，耐磨性大多不好，所以涂层寿命不长；而涂层被破坏以后，食物直接与裸露的基体相接触，影响食物卫生，也不利于锅具清洗。此外，有机涂料的健康问题存在疑问，特别是特氟龙事件以后，消费者对以氟树脂为代表的有机涂料的接受程度大为降低。

另一方面，有些厂家对锅具基体的材质进行了改进，制备出了采用石墨为基材的木炭釜内胆IH饭煲，这种木炭釜内胆的结构比较致密，性能优良，但其制备工艺非常复杂，先要制备出结构致密的石墨圆柱，然后手动对石墨圆柱进行切削加工，得到形状、尺寸等各方面均符合要求的木炭釜内胆，故而生产时间长达4～5个月，制造成本高达400～500元/个。此外，该木炭釜内胆IH饭煲由纯石墨材质制备，其锅体表面选用了PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)涂料，但该涂料的耐磨性较差，涂层局部被刮伤剥落后，石墨基材裸露出来容易掉粉，造成整个锅体的使用失效。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种锅具。

本发明的另一个目的在于提供一种上述锅具的制备方法。

本发明的又一个目的在于提供一种包括上述锅具的烹饪器具。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种锅具，包括：锅本体，所述锅本体由竹炭或石墨制成；和耐磨不粘涂层，附设在所述锅本体的内壁面上。

本发明第一方面的实施例提供的锅具，包括锅本体和耐磨不粘涂层，锅本体由竹炭或石墨制成，因而具有导热快、电磁加热效率高、可实现远红外加热、具有负离子效应等一系列优异的性能；而耐磨不粘涂层在保证锅具具有良好的不粘性能的基础上，还具有较高的硬度和优良的耐磨损、耐腐蚀性能，因而不易被刮伤，使用寿命长，同时还能够有效避免因磨损导致竹炭锅本体或石墨锅本体表层的粉末脱落的情况发生，从而保证了锅具的使用可靠性和安全性，延长了锅具的使用寿命；并使得竹炭锅本体或石墨锅本体的致密度可以适当降低，这样通过普通的热压成型工艺或其他工艺即可制备出竹炭锅本体或石墨锅本体，从而避免了现有技术中复杂的切削加工等工序，因而显著简化了锅具的制备工艺，从而降低了产品的生产制造成本，易于广大消费者接受，有利于产品的市场推广。优选地，耐磨不粘涂层喷涂在锅本体的内壁面上，当然也可以通过其他工艺制备。

值得说明的是，竹炭锅或石墨锅具有一系列的优点：导热性比较快，因而加热快，可以节约能源；导磁性强，因而电磁加热效率高，且在煤气灶、电磁炉、微波炉等烹饪器具中都能够使用；能够产生远红外线效果，使得食物受热均匀，松软可口；并具有负离子效应，能够净化水质、提高PH值，吸附分解大米、蔬菜、水果等所含残留的农药外，又释放出钙、钾、铁、镁等天然矿物质。因此，本申请提供的上述锅具具有较好的市场前景。

另外，本发明提供的上述实施例中的锅具还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述耐磨不粘涂层为陶瓷涂层。

陶瓷涂层既具有优异的耐磨、耐腐蚀性能，又具有良好的不粘性能，因而能够满足锅具的耐磨性和不粘性的需要；同时，陶瓷涂层耐高温，且不会释放出有害物质，因而健康环保，提高了锅具的安全性；此外，陶瓷涂层与竹炭锅本体或石墨锅本体之间的结合力比较强，故而不易脱落，从而进一步延长了锅具的使用寿命。

在上述任一技术方案中，所述陶瓷涂层包括：陶瓷底层，附设在所述锅本体的内壁面上；和陶瓷面层，附设在所述陶瓷底层的层面上。

陶瓷涂层包括陶瓷底层和陶瓷面层，陶瓷底层作为过渡层附设在锅本体的内壁面上，能够提高陶瓷涂层与锅本体之间的结合力，进而降低陶瓷涂层脱落的概率；陶瓷面层附设在陶瓷底层的层面上，具有较高的硬度和良好的耐磨耐腐蚀性能，能够有效避免陶瓷涂层被刮伤，避免了竹炭锅基体或石墨锅基体裸露在外，从而延长了陶瓷涂层和锅具的使用寿命。

在上述任一技术方案中，所述陶瓷底层的致密度高于所述陶瓷面层的致密度。

陶瓷底层的致密度高于陶瓷面层的致密度，使得陶瓷涂层不易被磨透，保证了整个陶瓷涂层具有较高的耐腐蚀性能，具有较长的使用寿命。

在上述任一技术方案中，所述陶瓷面层包括无机硅陶瓷涂层；所述陶瓷底层包括无机硅和部分有机物的混合物。

陶瓷涂层的底层和面层主要为无机硅陶瓷涂层。其中，陶瓷面层主要为无机硅，而底层为无机硅和部分有机物的混合物，即底层的主要成分为无机硅，还包含几种有机物，其作为陶瓷涂层与锅本体之间的过渡层，可以提高整个陶瓷涂层与锅本体之间的结合力。

此外，陶瓷涂层的底层和面层主要为无机硅陶瓷涂层，即制备陶瓷涂层的陶瓷涂料的主要成分为SiO₂(无机二氧化硅)，SiO₂是较常用的无机涂料，取材容易，制备方便，因而能够进一步降低产品成本；同时，SiO₂加热后不会释放出对人体健康存在隐患的物质，既健康又环保。具体地，可以采用溶胶-凝胶法制备的二氧化硅，该工艺较为成熟，且制备出的二氧化硅纯度较高。

在上述任一技术方案中，所述陶瓷底层的厚度为10μm～35μm；所述陶瓷面层的厚度为10μm～25μm。

将陶瓷底层的厚度控制在10μm～35μm的范围内，既能够保证陶瓷涂层与锅本体之间的结合力，又能够避免陶瓷涂层过厚导致成本过高的情况发生；将陶瓷面层的厚度控制在10μm～25μm的范围内，既能够保证陶瓷涂层具有优异的耐磨耐腐蚀性能，以避免陶瓷涂层被刮伤导致锅具基体裸露在外的情况发生，又能够避免陶瓷涂层过厚导致成本过高或影响锅具加热效率的情况发生。

在上述任一技术方案中，所述锅具还包括：粗糙层，所述锅本体的内壁面上形成有所述粗糙层，且所述耐磨不粘涂层附设在所述粗糙层的层面上。

粗糙层的设置，使得锅本体的内壁面上形成凹凸不平的结构，这样能够增加耐磨不粘涂层与锅本体之间的接触面积，进而增加耐磨不粘涂层与锅本体之间的结合力，从而进一步降低了耐磨不粘涂层脱落的概率，进一步延长了锅具的使用寿命。

在上述任一技术方案中，所述粗糙层的粗糙度为10μm～30μm。

设置粗糙层的粗糙度不小于10μm，能够避免粗糙度过小而起不到提高耐磨不粘涂层与锅本体之间的结合力的作用；设置粗糙层的粗糙度不大于30μm，能够避免粗糙度过大导致锅本体强度严重降低的情况发生。

在上述任一技术方案中，所述锅本体为热压成型的一体式结构，且所述锅本体的致密度为1.5g/cm³～1.8g/cm³。

锅本体为热压成型的一体式结构，即锅本体通过热压一体成型，有效地保证了锅本体的强度，且通过控制成型过程中的参数能够合理调整锅本体的致密度，以调整锅本体的性能；此外，热压成型工艺十分成熟，比较适于粉末状原料的成型。具体地，将竹炭粉或石墨粉放入模具中，在一定温度和一定压力下加热保温，即可制备出锅本体的初胚，然后放入高温炉中烧结(最高温度可达1300℃)，去除锅本体表面的杂质等，并保证锅本体内部固化成型，即可完成锅本体的制备；由于后续工艺中会在锅本体的内壁面上制备具有高耐磨耐腐蚀性能的耐磨不粘涂层，因而制备出的锅本体的致密度为1.5g/cm³～1.8g/cm³即可，相对于现有技术，有效降低了锅本体的致密度，这样一方面降低了锅本体的生产制造难度，进而降低了锅本体的生产制造成本；另一方面也便于在锅本体上加工制备粗糙层，从而为陶瓷涂层提供更好的粘附力，以进一步提高陶瓷涂层与锅本体之间的结合力。

在上述任一技术方案中，所述锅本体的厚度为5mm～12mm。

设置锅本体的厚度不小于5mm，能够避免锅本体过薄导致锅本体易被磨透而降低锅具使用寿命的情况发生；设置锅本体的厚度不大于12mm，能够避免锅本体过厚导致加热速度过慢的情况发生。

在上述任一技术方案中，所述锅本体呈多孔状，所述耐磨不粘涂层为平滑的涂层。

由于竹炭材料或石墨材料为多孔材料，因而其制备出的锅本体也呈多孔状，故在多孔状的锅本体的内壁面上附设平滑的耐磨不粘涂层，能够避免锅本体的竹炭基体或石墨基体裸露在外，进而避免锅本体表层的粉末脱落，保证锅具具有良好的耐磨性能和不粘性能。

本发明第二方面的实施例提供了一种烹饪器具，包括如第一方面实施例中任一项所述的锅具。

本发明第二方面的实施例提供的烹饪器具，因包括有第一方面实施例中任一项的锅具，因而具有上述实施例中任一项的有益效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，所述烹饪器具为电饭煲或电压力锅。

所述锅具为电饭煲的内胆或电压力锅的内胆，当然，所述锅具也可以直接为煎烤盘或煎炒锅等烹饪器具。

本发明第三方面的实施例提供了一种锅具的制备方法，包括：步骤S10：用竹炭或石墨制备锅本体；步骤S20：在所述锅本体的内壁面上制备耐磨不粘涂层。

本发明第三方面的实施例提供的锅具的制备方法，用竹炭或石墨制备锅本体，使得锅具具有导热快、电磁加热效率高、可实现远红外加热、具有负离子效应等一系列优异的性能；然后在锅本体的内壁面上制备耐磨不粘涂层，在保证锅具具有良好的不粘性能的基础上，还具有较高的硬度和优良的耐磨损、耐腐蚀性能，因而不易被刮伤，使用寿命长，同时还能够有效避免因磨损导致竹炭锅本体或石墨锅本体表层的粉末脱落，从而保证了锅具的使用可靠性和安全性，延长了锅具的使用寿命；并使得竹炭锅本体或石墨锅本体的致密度可以适当降低，这样通过普通的热压成型工艺或其他工艺即可制备出竹炭锅本体或石墨锅本体，从而避免了现有技术中复杂的切削加工等工序，因而显著简化了锅具的制备工艺，从而降低了产品的生产制造成本，易于广大消费者接受，有利于产品的市场推广。

另外，本发明提供的上述实施例中的锅具的制备方法还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述步骤S20具体包括：步骤S206：将涂料喷涂到所述锅本体的内壁面上；步骤S208：将喷涂有涂料的所述锅本体送入鼓风干燥通道炉中，使所述涂料烧结固化，形成所述耐磨不粘涂层。

先将涂料喷涂到锅本体的内壁面上，使涂料均匀地覆盖锅本体的内壁面；然后将涂有涂料的锅本体送入鼓风干燥通道炉中，使涂料烧结固化，即可在锅本体的内壁面上形成耐磨不粘涂层，工艺简单，而且制备出的涂层具有较好的质量。

在上述任一技术方案中，所述涂料为陶瓷涂料。

涂料为陶瓷涂料，则制备出的耐磨不粘涂层为陶瓷涂层，既具有优异的耐磨、耐腐蚀性能，又具有良好的不粘性能，因而能够满足锅具的耐磨性和不粘性的需要；同时，陶瓷涂层耐高温，且不会释放出有害物质，因而健康环保，提高了锅具的安全性；此外，陶瓷涂层与竹炭锅本体或石墨锅本体之间的结合力比较强，故而不易脱落，从而进一步延长了锅具的使用寿命。

在上述任一技术方案中，所述涂料的主剂包括SiO₂。

涂料的主剂包括SiO₂，即该涂料的主要成分为SiO₂，SiO₂是较常用的无机涂料，取材容易，制备方便，因而能够进一步降低产品成本；同时，SiO₂加热后不会释放出对人体健康存在隐患的物质，既健康又环保。具体地，可以采用溶胶-凝胶法制备的二氧化硅，该工艺较为成熟，且制备出的二氧化硅纯度较高。

在上述任一技术方案中，所述步骤S206具体包括：步骤S2062：在所述锅本体的内壁面上喷涂底油，使所述锅本体的内壁面上形成陶瓷底层；步骤S2064：在所述底油的层面上喷涂面油，使所述陶瓷底层的层面上形成陶瓷面层。

先在锅本体的内壁面上喷涂底油，然后在底油的层面上喷涂面油，则底油固化后形成陶瓷底层，作为过渡层附设在锅本体的内壁面上，能够提高陶瓷涂层与锅本体之间的结合力，进而降低陶瓷涂层脱落的概率；而面油固化后形成陶瓷面层，附设在陶瓷底层的层面上，具有较高的硬度和良好的耐磨耐腐蚀性能，能够有效避免陶瓷涂层被刮伤，避免了竹炭锅基体或石墨锅基体裸露在外，从而延长了陶瓷涂层和锅具的使用寿命。

在上述任一技术方案中，在所述步骤S2062中，所述陶瓷底层的厚度为10μm～35μm；在所述步骤S2064中，所述陶瓷面层的厚度为10μm～25μm。

将陶瓷底层的厚度控制在10μm～35μm的范围内，既能够保证陶瓷涂层与锅本体之间的结合力，又能够避免陶瓷涂层过厚导致成本过高的情况发生；将陶瓷面层的厚度控制在10μm～25μm的范围内，既能够保证陶瓷涂层具有优异的耐磨耐腐蚀性能，以避免陶瓷涂层被刮伤导致锅具基体裸露在外的情况发生，又能够避免陶瓷涂层过厚导致成本过高或影响锅具加热效率的情况发生。

在上述任一技术方案中，所述步骤S208具体包括：步骤S2082：在第一设定温度下加热第一设定时间，以除去所述涂料中的溶剂；步骤S2084：在第二设定温度下加热第二设定时间，以使所述涂料固化，形成所述耐磨不粘涂层；其中，所述第一设定温度小于所述第二设定温度。

先把锅本体放在低温下加热一段时间，以除去涂料中的溶剂，然后再放在高温下固化烧结，这样能够保证涂料均匀地收缩固化，以避免溶剂来不及溢出而被裹在涂层中形成缺陷，导致涂层强度降低的情况发生。

在上述任一技术方案中，在所述步骤S2082中，所述第一设定温度为40℃～80℃，所述第一设定时间为5min～10min；在所述步骤S2084中，所述第二设定温度为260℃～300℃，所述第二设定时间为10min～20min。

本公司的技术人员通过多次试验和分析发现，阶梯形烘烤过程能够在锅本体的内壁面上形成均匀的涂膜，避免升温过快导致涂层出现裂纹、气泡等失效现象；而低温区的加热温度和加热时间决定了溶剂的挥发速率和去除程度，高温区的加热温度和加热时间决定了涂料的固化速率和固化程度，二者综合决定了最终形成的涂层的硬度、耐磨性等性能。

当然，本领域的技术人员应当理解，不同成分的涂料，其溶剂的挥发温度和涂料的固化温度是不同的，且涂料的量不同，加热时间也是不一样的，因而本技术方案中，涂料烧结固化的工艺参数不局限于上述具体值，在实际生产过程中可以根据需要进行调整。

在上述任一技术方案中，所述步骤S20还包括：步骤S202：对所述锅本体的内壁面进行喷砂处理，使所述锅本体的内壁面上形成粗糙层，并清扫所述粗糙层上的颗粒物；步骤S204：对喷砂处理后的所述锅本体进行干燥处理，以除去所述锅本体内部和表面吸附的水分，然后冷却；其中，在所述步骤S206中，将所述涂料喷涂到所述粗糙层的层面上。

在喷涂涂料前，先对锅本体的内壁面进行喷砂处理，使其表面上形成粗糙层，粗糙层在锅本体的内壁面上形成了凹凸不平的结构，这样能够增加耐磨不粘涂层与锅本体之间的接触面积，进而增加耐磨不粘涂层与锅本体之间的结合力，从而进一步降低了耐磨不粘涂层脱落的概率，进一步延长了涂层及锅具的使用寿命；然后清扫粗糙层上的颗粒物，保质粗糙层层面的洁净，以便于涂料的附着；接着再对锅本体进行干燥处理，以除去锅本体内部和表面吸附的水分，然后将锅本体冷却至适宜喷涂的温度，有利于涂料的均匀成膜。

在上述任一技术方案中，在所述步骤S202中，所述粗糙层的粗糙度为10μm～30μm；在所述步骤S204中，干燥温度为100℃～150℃，干燥时间为10min～30min，所述锅本体干燥后冷却至30℃～50℃。

设置粗糙层的粗糙度不小于10μm，能够避免粗糙度过小而起不到提高耐磨不粘涂层与锅本体之间的结合力的作用；设置粗糙层的粗糙度不大于30μm，能够避免粗糙度过大导致锅本体强度严重降低的情况发生。

当然，本领域的技术人员应当理解，粗糙层的粗糙度、锅本体的干燥温度、干燥时间、及涂料喷涂的适宜温度不局限于上述具体值，在实际生产过程中可以根据需要进行调整。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的一些实施例所述的锅具的剖视结构示意图；

图2是图1中A部的放大结构示意图；

图3是本发明一个实施例所述的锅具的制备方法的流程示意图；

图4是本发明另一个实施例所述的锅具的制备方法的流程示意图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1锅具，10锅本体，20耐磨不粘涂层。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述根据本发明一些实施例所述的锅具及其制备方法和烹饪器具。

如图1和图2所示，本发明第一方面的实施例提供的锅具1，包括：锅本体10和耐磨不粘涂层20。

具体地，锅本体10由竹炭或石墨制成；耐磨不粘涂层20附设在锅本体10的内壁面上。

本发明第一方面的实施例提供的锅具1，包括锅本体10和耐磨不粘涂层20，锅本体10由竹炭或石墨制成，因而具有导热快、电磁加热效率高、可实现远红外加热、具有负离子效应等一系列优异的性能；而耐磨不粘涂层20在保证锅具1具有良好的不粘性能的基础上，还具有较高的硬度和优良的耐磨损、耐腐蚀性能，因而不易被刮伤，使用寿命长，同时还能够有效避免因磨损导致竹炭锅本体10或石墨锅本体10表层的粉末脱落的情况发生，从而保证了锅具1的使用可靠性和安全性，延长了锅具1的使用寿命；并使得竹炭锅本体10或石墨锅本体10的致密度可以适当降低，这样通过普通的热压成型工艺或其他工艺即可制备出竹炭锅本体10或石墨锅本体10，从而避免了现有技术中复杂的切削加工等工序，因而显著简化了锅具1的制备工艺，从而降低了产品的生产制造成本，易于广大消费者接受，有利于产品的市场推广。

值得说明的是，竹炭锅或石墨锅具1有一系列的优点：导热性比较快，因而加热快，可以节约能源；导磁性强，因而电磁加热效率高，且在煤气灶、电磁炉、微波炉等烹饪器具中都能够使用；能够产生远红外线效果，使得食物受热均匀，松软可口；并具有负离子效应，能够净化水质、提高PH值，吸附分解大米、蔬菜、水果等所含残留的农药外，又释放出钙、钾、铁、镁等天然矿物质。因此，本申请提供的上述锅具1具有较好的市场前景。

进一步地，耐磨不粘涂层20为陶瓷涂层。

在上述实施例中，陶瓷涂层既具有优异的耐磨、耐腐蚀性能，又具有良好的不粘性能，因而能够满足锅具1的耐磨性和不粘性的需要；同时，陶瓷涂层耐高温，且不会释放出有害物质，因而健康环保，提高了锅具1的安全性；此外，陶瓷涂层与竹炭锅本体10或石墨锅本体10之间的结合力比较强，故而不易脱落，从而进一步延长了锅具1的使用寿命。

进一步地，陶瓷涂层包括：陶瓷底层，附设在锅本体10的内壁面上；和陶瓷面层，附设在陶瓷底层的层面上。其中，陶瓷面层包括无机硅陶瓷涂层；陶瓷底层包括无机硅和部分有机物的混合物。

进一步地，陶瓷底层的致密度高于陶瓷面层的致密度。

优选地，陶瓷底层的厚度为10μm～35μm；陶瓷面层的厚度为10μm～25μm。

在上述实施例中，陶瓷涂层包括陶瓷底层和陶瓷面层，陶瓷底层作为过渡层附设在锅本体10的内壁面上，能够提高陶瓷涂层与锅本体10之间的结合力，进而降低陶瓷涂层脱落的概率；陶瓷面层附设在陶瓷底层的层面上，具有较高的硬度和良好的耐磨耐腐蚀性能，能够有效避免陶瓷涂层被刮伤，避免了竹炭锅基体或石墨锅基体裸露在外，从而延长了陶瓷涂层和锅具1的使用寿命。

陶瓷涂层的底层和面层主要为无机硅陶瓷涂层。其中，陶瓷面层主要为无机硅，而底层为无机硅和部分有机物的混合物，即底层的主要成分为无机硅，还包含几种有机物，其作为陶瓷涂层与锅本体之间的过渡层，可以提高整个陶瓷涂层与锅本体之间的结合力。

此外，陶瓷涂层的底层和面层主要为无机硅陶瓷涂层，即制备陶瓷涂层的陶瓷涂料的主要成分为SiO₂(无机二氧化硅)，SiO₂是较常用的无机涂料，取材容易，制备方便，因而能够进一步降低产品成本；同时，SiO₂加热后不会释放出对人体健康存在隐患的物质，既健康又环保。具体地，可以采用溶胶-凝胶法制备的二氧化硅，该工艺较为成熟，且制备出的二氧化硅纯度较高。

陶瓷底层的致密度高于陶瓷面层的致密度，使得陶瓷涂层不易被磨透，保证了整个陶瓷涂层具有较高的耐腐蚀性能，具有较长的使用寿命。

将陶瓷底层的厚度控制在10μm～35μm的范围内，既能够保证陶瓷涂层与锅本体10之间的结合力，又能够避免陶瓷涂层过厚导致成本过高的情况发生；将陶瓷面层的厚度控制在10μm～25μm的范围内，既能够保证陶瓷涂层具有优异的耐磨耐腐蚀性能，以避免陶瓷涂层被刮伤导致锅具1基体裸露在外的情况发生，又能够避免陶瓷涂层过厚导致成本过高或影响锅具1加热效率的情况发生。

进一步地，锅具1还包括：粗糙层，锅本体10的内壁面上形成有粗糙层，且耐磨不粘涂层20附设在粗糙层的层面上。

优选地，粗糙层的粗糙度为10μm～30μm。

在上述实施例中，粗糙层的设置，使得锅本体10的内壁面上形成凹凸不平的结构，这样能够增加耐磨不粘涂层20与锅本体10之间的接触面积，进而增加耐磨不粘涂层20与锅本体10之间的结合力，从而进一步降低了耐磨不粘涂层20脱落的概率，进一步延长了锅具1的使用寿命。

设置粗糙层的粗糙度不小于10μm，能够避免粗糙度过小而起不到提高耐磨不粘涂层20与锅本体10之间的结合力的作用；设置粗糙层的粗糙度不大于30μm，能够避免粗糙度过大导致锅本体10强度严重降低的情况发生。

进一步地，锅本体10为热压成型的一体式结构，且锅本体10的致密度为1.5g/cm³～1.8g/cm³。

锅本体10为热压成型的一体式结构，即锅本体10通过热压一体成型，有效地保证了锅本体10的强度，且通过控制成型过程中的参数能够合理调整锅本体10的致密度，以调整锅本体10的性能；此外，热压成型工艺十分成熟，比较适于粉末状原料的成型。具体地，将竹炭粉或石墨粉放入模具中，在一定温度和一定压力下加热保温，即可制备出锅本体10的初胚，然后放入高温炉中烧结(最高温度可达1300℃)，去除锅本体10表面的杂质等，并保证锅本体10内部固化成型，即可完成锅本体10的制备。

由于后续工艺中会在锅本体10的内壁面上制备具有高耐磨耐腐蚀性能的耐磨不粘涂层20，因而制备出的锅本体10的致密度为1.5g/cm³～1.8g/cm³即可，相对于现有技术，有效降低了锅本体10的致密度，这样一方面降低了锅本体10的生产制造难度，进而降低了锅本体10的生产制造成本；另一方面也便于在锅本体10上加工制备粗糙层，从而为陶瓷涂层提供更好的粘附力，以进一步提高陶瓷涂层与锅本体10之间的结合力。

在上述任一实施例中，锅本体10的厚度为5mm～12mm。

设置锅本体10的厚度不小于5mm，能够避免锅本体10过薄导致锅本体10易被磨透而降低锅具1使用寿命的情况发生；设置锅本体10的厚度不大于12mm，能够避免锅本体10过厚导致加热速度过慢的情况发生。

本发明第二方面的实施例提供的烹饪器具，包括如第一方面实施例中任一项的锅具1。

本发明第二方面的实施例提供的烹饪器具，因包括有第一方面实施例中任一项的锅具1，因而具有上述实施例中任一项的有益效果，在此不再赘述。

在上述实施例中，烹饪器具为电饭煲或电压力锅。

锅具1为电饭煲的内胆或电压力锅的内胆，当然，锅具1也可以直接为煎烤盘或煎炒锅等烹饪器具。

如图3和图4所示，本发明第三方面的实施例提供的锅具1的制备方法，包括：

步骤S10：用竹炭或石墨制备锅本体10；

步骤S20：在锅本体10的内壁面上制备耐磨不粘涂层20。

本发明第三方面的实施例提供的锅具1的制备方法，用竹炭或石墨制备锅本体10，使得锅具1具有导热快、电磁加热效率高、可实现远红外加热、具有负离子效应等一系列优异的性能；然后在锅本体10的内壁面上制备耐磨不粘涂层20，在保证锅具1具有良好的不粘性能的基础上，还具有较高的硬度和优良的耐磨损、耐腐蚀性能，因而不易被刮伤，使用寿命长，同时还能够有效避免因磨损导致竹炭锅本体10或石墨锅本体10表层的粉末脱落，从而保证了锅具1的使用可靠性和安全性，延长了锅具1的使用寿命；并使得竹炭锅本体10或石墨锅本体10的致密度可以适当降低，这样通过普通的热压成型工艺或其他工艺即可制备出竹炭锅本体10或石墨锅本体10，从而避免了现有技术中复杂的切削加工等工序，因而显著简化了锅具1的制备工艺，从而降低了产品的生产制造成本，易于广大消费者接受，有利于产品的市场推广。

其中，如图4所示，步骤S20具体包括：

步骤S206：将涂料喷涂到锅本体10的内壁面上；

步骤S208：将喷涂有涂料的锅本体10送入鼓风干燥通道炉中，使涂料烧结固化，形成耐磨不粘涂层20。

进一步地，涂料为陶瓷涂料。

进一步地，涂料的主剂包括SiO₂。

在上述实施例中，先将涂料喷涂到锅本体10的内壁面上，使涂料均匀地覆盖锅本体10的内壁面；然后将涂有涂料的锅本体10送入鼓风干燥通道炉中，使涂料烧结固化，即可在锅本体10的内壁面上形成耐磨不粘涂层20，工艺简单，而且制备出的涂层具有较好的质量。

涂料为陶瓷涂料，则制备出的耐磨不粘涂层20为陶瓷涂层，既具有优异的耐磨、耐腐蚀性能，又具有良好的不粘性能，因而能够满足锅具1的耐磨性和不粘性的需要；同时，陶瓷涂层耐高温，且不会释放出有害物质，因而健康环保，提高了锅具1的安全性；此外，陶瓷涂层与竹炭锅本体10或石墨锅本体10之间的结合力比较强，故而不易脱落，从而进一步延长了锅具1的使用寿命。

涂料的主剂包括SiO₂，即该涂料的主要成分为SiO₂，SiO₂是较常用的无机涂料，取材容易，制备方便，因而能够进一步降低产品成本；同时，SiO₂加热后不会释放出对人体健康存在隐患的物质，既健康又环保。具体地，可以采用溶胶-凝胶法制备的二氧化硅，该工艺较为成熟，且制备出的二氧化硅纯度较高。

进一步地，如图4所示，步骤S206具体包括：

步骤S2062：在锅本体10的内壁面上喷涂底油，使锅本体10的内壁面上形成陶瓷底层；

步骤S2064：在底油的层面上喷涂面油，使陶瓷底层的层面上形成陶瓷面层。

优选地，在步骤S2062中，陶瓷底层的厚度为10μm～35μm；在步骤S2064中，陶瓷面层的厚度为10μm～25μm。

在上述实施例中，先在锅本体10的内壁面上喷涂底油，然后在底油的层面上喷涂面油，则底油固化后形成陶瓷底层，作为过渡层附设在锅本体10的内壁面上，能够提高陶瓷涂层与锅本体10之间的结合力，进而降低陶瓷涂层脱落的概率；而面油固化后形成陶瓷面层，附设在陶瓷底层的层面上，具有较高的硬度和良好的耐磨耐腐蚀性能，能够有效避免陶瓷涂层被刮伤，避免了竹炭锅基体或石墨锅基体裸露在外，从而延长了陶瓷涂层和锅具1的使用寿命。

将陶瓷底层的厚度控制在10μm～35μm的范围内，既能够保证陶瓷涂层与锅本体10之间的结合力，又能够避免陶瓷涂层过厚导致成本过高的情况发生；将陶瓷面层的厚度控制在10μm～25μm的范围内，既能够保证陶瓷涂层具有优异的耐磨耐腐蚀性能，以避免陶瓷涂层被刮伤导致锅具1基体裸露在外的情况发生，又能够避免陶瓷涂层过厚导致成本过高或影响锅具1加热效率的情况发生。

进一步地，如图4所示，步骤S208具体包括：

步骤S2082：在第一设定温度下加热第一设定时间，以除去涂料中的溶剂；

步骤S2084：在第二设定温度下加热第二设定时间，以使涂料固化，形成耐磨不粘涂层20；

其中，第一设定温度小于第二设定温度。

优选地，在步骤S2082中，第一设定温度为40℃～80℃，第一设定时间为5min～10min；在步骤S2084中，第二设定温度为260℃～300℃，第二设定时间为10min～20min。

在上述实施例中，先把锅本体10放在低温下加热一段时间，以除去涂料中的溶剂，然后再放在高温下固化烧结，这样能够保证涂料均匀地收缩固化，以避免溶剂来不及溢出而被裹在涂层中形成缺陷，导致涂层强度降低的情况发生。

本公司的技术人员通过多次试验和分析发现，阶梯形烘烤过程能够在锅本体10的内壁面上形成均匀的涂膜，避免升温过快导致涂层出现裂纹、气泡等失效现象；而低温区的加热温度和加热时间决定了溶剂的挥发速率和去除程度，高温区的加热温度和加热时间决定了涂料的固化速率和固化程度，二者综合决定了最终形成的涂层的硬度、耐磨性等性能。

当然，本领域的技术人员应当理解，不同成分的涂料，其溶剂的挥发温度和涂料的固化温度是不同的，且涂料的量不同，加热时间也是不一样的，因而本技术方案中，涂料烧结固化的工艺参数不局限于上述具体值，在实际生产过程中可以根据需要进行调整。

进一步地，如图4所示，步骤S20还包括：

步骤S202：对锅本体10的内壁面进行喷砂处理，使锅本体10的内壁面上形成粗糙层，并清扫粗糙层上的颗粒物；

步骤S204：对喷砂处理后的锅本体10进行干燥处理，以除去锅本体10内部和表面吸附的水分，然后冷却；

其中，在步骤S206中，将涂料喷涂到粗糙层的层面上。

优选地，在步骤S202中，粗糙层的粗糙度为10μm～30μm；在步骤S204中，干燥温度为100℃～150℃，干燥时间为10min～30min，锅本体10干燥后冷却至30℃～50℃。

在喷涂涂料前，先对锅本体10的内壁面进行喷砂处理，使其表面上形成粗糙层，粗糙层在锅本体10的内壁面上形成了凹凸不平的结构，这样能够增加耐磨不粘涂层20与锅本体10之间的接触面积，进而增加耐磨不粘涂层20与锅本体10之间的结合力，从而进一步降低了耐磨不粘涂层20脱落的概率，进一步延长了涂层及锅具1的使用寿命；然后清扫粗糙层上的颗粒物，保质粗糙层层面的洁净，以便于涂料的附着；接着再对锅本体10进行干燥处理，以除去锅本体10内部和表面吸附的水分，然后将锅本体10冷却至适宜喷涂的温度，有利于涂料的均匀成膜。

设置粗糙层的粗糙度不小于10μm，能够避免粗糙度过小而起不到提高耐磨不粘涂层20与锅本体10之间的结合力的作用；设置粗糙层的粗糙度不大于30μm，能够避免粗糙度过大导致锅本体10强度严重降低的情况发生。

当然，本领域的技术人员应当理解，粗糙层的粗糙度、锅本体10的干燥温度、干燥时间、及涂料喷涂的适宜温度不局限于上述具体值，在实际生产过程中可以根据需要进行调整。

下面结合本申请的一个具体实施例来详细描述本申请的锅具的制备方法。

采用细微的竹炭(或石墨)粉，并添加少量的粘结剂、脱模剂等成分，混合均匀，填入高温模具内，在一定的温度和压力下加热保温，热压成型制备出锅本体的初胚；

将锅本体的初胚放入高温炉内，在高温下完成烧结固化，得到锅本体；

采用100-150#的玻璃砂，在喷气气流压力为2-4kgf/cm²的条件下，对锅本体的内壁面进行喷砂处理，使其表面获得10-15μm的表面粗糙度；

将其表面残留的粉末颗粒等吹干净；

将锅体放入干燥设备中，在100-150℃的条件下干燥10-15min，确保其内部和表层的水分充分挥发；

将锅本体冷却至30-50℃；

在锅本体的内壁面上喷涂黑色底油，随后在该底油的层面上再喷涂一层面油，整个耐磨不粘涂层的主要成分为无机SiO₂；

最后，将喷涂有涂料的锅本体放入鼓风干燥通道炉中进行烧结和固化，其中，溶剂挥发阶段的温度为40-80℃，时间为5-10min，涂料固化阶段的温度为260-300℃，时间为10-20min。

经测试，制备的陶瓷涂层的底层厚度为10-35μm，面层厚度为10-25μm，其表面硬度高达9H，结合力高达5B，在2.5kg载荷的平板耐磨测试试验中，磨损次数可达到5000次以上。

综上所述，本发明提供的锅具，包括锅本体和耐磨不粘涂层，锅本体由竹炭或石墨制成，因而具有导热快、电磁加热效率高、可实现远红外加热、具有负离子效应等一系列优异的性能；而耐磨不粘涂层在保证锅具具有良好的不粘性能的基础上，还具有较高的硬度和优良的耐磨损、耐腐蚀性能，因而不易被刮伤，使用寿命长，同时还能够有效避免因磨损导致竹炭锅本体或石墨锅本体表层的粉末脱落的情况发生，从而保证了锅具的使用可靠性和安全性，延长了锅具的使用寿命；并使得竹炭锅本体或石墨锅本体的致密度可以适当降低，这样通过普通的热压成型工艺或其他工艺即可制备出竹炭锅本体或石墨锅本体，从而避免了现有技术中复杂的切削加工等工序，因而显著简化了锅具的制备工艺，从而降低了产品的生产制造成本，易于广大消费者接受，有利于产品的市场推广。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种锅具，其特征在于，包括：

锅本体，所述锅本体由竹炭或石墨制成；和

耐磨不粘涂层，附设在所述锅本体的内壁面上。

2.根据权利要求1所述的锅具，其特征在于，

所述耐磨不粘涂层为陶瓷涂层。

3.根据权利要求2所述的锅具，其特征在于，所述陶瓷涂层包括：

陶瓷底层，附设在所述锅本体的内壁面上；和

陶瓷面层，附设在所述陶瓷底层的层面上。

4.根据权利要求3所述的锅具，其特征在于，

所述陶瓷底层的致密度高于所述陶瓷面层的致密度。

5.根据权利要求3所述的锅具，其特征在于，

所述陶瓷面层包括无机硅陶瓷涂层；

所述陶瓷底层为无机硅和部分有机物的混合物。

6.根据权利要求3所述的锅具，其特征在于，

所述陶瓷底层的厚度为10μm～35μm；

所述陶瓷面层的厚度为10μm～25μm。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的锅具，其特征在于，还包括：

粗糙层，所述锅本体的内壁面上形成有所述粗糙层，且所述耐磨不粘涂层附设在所述粗糙层的层面上。

8.根据权利要求7所述的锅具，其特征在于，

所述粗糙层的粗糙度为10μm～30μm。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的锅具，其特征在于，

所述锅本体为热压成型的一体式结构，且所述锅本体的致密度为1.5g/cm³～1.8g/cm³。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的锅具，其特征在于，

所述锅本体的厚度为5mm～12mm。

11.一种烹饪器具，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的锅具。

12.一种锅具的制备方法，用于制备如权利要求1至10中任一项所述的锅具，其特征在于，包括：

步骤S10：用竹炭或石墨制备锅本体；

步骤S20：在所述锅本体的内壁面上制备耐磨不粘涂层。

13.根据权利要求12所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述步骤S20具体包括：

步骤S206：将涂料喷涂到所述锅本体的内壁面上；

步骤S208：将喷涂有涂料的所述锅本体送入鼓风干燥通道炉中，使所述涂料烧结固化，形成所述耐磨不粘涂层。

14.根据权利要求13所述的锅具的制备方法，其特征在于，

所述涂料为陶瓷涂料。

15.根据权利要求14所述的锅具的制备方法，其特征在于，

所述涂料的主剂包括SiO₂。

16.根据权利要求14所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述步骤S206具体包括：

步骤S2062：在所述锅本体的内壁面上喷涂底油，使所述锅本体的内壁面上形成陶瓷底层；

步骤S2064：在所述底油的层面上喷涂面油，使所述陶瓷底层的层面上形成陶瓷面层。

17.根据权利要求16所述的锅具的制备方法，其特征在于，

在所述步骤S2062中，所述陶瓷底层的厚度为10μm～35μm；

在所述步骤S2064中，所述陶瓷面层的厚度为10μm～25μm。

18.根据权利要求13所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述步骤S208具体包括：

步骤S2082：在第一设定温度下加热第一设定时间，以除去所述涂料中的溶剂；

步骤S2084：在第二设定温度下加热第二设定时间，以使所述涂料固化，形成所述耐磨不粘涂层；

其中，所述第一设定温度小于所述第二设定温度。

19.根据权利要求18所述的锅具的制备方法，其特征在于，

在所述步骤S2082中，所述第一设定温度为40℃～80℃，所述第一设定时间为5min～10min；

在所述步骤S2084中，所述第二设定温度为260℃～300℃，所述第二设定时间为10min～20min。

20.根据权利要求13至19中任一项所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述步骤S20还包括：

步骤S202：对所述锅本体的内壁面进行喷砂处理，使所述锅本体的内壁面上形成粗糙层，并清扫所述粗糙层上的颗粒物；

步骤S204：对喷砂处理后的所述锅本体进行干燥处理，以除去所述锅本体内部和表面吸附的水分，然后冷却；

其中，在所述步骤S206中，将所述涂料喷涂到所述粗糙层的层面上。

21.根据权利要求20所述的锅具的制备方法，其特征在于，

在所述步骤S202中，所述粗糙层的粗糙度为10μm～30μm；

在所述步骤S204中，干燥温度为100℃～150℃，干燥时间为10min～30min，所述锅本体干燥后冷却至30℃～50℃。