CN112176336B - 一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法 - Google Patents

一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112176336B
CN112176336B CN202011062397.9A CN202011062397A CN112176336B CN 112176336 B CN112176336 B CN 112176336B CN 202011062397 A CN202011062397 A CN 202011062397A CN 112176336 B CN112176336 B CN 112176336B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
layer
hydrophobic
cladding
pot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011062397.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112176336A (zh
Inventor
刘炳耀
陈健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinotech Group Guangdong Technology Research Co ltd
Original Assignee
Sinotech Group Guangdong Technology Research Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinotech Group Guangdong Technology Research Co ltd filed Critical Sinotech Group Guangdong Technology Research Co ltd
Priority to CN202011062397.9A priority Critical patent/CN112176336B/zh
Publication of CN112176336A publication Critical patent/CN112176336A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112176336B publication Critical patent/CN112176336B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C23C24/103Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/02Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
    • A47J36/025Vessels with non-stick features, e.g. coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62222Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining ceramic coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/005Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides comprising a particular metallic binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/12Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C30/00Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C30/00Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/02Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C30/00Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/04Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing tin or lead
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0005Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with at least one oxide and at least one of carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C23C24/103Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
    • C23C24/106Coating with metal alloys or metal elements only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3284Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/665Local sintering, e.g. laser sintering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法,涉及不粘锅技术领域。本发明提供的激光熔覆疏水疏油锅,锅体的内表面由内至外依次设置有过渡层、第一陶瓷层以及SiO基陶瓷层;其中,过渡层的金属合金粉末以及金属氧化物粉末可与锅体进行良好地结合,第一陶瓷层、SiO基陶瓷层均含有与过渡层相同的材料也含有二氧化硅粉,利用材料的同质性,提高各层的结合力,使锅体的表层逐渐向SiO基陶瓷过渡,同时,二氧化硅的加入有助于提高锅体的硬度;SiO基陶瓷层所用的材料粒径相差较大有利于形成微纳结构,达到疏水疏油的效果。本发明提供的激光熔覆疏水疏油锅的制备方法,工艺简单,适宜工业化生产。

Description

一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法
技术领域
本发明涉及厨具技术领域,尤其涉及一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法。
背景技术
厨具是我们的日常生活中最常使用的物品,虽然现在的厨房都已经装上了油烟机,但油烟机并不是万能的,以炒菜的锅为例,由于国人饮食习惯用油多,因此,锅上特别容易沾有油渍,如不及时清洗干净,时间久了,在锅的边缘容易堆积形成油污,难以清洁不说,还会残留细菌,卫生状况不好,危害人健康。
亟需提供一种易清洁的不粘锅。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何降低不粘锅的清洁难度,提供一种疏水疏油的不粘锅。
为了解决上述问题,本发明提出以下技术方案:
本发明提供一种激光熔覆疏水疏油锅,包括锅体,所述锅体的内表面由内至外依次设置有过渡层、第一陶瓷层、SiO基陶瓷层;按质量百分数计,
所述过渡层的组成包括5-10%Ni-Al合金粉(镍铝合金)、10-20%Al-Si合金粉(铝硅合金)、30-50%氧化铝粉、10-30%氧化锆粉、10-40%氧化钛粉;
所述第一陶瓷层的组成包括10-50%氧化铝粉、25-50%二氧化硅粉、10-30%氧化锆粉、20-50%氧化钛粉、5-20%Ni-Al合金粉;
所述SiO基陶瓷层的组成包括30-50%微米级氧化铝粉(粒径为20-50微米)、10-30%纳米级二氧化硅粉(粒径为20-300纳米)、16-48%纳米级氧化锌粉(粒径为20-300纳米)。
需要说明的是,所述SiO基陶瓷层的表面为微纳结构,是通过将微米级氧化铝粉包覆在纳米级二氧化硅粉以及纳米级氧化锌粉外面,再用激光熔覆的方法,实现的SiO基陶瓷层表面的微纳结构。
其进一步地技术方案为,按质量百分数计,Ni-Al合金粉的粒度为30-100微米,Ni-Al合金粉中的Ni含量为50~75%;Al-Si合金粉的粒度为40-125微米,Al-Si合金粉中的Si含量为10~15%。
除有特殊说明之外,粉末或颗粒的粒径在30-100微米之间。
其进一步地技术方案为,过渡层、第一陶瓷层、SiO基陶瓷层的厚度分别是10-25微米、5-20微米、5-15微米。
其进一步地技术方案为,所述锅体的外表面由内至外依次设有第一熔覆层、第二熔覆层以及第三熔覆层。
其进一步地技术方案为,按质量百分数计,所述第一熔覆层的组成包括20-60%纳米氧化钛、3-10%碳化硅粉、10-30%Ni-Al合金粉、5-20%铁粉、8-20%锆粉、5-20%硅粉。
其进一步地技术方案为,按质量百分数计,所述第二熔覆层的组成包括10-25%纳米氧化钛、20-40%铁粉、18-30%锑粉、8-20%锡粉、8-20%铜粉、3-10%碳化硅粉。
其进一步地技术方案为,所述第三熔覆层为锌层。
其进一步地技术方案为,所述锅体的材质为铝、铁、不锈钢、铜、钛、陶瓷中的任一种。
其进一步地技术方案为,所述锅体设有锅柄,所述锅柄为绝热材质,所述锅柄的表面喷涂有氧化铝粉和/或氧化钛粉。
本发明还提供制备所述的激光熔覆疏水疏油锅的方法,包括以下步骤:
S1、将清洁干净的锅体进行喷砂处理;
S2、将锅体加热至220-280℃,依次用激光熔覆喷涂过渡层、第一陶瓷层以及SiO基陶瓷层;
S3、再用激光熔覆依次喷涂第一熔覆层、第二熔覆层以及第三熔覆层。
可以理解地,激光熔覆的工艺是指采用激光熔覆机,以氩气为保护气,光纤激光器为发射激光源,以锥形粉束同轴送粉方式即将配制的粉末进行多道搭接至基体上进行激光熔覆,控制激光熔覆的激光功率、光斑直径、扫描速度和送粉速度,达到搭接系数为0.6。
所述激光熔覆的功率为400~900W,光斑直径为1.2~4mm,扫描速度为50~1200mm/s,送粉速度为5~30g/s。
与现有技术相比,本发明所能达到的技术效果包括:
本发明提供的激光熔覆疏水疏油锅,锅体的内表面由内至外依次设置有过渡层、第一陶瓷层以及SiO基陶瓷层;其中,过渡层的金属合金粉末以及金属氧化物粉末可与锅体进行良好地结合,第一陶瓷层、SiO基陶瓷层均含有与过渡层相同的材料也含有二氧化硅粉,利用材料的同质性,提高各层的结合力,使锅体的表层逐渐向SiO基陶瓷过渡,同时,二氧化硅的加入有助于提高锅体的硬度;SiO基陶瓷层所用的材料粒径相差较大有利于形成微纳结构,达到疏水疏油的效果。
本发明提供的激光熔覆疏水疏油锅的制备方法,工艺简单,适宜工业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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。
图1为本发明一实施例提供的激光熔覆疏水疏油锅的涂层示意图;
图2为本发明一实施例提供的激光熔覆疏水疏油锅的SiO基陶瓷层的电镜图;
图3为图2的放大。
附图标记
锅体1,过渡层2,第一陶瓷层3、SiO基陶瓷层4、第一熔覆层5,第二熔覆层6,第二熔覆层7。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然,以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
参见图1,本发明实施例提供一种激光熔覆疏水疏油锅,包括锅体1,所述锅体1的内表面由内至外依次设置有过渡层2、第一陶瓷层3、SiO基陶瓷层4。
以下如无特别说明,“%”均指质量百分数。
所述过渡层的组成包括5-10%Ni-Al合金粉、10-20%Al-Si合金粉、30-50%氧化铝粉、10-30%氧化锆粉、10-40%氧化钛粉;
所述第一陶瓷层的组成包括10-50%氧化铝粉、25-50%二氧化硅粉、10-30%氧化锆粉、20-50%氧化钛粉、5-20%Ni-Al合金粉;
所述SiO基陶瓷层的组成包括30-50%微米级氧化铝粉、10-30%纳米级二氧化硅粉、16-48%纳米级氧化锌粉;
参见图2-图3,所述SiO基陶瓷层为微纳结构。
所述SiO基陶瓷层的表面为微纳结构,是通过将微米级氧化铝粉包覆在纳米级二氧化硅粉以及纳米级氧化锌粉外面,再用激光熔覆的方法实现的SiO基陶瓷层表面的微纳结构。
本发明通过激光熔覆微米级氧化铝与纳米级二氧化硅、纳米级氧化锌搭配的包覆粉体(微米级氧化铝粉包覆在纳米级二氧化硅粉、纳米级氧化锌粉外面),通过微纳复合粗糙度的层次结构,将接触角提高至大于100°,从而实现涂层疏水疏油的技术效果。
在一实施例中,按质量百分数计,Ni-Al合金粉的粒度为30-100微米,Ni-Al合金粉中的Ni含量为50~75%;Al-Si合金粉的粒度为40-125微米,Al-Si合金粉中的Si含量为10~15%。
过渡层、第一陶瓷层、SiO基陶瓷层的厚度分别是10-25微米、5-20微米、5-15微米。
过渡层的金属合金粉末以及金属氧化物粉末可与锅体进行良好地结合,第一陶瓷层、SiO基陶瓷层均含有与过渡层相同的材料以及二氧化硅,利用材料的同质性,提高各层的结合力,使锅体的表层逐渐向SiO基陶瓷过渡,同时,二氧化硅的加入有助于提高锅体的硬度;SiO基陶瓷层所用的材料粒径相差较大有利于形成微纳结构,达到疏水疏油的效果。
除有特殊说明之外,粉末或颗粒的粒径在30-100微米之间。粉末越细腻,形成的涂层就越加紧密,从而提高涂层致密性,提高耐磨性。
在一实施例中,所述锅体的外表面由内至外依次设有第一熔覆层5、第二熔覆层6以及第三熔覆层7。
第一熔覆层5、第二熔覆层6以及第三熔覆层7的厚度分别为20-50微米、20-50微米、20-50微米。
具体地,所述第一熔覆层的组成包括20-60%纳米氧化钛、3-10%碳化硅粉、10-30%Ni-Al合金粉、5-20%铁粉、8-20%锆粉、5-20%硅粉。
具体地,所述第二熔覆层的组成包括10-25%纳米氧化钛、20-40%铁粉、18-30%锑粉、8-20%锡粉、8-20%铜粉、3-10%碳化硅。
在一实施例中,所述第三熔覆层为锌层。
第一熔覆层、第二熔覆层以及第三熔覆层共同组成节能导磁层,使得锅底具有节能导磁的作用。节能导磁层的金属粉末可以辐射远红外波。该涂层具有高辐射,辐射能以远红外波的形式传递,当远红外波辐射到被加热物体上时就被加热物体所吸收。远红外波穿透能力强,可以穿过锅体,穿透到食物里面,使被加热物体的表面和里面同时加热,进而缩短加热时间且受热均匀。如果锅体是铝锅不能在电磁炉上直接使用,有了该涂层,就可以导磁,可以在电磁炉使用,拓展了锅的应用。
其他实施例中,所述锅体的材质为铝、铁、不锈钢、铜、钛、陶瓷中的任一种。
在一实施例中,所述锅体设有锅柄,所述锅柄为绝热材质,所述锅柄的表面喷涂有氧化铝粉和/或氧化钛粉,使得锅柄也具有疏水疏油的效果,易于清洁。
本发明实施例还提供制备上述的激光熔覆疏水疏油锅的方法,包括以下步骤:
S1、将清洁干净的锅体进行喷砂处理;
锅体成型之后,需要对锅体除油、除尘的清洁操作,清洁干净的锅体有利于提高各涂层与锅体的结合力。可采用化学脱脂的方法对锅体进行表面净化,得到清洁干净的锅体。所述化学脱脂是指采用有机溶剂清洗脱脂或使用碱性处理剂浸泡脱脂。
进一步地,用24目的棕刚玉对锅体内表面进行喷砂处理,喷射压力为0.5~0.75MPa,喷气速度为1~2m3/min,喷砂速度为10kg/h,处理时间为45~60s,喷射角度为75°~90°,喷射距离为30~50mm。使锅体表面粗糙度达到Ra=5.0-12.0μm;该粗糙度有助于第一熔覆层具有最佳的附着力,提高第一熔覆层与锅体的结合强度。
S2、将锅体加热至220-280℃,准备好熔覆的原料,依次激光熔覆喷涂过渡层、第一陶瓷层以及SiO基陶瓷层;
其中,SiO基陶瓷层是通过激光熔覆微米级氧化铝与纳米级二氧化硅、纳米级氧化锌搭配的包覆粉体(微米级氧化铝粉包覆在纳米级二氧化硅粉、纳米级氧化锌粉外面),通过微纳复合粗糙度的层次结构,将接触角提高至大于100°
S3、再用激光熔覆依次喷涂第一熔覆层、第二熔覆层以及第三熔覆层;
可以理解地,激光熔覆的工艺是指采用激光熔覆机,以氩气为保护气,光纤激光器为发射激光源,以锥形粉束同轴送粉方式即将配制的粉末进行多道搭接至基体上进行激光熔覆,控制激光熔覆的激光功率、光斑直径、扫描速度和送粉速度;达到搭接系数为0.6。
所述激光熔覆的功率为400~900W,光斑直径为1.2~4mm,扫描速度为50~1200mm/s,送粉速度为5~30g/s。
优选地,所述激光熔覆的功率为500~600W,光斑直径为1.5~3mm,扫描速度为100~800mm/s,送粉速度为5~30g/s。
如无特别说明,以下实施例提供的激光熔覆疏水疏油锅均采用上述制备方法制得。
实施例1
本发明实施例1提供一种激光熔覆疏水疏油锅,包括厚度为400微米的锅体,所述锅体的内表面由内至外依次包括厚度为20微米的过渡层、厚度为20微米的第一陶瓷层、厚度为10微米的SiO基陶瓷层;所述锅体的外表面由内至外依次包括厚度为30微米的第一熔覆层、厚度为50微米的第二熔覆层、厚度为30微米的第三熔覆层。
锅体的材质为铝。
所述过渡层的组成包括10%Ni-Al合金粉、20%Al-Si合金粉、40%氧化铝粉、20%氧化锆粉、10%氧化钛粉。
所述第一陶瓷层的组成包括30%氧化铝粉、25%二氧化硅粉、20%氧化锆粉、20%氧化钛粉、5%Ni-Al合金粉。
所述SiO基陶瓷层的组成包括40%微米级氧化铝粉、25%纳米级二氧化硅粉、35%纳米级氧化锌粉。
所述第一熔覆层的组成包括30%纳米氧化钛、5%碳化硅粉、25%Ni-Al合金粉、15%铁粉、10%锆粉、15%硅粉。
所述第二熔覆层的组成包括15%纳米氧化钛、35%铁粉、20%锑粉、10%锡粉、10%铜粉、10%碳化硅粉。
所述第三熔覆层为锌层。
按质量百分数计,Ni-Al合金粉的粒度为45微米,Ni-Al合金粉中的Ni含量为55%;Al-Si合金粉的粒度为65微米,Al-Si合金粉中的Si含量为10%。
实施例2
本发明实施例2提供一种激光熔覆疏水疏油锅,包括厚度为400微米的锅体,所述锅体的内表面由内至外依次包括厚度为20微米的过渡层、厚度为20微米的第一陶瓷层、厚度为10微米的SiO基陶瓷层;所述锅体的外表面由内至外依次包括厚度为30微米的第一熔覆层、厚度为50微米的第二熔覆层、厚度为30微米的第三熔覆层。锅体的材质为陶瓷。
所述过渡层的组成包括8%Ni-Al合金粉、15%Al-Si合金粉、45%氧化铝粉、20%氧化锆粉、12%氧化钛粉。
所述第一陶瓷层的组成包括40%氧化铝粉、25%二氧化硅粉、10%氧化锆粉、20%氧化钛粉、5%Ni-Al合金粉。
所述SiO基陶瓷层的组成包括30%微米级氧化铝粉、35%纳米级二氧化硅粉、35%纳米级氧化锌粉。
所述第一熔覆层的组成包括30%纳米氧化钛、5%碳化硅粉、25%Ni-Al合金粉、15%铁粉、10%锆粉、15%硅粉。
所述第二熔覆层的组成包括15%纳米氧化钛、35%铁粉、20%锑粉、10%锡粉、10%铜粉、10%碳化硅。
所述第三熔覆层为锌层。
按质量百分数计,Ni-Al合金粉的粒度为65微米,Ni-Al合金粉中的Ni含量为65%;Al-Si合金粉的粒度为65微米,Al-Si合金粉中的Si含量为12%。
实施例3
本发明实施例3提供一种激光熔覆疏水疏油锅,包括厚度为400微米的锅体,所述锅体的内表面由内至外依次包括厚度为14微米的过渡层、厚度为10微米的第一陶瓷层、厚度为15微米的SiO基陶瓷层;所述锅体的外表面由内至外依次包括厚度为30微米的第一熔覆层、厚度为30微米的第二熔覆层、厚度为30微米的第三熔覆层。锅体的材质为陶瓷。
所述过渡层的组成包括6%Ni-Al合金粉、12%Al-Si合金粉、35%氧化铝粉、30%氧化锆粉、17%氧化钛粉。
所述第一陶瓷层的组成包括20%氧化铝粉、40%二氧化硅粉、10%氧化锆粉、20%氧化钛粉、10%Ni-Al合金粉。
所述SiO基陶瓷层的组成包括50%微米级氧化铝粉、35%纳米级二氧化硅粉、15%纳米级氧化锌粉。
所述第一熔覆层的组成包括30%纳米氧化钛、5%碳化硅粉、25%Ni-Al、15%铁粉、10%锆粉、15%硅粉。
所述第二熔覆层的组成包括15%纳米氧化钛、35%铁粉、20%锑粉、10%锡粉、10%铜粉、10%碳化硅。
所述第三熔覆层为锌层。
按质量百分数计,Ni-Al合金粉的粒度为55微米,Ni-Al合金粉中的Ni含量为60%;Al-Si合金粉的粒度为95微米,Al-Si合金粉中的Si含量为14%。
实施例4
本发明实施例4提供一种激光熔覆疏水疏油锅,包括厚度为400微米的锅体,所述锅体的内表面由内至外依次包括厚度为18微米的过渡层、厚度为15微米的第一陶瓷层、厚度为15微米的SiO基陶瓷层;所述锅体的外表面由内至外依次包括厚度为40微米的第一熔覆层、厚度为30微米的第二熔覆层、厚度为50微米的第三熔覆层。锅体的材质为陶瓷。
所述过渡层的组成包括6%Ni-Al合金粉、12%Al-Si合金粉、35%氧化铝粉、30%氧化锆粉、17%氧化钛粉。
所述第一陶瓷层的组成包括30%氧化铝粉、25%二氧化硅粉、10%氧化锆粉、24%氧化钛粉、11%Ni-Al合金粉。
所述SiO基陶瓷层的组成包括50%微米级氧化铝粉、35%纳米级二氧化硅粉、15%纳米级氧化锌粉。
所述第一熔覆层的组成包括30%纳米氧化钛、5%碳化硅粉、25%Ni-Al、15%铁粉、10%锆粉、15%硅粉。
所述第二熔覆层的组成包括15%纳米氧化钛、35%铁粉、20%锑粉、10%锡粉、10%铜粉、10%碳化硅。
所述第三熔覆层为锌层。
按质量百分数计,Ni-Al合金粉的粒度为85微米,Ni-Al合金粉中的Ni含量为60%;Al-Si合金粉的粒度为115微米,Al-Si合金粉中的Si含量为10%。
实施例5
本发明实施例5提供一种激光熔覆疏水疏油锅,包括厚度为400微米的锅体,所述锅体的内表面由内至外依次包括厚度为25微米的过渡层、厚度为20微米的第一陶瓷层、厚度为10微米的SiO基陶瓷层;所述锅体的外表面由内至外依次包括厚度为40微米的第一熔覆层、厚度为30微米的第二熔覆层、厚度为50微米的第三熔覆层。锅体的材质为陶瓷。
所述过渡层的组成包括6%Ni-Al合金粉、12%Al-Si合金粉、35%氧化铝粉、30%氧化锆粉、17%氧化钛粉。
所述第一陶瓷层的组成包括20%氧化铝粉、35%二氧化硅粉、10%氧化锆粉、24%氧化钛粉、11%Ni-Al合金粉。
所述SiO基陶瓷层的组成包括50%微米级氧化铝粉、35%纳米级二氧化硅粉、15%纳米级氧化锌粉。
所述第一熔覆层的组成包括30%纳米氧化钛、5%碳化硅粉、25%Ni-Al、15%铁粉、10%锆粉、15%硅粉。
所述第二熔覆层的组成包括15%纳米氧化钛、35%铁粉、20%锑粉、10%锡粉、10%铜粉、10%碳化硅。
所述第三熔覆层为锌层。
按质量百分数计,Ni-Al合金粉的粒度为85微米,Ni-Al合金粉中的Ni含量为65%;Al-Si合金粉的粒度为115微米,Al-Si合金粉中的Si含量为15%。
对比例1:与实施例1的不同之处在于,对比例1缺少第一陶瓷层,锅体厚度为420微米。
对比例2:与实施例1的不同之处在于,对比例2缺少SiO基陶瓷层,锅体厚度为410微米。
对比例3:与实施例1的不同之处在于,对比例3缺少第一熔覆层,锅体厚度为430微米。
对比例4:与实施例1的不同之处在于,对比例4缺少第二熔覆层,锅体厚度为450微米。
性能测试
对实施例1-3、对比例1-4提供的锅进行性能测试。测试结果如下表1。
其中,
热效率测试的方法为,打开智能程控变频电源仪器,设定电压为220V,按启动开关,并按下显示屏电源开关。样品内加入500ml常温清水。接通电磁炉电源并调至功率最大档进行加热,直到水煮沸,记录煮沸时功率和时间,计算热效率。
不粘性测试:(煎蛋)将试样用清洁剂清洗干净,抹干;以中或小火加温到140-150℃,把鸡蛋打破放在试样中心,保持升温到190-200℃,在2-3分钟后关炉,鸡蛋容易挑起。
附着力测试:用划格器在涂层用介子刀划1mm2小格100格,在方格对角方向上,用日本胶布或3M公司SCOTCHNO898胶布粘紧涂层,然后立即以垂直涂层表面90°角快速拉起胶布,重复5次测试,(为了保证与涂层的良好接触,用指甲紧紧摩擦胶布),试验后不能有任何1小格涂层脱落为合格。
表1:实施例1-3、对比例1-4的测试结果
Figure BDA0002712755080000111
表1结果可知,本发明实施例1-3提供的激光熔覆疏水疏油锅具有耐磨疏水疏油的涂层(过渡层+第一陶瓷层+SiO基陶瓷层)以及高热效率的节能涂层(第一熔覆层+第二熔覆层+第三熔覆层),二者配合使得锅体具有良好的耐磨性、疏水疏油特性和热效率,提高了锅的使用寿命。对比例1缺少第一陶瓷层,锅体不能很好地与SiO基陶瓷层结合,涂层附着力差,且耐磨性差;对比例2缺少SiO基陶瓷层,涂层附着力差且无法通过不粘性测试;对比例3和对比例4的节能层导热效果不好,热效率低。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述,为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光熔覆疏水疏油锅,包括锅体,其特征在于,所述锅体的内表面由内至外依次设置有过渡层、第一陶瓷层、SiO基陶瓷层;按质量百分数计,
所述过渡层的组成包括5-10%Ni-Al合金粉、10-20%Al-Si合金粉、30-50%氧化铝粉、10-30%氧化锆粉、10-40%氧化钛粉;
所述第一陶瓷层的组成包括10-50%氧化铝粉、25-50%二氧化硅粉、20-50%氧化锆粉、20-50%氧化钛粉、5-20%Ni-Al合金粉;
所述SiO基陶瓷层的组成包括30-50%微米级氧化铝粉、10-30%纳米级二氧化硅粉、16-48%纳米级氧化锌粉;
所述SiO基陶瓷层为微纳结构。
2.如权利要求1所述的激光熔覆疏水疏油锅,其特征在于,按质量百分数计,Ni-Al合金粉的粒度为30-100微米,Ni-Al合金粉中的Ni含量为50~75%;Al-Si合金粉的粒度为40-125微米,Al-Si合金粉中的Si含量为10~15%。
3.如权利要求2所述的激光熔覆疏水疏油锅,其特征在于,过渡层、第一陶瓷层、SiO基陶瓷层的厚度分别是10-25微米、5-20微米、5-15微米。
4.如权利要求1所述的激光熔覆疏水疏油锅,其特征在于,所述锅体的外表面由内至外依次设有第一熔覆层、第二熔覆层以及第三熔覆层。
5.如权利要求4所述的激光熔覆疏水疏油锅,其特征在于,按质量百分数计,所述第一熔覆层的组成包括20-60%纳米氧化钛、3-10%碳化硅粉、10-30%Ni-Al合金粉、5-20%铁粉、8-20%锆粉、5-20%硅粉。
6.如权利要求5所述的激光熔覆疏水疏油锅,其特征在于,按质量百分数计,所述第二熔覆层的组成包括10-25%纳米氧化钛、20-40%铁粉、18-30%锑粉、8-20%锡粉、8-20%铜粉、3-10%碳化硅粉。
7.如权利要求6所述的激光熔覆疏水疏油锅,其特征在于,所述第三熔覆层为锌层。
8.如权利要求1所述的激光熔覆疏水疏油锅,其特征在于,所述锅体的材质为铝、铁、不锈钢、铜、钛、陶瓷中的任一种。
9.如权利要求1所述的激光熔覆疏水疏油锅,其特征在于,所述SiO基陶瓷层中,微米级氧化铝粉的粒径为20-50微米、纳米级二氧化硅粉的粒径为20-300纳米、纳米级氧化锌粉的粒径为20-300纳米。
10.制备如权利要求1-9任一项所述的激光熔覆疏水疏油锅的方法,其特征在于,
用激光熔覆的方法喷涂过渡层、第一陶瓷层、SiO基陶瓷层、第一熔覆层、第二熔覆层以及第三熔覆层;
所述激光熔覆的功率为400~900W,光斑直径为1.2~4mm,扫描速度为50~1200mm/s,送粉速度为5~30g/s。
CN202011062397.9A 2020-09-30 2020-09-30 一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法 Active CN112176336B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011062397.9A CN112176336B (zh) 2020-09-30 2020-09-30 一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011062397.9A CN112176336B (zh) 2020-09-30 2020-09-30 一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112176336A CN112176336A (zh) 2021-01-05
CN112176336B true CN112176336B (zh) 2022-08-12

Family

ID=73948883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011062397.9A Active CN112176336B (zh) 2020-09-30 2020-09-30 一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112176336B (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104688001A (zh) * 2013-12-07 2015-06-10 元海莲 一种不锈钢陶瓷不粘锅及其生产方法
EP3548210B1 (fr) * 2016-11-30 2022-07-06 Abdelmadjid Djemai Alliage titane zirconium et son mode de realisation par fabrication additive
CN110846650B (zh) * 2019-12-10 2021-06-01 北京科技大学 一种用含Si化合物提高钛和钛合金抗氧化性能的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112176336A (zh) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW589354B (en) Thin film of fluorine-containing polymer and process for forming same
CN102083621B (zh) 包括搪瓷覆层的物品
RU2516016C2 (ru) Кухонная посуда, имеющая твердый базовый слой из керамического, и/или металлического, и/или полимерного материала и противопригарное покрытие, содержащее фторуглеродный полимер
JP5688643B2 (ja) 発熱琺瑯釉薬およびここに塗布された発熱容器
CN209694857U (zh) 锅具和烹饪器具
CN103159463A (zh) 陶瓷涂料与保护涂层
CN211380896U (zh) 不粘涂层、锅具以及烹饪器具
CN105821407B (zh) 一种不粘锅及其制备方法
JP4791465B2 (ja) 金属性の焦げ付き防止コーティングを有する調理具とその製造方法
CN112426046B (zh) 一种底部具有环型凹凸纹理的导热新材料不粘锅
US11357354B2 (en) Nonstick utensil and manufacturing method thereof
TWI711358B (zh) 電子設備殼體、電子設備和複合體
CN209300845U (zh) 锅具和烹饪器具
CN112176336B (zh) 一种激光熔覆疏水疏油锅及其制备方法
CN112006528B (zh) 一种激光熔覆钻石节能锅及其制备方法
CN109930103B (zh) 一种加热器具及其制备方法
CN112176337B (zh) 一种激光熔覆生物金属陶瓷锅及其制备方法
CN110754952B (zh) 不粘涂层、锅具以及烹饪器具
JP7148649B2 (ja) コーティング、コーティングを形成する方法及びシステム、鍋並びに調理器具
EP3804581A1 (en) Coating, method and system for forming coating, cookware and cooking equipment
CN109097717B (zh) 电磁感应加热锅具及其制备方法
CN112155410B (zh) 一种激光熔覆抗菌抗病毒保健锅及其制备方法
CN112220331B (zh) 一种激光熔覆不粘锅及其制造方法
WO2003091630A1 (fr) Ustensile de cuisson et son procede de fabrication ainsi que son procede d'utilisation
JP2011092746A (ja) 金属性の焦げ付き防止コーティングを有する調理具とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant