CN114129031B - 容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种容器及其制造方法。容器包括容器本体和不粘涂层,采用不粘材料在容器本体的内表面上形成不粘涂层,其中,所述不粘材料具有颗粒形式,每个颗粒包括金属粉末和不粘粉末,所述不粘粉末经由粘结剂掺杂在金属粉末中。根据本申请的容器具有能够良好的不粘性能,易于清洗,因此能够满足人们的使用需求。

Description

容器及其制造方法
技术领域
本申请涉及容器技术领域,具体涉及一种容器及其制造方法。
背景技术
水是人体的重要组成部分,当体内缺水时,会出现口干舌燥、四肢无力现象,严重影响人的身体健康,因此需要经常饮水保持体内水分平衡。
而杯子作为一种饮水器具,可以盛装液体,例如但不限于,水、咖啡、奶茶、果汁和茶水等。当杯体内盛装咖啡、奶茶、果汁、茶水等液体时,在饮用完后通常会在杯壁上留有残留(液体内的颗粒),需要及时清理,间隔时间较长杯壁上的残留物变硬,清洗的时候较为麻烦。
因此,设计一种容易清洁的杯子成为亟需解决的问题。
发明内容
因此,本申请的目的在于提供一种容器,以解决现有技术中的容器的难以清洁问题。
根据本申请的第一方面,提供一种容器,所述容器包括容器本体和不粘涂层,采用不粘材料通过喷涂形成在所述容器本体的内表面上,其中,所述不粘材料具有颗粒形式,每个颗粒包括金属粉末和不粘粉末,所述不粘粉末经由粘结剂掺杂在金属粉末中。
在实施例中,所述金属粉末包括钛粉末和不锈钢粉末中的至少一种,所述不粘粉末包括可熔性聚四氟乙烯和聚四氟乙烯中的至少一种。
在实施例中,在所述不粘涂层中,基于不粘涂层的总重量,所述金属粉末的重量占所述不粘涂层的总重量的90~97%;所述不粘粉末的重量占所述不粘涂层的总重量的3~10%,并且所述金属粉末和所述不粘粉末的重量百分比之和为100%。
在实施例中,所述不粘涂层的厚度为10μm-50μm,所述不粘涂层的孔隙率为3%-10%,并且每10平方微米的容器本体上的孔隙的数量为3-10个。
根据本申请的第二方面,提供一种容器的制造方法,所述制造方法包括:提供容器本体;提供包括金属粉末、不粘粉末和粘结剂的浆料;对所述浆料进行喷雾干燥处理以形成不粘材料;采用不粘材料通过喷涂形成在所述容器本体的内表面,以在容器本体的内表面形成不粘涂层,所述不粘材料具有颗粒形式,每个颗粒包括金属粉末和不粘粉末,所述不粘粉末经由粘结剂掺杂在金属粉末中。
在实施例中,所述提供包括金属粉末、不粘粉末和粘结剂的浆料的步骤中可以包括将金属粉末和不粘粉末分别通过粘结剂进行预处理,对应得到表面附着粘结剂的金属粉末和表面附着粘结剂的不粘粉末,将表面附着粘结剂的金属粉末、表面附着粘结剂的不粘粉末和粘结剂制成浆料。
在实施例中,在不粘材料中,基于不粘材料的总重量,所述粘结剂的重量占所述不粘材料的总重量的1~4%,所述不粘粉末的重量占所述不粘材料的总重量的1~10%,金属粉末补足100%。
在实施例中,所述将金属粉末和不粘粉末分别通过粘结剂进行预处理,可以包括将金属粉末和不粘粉末分别与粘结剂混合形成对应的悬浊液,将对应的悬浊液在过滤后保留固体,并将固体在预设温度下保温预设时间,以分别形成表面附着粘结剂的金属粉末和表面附着粘结剂的不粘粉末。
具体的,所述预设温度为150-200℃,所述保温的预设时间下3-10h。
在实施例中,所述金属粉末和不粘粉末的总重量占所述浆料总重量的20%-70%。
在实施例中,所述容器的制造方法还包括将对浆料进行喷雾干燥处理所得的不粘材料进行烧结,从而得到具有颗粒形式的不粘材料。
在实施例中,所述不粘涂层的厚度为10μm-50μm,所述不粘涂层的孔隙率为3%-10%,并且每10平方微米的容器本体上的孔隙的数量为3-10个。
在实施例中,所述金属粉末包括钛粉末和不锈钢粉末中的至少一种,所述不粘粉末包括可熔性聚四氟乙烯和聚四氟乙烯中的至少一种,所述粘接剂包括醇类粘结剂。具体地,所述醇类粘结剂包括聚丙烯醇类粘结剂、聚乙烯醇类粘结剂和其它含六个碳原子以上的高级醇类粘结剂中的至少一种。
在实施例中,金属粉末的粒径为20~40μm,所述不粘粉末的粒径1~10μm,所述不粘材料的粒径为20~50μm。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述,本申请的上述以及其他目的和特点将会变得更加清楚,在附图中:
图1是根据本申请实施例的容器的剖视图;
图2是根据本申请实施例的图1中的容器I处的局部放大示意图。
具体实施方式
将在下文中更充分地描述本申请的发明构思。
本申请通过在容器的表面设置含有不粘材料的不粘涂层,使得容器易清洁。可熔性聚四氟乙烯(Perfluoroalkoxy,简写为PFA)和聚四氟乙烯(Poly tetrafluoroethylene,简写为PTFE)作为能够形成不粘涂层的材料,由于其具有优越的性质(表面张力小、表面光滑等),且能够满足食品安全的要求,因此,可以通过在容器的内表面设置具有PFA和/或PTFE的涂层来实现具有不粘功能的容器。
然而,因为PFA和PTFE难以熔化,所以很难单独在容器的表面上形成涂层,因此,为了使得容器能够具有不粘功能,不仅需要选择合适的不粘材料,还需要考虑如何将其更好地形成在容器上。
发明人研究发现,采用金属粉末和不粘粉末通过喷雾干燥处理而形成不粘材料,然后通过喷涂能够在容器的内表面上形成具有不粘粉末的不粘涂层,能够使得容器具有不粘的效果且易于清洁。
如图1和图2所示,根据本申请的第一方面的实施例提供了一种容器,所述容器包括容器本体10和不粘涂层20。容器本体10的内部用于盛装液体。示例性的,这里的容器可以是水杯,用于盛装水、果汁以及牛奶等;也可以是储罐,用于盛装石油等。采用不粘材料通过喷涂在容器本体10的内表面上形成不粘涂层20,不粘涂层20包括金属粉末和不粘粉末形成的混合层。其中,不粘材料具有颗粒形式,每个颗粒包括金属粉末和不粘粉末,不粘材料为不粘粉末经由粘结剂掺杂在金属粉末中的造粒粉。
本实施例中,不粘涂层20可以设置在容器本体10与液体接触的内表面的一部分上,也可以设置在容器本体10与液体接触的全部内表面上,本申请并不限制不粘涂层20的形成范围。
继续参照图1,示例性的,容器本体10可以包括外壁11、套设在外壁11内侧的内胆12以及封堵容器开口的内盖13,不粘涂层20可以形成在内胆12的内表面上以及内盖13的底表面上。
根据本申请实施例的容器,通过在容器本体10的内表面设置不粘涂层20,当从容器倒出液体时,不粘涂层20能够使得液体内的颗粒不容易附着在容器的容器壁上,因此使用较少量的水便可以清洗干净。
在一些实施例中,不粘粉末可以包括PFA和PTFE中的至少一种,PTFE的持久不粘性略优于PFA。本申请并不限制于此。在本申请中,还可以根据实际需要选择其他合适的不粘粉末,例如,PEEK。
为了保证不粘效果,在不粘涂层20中,基于不粘涂层20的总重量,金属粉末的重量占不粘涂层总重量的90~97%,不粘粉末的重量占所述不粘涂层的总重量的3~10%,并且所述金属粉末和所述不粘粉末的重量百分比之和为100%。
另外,不粘涂层20的厚度可以为10μm-50μm,当不粘涂层20的厚度小于10μm时,施工难度较大,工艺成本较高;当不粘涂层20的厚度大于50μm时,在制造过程中,喷涂时间过长,进而影响产量,从而提高了制造成本。此外,不粘涂层20的孔隙率可以为3%-10%,该范围内孔隙能形成一定的仿荷叶结构,进一步提升不粘性,当孔隙小于3%时,仿荷叶效果不明显,当大于10%时,孔隙率过大反而会影响不粘涂层强度。
由于盛放的液体可能具有一定的酸性或者碱性,因此金属粉末需要具有一定的耐酸碱腐蚀性。在一些实施例中,金属粉末可以包括钛和不锈钢中的至少一种,以使形成的不粘涂层20具有一定的耐酸碱腐蚀性。此外,金属粉末可以为大小均匀的颗粒形状,例如但不限于,较小粒径尺寸的球形或条形,从而将不粘材料喷涂至容器本体10上时能够均匀的熔化。此外,提供金属粉末还能够使得形成的不粘涂层20的表面更为光滑,进一步方便清洗。
根据本申请第二方面的实施例,提供了一种容器的制造方法,所述制造方法包括:
步骤S101,提供容器本体10,容器本体10的内部能够用于盛装液体。示例性的,容器可以是杯子或者保温桶,或者可以是制浆机的内胆,在本申请实施例中,容器本体10的材质可以为不锈钢、钛或者铁。
步骤S102,将金属粉末、不粘粉末和粘结剂制成浆料。
步骤S103,对所述浆料进行喷雾干燥处理以形成不粘材料。
步骤S104,采用不粘材料在容器本体10的内表面上进行喷涂以在容器本体10的内表面上形成不粘涂层20,不粘涂层20中包括金属粉末和不粘粉末,其中,不粘材料具有颗粒形式,每个颗粒包括金属粉末和不粘粉末,所述不粘粉末经由粘结剂掺杂在金属粉末中。
根据本申请的不粘材料,可以通过金属粉末和不粘粉末混合形成。但在实际应用中,发现通过简单混合形成的不粘材料,不粘材料中的不粘粉末容易出现混合不均匀的情况,导致形成的不粘涂层的不粘性不均匀。另外,简单混合形成的不粘材料的利用率不高。
在实际生产中,为了使不粘材料中的不粘粉末混合的更为均匀以及提升原料的利用率而提高沉积效率,可以通过对金属粉末和不粘粉末进行例如造粒等而形成不粘材料。下面将以对金属粉末和不粘粉末进行造粒对本申请的制备不粘材料的方法进行详细的描述。
在实施例中,将金属粉末、不粘粉末和粘结剂制成浆料的步骤中,包括提供金属粉末和不粘粉末,提供粘结剂,将金属粉末、不粘粉末和粘结剂制成浆料。
提供金属粉末和不粘粉末可以包括分别准备金属粉末和不粘粉末,而为了使得金属粉末的粒径差异不大和/或不粘粉末的粒径差异不大,在准备金属粉末和不粘粉末的步骤中,可以包括分别将两者对应的原材料进行球磨,得到金属粉末和不粘粉末,然后筛选出合适粒度的金属粉末和不粘粉末待用。
根据本申请的制备不粘材料的方法,将金属粉末、不粘粉末和粘结剂制成浆料中,可以包括将粘结剂制备成浆液。然后,将准备好的金属粉末和不粘粉末加入到粘结剂形成的浆液中,从而得到后续喷雾干燥所需的浆料。这里,可以根据不粘涂层中的各个组分的所需比例来初步确定金属粉末和不粘粉末的重量比。例如但不限于,本申请的金属粉末和不粘粉末的重量比为9:1~97:3。在本申请实施例中,可以将两种粉末分别加入上述浆液中形成浆料,也可以将两种粉末混合后,再加入到上述浆液中形成浆料。然而,本申请并不限制两种粉末的加料顺序和加料方式。
根据本申请的将粘结剂制备成浆液的步骤可以包括将粘结剂、分散剂和消泡剂溶解到去离子水中制备成浆液。其中,粘结剂可以包括醇类粘结剂,例如但不限于,可以为聚丙烯醇类粘结剂、聚乙烯醇类粘结剂和其它含六个碳原子以上的高级醇类粘结剂中的至少一种。消泡剂可以为聚醚改性硅油或有机硅油,分散剂为可以柠檬酸或三乙基己基磷酸。根据本申请,选择分散剂和消泡剂作为助剂,能够使得两种粉末可以均匀地分散在浆液中,避免后续喷雾干燥步骤中出现结块现象。当然,本申请还可以根据实际需要选择其他合适的助剂,本申请并不限制于此。
作为示例,浆液按重量百分比计可以包括1%-4%的粘结剂、0.5%-1%的分散剂、1%-2%的消泡剂以及余量的去离子水。分散剂和消泡剂分别在浆液中的重量比与粘结剂的重量比成正比,也就是说,粘结剂含量越高,分散剂与消泡剂含量越高。
在实施例中,可以按照金属粉末和不粘粉末的总重量占浆料总重量的20%-70%,将准备好的金属粉末和不粘粉末加入到上述制备好的浆液中。当金属粉末和不粘粉末的总重量占比小于20%时,浆料中固体的重量占比较少,液体的重量占比相对较多,则会使得造粒时间变长,导致成本太高;当金属粉末和不粘粉末的总重量占比大于70%时,浆料中固体的重量占比较多,液体的重量占比相对较少,导致后续的喷雾工序无法稳定进行,从而影响生产稳定性。
根据本申请的制备不粘材料的方法,在制浆完成后,对浆料进行喷雾干燥。具体地,可以将浆料输送到高速甩液圆盘上以形成液滴,然后利用热风将液滴吹进干燥塔内,液滴在下降过程中经过短暂的停留,最终形成不粘粉末通过粘结剂粘结在金属粉末中的不粘材料。
根据本申请的制备不粘材料的方法,因为金属粉末和不粘粉末的粒径均较小,所以金属粉末和不粘粉末经由粘结剂附着而形成的不粘材料的粒径也相对较小,因此需要相对较低的转速。不粘粉末的粒径小于金属粉末的粒径,因此在甩盘上高速运动的过程中,通过控制甩液圆盘的转速,可以使不粘粉末可靠地掺杂在金属粉末中从而形成造粒粉。根据本申请的一些实施例,高速甩液圆盘的转速可以被控制在6000转/分钟-10000转/分钟的范围内,优选地,可以被控制在7000转/分钟-8000转/分钟的范围内。温度相对较低的热风可以降低粘结剂的损耗,使得所得不粘材料的颗粒中保留足够的粘结剂。根据本申请的一些实施例,热风的温度可以被控制在60℃-100℃的范围内,干燥塔的温度可以被控制在100℃-400℃,液滴在干燥塔内的短暂停留时间可以控制为5秒-15秒。
根据本申请的制备不粘材料的方法还包括将喷雾干燥后所得的不粘材料进行烧结。具体地,在喷雾干燥完成后,获得的不粘材料中还含有一定的水分,因此需要对不粘材料进行烧结,这样可以去除不粘材料中的水分而形成颗粒形式的不粘材料。根据本申请的一些实施例,可以根据原料的物性来制定烧结曲线(即,烧结步骤中的具体参数),本申请在此不做特别限定,本领域技术人员可以在本申请的教导下根据原料粉体的特性来制定烧结曲线。作为示例,烧结的初始温度可以为20℃-30℃,升温速度可以为5-10℃/分钟,升温至200℃,然后保温3小时-10小时。
根据本申请,由于不粘材料的粒径较小,因此较慢的升温速度和较短的保温时间即可以达到所需要的效果,而且能够节省能源。此外,在干燥的过程中也能够使得在不粘材料的颗粒中形成对应的孔隙,以利于后续喷涂过程中形成相应的孔隙。通过造粒的方式制备的不粘粉末具有颗粒形式。根据造粒方式制备的不粘材料,在不粘材料中,基于不粘材料的总重量,所述粘结剂的重量占所述不粘材料的总重量的1%~2%,所述不粘粉末的重量占所述不粘材料的总重量的2%~10%,金属粉末补足100%。
将不粘材料热喷涂在容器本体10的内表面上,以在其内表面上形成不粘涂层20。不粘涂层20中具有3%~6.5%的孔隙率,并且单个孔隙的面积为0.015-0.15平方微米。
而在实际生产中,发现在不粘涂层中,合适的孔隙率和较小的单个孔隙结构最适合形成仿荷叶结构,孔隙率越大,涂层强度越低,单个孔隙大,不易出现荷叶结构,虽然可以通过调整热喷涂工艺的参数来控制孔隙率,但是热喷涂所形成的单个孔隙过大,不易形成仿荷叶结构。发明人发现可以通过提高醇类粘结剂的占比,在热喷涂工艺后,醇类粘结剂挥发,由于粘结剂均匀的附着在粉末表面,通过粘结剂挥发所形成的孔隙较小,并且大小较为均匀。
发明人研究发现,可以在制成浆料前,先对金属粉末和不粘粉末进行预处理,使其表面可以保留一定量的粘结剂,而达到最终形成的不粘粉末具有较高含量的粘结剂的目的。下面将以预处理两种粉末后结合造粒的方式制备得到不粘粉末为例,对本申请的另一种不粘材料的制备方法进行描述。
为了提高最终形成的不粘材料中粘结剂的占比,提供不粘材料的步骤可以包括将金属粉末和不粘粉末分别通过粘结剂进行预处理,得到表面附着粘结剂的金属粉末和表面附着粘结剂的不粘粉末,然后将表面附着粘结剂的金属粉末、表面附着粘结剂的不粘粉末和粘结剂形成浆料,对浆料进行喷雾干燥处理以形成颗粒形式的不粘材料。
在实施例中,将金属粉末和不粘粉末分别通过粘结剂进行预处理,可以包括将金属粉末和不粘粉末分别与粘结剂混合形成悬浊液,搅拌预设时间后过滤以去除液体而保留固体,并将固体在预设温度下保温预设时间,以分别形成表面附着粘结剂的金属粉末和表面附着粘结剂的不粘粉末。这里还需要说明的是,保温的时间和搅拌的时间均与粉末对应的粒径相关,粒径越小则保温时间和搅拌的时间越长,以形成粉末表面均匀附着有粘结剂的结构。根据本申请,通过预处理可以使得粘结剂类似于粘稠状地均匀附着在粉末表面上,不易溶于后续喷雾干燥处理的步骤,进一步提升最终能够形成在不粘材料中的粘结剂的占比。并且,考虑到粘结剂的粘稠度,可以采用去离子水先将粘结剂稀释,以使粉末能够均匀地混合在浆液中。
根据本申请的示例性的实施例,将金属粉末通过粘结剂进行预处理,可以包括将金属粉末、粘结剂和去离子水按照0.5-1.5:0.2-0.7:8.0-9.0的质量比配成悬浊液,优选地,金属粉末、粘结剂和去离子水可以按照1:0.5:8.5的重量比进行混合。并将悬浊液搅拌10-30min,随后过滤去除液体并保留固体。然后,将固体在150-200℃下保温3-8h,以完全去除水分而获得表面附着粘结剂的金属粉末。根据本申请的表面附着粘结剂的不粘粉末的制备方法,可以参照以上表面附着粘结剂的金属粉末的方法获得,但由于本申请的不粘粉末的粒径相对较小,根据本申请的不粘粉末在预处理时,可以适当延长搅拌时间以及保温时间,例如,搅拌时间可以为30-60min,保温时间可以为5-10h。
接下来,将表面附着粘结剂的金属粉末、表面附着粘结剂的不粘粉末和粘结剂制成浆料,在通过后续的喷雾干燥、烧结等处理以形成颗粒形式的不粘材料,与上面已经描述的喷雾干燥、烧结等处理方法类似。根据本申请通过预处理两种粉末后喷雾干燥形成的不粘材料具有颗粒形式,在不粘材料中,基于不粘材料的总重量,所述粘结剂的重量占所述不粘材料的总重量的2~4%,所述不粘粉末的重量占所述不粘材料的总重量的1~10%,金属粉末补足100%。通过此种不粘粉末进行喷涂,形成的不粘涂层的孔隙率为6.5~10%,并且每10平方微米的容器本体上的孔隙的数量为3-10个(单个孔隙的面积为0.03-0.3平方微米)。这样便能够具有更好的不粘效果。
根据本申请的制备容器的方法,还可以在烧结步骤后将烧结所得粉末进行筛分,从而得到不同粒径区间的不粘材料。可以根据需要筛分成不同粒径区间的不粘材料,以应用于不同的产品。
根据本申请的制备容器的方法,最终形成的不粘材料的颗粒不单指在数量意义上的一个颗粒,而是可以为聚集在一起的多个颗粒。最终形成的不粘材料颗粒的粒径不小于原始的各种粉末粒径。
根据本申请得到的颗粒形式存在的不粘材料,将不粘材料喷涂在容器本体10的内表面上,以在其内表面上形成不粘涂层,以获得预期的容器。通过不粘材料形成的不粘涂层的孔隙率为3~10%。不粘材料具有较高的孔隙率可以使最终不粘涂层中具有合适的孔隙率以获得更好的不粘性。这里的孔隙可以是在不粘材料的喷涂的过程中产生的,例如但不限于,在采用不粘材料进行喷涂以形成不粘涂层的过程中,由于温度高而导致粘结剂的消耗,从而能够产生对应的孔隙。
根据本申请的喷涂方式可以采用热喷涂,具体的,热喷涂的参数为:电流:250~600A;电压:30~120V;主气(氩气)流量:1000~5000L/h;氢气流量:20~300L/h;送粉气气压:200~800L/h;送粉量:20~200g/min;喷涂(枪嘴离工件距离)距离:8~40cm;喷涂角度:30~80°;工件温度:10~150℃。
下面结合实施例,对本申请的技术方案进行详细说明,但是本申请的保护范围不局限于实施例。
实施例1
通过下面的方法来制备根据实施例1的容器。
步骤S10,对内胆的内表面进行预处理,具体地,先后采用碱性溶剂和清水对内胆的内表面进行清洗,然后烘干。
步骤S20:制备表面附着聚丙烯醇的不锈钢粉末。准备平均粒径为30μm的不锈钢粉末作为金属粉末,选择聚丙烯醇作为粘结剂。按照不锈钢粉末:聚丙烯醇:去离子水的质量比为1:0.5:8.5配成悬浊液,搅拌20min,随后过滤去除液体并保留其中的固体。然后,将固体在200℃下保温4h,排除水分以得到表面附着聚丙烯醇的不锈钢粉末。
步骤S30:制备表面附着聚丙烯醇的PTFE粉末。准备平均粒径为5μm的PTFE粉末作为不粘粉末,选择聚丙烯醇作为粘结剂。按照PTFE粉末:聚丙烯醇:去离子水的质量比为1:0.5:8.5配成悬浊液,搅拌50min,随后过滤并保留其中的固体。然后,将固体在200℃下保温7h,排除水分以得到表面附着聚丙烯醇的PTFE粉末。
步骤S40:制备喷雾干燥所需要的浆料。
准备浆液:选择聚丙烯醇作为粘结剂,将浆液按重量百分比计可以包括3%的聚丙烯醇、0.8%的三乙基己基磷酸、1.5%的有机硅油以及余量的去离子水,混合各组分以形成浆液。
制备浆料:将表面附着聚丙烯醇的不锈钢粉末和表面附着聚丙烯醇的PTFE粉末按照24:1的重量比进行混合,并以表面附着聚丙烯醇的不锈钢粉末和表面附着聚丙烯醇的PTFE粉末的总重量占浆料总重量的45%,将准备好的两种粉末加入到准备好的浆液中,从而制备得到浆料。
步骤S50:对浆料进行喷雾干燥。
将浆料输送到7500转/min的高速甩液圆盘上,然后使得浆料被甩液圆盘甩出形成液滴,接着,液滴被80℃的热风吹进300℃的干燥塔内,下降过程中,经过短暂的停留后落下,从而得到含有一定水分的不粘材料。
步骤S60:对形成的不粘材料进行烧结,以去除其中所含的水分,烧结的参数为:烧结的初始温度可以为25℃,升温速度可以为8℃/分钟,升温至200℃,然后保温7小时,从而得到颗粒形式地不粘材料。经XRD衍射分析,在不粘材料的颗粒中,基于颗粒的总重量,不锈钢粉末的重量占颗粒的总重量的92.7%,聚丙烯醇的重量占颗粒的总重量的3.5%,PTFE粉末的重量占颗粒的总重量的3.8%。
步骤S70,采用不粘材料通过热喷涂的方式在内胆的内表面上形成不粘涂层,其中喷涂参数为:电流:450A;电压:80V;主气(氩气)流量:1700L/h;氢气流量:85L/h;送粉气气压:500L/h;送粉量:100g/min;喷涂(枪嘴离工件距离)距离:30cm;喷涂角度:50°;工件温度:90℃,通过在内胆外部焊接外壁以得到实施例1的容器。得到的不粘涂层的孔隙率为7.6%,通过显微镜对容器的截面进行观察得到,单个孔隙小且较为均匀,每10平方微米的容器上的孔隙的数量为5个,平均每个孔隙的面积为0.152平方微米,最大孔隙的面积为0.20平方微米。且在不粘涂层中,不锈钢粉末的重量占不粘涂层总重量的96.1%,PTFE粉末的重量占不粘涂层总重量的3.9%。
实施例2
除了不粘材料中采用钛粉末代替不锈钢粉末之外,采用与实施例1的方法相同的方法制造根据实施例2的容器。得到容器内表面上的不粘涂层的孔隙率为7.5%,通过显微镜对容器的截面进行观察得到,每10平方微米的容器上的孔隙的数量为5个,平均每个孔隙的面积为0.15平方微米,最大孔隙的面积为0.18平方微米。且在不粘涂层中,钛粉粉末的重量占不粘涂层总重量的96.2%,PTFE的重量占不粘涂层总重量的3.8%。
实施例3
除了不粘材料中采用PFA粉末代替PTFE粉末之外,采用与实施例1的方法相同的方法制造根据实施例3的容器。得到容器内表面上的不粘涂层的孔隙率为7.4%,通过显微镜对容器的截面进行观察得到,每10平方微米的容器上的孔隙的数量为5个,平均每个孔隙的面积为0.148平方微米,最大孔隙的面积为0.20平方微米。且在不粘涂层中,不锈钢粉末的重量占不粘涂层总重量的96.3%,PFA粉末的重量占不粘涂层总重量的3.7%。
实施例4
除了不对不锈钢粉末和PTFE粉末进行预处理,仅采用不锈钢粉末和PTFE粉末混合在浆液中而形成浆料之外(即不包括实施例1中的步骤S20至步骤S30),采用与实施例1的方法相同的方法制造根据实施例4的容器。得到容器内表面上的不粘涂层的孔隙率为4.1%,通过显微镜对容器的截面进行观察得到,每10平方微米的容器上的孔隙的数量为5个,平均每个孔隙的面积为0.082平方微米,最大孔隙的面积为0.1平方微米。且在不粘涂层中,不锈钢粉末的重量占不粘涂层总重量的96.1%,PTFE粉末的重量占不粘涂层总重量的3.9%。
对比例1
通过下面的方法来制备根据对比例1的容器。
步骤S10,对内胆的表面进行预处理,具体地,先后采用碱性溶剂和清水对内胆的表面进行清洗,然后烘干。
步骤S20,制备不粘材料。
准备平均粒径为30μm的不锈钢粉末作为金属粉末、平均粒径为5μm的PTFE粉末作为不粘粉末,并将不锈钢粉末:PTFE粉末以24:1的重量比进行混合而形成不粘材料。
步骤S30,采用不粘材料通过热喷涂的方式在内胆的内表面上形成不粘涂层,其中喷涂参数为:电流:450A;电压:80V;主气(氩气)流量:1700L/h;氢气流量:85L/h;送粉气气压:500L/h;送粉量:100g/min;喷涂(枪嘴离工件距离)距离:30cm;喷涂角度:50°;工件温度:90℃,通过在内胆外部焊接外壁以得到对比例1的容器。得到容器内表面上的不粘涂层的孔隙率为7.2%,通过显微镜对容器的截面进行观察得到每10平方微米的容器上的孔隙的数量为4个,平均每个孔隙的面积为0.18平方微米,但最大孔隙的面积为0.32平方微米。且在不粘涂层中,不锈钢粉末的重量占不粘涂层总重量的96.1%,PTFE粉末的重量占不粘涂层总重量的3.9%。
对比例2
常规水杯。
根据本申请的实施例1至实施例4以及对比例1-2的成分参见下述表1:
表1本申请实施例以及对比例的参数
性能指标测试
实施例1-4和对比例1-2的杯子的容量相同,对实施例1-4和对比例1-2进行测试,测试结果参见表2,具体性能测试方法如下:
测试方法为:
(1)初始不粘测试方法:GB/T32095.2-2015中煎蛋不粘性试验方法,该方法为初始不粘性测试,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,Ⅰ级不粘性最佳,Ⅲ级不粘性最差。
(2)不粘持久性:GB/T32388-2015中持久不粘性试验方法,单位为次数,次数越高说明寿命越长,1000次评价一次不粘结果,记录到Ⅲ级时的次数。
表2:本申请实施例与对比例的测试结果示意表
序号 初始不粘性 不粘持久性
实施例1 42000
实施例2 40000
实施例3 38000
实施例4 26000
对比例1 10000
对比例2 8000
结合以上,由表2可知:实施例1-4的容器具有较好不粘能力,并且具有较长的不粘寿命。
虽然上面已经详细描述了本申请的实施例,但本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内,可对本申请的实施例做出各种修改和变型。但是应当理解,在本领域技术人员看来,这些修改和变型仍将落入权利要求所限定的本申请的实施例的精神和范围内。

Claims (11)

1.一种容器的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
提供容器本体;
提供包括金属粉末、不粘粉末和醇类粘结剂的浆料;
所述提供包括金属粉末、不粘粉末和醇类粘结剂的浆料的步骤,包括:
将金属粉末和不粘粉末分别与醇类粘结剂混合形成对应的悬浊液,将对应的悬浊液在过滤后保留对应的固体,并将固体在预设温度下保温预设时间,以分别形成表面附着醇类粘结剂的金属粉末和表面附着醇类粘结剂的不粘粉末,将表面附着醇类粘结剂的金属粉末、表面附着醇类粘结剂的不粘粉末和醇类粘结剂制成浆料;
对所述浆料进行喷雾干燥处理以形成不粘材料;
采用所述不粘材料通过热喷涂,使得不粘材料中的醇类粘结剂挥发,从而在容器本体的内表面形成具有孔隙率为6.5~10%并且每10平方微米的容器本体上的孔隙的数量为3-10个的不粘涂层,所述不粘材料具有颗粒形式,每个颗粒包括金属粉末和不粘粉末,所述不粘粉末经由粘结剂掺杂在金属粉末中。
2.根据权利要求1所述的容器的制造方法,其特征在于,在不粘材料中,基于不粘材料的总重量,所述粘结剂的重量占所述不粘材料的总重量的1~4%,所述不粘粉末的重量占所述不粘材料的总重量的1~10%,金属粉末补足100%。
3.根据权利要求1所述的容器的制造方法,其特征在于,所述容器的制造方法还包括将对浆料进行喷雾干燥处理所得的不粘材料进行烧结,从而得到具有颗粒形式的不粘材料。
4.根据权利要求1所述的容器的制造方法,其特征在于,所述金属粉末的粒径为20~40μm。
5.根据权利要求1所述的容器的制造方法,其特征在于,所述不粘粉末的粒径为1~10μm。
6.根据权利要求1所述的容器的制造方法,其特征在于,所述不粘材料的粒径为20~50μm。
7.一种容器,其特征在于,所述容器根据权利要求1至6中任一项所述的容器的制造方法制造得到。
8.根据权利要求7所述的容器,其特征在于,所述金属粉末包括钛粉末和不锈钢粉末中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的容器,其特征在于,所述不粘粉末包括可熔性聚四氟乙烯和聚四氟乙烯中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的容器,其特征在于,在所述不粘涂层中,基于不粘涂层的总重量,所述金属粉末的重量占所述不粘涂层的总重量的90~97%;所述不粘粉末的重量占所述不粘涂层的总重量的3~10%,并且所述金属粉末和所述不粘粉末的重量百分比之和为100%。
11.根据权利要求7所述的容器,其特征在于,所述不粘涂层的厚度为10μm-50μm。
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