CN110870677A - 一种提高炊具表面易洁性的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于炊具技术领域，具体涉及一种提高炊具表面易洁性的处理方法，包括以下步骤：将易洁粉体与金属包覆粉体混合，得到复合粉体；将复合粉体加工至炊具表面，以使覆盖至炊具表面的金属包覆材料熔融并包覆易洁材料，得到易洁层；对易洁层的表面进行封孔材料的渗透修饰，并在易洁层的表面形成膜层；对膜层进行磨削处理，以暴露易洁粉体。经过本发明的处理方法处理后的炊具结构上的优势使功能层不易磨损，同时，改变了易洁材料只在表面存在的方式，也改变了只有表面有易洁性能的现象，即使当表层被磨损，新露出的包覆材料可同样提供易洁性能；另外，炊具使用过程中无毒无害。
Description
技术领域
本发明属于炊具技术领域，具体涉及一种提高炊具表面易洁性的处理方法。
背景技术
不粘炊具每年有过亿的需求，目前是通过不粘涂层的表面效果来实现易洁效果，例如，公开号为CN201888715U的专利文献公开了具有防垢性能的炊具容器，容器的内表面涂有至少一层防垢层，防垢层为硅树脂涂层；硅树脂涂层表面硬度强度低，不耐金属铲磨，表面极易被划伤破坏，其易洁效果随着不粘涂层的失效而失去。
因此，现有的不粘涂层具有以下不足之处：
一、表面不粘在高温高湿(爆炒、铁铲、钢丝球等厨房烹饪习惯)下的持久性差，易洁效果易失效；
二、有机涂层容易出现干烧高温挥发有毒有害的风险。
发明内容
基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种提高炊具表面易洁性的处理方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种提高炊具表面易洁性的处理方法，包括以下步骤：
将易洁粉体与金属包覆粉体混合，得到复合粉体；
将复合粉体加工至炊具表面，以使覆盖至炊具表面的金属包覆材料熔融并包覆易洁材料，得到易洁层；
对易洁层的表面进行封孔材料的渗透修饰，并在易洁层的表面形成膜层；
对膜层进行磨削处理，以暴露易洁粉体。
作为优选方案，所述易洁粉体选用表面自由能低于40的粉体或者自润滑粉体。
作为优选方案，所述易洁粉体选用石墨、碳颗粒、氮化硅、碳化硅、金属硅、氧化硅、六方氮化硼、氧化钇、氧化锆中的一种或多种的组合。
作为优选方案，所述易洁粉体的粒径为100～500目。
作为优选方案，所述金属包覆粉体选用钛、银、铜、钼或铁。
作为优选方案，所述易洁粉体与金属包覆粉体的重量比为1：(2～6)。
作为优选方案，所述将复合粉体加工至炊具表面的方式为热喷涂或熔覆。
作为优选方案，所述封孔材料为硅溶胶、钛溶胶或锆溶胶。
作为优选方案，所述封孔材料的表面自由能低于40。
作为优选方案，所述膜层的厚度小于5μm。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明的提高炊具表面易洁性的处理方法，经过处理后的炊具表面整体功能层结构上采用框架、内嵌、铆销结构，材料分别选择高强度硬度、低表面自由能、低摩擦、低分子量。
功能层包括三个部分：
1)包覆材料形成的金属结构为框架，提供耐刮擦所需要的高硬度和高强度；
2)被包覆易洁材料内嵌，提供低表面自由能和低摩擦系数耐磨，防粘易洁；
3)封孔材料：渗透孔隙，形成铆销结构增加强度并提供耐腐蚀性，防止孔蚀和被溶液渗透后在加热时膨胀压破坏结构。同时，采用低表面自由能材料封孔，还可以提供初始易洁效果。
经过本发明的处理方法处理后的炊具结构上的优势使功能层不易磨损，同时，改变了易洁材料只在表面存在的方式，也改变了只有表面有易洁性能的现象，即使当表层被磨损，新露出的包覆材料可同样提供易洁性能；另外，炊具使用过程中无毒无害。
附图说明
图1是本发明实施例的提高炊具表面易洁性的处理方法得到的炊具表面功能层的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
本发明实施例的提高炊具表面易洁性的处理方法，包括以下步骤：
(1)将易洁粉体与金属包覆粉体按重量比1：(2～6)混合，得到复合粉体；具体地，易洁粉体选用表面自由能低于40的粉体或者自润滑粉体，例如：选用石墨、碳颗粒、氮化硅、碳化硅、金属硅、氧化硅、六方氮化硼、氧化钇、氧化锆中的一种或多种的组合。另外，易洁粉体的选材上可以考虑以下几个方面：
一、表面自由能选择低于40，金属的表面能大多在40以上，如铜44、铁46；
二、整体呈电中性、不易产生静电、不易产生氢键受体等；
三、材料加工至100～500目粒径的超细粉体，促进晶体双电层增厚，降低表面能；
四、石墨、氮化硼等拟六方层状晶体结构材料，具有自润滑性能，降低摩擦系数。
其中，金属包覆粉体选用钛、银、铜、钼或铁。
(2)将复合粉体加工至炊具表面，以使覆盖至炊具表面的金属包覆材料熔融并包覆易洁材料，得到易洁层。具体地，将复合粉体加工至炊具表面的方式为热喷涂或熔覆。其中，表面金属熔融但还保持基本结构，外表面的包覆材料熔融，使得粉体颗粒与基材、粉体颗粒与粉体颗粒之间得以相互粘结形成强度结构框架；内表面粉体颗粒受到保护，抑制温度过高引起材料气化，同时减弱高温态下暴露在空气中会过度氧化问题；使易洁粉体在整体结构内呈均匀分散分布。
(3)对易洁层的表面进行封孔材料的渗透修饰，并在易洁层的表面形成膜层。具体地，在易洁层表面采用硅溶胶、钛溶胶、锆溶胶等封孔材料在表面封孔修饰，渗透孔隙，形成铆销结构，并形成薄膜结构(即膜层)，其厚度<5μm。
(4)对膜层进行磨削处理，去除多余溶胶，以暴露被包覆的易洁粉体。
如图1所示，通过本发明实施例的处理方法使得在炊具0的表面构成不粘层，包括包覆的金属材料1、被包覆的易洁材料2和封孔材料3。
本发明实施例的不粘层与传统的聚四氟乙烯不粘层的硬度强度对比：
1、硬度提高应在5倍以上，强度提高应在10倍以上。
2、目前行业最广泛不粘涂层使用的聚四氟乙烯树脂，维氏硬度20HV左右，抗压强度25℃时，约130，200℃时降为约30Mpa，超过400℃有毒；本发明采用的是用金属材料做框架结构，硬度和抗压强度≥原材料，远远大于聚四氟乙烯树脂涂层的树脂材料。例如：选用的钛合金包覆材料维氏硬度≥300HV，抗压强度≥400Mpa，且600℃以下保持机械性能，硬度是15倍，200℃抗压强度是13倍。
本发明的提高炊具表面易洁性的处理方法，经过处理后的炊具表面整体功能层结构上采用框架、内嵌、铆销结构，材料分别选择高强度硬度、低表面自由能、低摩擦、低分子量。
功能层包括三个部分：
1)包覆材料形成的金属结构为框架，提供耐刮擦所需要的高硬度和高强度；
2)被包覆易洁材料内嵌，提供低表面自由能和低摩擦系数耐磨，防粘易洁；
3)封孔材料：渗透孔隙，形成铆销结构增加强度并提供耐腐蚀性，防止孔蚀和被溶液渗透后在加热时膨胀压破坏结构。同时，采用低表面自由能材料封孔，还可以提供初始易洁效果。
经过本发明的处理方法处理后的炊具结构上的优势使功能层不易磨损，同时，改变了易洁材料只在表面存在的方式，也改变了只有表面有易洁性能的现象，即使当表层被磨损，新露出的包覆材料可同样提供易洁性能；另外，炊具使用过程中无毒无害。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将易洁粉体与金属包覆粉体混合，得到复合粉体；
将复合粉体加工至炊具表面，以使覆盖至炊具表面的金属包覆材料熔融并包覆易洁材料，得到易洁层；
对易洁层的表面进行封孔材料的渗透修饰，并在易洁层的表面形成膜层；
对膜层进行磨削处理，以暴露易洁粉体。
2.根据权利要求1所述的一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，所述易洁粉体选用表面自由能低于40的粉体或者自润滑粉体。
3.根据权利要求2所述的一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，所述易洁粉体选用石墨、碳颗粒、氮化硅、碳化硅、金属硅、氧化硅、六方氮化硼、氧化钇、氧化锆中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求2所述的一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，所述易洁粉体的粒径为100～500目。
5.根据权利要求1所述的一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，所述金属包覆粉体选用钛、银、铜、钼或铁。
6.根据权利要求1所述的一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，所述易洁粉体与金属包覆粉体的重量比为1：(2～6)。
7.根据权利要求1所述的一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，所述将复合粉体加工至炊具表面的方式为热喷涂或熔覆。
8.根据权利要求1所述的一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，所述封孔材料为硅溶胶、钛溶胶或锆溶胶。
9.根据权利要求8所述的一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，所述封孔材料的表面自由能低于40。
10.根据权利要求1所述的一种提高炊具表面易洁性的处理方法，其特征在于，所述膜层的厚度小于5μm。
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