CN108968628A - 螺杆和料理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电热电器技术领域，公开了一种螺杆和料理设备，所述螺杆包括基体(1)和形成在基体(1)的至少部分表面上的不粘涂层(2)，所述不粘涂层(2)包括硬质化合物和聚合物的混合层。本发明的螺杆具有防粘、表面硬度高、耐磨、易清洁、耐腐蚀、涂层与基体间结合力高、降噪等优点。

Description

螺杆和料理设备
技术领域
本发明涉及电热电器技术领域，具体涉及一种螺杆和包括该螺杆的料理设备。
背景技术
目前，高端的榨汁机、原汁机、破壁机等小家电，主要是通过螺杆对食材等高速挤压、研磨等方式进行加工，榨出果汁。现有的螺杆大多采用不锈钢或者陶瓷作为基体材质，但是，不锈钢材质的螺杆在长期使用后，会与果汁中的酸性物质发生反应而氧化，生产铁锈，极大的影响了消费者体验，并且，果汁中一些吸附性较强的色素、果粒等会污染不锈钢表面，并且难以清洗，长期使用就会对不锈钢表面造成破坏，不锈钢螺杆相对于陶瓷等材质的表面硬度较低，耐磨性略差，也会影响降低其使用寿命；而陶瓷材质的螺杆也有很多缺点，比如陶瓷本身的脆性，使得螺杆在长久高速旋转挤压后，内部产生微观裂纹，慢慢形成宏观裂纹而失效，此外，陶瓷材料孔隙率较高，果汁等容易浸入这些孔隙内，不容易清洗，陶瓷螺杆也会被污染进而影响以后的榨汁，使用户的体验效果降低。
而一般的易清洁不粘涂层包括氟树脂、陶瓷不粘涂层，虽能解决螺杆不易清洗的问题，但是因其制备方法及涂层本身属性限制了其在螺杆上的应用，如该涂层表面硬度太低，易脱落失效，涂层与基体间结合力较低、制备流程较复杂等问题。
因此，制备一种表面硬度高、耐磨、易清洁、耐腐蚀、涂层与基体间结合力高的螺杆已成为业界急需解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种螺杆和料理设备，该螺杆具有防粘、表面硬度高、耐磨、易清洁、耐腐蚀、涂层与基体间结合力高、降噪等优点。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种螺杆，所述螺杆包括基体和形成在基体的至少部分表面上的不粘涂层，所述不粘涂层包括硬质化合物和聚合物的混合层。
第二方面，本发明提供了一种料理设备，该料理设备包括壳体和设置在壳体中用于挤压、研磨食物的螺杆，所述螺杆为本发明所述的螺杆。
本发明采用等离子喷涂技术，在不锈钢或者陶瓷螺杆表面制备一层硬质化合物(如陶瓷)与聚合物(如氟树脂)的复合涂层，该涂层具有良好的易清洁、疏水性功能，并且该涂层表面硬度远高于一般的304/430等不锈钢，耐磨性优异，并且涂层与基材之间结合力高，通过该技术制备的螺杆，解决了不锈钢、陶瓷螺杆不易清洁，不锈钢螺杆易生锈、表面硬度低等问题，显著提升了消费者体验，提升了螺杆的使用寿命。
具体地，本发明的螺杆上形成的不粘涂层厚度为30-500μm，表面硬度为350-550HV(优选450-550HV，而不锈钢表面硬度一般为200HV左右)，表面润湿角为90-120°，涂层与基体间结合力为35-50MPa(优选40-50MPa)，涂层为硬质化合物粒子与聚合物粒子互相累积而成，因此该不粘涂层为层状结构，即每一微小层中都均匀分布有硬质化合物与聚合物，其中硬质化合物粒子主要提供高的硬度及耐磨性，聚合物提供易清洁和不粘性。另外硬质化合物与聚合物的混合涂层具有良好的耐酸碱腐蚀功能，长期工作过程中，涂层不会出现因水果蔬菜产生的酸碱而失效的现象。同时，不粘涂层的内部具有一定的微观孔隙，孔隙率为3-10％，这种具有一定孔隙的涂层制备在螺杆上工作时，可产生一定的吸音降噪功能，使用该涂层后，平均声功率级在75-80db(未喷涂不粘涂层时为75-80db)的基础上降低3-6db。
附图说明
图1是本发明的螺杆的结构示意图。
图2是本发明制备例1得到的改性PFA粉末的微观形貌图。
图3是现有PFA粉末的微观形貌图。
图4是半球面十点法测试中传感器布点位置主视图，其中，1’-10’分别为相应的十个传感器，r为半球面的半径。
图5是半球面十点法测试中传感器布点位置俯视图，其中，1’-10’分别为相应的十个传感器。
附图标记说明
1为基体，2为不粘涂层，3为打砂层，8为测量表面，9为待测工件。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，如图1所示，本发明提供了一种螺杆，所述螺杆包括基体1和形成在基体1的至少部分表面上的不粘涂层2，所述不粘涂层2包括硬质化合物和聚合物的混合层。其中，该硬质化合物和聚合物的混合层为由硬质化合物粉末和聚合物粉末的混合粉末形成的涂层，即硬质化合物/聚合物涂层。
优选情况下，在基体1的全部表面上形成有不粘涂层2。其中，基体1的材质为不锈钢材质或陶瓷材质。
优选情况下，所述硬质化合物为氧化铝、氧化钛、氧化铜、氧化银、氧化铁、碳化硅、氮化硅、碳化钨和氮化钨中的至少一种。
优选情况下，所述聚合物为PTFE和/或PFA。
优选情况下，所述不粘涂层2中，所述聚合物与所述硬质化合物的重量比为1：2-6，进一步优选为1：3-5。
优选情况下，所述不粘涂层2的厚度为30-500μm，进一步优选为50-300μm，更进一步优选为100-250μm。
优选情况下，在基体1和不粘涂层2间设置有打砂层3。
优选情况下，所述打砂层3的表面粗糙度为Ra 2-10μm。
优选情况下，所述不粘涂层2由包括以下步骤的方法制备得到：
(1)将基体1表面进行打砂处理和脱脂处理，以在基体1表面上形成打砂层3；
(2)将硬质化合物粉末和聚合物粉末混合，得到粉末混合物，将粉末混合物进行等离子喷涂处理，以在打砂层3表面形成不粘涂层2。
其中，步骤(1)中，对于打砂处理和脱脂处理的方法没有特别的限定，可以分别为本领域常用的各种方法。例如，打砂处理的方法包括：采用60-150目的砂粒(如玻璃砂、棕钢砂、黑棕玉、白刚玉、金刚砂等)，控制喷气气流压力为0.2-0.9MPa，所得到的打砂层3的表面粗糙度为Ra 2-10μm。在打砂处理之后，需将基体内表面残留的细微粉末颗粒等除去，对于除去的方法没有特别的限定，可以用高压气流吹干净也可以通过水洗除去，此均为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。例如，脱脂处理的方法可以依次包括碱洗、酸洗、水洗和高温烘干(如200-450℃烘干10-15min)。
其中，步骤(2)中，优选地，在进行等离子喷涂处理之前，将步骤(1)得到的基体表面预热至100-150℃。
优选情况下，在步骤(2)中，所述硬质化合物为氧化铝、氧化钛、氧化铜、氧化银、氧化铁、碳化硅、氮化硅、碳化钨和氮化钨中的至少一种。前述各硬质化合物均可通过商购获得。
优选地，所述硬质化合物粉末的粒径D50为2-200nm，进一步优选为10-100nm。
优选地，80％以上进一步优选90％以上的所述硬质化合物粉末的球形度为70-100％，进一步优选为90-99％。
优选地，所述硬质化合物粉末的流动性为10-30s/50g，进一步优选为10-20s/50g。
优选情况下，在步骤(2)中，所述聚合物粉末为PTFE粉末和/或PFA粉末。
优选地，80％以上进一步优选90％以上的所述聚合物粉末的球形度为70％-99％，进一步优选为90-99％。
优选地，所述聚合物粉末的粒径D50为5-200μm，进一步优选为20-100μm，更进一步优选为40-100μm，再进一步优选为45-60μm。
优选地，所述聚合物粉末的流动性为10-25s/50g，进一步优选为10-20s/50g。
优选地，所述聚合物粉末的纯度为90％-99.99％，进一步优选为99％-99.9％。
其中，本领域技术人员应该理解的是，球形度为与颗粒相同体积的球体的表面积和该颗粒的表面积的比值，球的球形度等于1，其它凸体球形度小于1。80％以上的所述聚合物粉末的球形度为70％-99％，是指任意取样的聚合物粉末中，球形度为70％-99％的聚合物粉末的颗粒的数目或概率占该取样中全部聚合物粉末的颗粒的数目比例或概率比例为80％以上。
其中，所述聚合物粉末为进行了特殊的流化改性处理得到的聚合物粉末，优选情况下，满足前述参数条件的聚合物粉末由包括以下步骤的方法制备得到：
(a)将普通聚合物粉末(如普通PTFE粉末和/或普通PFA粉末，可通过商购获得)、粘结剂、润滑剂和水混合，制备浆料；
(b)将浆料进行喷雾干燥处理。
优选地，步骤(a)中，以浆料的重量为基准，聚合物粉末的含量为30-60重量％，进一步优选为38-55重量％；粘结剂的含量为0.2-2重量％，进一步优选为0.2-0.5重量％；润滑剂的含量为0.5-3重量％，进一步优选为1-3重量％；水的含量为35-68重量％，进一步优选为42-60重量％。
优选地，步骤(a)中，所述粘结剂为聚乙烯醇、聚氯乙烯和聚丙烯酸脂中的至少一种。
优选地，步骤(a)中，所述润滑剂为甘油、石蜡和石墨中的至少一种。
优选地，步骤(b)中，所述喷雾干燥处理的方式为气流雾化干燥，所述气流雾化干燥的条件包括：雾化压力为0.3-0.6MPa，进一步优选为0.3-0.5MPa；雾化气流流量为1-4m3/h，进一步优选为1-3m3/h；进口温度为200-400℃，进一步优选为300-350℃；出风口温度为50-200℃，进一步优选为50-150℃。
优选情况下，在步骤(2)中，所述粉末混合物中，所述聚合物粉末与所述硬质化合物粉末的重量比为1：2-6，进一步优选为1：3-5。
优选情况下，在步骤(2)中，所述等离子喷涂处理的条件包括：喷涂功率为25-45kW，进一步优选为30-40kW；喷涂距离为60-100mm，进一步优选为85-95mm；喷涂角度为70-90°，进一步优选为75-85°；粉末送粉量为3.5-10g/min，进一步优选为5-7g/min；(聚合物粉末的喷涂温度为300-350℃，进一步优选为315-335℃；硬质化合物的喷涂温度为2800-3200℃，进一步优选为2900-3100℃，前述温度在等离子喷涂过程中自动控制)；喷涂电流为550-600A，进一步优选为570-580A；喷涂厚度为30-500μm，进一步优选为50-300μm，更进一步优选为100-250μm；主气为氩气、辅气为氢气，氢气流量为2-6L/min，进一步优选为3-5L/min；氩气流量为25-35L/min，进一步优选为28-32L/min。
其中，在进行等离子喷涂处理之前，可以将各粉末混合后先搅拌1-2h，然后在100-120℃烘干1-1.5h。
第二方面，本发明提供了一种料理设备，该料理设备包括壳体和设置在壳体中用于挤压、研磨食物的螺杆，所述螺杆为本发明所述的螺杆。
优选情况下，该料理设备为榨汁机、原汁机或破壁机。
以下将通过制备例和实施例对本发明进行详细描述。以下制备例和实施例中，如无特别说明，所用的各材料均可商购获得，所用的各方法均为本领域的常用方法。
采用激光粒度分析仪(购自厦门科王电子有限公司，型号为KW510)测定粉末的粒径D50。
采用颗粒图像分析仪(购自珠海欧美克仪器有限公司，型号为PIP8.1)测定粉末颗粒的球形度。
根据GB1482-84采用霍尔流速计测定粉末的流动性。
采用自动旋光仪(购自爱拓中国，型号为AP-300)测定粉末的纯度。
采用接触角测量仪(购自深圳市鑫衡森贸易有限公司，型号为XHSCAZ-2)测定原始接触角和摩擦后接触角，测量范围为0-180°。
普通PFA粉末购自大金氟涂料(上海)有限公司，粒径D50为15μm，95％的粉末的球形度为18％，流动性为78s/50g，纯度为94％。
普通PTFE粉末购自大金氟涂料(上海)有限公司，粒径D50为28μm，96％的粉末的球形度为22％，流动性为64s/50g，纯度为95％。
聚乙烯醇购自上海福思春化工科技有限公司，型号为PVA1788。
聚氯乙烯购自上海纪宁实业有限公司，型号为K55-59。
聚丙烯酸脂购自常州春江化学有公司，型号为SL325。
氧化铝粉末购自北京桑尧科技开发有限公司，粒径D50为25μm，95％的粉末的球形度为95％，流动性为12s/50g。
氧化钛粉末购自北京桑尧科技开发有限公司，粒径D50为22μm，95％的粉末的球形度为92％，流动性为18s/50g。
碳化硅粉末购自北京桑尧科技开发有限公司，粒径D50为34μm，95％的粉末的球形度为94％，流动性为16s/50g。
氮化钨粉末购自北京桑尧科技开发有限公司，粒径D50为42μm，94％的粉末的球形度为96％，流动性为19s/50g。
制备例1
(1)将47.6kg普通PFA粉末、0.4kg聚乙烯醇、2kg甘油和50kg水混合，制备浆料；
(2)将浆料进行气流雾化干燥处理，其中，气流雾化干燥的条件包括：雾化压力为0.4MPa，雾化气流流量为2m3/h，进口温度为320℃，出风口温度为100℃，得到改性PFA粉末S1。
经测定，改性PFA粉末的粒径D50为52μm，96％的粉末的球形度为95％，流动性为15s/50g，纯度为99.9％。该改性PFA粉末的微观形貌图如图2所示。
制备例2
(1)将54.8kg普通PFA粉末、0.2kg聚氯乙烯、3kg石蜡和42kg水混合，制备浆料；
(2)将浆料进行气流雾化干燥处理，其中，气流雾化干燥的条件包括：雾化压力为0.3MPa，雾化气流流量为1m3/h，进口温度为300℃，出风口温度为60℃，得到改性PFA粉末S2。
经测定，改性PFA粉末的粒径D50为46μm，95％的粉末的球形度为93％，流动性为13s/50g，纯度为99.5％。
制备例3
(1)将38.5kg普通PFA粉末、0.5kg聚丙烯酸脂、1kg石墨和60kg水混合，制备浆料；
(2)将浆料进行气流雾化干燥处理，其中，气流雾化干燥的条件包括：雾化压力为0.5MPa，雾化气流流量为3m3/h，进口温度为350℃，出风口温度为140℃，得到改性PFA粉末S3。
经测定，改性PFA粉末的粒径D50为59μm，95％的粉末的球形度为98％，流动性为18s/50g，纯度为99.9％。
制备例4
(1)将32.2kg普通PFA粉末、1kg聚乙烯醇、1.8kg甘油和65kg水混合，制备浆料；
(2)将浆料进行气流雾化干燥处理，其中，气流雾化干燥的条件包括：雾化压力为0.58MPa，雾化气流流量为3.9m3/h，进口温度为210℃，出风口温度为52℃，得到改性PFA粉末S4。
经测定，改性PFA粉末的粒径D50为42μm，90％的粉末的球形度为75％，流动性为12s/50g，纯度为96％。
制备例5
(1)将58kg普通PFA粉末、1.8kg聚乙烯醇、0.6kg甘油和39.6kg水混合，制备浆料；
(2)将浆料进行气流雾化干燥处理，其中，气流雾化干燥的条件包括：雾化压力为0.32MPa，雾化气流流量为3.2m3/h，进口温度为390℃，出风口温度为195℃，得到改性PFA粉末S5。
经测定，改性PFA粉末的粒径D50为98μm，88％的粉末的球形度为90％，流动性为24s/50g，纯度为99.7％。
制备例6
按照制备例1的方法，不同的是，将普通PFA粉末替换为普通PTFE粉末，得到改性PTFE粉末。
经测定，改性PTFE粉末的粒径D50为56μm，94％的粉末的球形度为94％，流动性为17s/50g，纯度为99.8％。
实施例1
本实施例用于说明本发明的螺杆。
(1)将螺杆不锈钢基体进行预处理，其中预处理的方法包括：a)在55℃温度下除油8分钟；b)用去离子水清洗；c)100℃烘干5min；d)采用60-80目的棕钢砂，在0.6MPa的喷气气流压力下对基体全部表面进行喷砂处理使其表面粗糙度为Ra 3μm，然后用气流将基体表面残留的粉末颗粒吹干净；e)用40重量％的NaOH溶液在80℃下碱洗1分钟；f)用20重量％的硝酸溶液中和3分钟；g)用去离子水清洗后，300℃下烘干12分钟；
(2)将步骤(1)得到的基体表面预热至120℃；
(3)将150kg氧化铝粉末和50kg改性PFA粉末S1混合，在110℃烘干1h，得到粉末混合物，将粉末混合物进行等离子喷涂处理，以在基体表面形成不粘涂层；其中，等离子喷涂处理的条件包括：喷涂功率为35kW，喷涂距离为90mm，喷涂角度为80°±1°，粉末送粉量为6g/min，喷涂电流为575A，喷涂厚度为180μm，主气为氩气、辅气为氢气，氢气流量为4L/min，氩气流量为30L/min。
实施例2
本实施例用于说明本发明的螺杆。
(1)将螺杆陶瓷基体进行预处理，其中预处理的方法包括：a)在55℃温度下除油8分钟；b)用去离子水清洗；c)100℃烘干5min；d)采用60-80目的棕钢砂，在0.8MPa的喷气气流压力下对基体全部表面进行喷砂处理使其表面粗糙度为Ra 6μm，然后用气流将基体表面残留的粉末颗粒吹干净；e)用40重量％的NaOH溶液在80℃下碱洗1分钟；f)用20重量％的硝酸溶液中和3分钟；g)用去离子水清洗后，375℃下烘干11分钟；
(2)将步骤(1)得到的基体表面预热至100℃；
(3)将250kg氧化钛粉末和50kg改性PFA粉末S2混合，在100℃烘干1.5h，得到粉末混合物，将粉末混合物进行等离子喷涂处理，以在基体表面形成不粘涂层；其中，等离子喷涂处理的条件包括：喷涂功率为30kW，喷涂距离为85mm，喷涂角度为76°±1°，粉末送粉量为7g/min，喷涂电流为570A，喷涂厚度为150μm，主气为氩气、辅气为氢气，氢气流量为3L/min，氩气流量为28L/min。
实施例3
本实施例用于说明本发明的螺杆。
(1)将螺杆不锈钢基体进行预处理，其中预处理的方法包括：a)在55℃温度下除油8分钟；b)用去离子水清洗；c)100℃烘干5min；d)采用60-80目的棕钢砂，在0.8MPa的喷气气流压力下对基体全部表面进行喷砂处理使其表面粗糙度为Ra 4μm，然后用气流将基体表面残留的粉末颗粒吹干净；e)用40重量％的NaOH溶液在80℃下碱洗1分钟；f)用20重量％的硝酸溶液中和3分钟；g)用去离子水清洗后，450℃下烘干10分钟；
(2)将步骤(1)得到的基体表面预热至150℃；
(3)将200kg氧化铝粉末和50kg改性PFA粉末S3混合，在100℃烘干1.5h，得到粉末混合物，将粉末混合物进行等离子喷涂处理，以在基体表面形成不粘涂层；其中，等离子喷涂处理的条件包括：喷涂功率为40kW，喷涂距离为95mm，喷涂角度为84°±1°，粉末送粉量为5g/min，喷涂电流为580A，喷涂厚度为250μm，主气为氩气、辅气为氢气，氢气流量为5L/min，氩气流量为32L/min。
实施例4
按照实施例1的方法，不同的是，等离子喷涂处理所用的改性PFA粉末用改性PFA粉末S4代替。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，等离子喷涂处理所用的改性PFA粉末用改性PFA粉末S5代替。
实施例6
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(3)中，粉末混合物为100kg氧化铝粉末和50kg改性PFA粉末S1的混合物。
实施例7
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(3)中，粉末混合物为300kg氧化铝粉末和50kg改性PFA粉末S1的混合物。
实施例8
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(3)中，粉末混合物为150kg碳化硅粉末和50kg改性PTFE粉末的混合物。
实施例9
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(3)中，粉末混合物为150kg氮化钨粉末和50kg改性PTFE粉末的混合物。
实施例10
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(3)中，等离子喷涂处理的条件包括：喷涂功率为25kW，喷涂距离为70mm，喷涂角度为71°±1°，粉末送粉量为3.5g/min，喷涂电流为600A，喷涂厚度为180μm，主气为氩气、辅气为氢气，氢气流量为4L/min，氩气流量为30L/min。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，使用的PFA粉末为普通PFA粉末(其微观形貌图如图3所示)，在等离子喷涂过程中，普通PFA粉末会堵塞喷枪，导致粉末不能送出，并不能形成涂层。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(3)中形成不粘涂层的方法为：采用普通PFA粉末进行静电喷涂处理，以在基体表面形成PFA不粘涂层，其中，静电喷涂处理的条件包括：采用静电喷枪进行粉末喷涂，电压为35kV，静电电流为15μA，流速压力为0.45MPa，雾化压力为0.4MPa，喷涂涂层厚度为40μm，喷涂完成后，在红外炉中干燥，在120℃低温段干燥10min，在400℃高温段保温20min。
对比例3
采用空气压力喷涂方式喷涂PTFE不粘涂层，该涂层包括底层和面层；底油包括氟树脂、粘结剂、颜料和助剂，面油包括氟树脂、耐磨颗粒和成膜助剂。具体步骤包括：
(1)按照实施例1的步骤(1)对基体进行预处理；
(2)将步骤(1)得到的基体表面预热至85℃；
(3)底油喷涂：喷涂压力为0.3MPa，喷涂角度为70°，喷涂距离为30cm，膜层厚度为20μm，烘干温度为130℃，保温12min；
(4)面油喷涂：喷涂压力为0.4MPa，喷涂角度为70°，喷涂距离为35μm，膜厚为30μm，烘干固化温度为420℃，保温15min。
对比例4
采用空气压力喷涂方式喷涂陶瓷不粘涂层，该涂层包括底层和面层；底油包括粘结剂、颜料和助剂，面油包括氧化硅和氧化铝。具体步骤包括：
(1)按照实施例1的步骤(1)对基体进行预处理；
(2)将步骤(1)得到的基体表面预热至60℃；
(3)底油喷涂：喷涂压力为0.3MPa，喷涂角度为70°，喷涂距离为25cm，膜层厚度为25μm，预干燥温度为70℃，保温10min；
(4)面油喷涂：喷涂压力为0.3MPa，喷涂距离为25cm，喷涂角度为70°，膜层厚度为10μm，喷涂完成后280℃烧结，保温15min。
试验例
1、涂层表面硬度：根据GB/T 9790-1988采用维氏硬度计(购自上海长方光学仪器有限公司，型号为HX-1000)测定各涂层的维氏硬度。结果见表1。
2、涂层结合力：根据G9 8642-88测定涂层结合力。结果见表1。
3、涂层孔隙率：根据中华人民共和国机械行业标准JB/T7509-94测定涂层孔隙率。结果见表1。
4、平均声功率级：采用其高科技声功率测试系统(消声室采用GB6882标准设计)，按照如下方法测定各原汁机(除螺杆不同外，其他部件均相同)的平均声功率级。结果见表1。
测试方法：(1)采用半球面十点法测试，其中，测量面为半球面，半球面半径r为1m，半球面上安装有10个声学传感器，传感器布点位置主视图见图4，传感器布点位置俯视图见图5，其中图4和图5中附图标记8为测量表面，附图标记9为待测工件；(2)噪声频率采集范围上限设定为17kHz；(3)数据采样频率为80kHz；(4)剔除声功率值≤55dB的噪声值(即剔除电机不工作时的噪声)；(5)噪声以声功率级(A计权)噪声平均值标称。
5、耐磨损性和润湿性：根据GB/T 1768-79(89)进行摩擦磨损试验，测定和称量摩擦磨损试验前后的接触角(分别为原始接触角和摩擦后接触角)和重量，根据公式计算失重比，其中，失重比＝(摩擦前重量-摩擦后重量)/摩擦前重量，结果见表2。其中，试验结果显示：本发明的不粘涂层在表面磨损后内部仍具有良好的润湿性，并且只要未露出基体，其润湿性一直保持良好，对PTFE不粘涂层、陶瓷不粘涂层和本发明的不粘涂层这三种样品进行摩擦磨损试验，可以发现：本发明的不粘涂层在摩擦磨损过程中基本没有脱落，不影响使用性能，而PTFE不粘涂层和陶瓷不粘涂层均为片状层间脱落，差异较大。
6、耐酸、碱、盐
耐酸：将浓度为5重量％的醋酸溶液加入至原汁机内胆(内胆中有螺杆)中直至内胆内壁最大刻度水位处，通电连续加热煮沸(保持沸腾状态)10分钟(水量减少时加水)，然后25℃保温浸泡24小时，试验结束后将内胆和螺杆清洗干净，目视检查螺杆表面变化状况，试验后检查表面应无变色、生锈等异常现象。结果见表3。
耐碱：将浓度为0.5重量％的氢氧化钠溶液加入至原汁机内胆(内胆中有螺杆)中直至内胆内壁最大刻度水位处，通电连续加热煮沸(保持沸腾状态)10分钟(水量减少时加水)，然后25℃保温浸泡24小时，试验结束后将内胆和螺杆清洗干净，目视检查螺杆表面变化状况，试验后检查表面应无变色、生锈等异常现象。结果见表3。
耐盐：按照GB6458-86盐雾试验标准测定耐盐性，结果见表3，其中，表3中的数据为220h时表示220h内螺杆表面未出现变色、生锈等异常现象。
表1
注：--表示测不出，下同。
表2
摩擦次数 失重比(％) 原始接触角(°) 摩擦后接触角(°)
实施例1 1000 1.3 106 101
实施例1 2000 2.3 106 99
实施例1 3000 3.2 106 96
实施例2 1000 1.2 104 99
实施例3 1000 1.4 105 97
实施例4 1000 2.2 99 83
实施例5 1000 2.6 96 81
实施例6 1000 1.5 118 110
实施例7 1000 1.6 96 91
实施例8 1000 1.4 105 100
实施例9 1000 1.4 105 101
实施例10 1000 2.6 100 92
对比例1 -- -- -- --
对比例2 1000 6.0 125 90
对比例3 1000 8.9 121 87
对比例4 1000 4.8 110 78
表3
通过表1-3的结果可以看出，本发明的采用等离子喷涂技术制备不粘涂层的方法中，采用特定的硬质化合物粉末和聚合物粉末的混合物能够在基体表面喷涂一层不粘涂层，能够得到性能优异的不粘涂层，且得到的不粘涂层具有表面硬度高、涂层结合力高、耐磨损性能好、润湿性好、降低噪声、耐腐蚀性能好、使用寿命长等优点。
其中，将实施例1与实施例4-5的结果比较可知，当聚合物粉末的粒径D50为45-60μm，80以上％的粉末的球形度为90-99％，流动性为10-20s/50g时，能够进一步提高不粘涂层的表面硬度、涂层结合力、耐磨损性能、润湿性、降噪效果、耐腐蚀性能和使用寿命。
其中，将实施例1与实施例10的结果比较可知，在特定的等离子喷涂处理条件下，能够进一步提高不粘涂层的表面硬度、涂层结合力、耐磨损性能、润湿性、降噪效果、耐腐蚀性能和使用寿命。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种螺杆，其特征在于，所述螺杆包括基体(1)和形成在基体(1)的至少部分表面上的不粘涂层(2)，所述不粘涂层(2)包括硬质化合物和聚合物的混合层。
2.根据权利要求1所述的螺杆，其特征在于，所述硬质化合物为氧化铝、氧化钛、氧化铜、氧化银、氧化铁、碳化硅、氮化硅、碳化钨和氮化钨中的至少一种；和/或
所述聚合物为PTFE和/或PFA；
优选地，所述不粘涂层(2)中，所述聚合物与所述硬质化合物的重量比为1：2-6，进一步优选为1：3-5。
3.根据权利要求1或2所述的螺杆，其特征在于，所述不粘涂层(2)的厚度为30-500μm，优选为50-300μm，进一步优选为100-250μm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的螺杆，其特征在于，在基体(1)和不粘涂层(2)间设置有打砂层(3)；
优选地，所述打砂层(3)的表面粗糙度为Ra 2-10μm。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的螺杆，其特征在于，所述不粘涂层(2)由包括以下步骤的方法制备得到：
(1)将基体(1)表面进行打砂处理和脱脂处理，以在基体(1)表面上形成打砂层(3)；
(2)将硬质化合物粉末和聚合物粉末混合，得到粉末混合物，将所述粉末混合物进行等离子喷涂处理，以在打砂层(3)表面形成不粘涂层(2)。
6.根据权利要求5所述的螺杆，其特征在于，在步骤(2)中，所述硬质化合物为氧化铝、氧化钛、氧化铜、氧化银、氧化铁、碳化硅、氮化硅、碳化钨和氮化钨中的至少一种；
优选地，所述硬质化合物粉末的粒径D50为2-200μm，进一步优选为10-150μm；
优选地，80％以上进一步优选90％以上的所述硬质化合物粉末的球形度为70-100％，进一步优选为90-99％；
优选地，所述硬质化合物粉末的流动性为10-30s/50g，进一步优选为10-20s/50g。
7.根据权利要求5或6所述的螺杆，其特征在于，在步骤(2)中，所述聚合物粉末为PTFE粉末和/或PFA粉末；
优选地，80％以上进一步优选90％以上的所述聚合物粉末的球形度为70％-99％，进一步优选为90-99％；
优选地，所述聚合物粉末的粒径D50为5-200μm，进一步优选为20-100μm，更进一步优选为40-100μm，再进一步优选为45-60μm；
优选地，所述聚合物粉末的流动性为10-25s/50g，进一步优选为10-20s/50g；
优选地，所述聚合物粉末的纯度为90％-99.99％，进一步优选为99％-99.9％。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的螺杆，其特征在于，在步骤(2)中，所述粉末混合物中，所述聚合物粉末与所述硬质化合物粉末的重量比为1：2-6，优选为1：3-5。
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的螺杆，其特征在于，在步骤(2)中，所述等离子喷涂处理的条件包括：喷涂功率为25-45kW，优选为30-40kW；喷涂距离为60-100mm，优选为85-95mm；喷涂角度为70-90°，优选为75-85°；粉末送粉量为3.5-10g/min，优选为5-7g/min；喷涂电流为550-600A，优选为570-580A；喷涂厚度为30-500μm，优选为50-300μm，进一步优选为100-250μm。
10.一种料理设备，其特征在于，该料理设备包括壳体和设置在壳体中用于挤压、研磨食物的螺杆，所述螺杆为权利要求1-9中任意一项所述的螺杆。
11.根据权利要求10所述的料理设备，其特征在于，该料理设备为榨汁机、原汁机或破壁机。
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