CN108309017A - 锅具及其制备方法和烹饪器具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种锅具及其制备方法和烹饪器具，锅具包括：锅本体和塑料隔热层，锅本体由金属材料制成，锅本体的外表面上设有多个纳米级的孔洞；塑料隔热层附设在锅本体的外表面上，且嵌入多个纳米级的孔洞。本发明提供的锅具，通过在金属锅坯的外表面上附设塑料隔热层，使得锅具兼具金属锅和陶瓷锅的优点，既不容易破损，耐用性较好，又具有良好的保温效果，进而节约电能；且采用纳米成型技术，使得塑料隔热层与金属锅坯紧密结合在一起形成一体式结构，从而提高了塑料隔热层与金属锅坯的结合强度，提高了锅具的耐受性和使用寿命，且能够兼顾锅本体的金属外观质感，也可以简化产品机构件设计，让产品更轻更薄，更具成本效应。

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领域，具体而言，涉及一种锅具、一种锅具的制备方法和包含该锅具的烹饪器具。
背景技术
目前，常用的金属锅由于材料自身的原因散热较快，一旦停止加热温度就开始下降，无法达到良好的保温效果；而陶瓷锅或者碳锅虽然保温效果较好，但容易破损，耐用性较差。
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包括上述锅具的烹饪器具。
本发明的又一个目的在于提供一种上述锅具的制备方法。
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，由金属材料制成，所述锅本体的外表面上设有多个纳米级的孔洞；和塑料隔热层，附设在所述锅本体的外表面上，且嵌入所述多个纳米级的孔洞。
本发明第一方面的实施例提供的锅具，通过在金属锅坯(即锅本体)的外表面上附设塑料隔热层，使得制备出的锅具兼具金属锅和陶瓷锅的优点，既不容易破损，耐用性较好，又具有良好的保温效果，锅具的热量能够直接传递给锅具内部的水或其他烹饪食材而不往外部扩散，进而节约烹饪过程中的电能；且锅本体的外表面上设有多个纳米级的孔洞，塑料隔热层嵌入这些纳米级孔洞(具体可通过纳米成型工艺来实现)，使得塑料隔热层与金属锅坯紧密结合在一起形成一体式结构，从而提高了塑料隔热层与金属锅坯的结合强度，进而提高了锅具的耐受性和使用寿命，且能够兼顾锅本体的金属外观质感，也可以简化产品机构件设计，让产品更轻更薄，更具成本效应。
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，所述孔洞的内壁面凹凸不平。
孔洞的内壁面大致呈锯齿状，形成凹凸不平的不规则形状，增大了塑料隔热层与孔洞的结合面积，使得塑料隔热层难以从孔洞中脱出，从而进一步提高了塑料隔热层与金属锅坯的结合强度，进一步提高了产品的使用可靠性。
在上述任一技术方案中，所述孔洞的直径为20nm-40nm。
设置孔洞的直径不小于20nm，能够避免孔洞过小导致塑料隔热层嵌入金属锅坯过浅致使二者难以紧密结合的情况发生；设置孔洞的直径不大于40nm，能够避免孔洞过大致使金属锅坯强度过低的情况发生。
在上述任一技术方案中，所述塑料隔热层部分覆盖所述锅本体的外底壁，以在所述锅具的底部形成避空槽，使所述锅具的温度传感器或温控器能够与所述锅本体相贴合。
塑料隔热层部分覆盖锅本体的外底壁，以在锅具的底部形成避空槽，即避空槽设置在锅具的底部，且沿塑料隔热层的厚度方向贯穿塑料隔热层，这样保证了温度传感器或温控器能够与金属材质的锅本体相贴合，从而避免了塑料隔热层传热差导致温度传感器或温控器测温不准而影响锅具的控温过程，保证了温度传感器或温控器能够准确测得温度快速反馈，以便进行精确控温。
在上述技术方案中，所述避空槽的为圆形槽，且其圆心为所述锅具的底部中心，其直径为5mm-35mm。
将避空槽设置在锅具底部的中间位置，且直径为5mm-35mm的范围内，既避免了避空槽过小导致温度传感器或温控器的感应探头不能有效地插入其中进而紧贴金属锅本体测温的情况发生，又避免了避空槽过大导致锅具底部散热过快的情况发生。当然，本领域的技术人员应当理解，温度传感器或温控器的形状和大小不尽相同，故而避空槽的形状、尺寸和位置不局限于上述具体值，在实际生产中可以根据需要进行调整。
在上述任一技术方案中，所述锅本体的顶部边沿向外延伸形成锅沿，所述塑料隔热层由所述锅本体的外底壁向上延伸并覆盖所述锅沿；和/或，相邻的所述孔洞之间的区域凹凸不平；和/或，所述锅本体的厚度为1.5mm-5mm；和/或，所述塑料隔热层的厚度为0.5mm-1.5mm。
锅本体顶部设有锅沿，塑料隔热层向上包围至锅沿，即金属锅坯的外表面基本上完全覆盖有塑料隔热层(除去底部的避空区域)，从而进一步减少了锅具散失的热量，进一步提高了锅具的节能保温效果。
除了孔洞的内壁面凹凸不平以外，相邻的孔洞之间的区域也凹凸不平，即塑料隔热层与锅本体接触的表面均凹凸不平，进一步增加了塑料隔热层与金属锅坯的结合面积，从而进一步提高了塑料隔热层与金属锅坯的结合强度，进一步提高了产品的使用可靠性。
设置锅本体的厚度不小于1.5mm，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5mm，能够避免锅本体过厚导致加热速度过慢的情况发生。
设置塑料隔热层的厚度不小于0.5mm，能够避免塑料隔热层过薄致使锅具的保温效果依然较差的情况发生；设置塑料隔热层的厚度不大于1.5mm，能够避免塑料隔热层的厚度过大，导致成本过高或生产周期过长的情况发生。
在上述任一技术方案中，所述锅具为内锅。
锅具作为内锅时，可用于电饭煲、电压力锅等烹饪器具。
本发明第二方面的实施例提供了一种烹饪器具，包括电磁感应线圈和如第一方面实施例所述的锅具，所述电磁感应线圈的磁力线穿过所述锅具的塑料隔热层，以使所述锅具的锅本体感应发热。
本发明第二方面的实施例提供的烹饪器具，其内锅为如第一方面实施例所述的锅具，因而具备上述实施例中任一项所具有的一切有益效果，在此不再赘述；此外，由于锅本体表面的孔洞是纳米级的，这样并不会造成锅本体表面的凹点与凸点和电磁感应线圈的间距不一，进而避免了加热的局部不均。
在上述技术方案中，所述烹饪器具为电饭煲或电压力锅。
本发明第三方面的实施例提供了一种锅具的制备方法，用于制备如第一方面实施例中任一项所述的锅具，包括：步骤S10：采用金属材料制备所述锅具的锅本体；步骤S20：采用纳米成型工艺在所述锅本体的外表面制备塑料隔热层。
本发明第一方面的实施例提供的锅具的制备方法，先采用金属材料制备锅具的锅本体，再采用NMT(Nano Molding Technology，纳米成型技术)的方法在锅本体的外表面上制备塑料隔热层，使得制备出的锅具既不容易破损，耐用性较好，又具有良好的保温效果，锅具的热量能够直接传递给锅具内部的水或其他烹饪食材而不往外部扩散，进而节约烹饪过程中的电能；且采用纳米成型技术，使得塑料隔热层与金属锅坯紧密结合在一起形成一体式结构，从而提高了塑料隔热层与金属锅坯的结合强度，进而提高了锅具的耐受性和使用寿命，且能够兼顾锅本体的金属外观质感，也可以简化产品机构件设计，让产品更轻更薄，更具成本效应。
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，在所述步骤S20中，所述塑料隔热层部分覆盖所述锅本体的外底壁，以在所述锅具的底部形成避空槽，使所述锅具的温度传感器或温控器能够与所述锅本体相贴合。
塑料隔热层部分覆盖锅本体的外底壁，以在锅具的底部形成避空槽，即避空槽设置在锅具的底部，且沿塑料隔热层的厚度方向贯穿塑料隔热层，这样保证了温度传感器或温控器的感应探头能够与金属材质的锅本体相贴合，从而避免了塑料隔热层传热差导致温度传感器或温控器测温不准而影响锅具的控温过程，保证了温度传感器能够准确测得温度快速反馈，以便进行精确控温。
在上述技术方案中，优选地，所述避空槽为圆形槽，且其圆心为所述锅具的底部中心，其直径为5mm-35mm。
将避空槽设置在锅具底部的中间位置，且直径为5mm-35mm的范围内，既避免了避空槽过小导致温度传感器或温控器的感应探头不能有效地插入其中进而紧贴金属锅本体测温的情况发生，又避免了避空槽过大导致锅具底部散热过快的情况发生。当然，本领域的技术人员应当理解，温度传感器或温控器的形状和大小不尽相同，故而避空槽的形状、尺寸和位置不局限于上述具体值，在实际生产中可以根据需要进行调整。
在上述任一技术方案中，在所述步骤S10中，采用冲压工艺，用金属板制备所述锅具的锅本体。
采用冲压工艺，用金属板制备锅具的锅本体，即直接对金属板进行冲压成型，得到的冲压件，即为锅具的锅本体，冲压件的重量轻、厚度薄、刚性好，质量稳定，且生产性良好，适合大批量生产，成本低。当然，本领域的技术人员应当理解，也可以采用铸造或其他方式来制备锅具的锅本体，均应在本发明的保护范围内。
在上述任一技术方案中，所述金属板为铝板、不锈钢板或外层为不锈钢的复合板。
金属板为铝板、不锈钢板或外层为不锈钢的复合板，相应的，制得的锅具为铝锅、不锈钢锅或复合锅，导热性良好、强度高、外观优良、取材容易，且健康环保，在高温下不会释放对人体有害的物质。当然，也可以采用其他材质的金属板来制备锅具。具体地，外层为不锈钢的复合板，一般为不锈钢/铝复合板或不锈钢/铜/铝复合板，且不锈钢层为外层。
在上述任一技术方案中，所述步骤S20具体包括：步骤S202：对所述锅本体的表面进行前处理，使所述锅本体的表面产生多个纳米级的孔洞；步骤S204：采用注射成型工艺将隔热塑料直接射出成型在所述锅本体的外表面上，形成所述塑料隔热层。
先对锅本体的表面进行前处理，使锅具锅本体的表面形成大量纳米级的孔洞，然后隔热塑料直接射出，通过注塑进入纳米级的孔洞，以达到金属与塑料的微观物理结合，结合力强，待隔热塑料固化后即形成塑料隔热层，即塑料隔热层可直接成型在金属材质的锅具锅本体表面，简化了工艺，并提高了二者的结合强度。
至于具体的前处理工艺，可以为T处理，也可以为E处理、HK处理、TRI处理等技术。其中，T处理工艺生产效率高，适合不锈钢、铝合金和MIM(MetalInjection Molding，金属注射成形)，适合复杂结构件；E处理工艺生产效率较高，结合强度高，适合复杂结构件，适合挤出铝和压铸铝，时效长达一月以上；HK处理具有超强结合力，制程容易控制，工艺安全环保，塑料选择多样化，金属塑料结合体阳极氧化稳定，适合型材铝、压铸铝，时效一周以上；TRI处理结合强度高，适合复杂结构件，时效长达一月以上，使用的化学品较少。故而，实际生产过程中，应根据产品的具体形状、材质、性能要求等选择合适的前处理工艺。
在上述任一技术方案中，所述步骤S202具体包括：步骤S2024：将所述锅本体放入酸液中浸泡，使所述锅本体的表面产生多个纳米级的孔洞。
在上述技术方案中，所述步骤202具体还包括：步骤S2022：将所述锅本体放入碱液中浸泡；其中，在所述步骤S2024中，将浸泡过碱液的所述锅本体放入酸液中浸泡。
在上述技术方案中，所述步骤202具体还包括：步骤S2026：将浸泡过酸液的所述锅本体放入T液中浸泡。
在上述技术方案中，所述步骤202具体还包括：步骤S2028：用纯水清洗浸泡过T液的所述锅本体，并干燥。
上述技术方案中，采用T处理工艺在锅本体的表面上制备纳米级的孔洞，该工艺较适合铝锅、不锈钢锅或复合锅，且生产效率高，适于批量生产。具体地，在得到锅具的锅本体之后，先将锅本体放入碱液中，浸泡一定时间，除去金属锅本体表面的油脂；然后把锅本体从碱液中取出，放入酸液中，一方面中和掉锅本体上的碱性物质，另一方面在锅本体表面刻蚀出纳米级的孔洞；接着把锅本体从酸液中取出，放入T液中浸泡进行扩孔，在纳米孔的基础上再形成孔径更大的腐蚀孔，且在孔洞内形成纳米接合物质，便于塑料射入填充，并与金属锅本体紧密结合在一起，产生如船锚抛入水中栓柱底材的效果，即锚栓效应；最后把锅本体从T液中取出，放入纯水清洗，清洗后进行干燥，干燥后再进行注塑成型，以便于塑料与金属之间稳定反应。
因此，上述步骤中，金属锅坯经过酸洗(即步骤S2024)后，其表面即形成了多个纳米级的孔洞，即可在金属锅坯上注塑隔热塑料以制备塑料隔热层；而酸洗前的碱洗(即步骤S2022)是为了去除金属锅坯表面的油污，便于酸洗时纳米孔洞的形成；酸洗后的T液浸泡(即步骤S2026)是为了扩孔，即在纳米孔的基础上再形成孔径更大的腐蚀孔，并在孔洞中形成纳米接合物质，以便于塑料射入填充；T液浸泡后的清洗干燥(即步骤S2028)是为了清洗掉其他化学物质，便于塑隔热塑料与纳米接合物质之间发生化学反应；故而，碱洗、T液浸泡和清洗干燥不是必需的步骤，只是进一步优化前处理工艺的效果。
值得说明的是，这里的碱液，指的是呈碱性的溶液，并不一定是NaOH、KOH等碱的溶液。
在上述任一技术方案中，在所述步骤S2022中，所述碱液为1wt％-1.5wt％的氢氧化钠溶液、10wt％-20wt％的硅酸钠溶液、10wt％-20wt％的磷酸钠溶液和10wt％-20wt％的碳酸钠溶液中的一种；其中，浸泡时间为1.5min-2min，所述碱液的温度为35℃-45℃。
该技术方案中，四种碱液均能够对锅具起到有效的清洗作用，清除锅具表面的油污等杂质，便于后续酸洗过程中在锅本体的表面均匀刻蚀出大量的纳米级孔洞。可以理解的是，NaOH的碱性相对较强，故而其浓度相对较低；而硅酸钠溶液、磷酸钠溶液和碳酸钠溶液的碱性相对较弱，故而其浓度相对较高。当然，由于不同的锅具，其材质不尽相同，且含有的油脂的量及种类不尽相同，故而碱液并不局限于上述四种，且其浓度也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。
在碱液中的浸泡时间为1.5min-2min，既保证了锅具锅本体上的油脂能够充分地溶解在碱液中，达到脱脂的目的，又避免了浸泡时间过长而影响产品的生产周期；碱液的温度为35-45℃，保证了碱液与油脂之间的皂化反应具有较高的反应速率，从而提高了油脂去除的速度和效率，有利于节约成本，缩短生产周期。当然，不同的碱液，其成分不尽相同，故而浸泡时间和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。
在上述任一技术方案中，在所述步骤S2024中，所述酸液为1.5wt％-2wt％的硝酸溶液、1.5wt％-2wt％的盐酸溶液和1wt％-1.5wt％的硫酸溶液中的一种；其中，浸泡时间为1.5min-3min，所述酸液的温度为35℃-45℃。
该技术方案中，三种酸液均能够对金属锅本体起到适当的腐蚀作用，在不会影响到锅具锅本体的整体结构的前提下，使锅本体表面形成大量的纳米级的孔洞，从而既保证了锅本体的质量，又保证了后续塑料隔热层的顺利制备；且硝酸溶液、盐酸溶液和硫酸溶液为最常见的三强酸，酸性相对较强，有效保证了纳米级孔洞的形成速度和质量，同时取材容易，可直接在市面上购买，然后根据要求稀释到所需的浓度即可，非常方便，有利于节约成本。
在酸液中的浸泡时间为1.5min-3min，既保证了酸液能够在锅具锅本体表面上刻蚀出大量的纳米级孔洞，又避免了浸泡时间过长而使锅本体结构严重受损的情况发生；酸液的温度为35℃-45℃，保证了酸液的活性，从而保证了酸液与锅本体表面的金属之间能够高效反应，进而保证了纳米级孔洞的形成速率，有利于缩短生产周期。具体地，对于硝酸溶液，其浸泡时间优选为2-3min；对于盐酸溶液，其浸泡时间优选为2-3min；对于硫酸溶液，其浸泡时间优选为1.5-2.5min。当然，不同的酸液，其成分不尽相同，故而浸泡时间和温度不局限于上述具体值，在实际生产过程可以根据需要进行调整。
在上述任一技术方案中，在所述步骤S2026中，所述T液的配方为：质量分数为37％的盐酸溶液占20wt％-50wt％、氯化铵占10wt％-20wt％，其余为纯水；或，质量分数为85％的磷酸溶液占80wt％-85wt％、氯化铵占5wt％-10wt％，其余为纯水；或，氢氧化钠占10wt％-20wt％、氯化铵占5wt％-10wt％，其余为纯水；或，质量分数为37％的盐酸溶液180g/L-230g/L、质量分数为65％的硝酸溶液190g/L-210g/L、质量分数为98％的冰醋酸溶液10g/L-30g/L、质量分数为40％的氢氟酸溶液180g/L-220g/L、十二水磷酸氢二钠10g/L-12g/L、氯化铵20g/L-50g/L，其余为纯水；或，质量分数为37％的盐酸溶液550ml/L-600ml/L、质量分数为65％的硝酸溶液70ml/L-90ml/L、氯化镍8g/L-10g/L、三氯化铁300g/L-350g/L、氯化铵10g/L-30g/L，其余为纯水；其中，浸泡时间为25min-35min，温度为25℃-60℃。
该技术方案中，五种配方的T液，每种配方中的各成分综合作用，因而能够对锅本体表面的纳米级孔洞进行有效的扩孔，在纳米孔的基础上再形成孔径更大的腐蚀孔，并在孔洞中形成一层脂氨酸膜，当隔热塑料射入时，通过高压及脂与胺的化学反应进行交换并融合，填满纳米孔洞，使金属材质的锅本体与塑料隔热层紧密结合在一起，产生有效的锚栓效应，因此有效保证了锅本体与塑料隔热层的结合强度。
值得说明的是，上述五种配方虽然均能够达到扩孔效果，但由于不同的锅具其材质不尽相同，故而扩孔发生的化学反应是不一样的，所以针对具体的材料要选择合适的T液进行扩孔，才能在综合考虑了难易程度、时间、经济成本等因素的情况下，实现利益的最大化。由于本申请是在金属锅本体的外层进行注塑，故扩孔针对的对象主要是锅本体的外表面，而铝锅锅本体的外表面为铝，不锈钢锅和复合锅的外表面为不锈钢，本公司的技术人员经过多次试验和分析后得出，铝锅优选采用前三中配方中的任一种，而不锈钢锅和复合锅则优选采用后两种配方中的任一种。
在T液中的浸泡时间为25min-35min，既保证了T液能够起到有效的扩孔作用，且保证了锅本体表面的纳米级孔洞中基本上都能够形成脂氨酸膜，以保证锅本体各个部位处的塑料隔热层均与金属锅本体牢固结合；又避免了浸泡时间过长导致孔洞过大或生产周期过长的情况发生；T液的温度为25-60℃，则保证了T液的活性，进而保证了T液中的各项化学反应能够高效进行。
当然，由于不同的T液，其成分不尽相同，故而浸泡温度和浸泡时间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。本公司的技术人员经过多次试验和分析后发现：对于第一种配方的T液，其温度优选为40-50℃；对于第二种配方的T液，其温度优选为40-60℃；对于第三中配方的T液，其温度优选为35-50℃；对于第四种配方的T液，其温度优选为30-50℃；对于第五种配方的T液，其温度优选为25-60℃。
值得说明的是，本申请中，质量分数为37％的盐酸溶液即为市售的浓盐酸，质量分数为65％的硝酸溶液即为市售的浓硝酸(HNO3的质量分数约为65％)，质量分数为85％的磷酸溶液即为市售的含85％H3PO4的粘稠状浓溶液，质量分数为98％的冰醋酸溶液即为市售的乙酸质量分数为98％的冰醋酸，质量分数为40％的氢氟酸即为市售的氢氟酸溶液。
在上述任一技术方案中，在所述步骤S2028中，干燥温度为80℃-120℃，干燥时间为5min-10min。
干燥温度为80-120℃，既保证了锅本体表面的水分能够快速挥发，又避免了温度过高导致浪费过多能耗；干燥时间为5min-10min，既保证了锅本体表面的水分能够充分挥发，又避免了时间过长，有利于缩短生产周期。当然，干燥温度和干燥时间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，在所述步骤S204中，所述隔热塑料为PBT，模具温度为140℃-160℃，注射速度为50mm/s-80mm/s，所述塑料隔热层的厚度为0.5mm-1.5mm。
PBT(Polybutylene terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)材料具有强度高、耐疲劳性好、尺寸稳定、蠕变小等优点，在高温条件下也极少有变化，且耐热老化性优良，耐溶剂性好，对水稳定性高，电绝缘性好；此外，成型加工性好，由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程塑料要求低。当然，隔热塑料的材质不局限于上述PBT，也可以为PPS(Polyphenylene sulfide，聚苯硫醚)等塑料，只要具有良好的隔热效果即可，在此不再一一列举，由于这些技术方案均能实现本发明的目的，且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨，因而均应在本发明的保护范围内。
模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大，模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其他工艺温度(熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等)，因此，选择合适的模具温度非常重要；而注射速度影响着模具温度、成型周期等，也非常重要。本领域的技术人员通过多次试验和分析后发现，模具温度在140-160℃的范围内，注射速度在50-80mm/s的范围内时，得到的塑料隔热层性能较好，且表观质量良好。当然，对于不同的隔热塑料，应当在实际生产过程中根据需要调整上述参数，以保证得到的制品的质量。
设置塑料隔热层的厚度不小于0.5mm，能够避免塑料隔热层过薄致使锅具的保温效果依然较差的情况发生；设置塑料隔热层的厚度不大于1.5mm，能够避免塑料隔热层的厚度过大，导致成本过高或生产周期过长的情况发生。
在上述任一技术方案中，在所述步骤S20之后，还包括：步骤S30：对制备有所述塑料隔热层的锅本体进行去应力处理。
在上述技术方案中，优选地，在所述步骤S30中，采用烘烤的方式，对制备有所述塑料隔热层的锅本体进行去应力处理；其中，在所述塑料隔热层形成后的2h-3h内，对所述锅本体进行烘烤，烘烤温度为150℃-180℃，烘烤时间为1h-2h。
在注塑完成后，对锅具进行去应力处理能够有效减少甚至消除金属锅本体及塑料隔热层内部残存的应力，使得锅具内部的结构更加均匀，金属锅本体与塑料隔热层的结合也更加紧密，从而进一步提高了锅具整体的质量。
采用烘烤的方式，既能够减少甚至消除金属锅本体内部的应力，也能够减少甚至消除塑料隔热层内部的应力，因而采取一次去应力处理即可减少甚至消除整个锅具内部的应力，从而缩短了生产周期，降低了生产成本，且便于工业化批量生产。
而本公司的技术人员通过多次试验和分析后发现，在注塑完成后的2h-3h内，对锅具进行烘烤处理，对锅具内部的应力的去除效果最好；将烘烤温度设置在150-180℃的范围内，既保证了能够有效消除金属锅本体和塑料隔热层内部的应力，又避免了温度过高导致塑料隔热层软化或变质等情况的发生，从而保证了锅具的使用可靠性；将烘烤时间设置在1-2h的范围内，既保证了锅具内的应力有充足的时间消除，又避免了浪费过多的能耗。
当然，本领域的技术人员应当理解，不同的锅具，其材质不尽相同，因而烘烤温度和烘烤时间不局限于上述具体值，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是本发明一些实施例所述的锅具的局部结构示意图；
图4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5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；
图6是本发明又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至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10锅本体，20塑料隔热层，30避空槽。
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6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至图3所示，本发明第一方面的实施例提供的锅具，包括锅本体10和塑料隔热层20。
具体地，锅本体10由金属材料制成，锅本体10的外表面上设有多个纳米级的孔洞；塑料隔热层20附设在锅本体10的外表面上，且嵌入多个纳米级的孔洞，如图3所示。
本发明第一方面的实施例提供的锅具，通过在金属锅坯(即锅本体10)的外表面上附设塑料隔热层20，使得制备出的锅具兼具金属锅和陶瓷锅的优点，既不容易破损，耐用性较好，又具有良好的保温效果，锅具的热量能够直接传递给锅具内部的水或其他烹饪食材而不往外部扩散，进而节约烹饪过程中的电能；且锅本体10的外表面上设有多个纳米级的孔洞，塑料隔热层20嵌入这些纳米级孔洞(具体可通过纳米成型工艺来实现)，使得塑料隔热层20与金属锅坯紧密结合在一起形成一体式结构，从而提高了塑料隔热层20与金属锅坯的结合强度，进而提高了锅具的耐受性和使用寿命，且能够兼顾锅本体10的金属外观质感，也可以简化产品机构件设计，让产品更轻更薄，更具成本效应。
进一步地，孔洞的内壁面凹凸不平，如图3所示。
进一步地，相邻的孔洞之间的区域凹凸不平，如图3所示。
优选地，孔洞的直径为20nm-40nm。
孔洞的内壁面凹凸不平，则塑料隔热层20难以从孔洞中脱出，从而进一步提高了塑料隔热层20与金属锅坯的结合强度，进一步提高了产品的使用可靠性。
设置孔洞的直径不小于20nm，能够避免孔洞过小导致塑料隔热层嵌入金属锅坯过浅致使二者难以紧密结合的情况发生；设置孔洞的直径不大于40nm，能够避免孔洞过大致使金属锅坯强度过低的情况发生。
同理，除了孔洞的内壁面凹凸不平以外，相邻的孔洞之间的区域也凹凸不平，即塑料隔热层与锅本体接触的表面均凹凸不平，进一步增加了塑料隔热层与金属锅坯的结合面积，从而进一步提高了塑料隔热层与金属锅坯的结合强度，进一步提高了产品的使用可靠性。
在上述任一实施例中，塑料隔热层20部分覆盖锅本体10的外底壁，以在锅具的底部形成避空槽，使锅具的温度传感器或温控器能够与锅本体相贴合。
优选地，避空槽30的为圆形槽，且其圆心为锅具的底部中心，其直径为5mm-35mm，如图2所示。
塑料隔热层20部分覆盖锅本体10的外底壁，以在锅具的底部形成避空槽，即避空槽30设置在锅具的底部，且沿塑料隔热层20的厚度方向贯穿塑料隔热层20，这样保证了温度传感器或温控器能够与金属材质的锅本体10相贴合，从而避免了塑料隔热层20传热差导致温度传感器或温控器测温不准而影响锅具的控温过程，保证了温度传感器或温控器能够准确测得温度快速反馈，以便进行精确控温。
将避空槽30设置在锅具底部的中间位置，且直径为5mm-35mm(如5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm等)的范围内，既避免了避空槽30过小导致温度传感器或温控器的感应探头不能有效地插入其中进而紧贴金属锅本体10测温的情况发生，又避免了避空槽30过大导致锅具底部散热过快的情况发生。当然，本领域的技术人员应当理解，温度传感器或温控器的形状和大小不尽相同，故而避空槽30的形状、尺寸和位置不局限于上述具体值，在实际生产中可以根据需要进行调整。
在上述任一实施例中，锅本体10的顶部边沿向外延伸形成锅沿，塑料隔热层20由锅本体的外底壁向上延伸并覆盖锅沿，如图1所示。
锅本体10顶部设有锅沿，塑料隔热层20向上包围至锅沿，即金属锅坯的外表面基本上完全覆盖有塑料隔热层20(除去底部的避空区域)，从而进一步减少了锅具散失的热量，进一步提高了锅具的节能保温效果。
在上述任一实施例中，锅本体10的厚度为1.5mm-5mm。
设置锅本体10的厚度不小于1.5mm，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使用寿命的情况发生；设置锅本体10的厚度不大于5mm，能够避免锅本体10过厚导致加热速度过慢的情况发生。
在上述任一实施例中，塑料隔热层20的厚度为0.5mm-1.5mm。
设置塑料隔热层20的厚度不小于0.5mm，能够避免塑料隔热层20过薄致使锅具的保温效果依然较差的情况发生；设置塑料隔热层20的厚度不大于1.5mm，能够避免塑料隔热层20的厚度过大，导致成本过高或生产周期过长的情况发生。
在上述任一实施例中，锅具为内锅。
锅具作为内锅时，可用于电饭煲、电压力锅等烹饪器具。
本发明第二方面的实施例提供的烹饪器具，包括电磁感应线圈和如第一方面实施例的锅具，电磁感应线圈的磁力线穿过锅具的塑料隔热层，以使锅具的锅本体感应发热。
本发明第二方面的实施例提供的烹饪器具，其内锅为如第一方面实施例的锅具，因而具备上述实施例中任一项所具有的一切有益效果，在此不再赘述；；此外，由于锅本体表面的孔洞是纳米级的，这样并不会造成锅本体表面的凹点与凸点和电磁感应线圈的间距不一，进而避免了加热的局部不均。
在上述技术方案中，烹饪器具为电饭煲或电压力锅。
如图4至图6所示，本发明第一方面的实施例提供的锅具的制备方法，包括：
步骤S10：采用金属材料制备锅具的锅本体10；
步骤S20：采用纳米成型工艺在锅本体10的外表面制备塑料隔热层20。
本发明第一方面的实施例提供的锅具的制备方法，先采用金属材料制备锅具的锅本体10，再采用NMT(Nano Molding Technology，纳米成型技术)的方法在锅本体10的外表面上制备塑料隔热层20，使得制备出的锅具既不容易破损，耐用性较好，又具有良好的保温效果，锅具的热量能够直接传递给锅具内部的水或烹饪食材二不往外部扩散，进而节约烹饪过程中的电能；且采用纳米成型技术，使得塑料隔热层20与金属锅坯紧密结合在一起形成一体式结构，从而提高了塑料隔热层20与金属锅坯的结合强度，进而提高了锅具的耐受性和使用寿命，且能够兼顾锅本体10的金属外观质感，也可以简化产品机构件设计，让产品更轻更薄，更具成本效应。
进一步地，在步骤S20中，塑料隔热层20部分覆盖锅本体10的外底壁，以在锅具的底部形成避空槽，使锅具的温度传感器或温控器能够与锅本体相贴合。
优选地，避空槽30为圆形槽，且其圆心为锅具的底部中心，其直径为5mm-35mm(比如5mm、10mm、20mm、35mm)。
塑料隔热层20部分覆盖锅本体10的外底壁，以在锅具的底部形成避空槽，即避空槽30设置在锅具的底部，且沿塑料隔热层20的厚度方向贯穿塑料隔热层20，如图1和图2所示，这样保证了温度传感器或温控器的感应探头能够与金属材质的锅本体10相贴合，从而避免了塑料隔热层20传热差导致温度传感器或温控器测温不准而影响锅具的控温过程，保证了温度传感器能够准确测得温度快速反馈，以便进行精确控温。
将避空槽30设置在锅具底部的中间位置，且直径为5mm-35mm的范围内，既避免了避空槽30过小导致温度传感器或温控器的感应探头不能有效地插入其中进而紧贴金属锅本体10测温的情况发生，又避免了避空槽30过大导致锅具底部散热过快的情况发生。当然，本领域的技术人员应当理解，温度传感器或温控器的形状和大小不尽相同，故而避空槽30的形状、尺寸和位置不局限于上述具体值，在实际生产中可以根据需要进行调整。
在本发明的一些实施例中，在步骤S10中，采用冲压工艺，用金属板制备锅具的锅本体10。
可选地，金属板为铝板、不锈钢板或外层为不锈钢的复合板。
采用冲压工艺，用金属板制备锅具的锅本体10，即直接对金属板进行冲压成型，得到的冲压件，即为锅具的锅本体10，冲压件的重量轻、厚度薄、刚性好，质量稳定，且生产性良好，适合大批量生产，成本低。当然，本领域的技术人员应当理解，也可以采用铸造或其他方式来制备锅具的锅本体10，均应在本发明的保护范围内。
金属板为铝板、不锈钢板或外层为不锈钢的复合板，相应的，制得的锅具为铝锅、不锈钢锅或复合锅，导热性良好、强度高、外观优良、取材容易，且健康环保，在高温下不会释放对人体有害的物质。当然，也可以采用其他材质的金属板来制备锅具。具体地，外层为不锈钢的复合板，一般为不锈钢/铝复合板或不锈钢/铜/铝复合板，且不锈钢层为外层。
在本发明的一个实施例中，进一步地，如图5所示，步骤S20具体包括：
步骤S202：对锅本体10的表面进行前处理，使锅本体10的表面产生多个纳米级的孔洞；
步骤S204：采用注射成型工艺将隔热塑料直接射出成型在锅本体10的外表面上，形成塑料隔热层20。
先对锅本体10的表面进行前处理，使锅具锅本体10的表面形成大量纳米级的孔洞，然后隔热塑料直接射出，通过注塑进入纳米级的孔洞，以达到金属与塑料的微观物理结合，结合力强，待隔热塑料固化后即形成塑料隔热层20，即塑料隔热层20可直接成型在金属材质的锅具锅本体10表面，简化了工艺，并提高了二者的结合强度。
至于具体的前处理工艺，可以为T处理，也可以为E处理、HK处理、TRI处理等技术。其中，T处理工艺生产效率高，适合不锈钢、铝合金和MIM(MetalInjection Molding，金属注射成形)，适合复杂结构件；E处理工艺生产效率较高，结合强度高，适合复杂结构件，适合挤出铝和压铸铝，时效长达一月以上；HK处理具有超强结合力，制程容易控制，工艺安全环保，塑料选择多样化，金属塑料结合体阳极氧化稳定，适合型材铝、压铸铝，时效一周以上；TRI处理结合强度高，适合复杂结构件，时效长达一月以上，使用的化学品较少。故而，实际生产过程中，应根据产品的具体形状、材质、性能要求等选择合适的前处理工艺。
在本发明的另一个实施例中，进一步地，如图6所示，步骤S202具体包括：
步骤S2022：将锅本体10放入碱液中浸泡；
步骤S2024：将浸泡过碱液的锅本体10放入酸液中浸泡；
步骤S2026：将浸泡过酸液的锅本体10放入T液中浸泡；
步骤S2028：用纯水清洗浸泡过T液的锅本体10，并干燥。
上述实施例中，采用T处理工艺在锅本体10的表面上制备纳米级的孔洞，该工艺较适合铝锅、不锈钢锅或复合锅，且生产效率高，适于批量生产。具体地，在得到锅具的锅本体10之后，先将锅本体10放入碱液中，浸泡一定时间，处于金属锅本体10表面的油脂；然后把锅本体10从碱液中取出，放入酸液中，一方面中和掉锅本体10上的碱性物质，另一方面在锅本体10表面刻蚀出纳米级的孔洞；接着把锅本体10从酸液中取出，放入T液中浸泡进行扩孔，在纳米孔的基础上再形成孔径更大的腐蚀孔，且在孔洞内形成纳米接合物质，便于塑料射入填充，并与金属锅本体10紧密结合在一起，产生如船锚抛入水中栓柱底材的效果，即锚栓效应；最后把锅本体10从T液中取出，放入纯水清洗，清洗后进行干燥，干燥后再进行注塑成型，以便于塑料与金属之间稳定反应。经过前处理工艺后，锅本体的表面粗糙度为Ra 2μm-5μm，有利于隔热塑料与锅本体之间的良好结合。
可以理解的是，上述步骤中，金属锅坯经过酸洗(即步骤S2024)后，其表面即形成了多个纳米级的孔洞，即可在金属锅坯上注塑隔热塑料以制备塑料隔热层；而酸洗前的碱洗(即步骤S2022)是为了去除金属锅坯表面的油污，便于酸洗时纳米孔洞的形成；酸洗后的T液浸泡(即步骤S2026)是为了扩孔，即在纳米孔的基础上再形成孔径更大的腐蚀孔，并在孔洞中形成纳米接合物质，以便于塑料射入填充；T液浸泡后的清洗干燥(即步骤S2028)是为了清洗掉其他化学物质，便于塑隔热塑料与纳米接合物质之间发生化学反应；故而，碱洗、T液浸泡和清洗干燥不是必需的步骤，只是进一步优化前处理工艺的效果。
值得说明的是，这里的碱液，指的是呈碱性的溶液，并不一定是NaOH、KOH等碱的溶液。
其中，在步骤S2022中，碱液为1wt％-1.5wt％的氢氧化钠溶液(即氢氧化钠的质量分数为1％-1.5％，如1wt％、1.2wt％、1.5wt％)、10wt％-20wt％的硅酸钠溶液(如10wt％、15wt％、20wt％等)、10wt％-20wt％的磷酸钠溶液(如10wt％、15wt％、20wt％等)和10wt％-20wt％的碳酸钠溶液(如10wt％、15wt％、20wt％等)中的一种。
优选地，在步骤S2022中，浸泡时间为1.5min-2min(比如1.5min、1.8min、2min等)，碱液的温度为35℃-45℃(比如35℃、40℃、45℃等)。
该技术方案中，四种碱液均能够对锅具起到有效的清洗作用，清除锅具表面的油污等杂质，便于后续酸洗过程中在锅本体10的表面均匀刻蚀出大量的纳米级孔洞。可以理解的是，NaOH的碱性相对较强，故而其浓度相对较低；而硅酸钠溶液、磷酸钠溶液和碳酸钠溶液的碱性相对较弱，故而其浓度相对较高。当然，由于不同的锅具，其材质不尽相同，且含有的油脂的量及种类不尽相同，故而碱液并不局限于上述四种，且其浓度也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。
在碱液中的浸泡时间为1.5min-2min，既保证了锅具锅本体10上的油脂能够充分地溶解在碱液中，达到脱脂的目的，又避免了浸泡时间过长而影响产品的生产周期；碱液的温度为35-45℃，保证了碱液与油脂之间的皂化反应具有较高的反应速率，从而提高了油脂去除的速度和效率，有利于节约成本，缩短生产周期。当然，不同的碱液，其成分不尽相同，故而浸泡时间和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。
其中，在步骤S2024中，酸液为1.5wt％-2wt％的硝酸溶液(如1.5wt％、1.8wt％、2.0wt％等)、1.5wt％-2wt％的盐酸溶液(如1.5wt％、1.8wt％、2.0wt％等)和1wt％-1.5wt％的硫酸溶液(如1wt％、1.2wt％、1.5wt％等)中的一种。
优选地，在步骤S2024中，浸泡时间为1.5min-3min(比如1.5min、2min、2.5min、3min等)，酸液的温度为35℃-45℃(比如35℃、40℃、45℃等)。
该技术方案中，三种酸液均能够对金属锅本体10起到适当的腐蚀作用，在不会影响到锅具锅本体10的整体结构的前提下，使锅本体10表面形成大量的纳米级的孔洞，从而既保证了锅本体10的质量，又保证了后续塑料隔热层20的顺利制备；且硝酸溶液、盐酸溶液和硫酸溶液为最常见的三强酸，酸性相对较强，有效保证了纳米级孔洞的形成速度和质量，同时取材容易，可直接在市面上购买，然后根据要求稀释到所需的浓度即可，非常方便，有利于节约成本。
在酸液中的浸泡时间为1.5min-3min，既保证了酸液能够在锅具锅本体10表面上刻蚀出大量的纳米级孔洞，又避免了浸泡时间过长而使锅本体10结构严重受损的情况发生；酸液的温度为35℃-45℃，保证了酸液的活性，从而保证了酸液与锅本体10表面的金属之间能够高效反应，进而保证了纳米级孔洞的形成速率，有利于缩短生产周期。具体地，对于硝酸溶液，其浸泡时间优选为2-3min；对于盐酸溶液，其浸泡时间优选为2-3min；对于硫酸溶液，其浸泡时间优选为1.5-2.5min。当然，不同的酸液，其成分不尽相同，故而浸泡时间和温度不局限于上述具体值，在实际生产过程可以根据需要进行调整。
在步骤S2026中，T液的配方为：
a)质量分数为37％的盐酸(HCl)溶液：20wt％-50wt％(比如20wt％、30wt％、40wt％、50wt％等)，氯化铵(NH4Cl)：10wt％-20wt％(比如10wt％、12wt％、15wt％、18wt％、20wt％等)，其余为纯水(比如：配制100g的T液，需要20-50g市售浓盐酸、10-20g的氯化铵，加纯水补足100g)；
b)质量分数为85％的磷酸(H3PO4)溶液：80wt％-85wt％(比如80wt％、82.5wt％、85wt％等)，氯化铵(NH4Cl)：5wt％-10wt％(比如5wt％、8wt％、10wt％等)，其余为纯水(比如：配制100g的T液，需要80-85g市售磷酸溶液、5-10g的氯化铵，加纯水补足100g)；
c)氢氧化钠(NaOH)：10wt％-20wt％(比如10wt％、15wt％、18wt％、20wt％等)，氯化铵(NH4Cl)占5wt％-10wt％(比如5wt％、8wt％、10wt％等)，其余为纯水(比如：配制100g的T液，需要10-20g的氢氧化钠、5-10g的氯化铵，加纯水补足100g)；
d)质量分数为37％的盐酸(HCl)溶液：180g/L-230g/L(比如180g/L、200g/L、215g/L、230g/L等)，质量分数为65％的硝酸(HNO3)溶液：190g/L-210g/L(比如190g/L、200g/L、210g/L等)，质量分数为98％的冰醋酸(CH3COOH)溶液：10g/L-30g/L(比如10g/L、18g/L、20g/L、25g/L、30g/L等)，质量分数为40％的氢氟酸(HF)溶液：180g/L-220g/L(比如180g/L、190g/L、200g/L、210g/L、220g/L等)，十二水磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)：10g/L-12g/L(比如10g/L、10.5g/L、11g/L、11.5g/L、12g/L等)，氯化铵(NH4Cl)：20g/L-50g/L(比如20g/L、30g/L、40g/L、50g/L等)，其余为纯水(比如：配制1L的T液，需要180-230g市售浓盐酸、190-210g市售浓硝酸、10-30g市售冰醋酸、180-220g市售氢氟酸、10-12g十二水磷酸氢二钠、20-50g氯化铵，加纯水至1L)；
e)质量分数为37％的盐酸(HCl)溶液：550ml/L-600ml/L(比如550ml/L、575ml/L、600ml/L等)、质量分数为65％的硝酸(HNO3)溶液：70ml/L-90ml/L(比如70ml/L、80ml/L、90ml/L等)、氯化镍(NiCl2)：8g/L-10g/L(比如8g/L、9g/L、10g/L等)、三氯化铁(FeCl3)：300g/L-350g/L(比如300g/L、325g/L、350g/L等)，氯化铵(NH4Cl)：10g/L-30g/L(比如10g/L、20g/L、30g/L等)，其余为纯水(比如：配制1L的T液，需要550-600ml市售浓盐酸、70-90ml市售浓硝酸、8-10g氯化镍、300-350g三氯化铁、10-30g氯化铵，加纯水至1L)。
优选地，在步骤S2026中，浸泡时间为25min-35min(比如25min、30min、35min等)，温度为25℃-60℃(如25℃、35℃、40℃、50℃、60℃等)。
该技术方案中，五种配方的T液，每种配方中的各成分综合作用，均能够对锅本体10表面的纳米级孔洞进行有效的扩孔作用，在纳米孔的基础上再形成孔径更大的腐蚀孔，并在孔洞中形成一层脂氨酸膜，当隔热塑料射入时，通过高压及脂与胺的化学反应进行交换并融合，填满纳米孔洞，使金属材质的锅本体10与塑料隔热层20紧密结合在一起，产生有效的锚栓效应，因此有效保证了锅本体10与塑料隔热层20的结合强度。
值得说明的是，上述五种配方虽然均能够达到扩孔效果，但由于不同的锅具其材质不尽相同，故而扩孔发生的化学反应是不一样的，所以针对具体的材料要选择合适的T液进行扩孔，才能在综合考虑了难易程度、时间、经济成本等因素的情况下，实现利益的最大化。由于本申请是在金属锅本体10的外层进行注塑，故扩孔针对的对象主要是锅本体10的外表面，而铝锅锅本体10的外表面为铝，不锈钢锅和复合锅的外表面为不锈钢，本公司的技术人员经过多次试验和分析后得出，铝锅优选采用前三中配方(a、b、c)中的任一种，而不锈钢锅和复合锅则优选采用后两种配方(d、e)中的任一种。
在T液中的浸泡时间为25min-35min，既保证了T液能够起到有效的扩孔作用，且保证了锅本体10表面的纳米级孔洞中基本上都能够形成脂氨酸膜，以保证锅本体10各个部位处的塑料隔热层20均与金属锅本体10牢固结合；又避免了浸泡时间过长导致孔洞过大或生产周期过长的情况发生；T液的温度为25-60℃，则保证了T液的活性，进而保证了T液中的各项化学反应能够高效进行。
当然，由于不同的T液，其成分不尽相同，故而浸泡温度和浸泡时间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。本公司的技术人员经过多次试验和分析后发现：对于第一种配方的T液，其温度优选为40-50℃；对于第二种配方的T液，其温度优选为40-60℃；对于第三中配方的T液，其温度优选为35-50℃；对于第四种配方的T液，其温度优选为30-50℃；对于第五种配方的T液，其温度优选为25-60℃。
值得说明的是，本申请中，质量分数为37％的盐酸溶液即为市售的浓盐酸，质量分数为65％的硝酸溶液即为市售的浓硝酸(HNO3的质量分数约为65％)，质量分数为85％的磷酸溶液即为市售的含85％H3PO4的粘稠状浓溶液，质量分数为98％的冰醋酸溶液即为市售的乙酸质量分数为98％的冰醋酸，质量分数为40％的氢氟酸即为市售的氢氟酸溶液。
其中，在步骤S2028中，干燥温度为80℃-120℃(比如80℃、90℃、100℃、110℃、120℃等)，干燥时间为5min-10min(比如5min、8min、10min等)。
干燥温度为80-120℃，既保证了锅本体10表面的水分能够快速挥发，又避免了温度过高导致浪费过多能耗；干燥时间为5min-10min，既保证了锅本体10表面的水分能够充分挥发，又避免了时间过长，有利于缩短生产周期。当然，干燥温度和干燥时间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。
其中，在步骤S204中，隔热塑料为PBT，模具温度为140℃-160℃(比如140℃、150℃、160℃等)，注射速度为50mm/s-80mm/s(比如50mm/s、60mm/s、70mm/s、80mm/s等)，塑料隔热层20的厚度为0.5mm-1.5mm(比如0.5mm、1mm、1.5mm等)。
PBT(Polybutylene terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)材料具有强度高、耐疲劳性好、尺寸稳定、蠕变小等优点，在高温条件下也极少有变化，且耐热老化性优良，耐溶剂性好，对水稳定性高，电绝缘性好；此外，成型加工性好，由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程塑料要求低。当然，隔热塑料的材质不局限于上述PBT，也可以为PPS(Polyphenylene sulfide，聚苯硫醚)等塑料，只要具有良好的隔热效果即可，在此不再一一列举，由于这些技术方案均能实现本发明的目的，且均没有脱离本发明的设计思想和宗旨，因而均应在本发明的保护范围内。
模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大，模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其他工艺温度(熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等)，因此，选择合适的模具温度非常重要；而注射速度影响着模具温度、成型周期等，也非常重要。本领域的技术人员通过多次试验和分析后发现，模具温度在140-160℃的范围内，注射速度在50-80mm/s的范围内时，得到的塑料隔热层20性能较好，且表观质量良好。当然，对于不同的隔热塑料，应当在实际生产过程中根据需要调整上述参数，以保证得到的制品的质量。
设置塑料隔热层20的厚度不小于0.5mm，能够避免塑料隔热层20过薄致使锅具的保温效果依然较差的情况发生；设置塑料隔热层20的厚度不大于1.5mm，能够避免塑料隔热层20的厚度过大，导致成本过高或生产周期过长的情况发生。
在上述任一实施例中，在步骤S20之后，如图3至图5所示，还包括：
步骤S30：对制备有塑料隔热层20的锅本体10进行去应力处理。
优选地，在步骤S30中，采用烘烤的方式，对制备有塑料隔热层20的锅本体10进行去应力处理。
优选地，在步骤S30中，在塑料隔热层20形成后的2h-3h内(比如2h、2.5h、3h等)，对锅本体10进行烘烤，烘烤温度为150℃-180℃(比如150℃、160℃、170℃、180℃等)，烘烤时间为1h-2h(1h、1.5h、2h等)。
在注塑完成后，对锅具进行去应力处理能够有效减少甚至消除金属锅本体10及塑料隔热层20内部残存的应力，使得锅具内部的结构更加均匀，金属锅本体10与塑料隔热层20的结合也更加紧密，从而进一步提高了锅具整体的质量。
采用烘烤的方式，既能够减少甚至消除金属锅本体10内部的应力，也能够减少甚至消除塑料隔热层20内部的应力，因而采取一次去应力处理即可减少甚至消除整个锅具内部的应力，从而缩短了生产周期，降低了生产成本，且便于工业化批量生产。
而本公司的技术人员通过多次试验和分析后发现，在注塑完成后的2h-3h内，对锅具进行烘烤处理，对锅具内部的应力的去除效果最好；将烘烤温度设置在150-180℃的范围内，既保证了能够有效消除金属锅本体10和塑料隔热层20内部的应力，又避免了温度过高导致塑料隔热层20软化或变质等情况的发生，从而保证了锅具的使用可靠性；将烘烤时间设置在1-2h的范围内，既保证了锅具内的应力有充足的时间消除，又避免了浪费过多的能耗。
当然，本领域的技术人员应当理解，不同的锅具，其材质不尽相同，因而烘烤温度和烘烤时间不局限于上述具体值，实际生产过程中可以根据需要进行调整。
下面结合一些具体实施例来详细描述本申请提供的锅具的制备方法。
实施例一
将厚度为1-2.5mm的铝板冲压成锅具锅本体；
将铝锅锅本体放入1wt％的NaOH溶液中浸泡脱脂，其中，浸泡时间为2min，碱液温度为40℃；
将碱洗后的铝锅锅本体放入1.5wt％的硝酸溶液中浸泡，中和碱洗过程中残留的NaOH，并在铝锅锅坯表面形成纳米级孔洞，其中，浸泡时间为3min，酸液温度为40℃；
将酸洗后的铝锅锅本体放入T液中浸泡，其中，T液的配方为：市售浓盐酸20wt％，氯化铵10wt％，纯水70wt％，浸泡时间为30min，T液温度为45℃；
将铝锅锅本体放入纯水中进行冲洗，然后过炉干燥，其中干燥温度为120℃，干燥时间为8min；
将PBT塑料直接射出成型在铝锅锅本体表面，形成塑料隔热层，其中，模具温度为140℃，注塑速度为60mm/s，塑料隔热层的厚度为0.5mm；
注塑后2-3h内，将锅具置于炉中烘烤，以消除应力，其中，烘烤温度为150℃，烘烤时间为2h。
实施例二
将不锈钢板冲压成锅本体；
将不锈钢锅本体放入20wt％的碳酸钠溶液中浸泡脱脂，其中，浸泡时间为1.5min，碱液温度为40℃；
将碱洗后的不锈钢锅本体放入2wt％的盐酸溶液中浸泡，中和碱洗过程中残留的Na2CO3，并在不锈钢锅坯表面形成纳米级孔洞，其中，浸泡时间为2min，酸液温度为40℃；
将酸洗后的不锈钢锅本体放入T液中浸泡，其中，T液的配方为：市售浓盐酸230g/L，市售浓硝酸210g/L，市售冰醋酸30g/L，市售氢氟酸200g/L，Na2HPO4·12H2O 10g/L，氯化铵50g/L，其余为纯水，浸泡时间为25min，T液温度为40℃；
将不锈钢锅本体放入纯水中进行冲洗，然后过炉干燥，其中干燥温度为120℃，干燥时间为10min；
将PBT塑料直接射出成型在不锈钢锅本体表面，形成塑料隔热层，其中，模具温度为160℃，注塑速度为60mm/s，塑料隔热层的厚度为1mm；
注塑后2-3h内，将锅具置于炉中烘烤，以消除应力，其中，烘烤温度为180℃，烘烤时间为1h。
实施例三
将复合板冲压成锅本体；
将复合锅锅本体放入10wt％的磷酸钠溶液中浸泡脱脂，其中，浸泡时间为2min，碱液温度为40℃；
将碱洗后的不锈钢锅本体放入1.5wt％的硫酸溶液中浸泡，中和碱洗过程中残留的Na3PO4，并在复合锅锅坯表面形成纳米级孔洞，其中，浸泡时间为2min，酸液温度为40℃；
将酸洗后的不锈钢锅本体放入T液中浸泡，其中，T液的配方为：市售浓盐酸550ml/L，市售浓硝酸70ml/L，氯化镍8g/L，三氯化铁300g/L，氯化铵30g/L，其余为纯水，浸泡时间为35min，T液温度为40℃；
将复合锅锅本体放入纯水中进行冲洗，然后过炉干燥，其中干燥温度为120℃，干燥时间为10min；
将PBT塑料直接射出成型在不锈钢锅本体表面，形成塑料隔热层，其中，模具温度为150℃，注塑速度为70mm/s，塑料隔热层的厚度为1.5mm；
注塑后2-3h内，将锅具置于炉中烘烤，以消除应力，其中，烘烤温度为170℃，烘烤时间为2h。
经检测，上述三个具体实施例制得的金属锅具与传统的金属锅具的保温性能对比结果如下：
在两个同样大小的锅具中装2.5L水，一种为普通的金属锅，另外一种为本申请的具有塑料隔热层的保温锅，使用同样的饭煲加热至水沸腾后静置，在室温20℃下测得随时间推移锅具中的水温，如下表：
时间(min) 保温锅(℃) 普通金属锅(℃)
10 92 75
20 85 65
30 78 55
40 71 50
50 68 45
60 65 40
由上表可知，本申请的保温锅中的水在静置一段时间后的温度均高于普通金属锅中的水温，且经测试，本申请的保温锅静置2h后，锅中水的温度仍有48℃，由此可知，本申请提供的锅具的制备方法，显著提高了锅具的保温性能。
综上所述，本发明提供的锅具的制备方法，先采用金属材料制备锅具的锅本体，再采用NMT(Nano Molding Technology，纳米成型技术)的方法在锅本体的外表面上制备塑料隔热层，使得制备出的锅具既不容易破损，耐用性较好，又具有良好的保温效果，锅具的热量能够直接传递给锅具内部的水或烹饪食材二不往外部扩散，进而节约烹饪过程中的电能；且采用纳米成型技术，使得塑料隔热层与金属锅坯紧密结合在一起形成一体式结构，从而提高了塑料隔热层与金属锅坯的结合强度，进而提高了锅具的耐受性和使用寿命，且能够兼顾锅本体的金属外观质感，也可以简化产品机构件设计，让产品更轻更薄，更具成本效应。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”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 (22)

1.一种锅具，其特征在于，包括：
锅本体，由金属材料制成，所述锅本体的外表面上设有多个纳米级的孔洞；和
塑料隔热层，附设在所述锅本体的外表面上，且嵌入所述多个纳米级的孔洞。
2.根据权利要求1所述的锅具，其特征在于，
所述孔洞的内壁面凹凸不平。
3.根据权利要求1所述的锅具，其特征在于，
所述孔洞的直径为20nm-40nm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锅具，其特征在于，
所述塑料隔热层部分覆盖所述锅本体的外底壁，以在所述锅具的底部形成避空槽，使所述锅具的温度传感器或温控器能够与所述锅本体相贴合。
5.根据权利要求4所述的锅具，其特征在于，
所述避空槽为圆形槽，且其圆心为所述锅具的底部中心，其直径为5mm-35mm。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的锅具，其特征在于，
所述锅本体的顶部边沿向外延伸形成锅沿，所述塑料隔热层由所述锅本体的外底壁向上延伸并覆盖所述锅沿；和/或
相邻的所述孔洞之间的区域凹凸不平；和/或
所述锅本体的厚度为1.5mm-5mm；和/或
所述塑料隔热层的厚度为0.5mm-1.5mm。
7.一种烹饪器具，其特征在于，包括电磁感应线圈和如权利要求1至6中任一项所述的锅具，所述电磁感应线圈的磁力线穿过所述锅具的塑料隔热层，以使所述锅具的锅本体感应发热。
8.一种锅具的制备方法，用于制备如权利要求1至6中任一项所述的锅具，其特征在于，包括：
步骤S10：采用金属材料制备锅本体；
步骤S20：采用纳米成型工艺在所述锅本体的外表面制备塑料隔热层。
9.根据权利要求8所述的锅具的制备方法，其特征在于，
在所述步骤S20中，所述塑料隔热层部分覆盖所述锅本体的外底壁，以在所述锅具的底部形成避空槽，使所述锅具的温度传感器或温控器能够与所述锅本体相贴合。
10.根据权利要求9所述的锅具的制备方法，其特征在于，
所述避空槽为圆形槽，且其圆心为所述锅具的底部中心，其直径为5mm-35mm。
11.根据权利要求8至10中任一项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S202：对所述锅本体的表面进行前处理，使所述锅本体的表面产生多个纳米级的孔洞；
步骤S204：采用注射成型工艺将隔热塑料直接射出成型在所述锅本体的外表面上，形成所述塑料隔热层。
12.根据权利要求11所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述步骤S202具体包括：
步骤S2024：将所述锅本体放入酸液中浸泡，使所述锅本体的表面产生多个纳米级的孔洞。
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S202具体还包括：
步骤S2022：将所述锅本体放入碱液中浸泡；
其中，在所述步骤S2024中，将浸泡过碱液的所述锅本体放入酸液中浸泡。
14.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S202具体还包括：
步骤S2026：将浸泡过酸液的所述锅本体放入T液中浸泡。
15.根据权利要求14所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述步骤S202具体还包括：
步骤S2028：用纯水清洗浸泡过T液的所述锅本体，并干燥。
16.根据权利要求12所述的锅具的制备方法，其特征在于，
在所述步骤S2024中，所述酸液为1.5wt％-2wt％的硝酸溶液、1.5wt％-2wt％的盐酸溶液和1wt％-1.5wt％的硫酸溶液中的一种；
其中，浸泡时间为1.5min-3min，所述酸液的温度为35℃-45℃。
17.根据权利要求13所述的锅具的制备方法，其特征在于，
在所述步骤S2022中，所述碱液为1wt％-1.5wt％的氢氧化钠溶液、10wt％-20wt％的硅酸钠溶液、10wt％-20wt％的磷酸钠溶液和10wt％-20wt％的碳酸钠溶液中的一种；
其中，浸泡时间为1.5min-2min，所述碱液的温度为35℃-45℃。
18.根据权利要求14所述的锅具的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2026中，所述T液的配方为：
质量分数为37％的盐酸溶液占20wt％-50wt％、氯化铵占10wt％-20wt％，其余为纯水；或
质量分数为85％的磷酸溶液占80wt％-85wt％、氯化铵占5wt％-10wt％，其余为纯水；或
氢氧化钠占10wt％-20wt％、氯化铵占5wt％-10wt％，其余为纯水；或
质量分数为37％的盐酸溶液180g/L-230g/L、质量分数为65％的硝酸溶液190g/L-210g/L、质量分数为98％的冰醋酸溶液10g/L-30g/L、质量分数为40％的氢氟酸溶液180g/L-220g/L、十二水磷酸氢二钠10g/L-12g/L、氯化铵20g/L-50g/L，其余为纯水；或
质量分数为37％的盐酸溶液550ml/L-600ml/L、质量分数为65％的硝酸溶液70ml/L-90ml/L、氯化镍8g/L-10g/L、三氯化铁300g/L-350g/L、氯化铵10g/L-30g/L，其余为纯水；
其中，浸泡时间为25min-35min，温度为25℃-60℃。
19.根据权利要求15所述的锅具的制备方法，其特征在于，
在所述步骤S2028中，干燥温度为80℃-120℃，干燥时间为5min-10min。
20.根据权利要求11所述的锅具的制备方法，其特征在于，
在所述步骤S204中，所述隔热塑料为PBT，模具温度为140℃-160℃，注射速度为50mm/s-80mm/s，所述塑料隔热层的厚度为0.5mm-1.5mm。
21.根据权利要求8至10中任一项所述的锅具的制备方法，其特征在于，在所述步骤S20之后，还包括：
步骤S30：对制备有所述塑料隔热层的锅本体进行去应力处理。
22.根据权利要求21所述的锅具的制备方法，其特征在于，
在所述步骤S30中，采用烘烤的方式，对制备有所述塑料隔热层的锅本体进行去应力处理；
其中，在所述塑料隔热层形成后的2h-3h内，对所述锅本体进行烘烤，烘烤温度为150℃-180℃，烘烤时间为1h-2h。
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