CN108652380B - 一种带远红外功能的保温杯、远红外钢及其制备方法 - Google Patents

一种带远红外功能的保温杯、远红外钢及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带远红外功能的保温杯，包括保温杯本体，所述保温杯本体包括第一涂层、第二涂层、防水层、红外光发射层。本发明的有益效果是，使保温杯内的液体通过远红外光照射变成具有远红外光的水。

Description

一种带远红外功能的保温杯、远红外钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及远红外保温杯及其材料的改进，特别是一种带远红外功能的保温杯远、远红外钢及其制备方法。
背景技术
目前，一般的保温杯以树脂和玻璃材质为主，只能用于单纯的盛装食物，并没有保健功效，设计一种能发射远红外光的保温杯是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种带远红外功能的保温杯、远红外钢及其制备方法。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种带远红外功能的保温杯，包括保温杯本体，所述保温杯本体包括第一涂层、第二涂层、防水层、红外光发射层，所述红外光发射层包括钢板、第一空腔、多个纵向钢条、多个圆孔、多个第二空腔、多个第一斜向钢条和多个第二斜向钢条，其中，
所述第一涂层、第二涂层、防水层、钢板从外到内依次叠加形成保温杯本体；
所述钢板的内部设有第一空腔，所述第一空腔设有多个所述纵向钢条，所述多个纵向钢条将第一空腔分成两个相同的避空区，其中一个所述避空区内设有多个所述第一斜向钢条，其中另一个所述避空区内设有多个所述第二斜向钢条；
所述钢板的内部设有多个第二空腔；
所述第一空腔和第二空腔8相连通形成整体的保温区；
所述纵向钢条的表面等距离设有多个所述圆孔。
作为优选，所述纵向钢条的上端固定于第一空腔结构的内部上表面，其下端固定于第一空腔结构的内部下表面。
所述第二空腔为球形空腔；
作为优选，该球形空腔，用于减小钢板整体的重量。
作为优选，多个所述第一斜向钢条相互平行，多个所述第二斜向钢条相互平行；
所述第一斜向钢条与其对应位置的第二斜向钢条相互垂直。
作为优选，所述第一斜向钢条与水平面的夹角为10°-40°。
作为优选，所述第一涂层为印刷层。
作为优选，所述第二涂层为保温层。
一种远红外钢材，所述远红外钢材用于制备上述所述的红外光发射层的钢板、纵向钢条、第一斜向钢条和第二斜向钢条。
作为优选，该钢材包括以下组成：
铁素体：10-16％，
残余奥氏体：12％以下
碳：0.03％～0.55％，
硅：0.05％～2.5％，
锰：2％～4.1％，
铝：1.7％-2％，
氮：0.009％-0.011％，
磷：0.11％以下，
改性远红外性能母粒：0.045％～0.12％、
负载铜的石墨烯粉体：0.03～20％、
氧化钡：5％-10％、
氧化铝：7％-9％、
二氧化硅：10％-15％、
氧化镁：9％-11％、
氧化锆：2％-5％、
氧化钛：0.51％-0.7％、
氧化锰：0.68％-0.7％、
氮化硼：0.4％-0.5％、
活性催化剂：0％-0.1％、
四氧化三铁：1％-3％
硫：0.003％-0.005％。
作为优选，该钢材还包括以下组成：
钒和铊的合计：0.0％～0.3％，
铬、铜、镍、锡和钼的合计：0.0％～1.0％，
硼：0.000％～0.005％，
铈：0.000％～0.005％；
剩余部分为铁和杂质。
作为优选，还包括粘合剂和阻燃剂。
作为优选，所述粘合剂为聚乙二醇、石蜡中的一种或两种。
作为优选，所述阻燃剂为Mg(OH)2阻燃剂或Al(OH)3阻燃剂或Mg(OH)2阻燃剂或聚氯乙烯与十溴二苯乙烷按照重量比为1:3.5-7的比例混合而成。
一种带远红外功能的保温杯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取上述重量成分原料；
步骤二：将铁素体、残余奥氏体、碳、硅、锰、铝、氮、磷、改性远红外性能母粒、负载铜的石墨烯粉体、氧化钡、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锰、氮化硼、四氧化三铁、硫和铁高温烧结，得到成型合金钢；
步骤三：加入活性催化剂后继续热压烧结，最后得到所述远红外钢材；
在步骤二，高温烧结温度为900-1150℃，高温烧结的时间为3-3.5小时。
利用本发明的技术方案制作的一种带远红外功能的保温杯，使保温杯内的液体通过红外光照射变成具有远红外光的水，起到保健功效。
附图说明
图1是本发明所述一种带远红外功能的保温杯的结构示意图；
图2是本发明所述一种带远红外功能的保温杯的局部放大示意图；
图3是本发明所述红外光发射层的侧视剖视图；
图4是本发明所述红外光发射层的主视剖视图；
图5是本发明所述一种远红外钢材的成分重量配比图；
图6是本发明所述一种远红外钢材的制备方法流程图；
图7是本发明所述一种远红外钢材的测试报告；
图中，1、保温杯本体；2、第一涂层；3、第二涂层；4、防水层；5、钢板；6、纵向钢条；7、圆孔；8、第二空腔；9、第一斜向钢条；10、第二斜向钢条；11、避空区。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-4所示，一种带远红外功能的保温杯，包括保温杯本体1，所述保温杯本体1包括第一涂层2、第二涂层3、防水层4、红外光发射层，所述红外光发射层包括钢板5、第一空腔、多个纵向钢条6、多个圆孔7、多个第二空腔8、多个第一斜向钢条9和多个第二斜向钢条10，其中，
所述第一涂层2、第二涂层3、防水层4、钢板5从外到内依次叠加形成保温杯本体；
所述钢板5的内部设有第一空腔，所述第一空腔设有多个所述纵向钢条6，所述多个纵向钢条6将第一空腔分成两个相同的避空区11，其中一个所述避空区11内设有多个所述第一斜向钢条9，其中另一个所述避空区11内设有多个所述第二斜向钢条10；
所述钢板5的内部设有多个第二空腔8；
所述第一空腔和第二空腔8相连通形成整体的保温区；
所述纵向钢条6的表面等距离设有多个所述圆孔7。
所述纵向钢条6的上端固定于第一空腔结构的内部上表面，其下端固定于第一空腔结构的内部下表面。
所述第二空腔8为球形空腔；
该球形空腔，用于减小钢板整体的重量。
多个所述第一斜向钢条9相互平行，多个所述第二斜向钢条10相互平行；
所述第一斜向钢条9与其对应位置的第二斜向钢条10相互垂直。
所述第一斜向钢条9与水平面的夹角为10°-40°。
所述第一涂层2为印刷层。
所述第二涂层3为保温层。
一种远红外钢材，所述远红外钢材用于制备上述所述的红外光发射层的钢板、纵向钢条、第一斜向钢条和第二斜向钢条，如图7所示，该远红外钢材的测试报告显示，4-14mm为远红外波长，报告中钢材在40℃左右就可以发出远红外光，相比陶瓷类远红外发射材料，在50℃-70℃之间发射远红外光，具有更广泛的发射区间相比，陶瓷类远红外发射材料一般最佳的激发温度为62℃。
实施例二：
如图5所示，
该钢材包括以下组成：
铁素体：10％，
残余奥氏体：12％
碳：0.03％，
硅：0.05％，
锰：2％，
铝：1.7％，
氮：0.009％，
磷：0.11％，
改性远红外性能母粒：0.045％、
负载铜的石墨烯粉体：0.03、
氧化钡：5％、
氧化铝：7％、
二氧化硅：10％、
氧化镁：9％、
氧化锆：2％、
氧化钛：0.51％、
氧化锰：0.68％、
氮化硼：0.4％、
四氧化三铁：1％，
硫：0.003％。
剩余部分为铁和杂质。
还包括粘合剂和阻燃剂。
所述粘合剂为聚乙二醇、石蜡中的一种或两种。
所述阻燃剂为Mg(OH)2阻燃剂或Al(OH)3阻燃剂或Mg(OH)2阻燃剂或聚氯乙烯与十溴二苯乙烷按照重量比为1:3.5的比例混合而成。
如图6所示，一种带远红外功能的保温杯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取上述重量成分原料；
步骤二：将铁素体、残余奥氏体、碳、硅、锰、铝、氮、磷、改性远红外性能母粒、负载铜的石墨烯粉体、氧化钡、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锰、氮化硼、四氧化三铁、硫和铁高温烧结，得到成型合金钢；
步骤三：加入活性催化剂后继续热压烧结，最后得到所述远红外钢材；
在步骤二，高温烧结温度为900℃，高温烧结的时间为3小时。
实施例三：
一种远红外钢材，所述远红外钢材用于制备上述所述的红外光发射层的钢板、纵向钢条、第一斜向钢条和第二斜向钢条。
该钢材包括以下组成：
铁素体：16％，
残余奥氏体：12％，
碳：0.55％，
硅：2.5％，
锰：4.1％，
铝：2％，
氮：0.011％，
磷：0.11％，
改性远红外性能母粒：0.12％，
负载铜的石墨烯粉体：20％，
氧化钡：10％，
氧化铝：9％，
二氧化硅：15％，
氧化镁：11％，
氧化锆：5％，
氧化钛：0.7％，
氧化锰：0.7％，
氮化硼：0.5％，
活性催化剂：0.1％，
四氧化三铁：3％，
硫：0.005％。
该钢材还包括以下组成：
钒和铊的合计：0.3％，
铬，铜，镍，锡和钼的合计：1.0％，
硼：0.005％，
铈：0.005％，
剩余部分为铁和杂质。
还包括粘合剂和阻燃剂。
所述粘合剂为聚乙二醇、石蜡中的一种或两种。
所述阻燃剂为Mg(OH)2阻燃剂或Al(OH)3阻燃剂或Mg(OH)2阻燃剂或聚氯乙烯与十溴二苯乙烷按照重量比为1:7的比例混合而成。
一种带远红外功能的保温杯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取上述重量成分原料；
步骤二：将铁素体、残余奥氏体、碳、硅、锰、铝、氮、磷、改性远红外性能母粒、负载铜的石墨烯粉体、氧化钡、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锰、氮化硼、四氧化三铁、硫和铁高温烧结，得到成型合金钢；
步骤三：加入活性催化剂后继续热压烧结，最后得到所述远红外钢材；
在步骤二，高温烧结温度为1150℃，高温烧结的时间为3.5小时。
实施例四：
所述远红外钢材用于制备上述所述的红外光发射层的钢板、纵向钢条、第一斜向钢条和第二斜向钢条。
该钢材包括以下组成：
铁素体：14％，
残余奥氏体：6％，
碳：0.25％，
硅：0.1％，
锰：3％，
铝：1.8％，
氮：0.01％，
磷：0.5％，
改性远红外性能母粒：0.075％，
负载铜的石墨烯粉体：10％，
氧化钡：7％，
氧化铝：8.5％，
二氧化硅：12％，
氧化镁：10％，
氧化锆：3.75％，
氧化钛：0.6％，
氧化锰：0.69％，
氮化硼：0.45％，
活性催化剂：0.05％，
四氧化三铁：1.5％，
硫：0.004％。
该钢材还包括以下组成：
钒和铊的合计：0.2％，
铬，铜，镍，锡和钼的合计：0.7％，
硼：0.003％，
铈：0.002％；
剩余部分为铁和杂质。
还包括粘合剂和阻燃剂。
所述粘合剂为聚乙二醇、石蜡中的一种或两种。
所述阻燃剂为Mg(OH)2阻燃剂或Al(OH)3阻燃剂或Mg(OH)2阻燃剂或聚氯乙烯与十溴二苯乙烷按照重量比为1:5的比例混合而成。
一种带远红外功能的保温杯的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取上述重量成分原料；
步骤二：将铁素体、残余奥氏体、碳、硅、锰、铝、氮、磷、改性远红外性能母粒、负载铜的石墨烯粉体、氧化钡、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锰、氮化硼、四氧化三铁、硫和铁高温烧结，得到成型合金钢；
步骤三：加入活性催化剂后继续热压烧结，最后得到所述远红外钢材；
在步骤二，高温烧结温度为1050℃，高温烧结的时间为3小时。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带远红外功能的保温杯，包括保温杯本体(1)，其特征在于，所述保温杯本体(1)包括第一涂层(2)、第二涂层(3)、防水层(4)、红外光发射层，所述红外光发射层包括钢板(5)、第一空腔、多个纵向钢条(6)、多个圆孔(7)、多个第二空腔(8)、多个第一斜向钢条(9)和多个第二斜向钢条(10)，其中，
所述第一涂层(2)、第二涂层(3)、防水层(4)、钢板(5)从外到内依次叠加形成保温杯本体；
所述钢板(5)的内部设有第一空腔，所述第一空腔设有多个所述纵向钢条(6)，所述多个纵向钢条(6)将第一空腔分成两个相同的避空区(11)，其中一个所述避空区(11)内设有多个所述第一斜向钢条(9)，其中另一个所述避空区(11)内设有多个所述第二斜向钢条(10)；
所述钢板(5)的内部设有多个第二空腔(8)；
所述第一空腔和第二空腔(8)相连通形成整体的保温区；
所述纵向钢条(6)的表面等距离设有多个所述圆孔(7)；
所述纵向钢条(6)的上端固定于第一空腔结构的内部上表面，其下端固定于第一空腔结构的内部下表面；
所述第二空腔(8)为球形空腔；
该球形空腔，用于减小钢板整体的重量；
多个所述第一斜向钢条(9)相互平行，多个所述第二斜向钢条(10)相互平行；
所述第一斜向钢条(9)与其对应位置的第二斜向钢条(10)相互垂直；所述第一斜向钢条(9)与水平面的夹角为10°-40°；
红外光发射层的钢板、纵向钢条、第一斜向钢条和第二斜向钢条均包括以下组成：
铁素体：10％-16％，
残余奥氏体：12％以下
碳：0.03％～0.55％，
硅：0.05％～2.5％，
锰：2％～4.1％，
铝：1.7％-2％，
氮：0.009％-0.011％，
磷：0.11％以下，
改性远红外性能母粒：0.045％～0.12％、
负载铜的石墨烯粉体：0.03～20％、
氧化钡：5％-10％、
氧化铝：7％-9％、
二氧化硅：10％-15％、
氧化镁：9％-11％、
氧化锆：2％-5％、
氧化钛：0.51％-0.7％、
氧化锰：0.68％-0.7％、
氮化硼：0.4％-0.5％、
活性催化剂：0％-0.1％、
四氧化三铁：1％-3％、
硫：0.003％-0.005％。
2.根据权利要求1所述的一种带远红外功能的保温杯，其特征在于，所述第一涂层(2)为印刷层；所述第二涂层(3)为保温层。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种带远红外功能的保温杯，其特征在于，红外光发射层的钢板、纵向钢条、第一斜向钢条和第二斜向钢条还包括以下组成：
钒和铊的合计：0.0％～0.3％，
铬、铜、镍、锡和钼的合计：0.0％～1.0％，
硼：0.000％～0.005％，
铈：0.000％～0.005％；
剩余部分为铁和杂质。
4.根据权利要求3所述的一种带远红外功能的保温杯，其特征在于，还包括粘合剂和阻燃剂，其中，所述粘合剂为聚乙二醇、石蜡中的一种或两种；
所述阻燃剂为Mg(OH)2阻燃剂或Al(OH)3阻燃剂或Mg(OH)2阻燃剂或聚氯乙烯与十溴二苯乙烷按照重量比为1:3.5-7的比例混合而成。
5.一种用于权利要求4所述的带远红外功能的保温杯的远红外钢材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称取上述重量成分原料；
步骤二：将铁素体、残余奥氏体、碳、硅、锰、铝、氮、磷、改性远红外性能母粒、负载铜的石墨烯粉体、氧化钡、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锰、氮化硼、四氧化三铁、硫和铁高温烧结，得到成型合金钢；
步骤三：加入活性催化剂后继续热压烧结，最后得到所述远红外钢材。
6.根据权利要求5所述的一种远红外钢材的制备方法，其特征在于，在步骤二，高温烧结温度为900-1150℃，高温烧结的时间为3-3.5小时。
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