CN114226713A - 热喷涂粉末及其制备方法、烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种热喷涂粉末及其制备方法、烹饪器具。热喷涂粉末具有颗粒形式，每个颗粒包括通过粘结剂粘结在一起的多个原材料颗粒并且多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒中的至少一者组成，或者，每个颗粒包括外围被粘结剂全部或局部包裹的单个原材料颗粒并且原材料颗粒为金属颗粒或非金属颗粒。粘结剂为醇类粘结剂。热喷涂粉末流动性高。

Description

热喷涂粉末及其制备方法、烹饪器具

技术领域

本申请涉及一种热喷涂粉末、一种热喷涂粉末的制备方法和一种烹饪器具。

背景技术

为了防止铁锅生锈，通常在铁锅的金属基体的表面喷涂非金属的封闭层来避免金属基体生锈，然而，在应用过程中，由于封闭层与金属基体的结合力较差，封闭涂层易崩落。基于此，相关技术中存在在金属基体的表面与封闭层之间增加金属过渡层的方案，由此来解决涂层易崩落的问题。

由于过渡层和封闭层均采用单独一种金属粉末或非金属粉末热喷涂形成，所以在实际热喷涂过程中，热喷涂设备中送粉器的流动性主要依靠材料的自身特性和粉末形态来提升。粉末形态分为破碎粉和球形粉，球形粉流动性高于破碎粉，但成本远高于破碎粉，可达十倍以上。因此，考虑到成本问题，通常采用破碎粉进行热喷涂。但这样会使粉末的流动性维持在较低水平，导致单位时间内的送粉量较低，热喷涂的涂层沉积时间较长，导致效率下降。

发明内容

本申请旨在至少解决上述现有技术术中存在的技术问题之一。

为此，本申请的第一方面实施例在于提供一种热喷涂粉末。

本申请的第二方面实施例在于提供另一种热喷涂粉末。

本申请的第三方面实施例在于提供一种热喷涂粉末的制备方法。

本申请的第四方面实施例在于提供一种烹饪器具。

为实现上述目的，本申请的第一方面实施例提供了一种热喷涂粉末，热喷涂粉末具有颗粒形式，每个颗粒包括通过粘结剂粘结在一起的多个原材料颗粒，多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒中的至少一者组成，粘结剂为醇类粘结剂。本实施例提出的热喷涂粉末，流动性高，能够提高热喷涂效率和热喷涂产品的合格率。

本申请的第二方面实施例提供了一种热喷涂粉末，热喷涂粉末具有颗粒形式，每个颗粒包括外围被粘结剂全部或局部包裹的单个原材料颗粒，原材料颗粒为金属颗粒或非金属颗粒，粘结剂为醇类粘结剂。本实施例提出的热喷涂粉末，流动性高，能够提高热喷涂效率和热喷涂产品的合格率。

另外，本申请上述第一方面实施例和/或第二方面实施例提供的热喷涂粉末还可以具有如下附加技术特征：

在一些实施例中，粘结剂包括聚乙烯醇粘结剂或聚丙烯醇粘结剂。

在一些实施例中，金属颗粒的粒径范围为20μm至50μm。此处默认每个颗粒包括金属颗粒作为原材料颗粒。

在一些实施例中，非金属颗粒的粒径范围为1μm至10μm。此处默认每个颗粒包括非金属颗粒作为原材料颗粒。

在一些实施例中，对于每个颗粒，多个原材料颗粒与粘结剂的质量比范围为30:1至50:1。此处默认每个颗粒包括过粘结剂粘结在一起的多个原材料颗粒的情况。

在一些实施例中，每个颗粒的多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒组成。进一步地，基于颗粒的总重量，非金属颗粒的重量小于或等于多个原材料颗粒的总重量的20％，金属颗粒的外侧被非金属颗粒全部或局部包裹。

在一些实施例中，金属颗粒包括钛颗粒、钛合金颗粒、铁颗粒、不锈钢颗粒、低碳钢颗粒、高碳钢颗粒、铸铁颗粒、铜颗粒、铜合金颗粒、铝颗粒、铝合金颗粒、镍颗粒或镍合金颗粒中的一种或多种。

在一些实施例中，非金属颗粒包括金属氧化物颗粒。金属氧化物颗粒包括氧化钛颗粒、氮化钛颗粒、碳化钛颗粒、四氧化三铁颗粒、氧化铁颗粒、氧化亚铁颗粒、氧化铝颗粒、氧化铬颗粒和氧化镍颗粒中的一种或多种。

本申请的第三方面实施例提供了一种热喷涂粉末的制备方法，包括以下步骤：配置悬浊液，将包括多个原材料颗粒的粉末材料添加到粘结剂中形成悬浊液，其中，多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒中的至少一者组成，粘结剂为醇类粘结剂；喷雾，对悬浊液进行雾化处理，在一定转速的转盘上形成滴液；干燥，对雾化后的滴液进行干燥处理，以使粉末材料中的至少两个原材料颗粒经粘结剂粘结在一起形成干燥的粉末颗粒，或者使粉末材料中的单个原材料颗粒被粘结剂全部或局部包裹而形成干燥的粉末颗粒；烧结，将干燥的粉末颗粒通入烧结室烧结；筛分，对烧结后的粉末颗粒进行筛分，留取粒径大于预定值的粉末颗粒，从而得到具有颗粒形式的热喷涂粉末。

本实施例提出的热喷涂粉末的制备方法，将具有多个原材料颗粒的粉末材料添加到粘结剂中形成悬浊液，而后将悬浊液导入雾化室进行雾化，雾化过程可看作为原材料颗粒和粘结剂粘结在一起的初期。该过程中，粘结剂为液态，粘结着原材料颗粒。再对雾化后的悬浊液进行干燥处理，可以使多个粘结有粘结剂的原材料颗粒能够相互碰撞、粘结，使多个原材料颗粒经粘结剂粘结在一起，再经烧结、筛分得到通过粘结剂粘结在一起的多个原材料颗粒的粉末颗粒，制备方便。当然，在干燥过程中，也可以使单个原材料颗粒被粘结剂全部或部分包裹，而不与其他原材料颗粒粘结在一起，从而经烧结得到外围被粘结剂全部或局部包裹的单个原材料颗粒的粉末颗粒。最后通过筛分得到需要类型的热喷涂粉末，热喷涂粉末流动性高，能够提高热喷涂效率和热喷涂产品的合格率。

在一些实施例中，将包括多个原材料颗粒的粉末材料添加到粘结剂中形成悬浊液的步骤包括：按粉末材料与粘结剂的质量比范围为15:1至25:1的比例将粉末材料加入粘结剂中，搅拌均匀，形成悬浊液。

在一些实施例中，粘结剂包括聚乙烯醇粘结剂或聚丙烯醇粘结剂。

在一些实施例中，金属颗粒的粒径范围为20μm至50μm。此处默认粉末材料包括金属颗粒作为原材料颗粒。

在一些实施例中，非金属颗粒的粒径范围为1μm至10μm。此处默认粉末材料包括非金属颗粒作为原材料颗粒。

在一些实施例中，多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒组成，其中，非金属颗粒的重量小于等于多个原材料颗粒的总重量的20％。

在一些实施例中，金属颗粒包括钛颗粒、钛合金颗粒、铁颗粒、不锈钢颗粒、低碳钢颗粒、高碳钢颗粒、铸铁颗粒、铜颗粒、铜合金颗粒、铝颗粒、铝合金颗粒、镍颗粒和镍合金颗粒中的一种或多种。

在一些实施例中，非金属颗粒包括金属氧化物颗粒。金属氧化物颗粒包括氧化钛颗粒、氮化钛颗粒、碳化钛颗粒、四氧化三铁颗粒、氧化铁颗粒、氧化亚铁颗粒、氧化铝颗粒、氧化铬颗粒和氧化镍颗粒中的一种或多种。

在一些实施例中，在烧结的在步骤中，烧结的温度范围为80℃至200℃。烧结的时间范围为10min至60min。

本申请的第四方面实施例提供了一种烹饪器具，包括：锅体，锅体的表面具有耐腐蚀层，耐腐蚀层由上述技术方案中任一项的热喷涂粉末喷涂于锅体构造而成。生产效率高，产品合格率高。

附图说明

通过下面结合附图对本申请的实施例进行的描述，本申请的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本申请的一个实施例的热喷涂粉末的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的具体实施例进行详细描述。然而，本申请可按照许多不同的形式例示并且不应被解释为限于在此阐述的具体实施例。更确切地说，提供这些实施例使得本申请将是彻底的和完整的，并且将要把本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。

本申请提供一种热喷涂粉末具有颗粒形式，对于用于热喷涂的单位量级的一个热喷涂粉末颗粒而言，可以由粘结在一起的多个原材料颗粒构造而成或者由被粘结剂全部或局部包裹的单个原材料颗粒构造而成。在一个颗粒由粘结在一起的多个原材料颗粒构造而成的情况下，该颗粒可以由不同种类的原材料颗粒构造而成，例如金属颗粒+非金属颗粒，当然，也可以为不同金属的金属颗粒，例如金属A颗粒+金属B颗粒，或者为不同非金属的非金属颗粒，例如非金属C颗粒+非金属D颗粒，此外，还可以由相同种类的多个原材料颗粒构造而成，例如金属A颗粒+金属A颗粒等等。

本申请的第一方面实施例提供了一种具有流动性高且能够提高热喷涂效率和热喷涂产品的合格率的热喷涂粉末。根据本实施例，热喷涂粉末具有颗粒形式，每个颗粒包括通过粘结剂粘结在一起的多个原材料颗粒，其中，多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒中的至少一者组成，粘结剂为醇类粘结剂。

通过对原材料颗粒进行预处理，使多个原材料颗粒预先通过粘结剂粘结在一起而后形成一个颗粒形式的热喷涂粉末。由于粘结剂密度小于原材料颗粒的密度，所以会使得颗粒中单位体积内的原材料颗粒重量降低，从而即便热喷涂设备中单位体积内热喷涂粉末过多或热喷涂设备震动不稳定，也不易造成因压实问题而出现送粉不畅，因此，可以有效地避免粉体结块堵塞枪嘴而出现停机等问题，保证产品的合格率，保证热喷涂效率。另外，单独的一个原材料颗粒所形成的热喷涂粉末可能具有很多的棱角，而采用粘结剂粘结多个原材料颗粒所形成的粉末颗粒，一方面粘结剂能够覆盖原材料颗粒的一部分棱角，另一方面粘结剂能够填充原材料颗粒的多个棱角之间的空隙，从而使得粉末颗粒的圆润性大幅度提升，提高了粉末颗粒的流动性，保证了热喷涂效率。另外，使每个颗粒均包括多个原材料颗粒，可降低因粘结剂在粉末颗粒中占比较大，粉末颗粒质地软而流动性不佳的几率。而且，由于本实施例提出的热喷涂粉末流动性较高，即便选用破碎粉形式的原材料颗粒，也即使每个颗粒包括多个破碎粉形式的原材料颗粒，也能够保证较高的热喷涂效率，保证热喷涂产品的合格率。

根据本实施例，多个原材料颗粒可以包括金属颗粒和非金属颗粒中的至少一者，这样有利于根据需要设计原材料颗粒的种类，使得热喷涂粉末能够与金属基体具有良好的结合力或兼具耐蚀能力。此外，选择粘结剂为醇类粘结剂，由于该类粘结剂汽化点较低，一般低于350度，而热喷涂过程中存在高温，一般会达到1000度以上，因此在热喷涂过程中，粘结剂会自动挥发，并不会留存在热喷涂形成的涂层中，能够降低涂层应力，避免涂层崩碎。

作为示例，粘结剂包括聚乙烯醇粘结剂或聚丙烯醇粘结剂。聚乙烯醇粘结剂和聚丙烯醇粘结剂均能够牢固粘结多个原材料颗粒，而且汽化点较低，不会留在热喷涂所形成的涂层中，能够降低涂层应力，避免涂层崩落。

作为示例，对于每个颗粒，多个原材料颗粒与粘结剂的质量比范围为30:1至50:1。若粘结剂的质量占比过小，则粘结剂的量不足，流动性提升不明显。若粘结剂的质量占比过大，则热喷涂后形成的涂层强度较低，易出现磨损而导致耐蚀性能降低、寿命短等问题。因此，使每个颗粒中全部的原材料颗粒与粘结剂的质量比在30:1至50:1之间，可在有效粘结多个原材料颗粒的情况下，保证涂层的结构强度、耐磨性和耐蚀性，保证涂层的使用寿命。

作为示例，热喷涂粉末的颗粒粒径范围为20μm至150μm。若颗粒的粒径较大，则会影响热喷涂形成的涂层的外观美观度，而若颗粒的粒径较小，则在热喷涂过程中又容易出现过烧导致颗粒氧化、颗粒被热喷涂工艺过程的高压气体吹走等问题，影响涂层耐蚀性能和颗粒利用率。因此，使每个热喷涂粉末的颗粒粒径在20μm至150μm之间，可有效避免热喷涂过程中出现过烧现象，并保证涂层的外观美化度。

此外，若颗粒的粒径较小，则形成颗粒的原材料颗粒的粒径也较小，在制备热喷涂粉末的雾化过程中易集中结块，影响最终热喷涂粉末的成粉率。若颗粒的粒径较大，则形成颗粒的一部分原材料颗粒的粒径也会较大，在制备热喷涂粉末的雾化工序中，雾化较难，成品率低，导致成本较高。因此，使每个热喷涂粉末的颗粒粒径在20μm至150μm之间，便于制备和雾化，降低成本。

在一个具体的实施例中，每个颗粒的多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒组成。由于金属颗粒与金属基体的结合性能良好，而非金属颗粒不会生锈且通过粘结剂与金属颗粒粘连在一起，所以有利于降低金属颗粒外露而氧化的几率，有利于使热喷涂粉末热喷涂形成的涂层既具有良好的结合力，又具有良好的耐蚀性，而且能够无需设置过渡层和封闭层双层，无需多次喷涂，从而有利于简化金属基体防锈涂层的制备工艺，节约成本。

根据本发明的优选实施例，金属颗粒为不含铁的金属颗粒，耐蚀性效果好。

进一步地，基于颗粒的总重量，非金属颗粒的重量小于或等于多个原材料颗粒的总重量的20％。当大于20％时，流动性带来的经济价值便会小于造粒成本，因此违背本申请要提高效率进而提升经济性的初衷；当非金属颗粒数量为0时，此时热喷涂粉末形态为金属颗粒外部被粘结剂全部或局部包裹，也能在一定程度上提升粉末流动性。因此，控制非金属颗粒占多个原材料颗粒之和的质量比小于等于20％，可以提高综合经济价值，降低成本。

进一步地，金属颗粒的外侧被非金属颗粒全部或局部包裹，这样可以降低金属颗粒外露而氧化的概率，提高热喷涂粉末和热喷涂粉末被热喷涂后形成的涂层的耐蚀性。

进一步地，使金属颗粒的粒径大于非金属颗粒的粒径，有利于更多的非金属颗粒充分地附着在金属颗粒的外侧，充分遮挡金属颗粒，从而降低金属颗粒外露而氧化的概率。而且，使非金属颗粒的粒径较小，有利于非金属颗粒牢固地附着在金属颗粒上，避免非金属颗粒体积较大，质量较大而与金属颗粒相分离。

进一步地，金属颗粒的粒径范围可以为20μm至50μm，多个非金属颗粒的粒径范围可以为1μm至10μm。若非金属颗粒的粒径较大，一方面会增加用料，增加生产成本；另一方面在多个非金属颗粒包裹金属颗粒的情况下，受限于非金属颗粒的大小，会降低非金属颗粒的数量，从而导致金属颗粒外周的缝隙较大，更容易与外界空气接触，影响耐蚀性能。因此，使每个非金属质颗粒的粒径小于等于10μm，可有效降低成本，确保热喷涂粉末被热喷涂后形成的涂层的耐蚀性能和防锈性能。此外，若非金属颗粒的粒径过小，则会极大增加颗粒的加工成本。因此，使每个非金属颗粒的粒径大于等于1μm，可在保证非金属颗粒能够充分包裹金属颗粒，保证防腐性的同时，降低成本。

在具体应用中，金属颗粒可以包括钛颗粒、钛合金颗粒、铁颗粒、不锈钢颗粒、低碳钢颗粒、高碳钢颗粒、铸铁颗粒、铜颗粒、铜合金颗粒、铝颗粒、铝合金颗粒、镍颗粒和镍合金颗粒中的一种或多种。

在具体应用中，非金属颗粒为金属氧化物颗粒，诸如氧化钛颗粒、氮化钛颗粒、碳化钛颗粒、四氧化三铁颗粒、氧化铁颗粒、氧化亚铁颗粒、氧化铝颗粒、氧化铬颗粒和氧化镍颗粒中的一种或多种。

在另一个具体的实施例中，每个颗粒的多个原材料颗粒可以仅由金属颗粒组成。金属颗粒可以包括钛颗粒、钛合金颗粒、铁颗粒、不锈钢颗粒、低碳钢颗粒、高碳钢颗粒、铸铁颗粒、铜颗粒、铜合金颗粒、铝颗粒、铝合金颗粒、镍颗粒和镍合金颗粒中的一种或多种。

在另一个具体的实施例中，每个颗粒的多个原材料颗粒可以仅由非金属颗粒组成。非金属颗粒可以包括氧化钛颗粒、氮化钛颗粒、碳化钛颗粒、四氧化三铁颗粒、氧化铁颗粒、氧化亚铁颗粒、氧化铝颗粒、氧化铬颗粒和氧化镍颗粒中的一种或多种。

本申请的第二方面实施例提供了一种热喷涂粉末，热喷涂粉末具有颗粒形式，每个颗粒包括：外围被粘结剂全部或局部包裹的单个原材料颗粒，粘结剂为醇类粘结剂。

本实施例提出的热喷涂粉末，流动性高，能够提高热喷涂效率和热喷涂产品的合格率。具体地，通过对原材料颗粒进行预处理，使原材料颗粒预先被粘结剂包裹，由于粘结剂密度小于原材料颗粒的密度，所以会使得粉末颗粒中单位体积内的原材料颗粒重量降低，从而即便热喷涂设备中单位体积内热喷涂粉末过多或热喷涂设备震动不稳定，也不易造成因压实问题而出现送粉不畅，因此，可以有效地避免粉体结块堵塞热喷涂设备的枪嘴而出现停机等问题，保证产品的合格率，保证热喷涂效率。而且，单独的一个原材料颗粒所形成的热喷涂粉末可能具有很多的棱角，而采用粘结剂粘结原材料颗粒，一方面粘结剂能够覆盖原材料颗粒的一部分棱角，另一方面粘结剂能够填充原材料颗粒的多个棱角之间的空隙，从而使得热喷涂粉末的圆润性大幅度提升，提高粉末颗粒的流动性，保证热喷涂效率。而且，由于本实施例提出的热喷涂粉末流动性较高，即便选用破碎粉形式的原材料颗粒，也即使每个颗粒包括单个破碎粉形式的原材料颗粒，也能够保证较高的热喷涂效率，保证热喷涂产品的合格率。

根据本实施例，原材料颗粒可以包括金属颗粒或非金属颗粒，这样有利于根据需要设计原材料颗粒的种类。若原材料颗粒为金属颗粒，由于金属颗粒的外围被粘结剂包裹，使得热喷涂粉末能够与金属基体具有良好的结合力并兼具耐蚀能力。此外，使粘结剂为醇类粘结剂，由于该类粘结剂汽化点较低，一般低于350度，而热喷涂过程中存在高温，一般会达到1000度以上，因此在热喷涂过程中，粘结剂会自动挥发，并不会留存在热喷涂形成的涂层中，能够降低涂层应力，避免涂层崩碎。

可选地，粘结剂包括聚乙烯醇粘结剂或聚丙烯醇粘结剂。

可选地，单个原材料颗粒为金属颗粒。例如钛颗粒、钛合金颗粒、铁颗粒、不锈钢颗粒、低碳钢颗粒、高碳钢颗粒、铸铁颗粒、铜颗粒、铜合金颗粒、铝颗粒、铝合金颗粒、镍颗粒和镍合金颗粒中的任一种。金属颗粒的粒径范围为20μm至50μm。

可选地，单个原材料颗粒为非金属颗粒。例如金属氧化物颗粒，具体如氧化钛颗粒、氮化钛颗粒、碳化钛颗粒、四氧化三铁颗粒、氧化铁颗粒、氧化亚铁颗粒、氧化铝颗粒、氧化铬颗粒和氧化镍颗粒中的任一种。非金属颗粒的粒径范围为1μm至10μm。

以下，参考图1描述本申请的第三方面实施例提供的热喷涂粉末的制备方法，该第三方面实施例提供的热喷涂粉末的制备方法，能够制备出上述第一、二方面实施例提出的热喷涂粉末。

图1示出了本申请的一个实施例的热喷涂粉末的制备方法的工艺流程图。参照图1，在步骤S10中，配置悬浊液：将包括多个原材料颗粒的粉末材料添加到粘结剂中形成悬浊液，其中，多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒中的至少一者组成，粘结剂为醇类粘结剂。

作为示例，按粉末材料与粘结剂的质量比范围为15:1至25:1的比例将粉末材料加入粘结剂中，搅拌均匀，形成悬浊液。若粘结剂质量占比过小，粘结剂不足，很容易导致多个原材料颗粒粘结不牢固或原材料颗粒不被充分包裹，导致热喷涂粉末被热喷涂后形成的涂层防锈能力不足和易崩落。若粘结剂质量占比过大，则热喷涂后形成的涂层强度较低，易出现磨损而导致耐蚀性能降低、寿命短等问题。而且，经过雾化、干燥步骤，最终形成的热喷涂粉末颗粒中的粘结剂会损失一部分。因此，按粉末材料与粘结剂的质量比范围为15:1至25:1的比例添加粘结剂，可有效粘结、包裹原材料颗粒，避免粘结剂过度浪费。而且，有利于使制得的热喷涂粉末颗粒中原材料颗粒与粘结剂的质量比在30:1至50:1之间，从而保证热喷涂后形成的涂层的结构强度、耐磨性和耐蚀性，保证涂层的使用寿命。

作为示例，粘结剂为醇类粘结剂。例如粘结剂包括聚乙烯醇粘结剂或聚丙烯醇粘结剂。该类粘结剂汽化点较低，一般低于350度，而热喷涂过程中存在高温，因此在热喷涂过程中，粘结剂会自动挥发，并不会留存在热喷涂形成的涂层中，能够降低涂层应力，避免涂层崩碎。而且能够牢固粘结原材料颗粒。

作为示例，多个原材料颗粒包括金属颗粒或非金属颗粒。此时，筛分后的热喷涂粉末的单个颗粒可以包括被粘结剂包裹的单个原材料颗粒，也可以包括通过粘结剂粘结在一起的多个原材料颗粒。

作为示例，多个原材料颗粒包括金属颗粒和非金属颗粒，此时，筛分后的热喷涂粉末的单个颗粒可以包括金属颗粒和非金属颗粒，并且金属颗粒的外侧被非金属颗粒全部或局部包裹。也即在粘结剂中添加金属颗粒和非金属颗粒，并使最终形成的每个颗粒中均包括金属颗粒和非金属颗粒，由于金属颗粒与金属基体的结合性能良好，而非金属颗粒不会生锈，且通过粘结剂与金属颗粒粘连在一起，有利于降低金属颗粒外露而氧化的几率，有利于使热喷涂粉末热喷涂形成的涂层既具有良好的结合力，又具有良好的耐蚀性。而且能够无需设置过渡层和封闭层双层，无需多次喷涂，有利于简化金属基体防锈涂层的制备工艺，节约成本。

进一步地，金属颗粒为不含铁的金属颗粒，耐蚀性效果好。

作为示例，多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒组成，其中，非金属颗粒的重量小于等于多个原材料颗粒的总重量的20％。当大于20％时，流动性带来的经济价值便会小于造粒成本，因此违背本申请提高效率进而提升经济性的初衷；当非金属颗粒数量为0时，此时热喷涂粉末形态为金属颗粒外部被粘结剂全部或局部包裹，也能一定程度上提升粉末流动性。因此，使非金属颗粒占多个原材料颗粒之和的质量比小于等于20％，可以提高综合经济价值，降低成本。

进一步地，金属颗粒的粒径大于非金属颗粒的粒径。有利于更多的非金属颗粒充分地附着在金属颗粒的外侧，充分遮挡金属颗粒，从而降低金属颗粒外露而氧化的概率，提高热喷涂粉末和热喷涂粉末被热喷涂后形成的涂层的耐蚀性。而且，使非金属颗粒的粒径较小，有利于非金属颗粒牢固地附着在金属颗粒上，避免非金属颗粒体积较大，质量较大而与金属颗粒相分离。

进一步地，金属颗粒的粒径范围为20μm至50μm。多个非金属颗粒的粒径范围为1μm至10μm。若非金属颗粒的粒径较大，一方面会增加用料，增加生产成本；另一方面在多个非金属颗粒包裹金属颗粒的情况下，受限于非金属颗粒的大小，会降低非金属颗粒的数量，从而导致金属颗粒外周的缝隙较大，更容易与外界空气接触，影响耐蚀性能。因此，使每个非金属质颗粒的粒径小于等于10μm，可有效降低成本，确保热喷涂粉末被热喷涂后形成的涂层的耐蚀性能和防锈性能。此外，若非金属颗粒的粒径过小，则会极大增加颗粒的加工成本，增加热喷涂粉末的成本。因此，使每个非金属颗粒的粒径大于等于1μm，可在保证非金属颗粒能够充分包裹金属颗粒，保证防腐性的同时，降低成本。

作为示例，金属颗粒可以为钛颗粒、钛合金颗粒、铁颗粒、不锈钢颗粒、低碳钢颗粒、高碳钢颗粒、铸铁颗粒、铜颗粒、铜合金颗粒、铝颗粒、铝合金颗粒、镍颗粒和镍合金颗粒中的一种或多种。非金属氧化物颗粒。金属氧化物颗粒包括氧化钛颗粒、氮化钛颗粒、碳化钛颗粒、四氧化三铁颗粒、氧化铁颗粒、氧化亚铁颗粒、氧化铝颗粒、氧化铬颗粒和氧化镍颗粒中的一种或多种。

参照图1，在步骤S20中，喷雾：对悬浊液进行雾化处理，以使悬浊液在一定转速的转盘上形成滴液。

参照图1，在步骤S30中，干燥：对雾化后的滴液进行干燥处理，以使粉末材料中的多个原材料颗粒经粘结剂粘结在一起形成干燥的粉末颗粒，或者使粉末材料中的单个原材料颗粒被粘结剂全部或局部包裹而形成干燥的粉末颗粒，或者使粉末材料中的单个原材料颗粒被粘结剂全部或局部包裹而形成干燥的粉末颗粒。

参照图1，在步骤S40中，烧结：将干燥的粉末颗粒通入烧结室烧结。

作为示例，在烧结的步骤中，烧结的温度范围为80℃至200℃。烧结的时间范围为10min至60min。若烧结温度过低，粉体易出现结块，影响成粉率。若烧结温度过高，会增加制备成本，且不会明显提升成粉率。若烧结时间过短，粉体易出现结块影响成粉率。若烧结时间过长，会增加制备成本，且成粉率无明显提升。一般而言，烧结温度越高烧结时间越短。因此，使烧结的温度范围为80℃至200℃，烧结的时间范围为10min至60min，可在保证成粉率的情况下，降低制备成本。

参照图1，在步骤S50中，筛分：对烧结后的粉末颗粒进行筛分，留取粒径大于预定值的粉末颗粒，从而得到具有颗粒形式的热喷涂粉末。有利于保证最后得到的用于热喷涂的热喷涂粉末均包括多个原材料颗粒或者均包括单个原材料颗粒，可依据需要进行筛选，并保证热喷涂粉末的流动性。

作为示例，预定值可以为多个原材料颗粒中最大原材料颗粒的粒径值。当粉末颗粒的粒径大于该预定值时，可以判断为该原材料颗粒一定粘接有粘接剂，而不是单纯的原材料颗粒。或者使预定值为最大原材料颗粒的粒径值加上粘结剂的厚度，使筛选得到的热喷涂粉末均包括粘结在一起的多个原材料颗粒。可通过筛分得到所需的热喷涂粉末。

作为示例，筛选后得到的热喷涂粉末的颗粒粒径范围为20μm至150μm。也即预设值在20μm至150μm范围内，若热喷涂粉末的颗粒粒径较大，则会影响热喷涂形成的涂层的外观美观度，而若热喷涂粉末的颗粒粒径较小，在热喷涂过程中又容易出现过烧导致颗粒氧化、颗粒被热喷涂工艺过程的高压气体吹走等问题，影响涂层耐蚀性能和颗粒利用率。因此，使每个热喷涂粉末的颗粒粒径在20μm至150μm之间，可有效避免热喷涂过程中出现过烧现象，并保证涂层的外观美化度。

此外，若热喷涂粉末的颗粒粒径较小，则形成热喷涂粉末的原材料颗粒的粒径也较小，在制备热喷涂粉末的雾化过程中易集中结块，影响最终粉末的成粉率。若热喷涂粉末的颗粒粒径较大，则形成热喷涂粉末的一部分原材料颗粒的粒径也会较大，在制备热喷涂粉末的雾化工序中，雾化较难，成品率低，导致成本较高。因此，使每个热喷涂粉末的颗粒粒径在20μm至150μm之间，便于制备和雾化，降低成本。

本实施例提出的热喷涂粉末的制备方法，将具有多个原材料颗粒的粉末材料添加到粘结剂中形成悬浊液，而后将悬浊液导入雾化室进行雾化，雾化过程可看作为多个颗粒和粘结剂粘结在一起的初期，该过程中，粘结剂为液态，将颗粒粘结在一起。再对雾化后的悬浊液进行干燥处理，可以使多个粘结有粘结剂的原材料颗粒能够相互碰撞、粘结，使多个原材料颗粒经粘结剂粘结在一起，再经烧结得到通过粘结剂粘结在一起的多个原材料颗粒的粉末颗粒，制备方便。当然，在干燥过程中，也可以使单个原材料颗粒被粘结剂全部或部分包裹，而不与其他原材料颗粒粘结在一起，从而经烧结得到外围被粘结剂全部或局部包裹的单个原材料颗粒的粉末颗粒。

由于粘结剂密度小于颗粒的密度，使得粉末颗粒中单位体积内的颗粒重量会降低，从而即便热喷涂设备中单位体积内粉末颗粒过多或热喷涂设备震动不稳定，也不易造成压实问题而出现送粉不畅，可有效避免粉体结块堵塞热喷涂设备的枪嘴而出现停机等问题，保证产品的合格率，保证热喷涂效率。而且，单独的一个原材料颗粒所形成的粉末颗粒具有很多的棱角，而采用粘结剂粘结原材料颗粒，一方面粘结剂能够覆盖原材料颗粒的一部分棱角，另一方面粘结剂能够填充原材料颗粒的多个棱角之间的空隙，从而使得粉末颗粒的圆润性大幅度提升，提高粉末颗粒的流动性，保证热喷涂效率。而且，由于制得的粉末颗粒流动性较高，即便选用破碎粉形式的原材料颗粒，也即使每个粉末颗粒包括多个破碎粉形式的原材料颗粒，也能够保证较高的热喷涂效率，保证热喷涂产品的合格率。而且，使多个原材料颗粒中任一个颗粒为金属颗粒或非金属颗粒，有利于根据需要设计原材料颗粒的种类，使得热喷涂粉末能够与金属基体具有良好的结合力或兼具耐蚀能力。此外，使粘结剂为醇类粘结剂，由于该类粘结剂汽化点较低，一般低于350℃，而热喷涂过程中存在高温，一般会达到1000℃以上，因此在热喷涂过程中，粘结剂会自动挥发，并不会留存在热喷涂形成的涂层中，能够降低涂层应力，避免涂层崩碎。

当然，在每个粉末颗粒均包括多个原材料颗粒的情况下，粘结剂在粉末颗粒中占不会很大，可降低粉末颗粒因质地软而流动性不佳的几率。

本申请中主要发明目的是为了提升粉末的流动性，本申请中影响粉末流动性因子如下：

(1)粘结剂占比，粘结剂占比越高，流动性越好，但是超过本申请中要求的范围上限后，易导致造粒合格率下降，影响最终成本。

(2)非金属材料占比，非金属材料占比越高，流动性越好；由于相同粒径下非金属材料的流动性是大于金属材料，本申请中引入非金属材料的主要原因便是为了提升流动性。

以下，详细介绍本申请的一些具体实施例的热喷涂粉末的制备方法。

其中，检测粉末流动性的方法为休止角测试方法，角度越小，流动性越好。

具体而言，将下面各实施例的具体参数带入上述步骤S10至S50的对应步骤中。

实施例1：

(1)选取原材料颗粒的种类钛，粒径范围40μm左右，粘结剂的选择聚乙烯醇。

(2)按原材料：浆液制备浆料，浆料中，原材料颗粒与粘结剂占比为20:1。

(3)将浆料输送到8000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滴液，接着，滴液被80℃的热风吹进150℃的干燥塔内，并保温5H，并经筛分得到粒径范围为40～60μm的最终粉末，最终粉末中粘结剂占比为2.5％，最终粉末为外侧被粘结剂全部或部分包裹的单个钛颗粒构造成的热喷涂粉末颗粒。

实施例2：

与实施例1中不同的是，最终粉末中粘结剂占比为2wt％。

实施例3：

与实施例1中不同的是，最终粉末中粘结剂占比为3wt％。

上述实施例1至实施例3提出了制备外围被粘结剂全部或部分包裹的单个钛颗粒构造成的热喷涂粉末颗粒的制备方法。当然，还可以提高高速甩液圆盘的转速，更改筛分预定值而得到通过粘结剂粘结在一起的多个钛颗粒构造而成的热喷涂粉末颗粒，在此不做详细介绍。

实施例4：

选取原材料颗粒的种类为钛和氧化钛，重量比为9:1，粒径范围(钛粒径为30μm左右，氧化钛为5μm左右)，粘结剂的种类聚乙烯醇，按原材料:浆液制备浆料，浆料中，原材料颗粒与粘结剂占比为20:1；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滴液，接着，滴液被80℃的热风吹进150℃的干燥塔内，并保温4.5H，经筛分得到粒径范围为40～60μm的最终粉末，最终粉末中粘结剂占比为2.5％，氧化钛占比为10.8％，最终粉末中多个氧化钛颗粒通过粘结剂包裹钛颗粒。

实施例5：

与实施例4中不同的是，最终粉末中粘结剂占比为2wt％。最终粉末中氧化钛占比为2.3wt％。

实施例6：

与实施例4中不同的是，最终粉末中粘结剂占比为3wt％。最终粉末中氧化钛占比为18.9wt％。

对比例1：

粒径范围为40～60μm的钛粉，也即钛原材料颗粒。

对比表：

示例	休止角(°)
		实施例1	38
实施例2	41
		实施例3	35
实施例4	35
		实施例5	37
实施例6	32
		对比例1	55

由上述对比表可知，无论是通过粘结剂全部或局部包裹单个钛颗粒，还是通过粘结剂使钛颗粒外侧包裹氧化钛颗粒，最终形成的热喷涂粉末颗粒的休止角均小于现有技术中未经预处理的钛粉的休止角，通过对原材料颗粒进行上述预处理，提高了热喷涂粉末颗粒的流动性。

本申请的第四方面实施例提供了一种烹饪器具，包括：锅体，锅体的表面具有耐腐蚀层，耐腐蚀层由上述实施例中任一项的热喷涂粉末喷涂于锅体构造而成。由于热喷涂粉末喷涂效率高，流动性高，因此能够提高烹饪器具的生产效率和产品合格率。

进一步地，烹饪器具为电压力锅、电饭煲、空气炸锅或炒锅等等。

上面对本申请的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本申请的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善(例如，可以对不同实施例中描述的不同特征进行组合)，这些修改和完善也应在本申请的保护范围内。

Claims (15)

1.一种热喷涂粉末，其特征在于，所述热喷涂粉末具有颗粒形式，每个颗粒包括通过粘结剂粘结在一起的多个原材料颗粒，其中，所述多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒中的至少一者组成，所述粘结剂为醇类粘结剂。

2.一种热喷涂粉末，其特征在于，所述热喷涂粉末具有颗粒形式，每个颗粒包括外围被粘结剂全部或局部包裹的单个原材料颗粒，所述原材料颗粒为金属颗粒或非金属颗粒，所述粘结剂为醇类粘结剂。

3.根据权利要求1或2所述的热喷涂粉末，其特征在于，

所述粘结剂包括聚乙烯醇粘结剂或聚丙烯醇粘结剂。

4.根据权利要求1或2所述的热喷涂粉末，其特征在于，金属颗粒的粒径范围为20μm至50μm，非金属颗粒的粒径范围为1μm至10μm。

5.根据权利要求1所述的热喷涂粉末，其特征在于，对于每个颗粒，所述多个原材料颗粒与所述粘结剂的质量比为30:1至50:1。

6.根据权利要求1所述的热喷涂粉末，其特征在于，每个颗粒的所述多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒组成，

其中，基于颗粒的总重量，所述非金属颗粒的重量小于或等于所述多个原材料颗粒的总重量的20％，所述金属颗粒的外侧被所述非金属颗粒全部或局部包裹。

7.根据权利要求1或2所述的热喷涂粉末，其特征在于，

所述金属颗粒包括钛颗粒、钛合金颗粒、铁颗粒、不锈钢颗粒、低碳钢颗粒、高碳钢颗粒、铸铁颗粒、铜颗粒、铜合金颗粒、铝颗粒、铝合金颗粒、镍颗粒和镍合金颗粒中的一种或多种；

所述非金属颗粒为金属氧化物颗粒，所述金属氧化物颗粒包括氧化钛颗粒、氮化钛颗粒、碳化钛颗粒、四氧化三铁颗粒、氧化铁颗粒、氧化亚铁颗粒、氧化铝颗粒、氧化铬颗粒和氧化镍颗粒中的一种或多种。

8.一种热喷涂粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

配置悬浊液：将包括多个原材料颗粒的粉末材料添加到粘结剂中形成悬浊液，其中，所述多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒中的至少一者组成，所述粘结剂为醇类粘结剂；

喷雾：对所述悬浊液进行雾化处理，以使所述悬浊液在一定转速的转盘上形成滴液；

干燥：对雾化后的滴液进行干燥处理，以使所述粉末材料中的至少两个原材料颗粒经所述粘结剂粘结在一起形成干燥的粉末颗粒，或者使所述粉末材料中的单个原材料颗粒被所述粘结剂全部或局部包裹而形成干燥的粉末颗粒；

烧结：将所述干燥的粉末颗粒通入烧结室烧结；

筛分：对烧结后的粉末颗粒进行筛分，留取粒径大于预定值的粉末颗粒，从而得到具有颗粒形式的热喷涂粉末。

9.根据权利要求8所述的热喷涂粉末的制备方法，其特征在于，所述将包括多个原材料颗粒的粉末材料添加到粘结剂中形成悬浊液的步骤包括：

按所述粉末材料与所述粘结剂的质量比范围为15:1至25:1的比例将所述粉末材料加入到所述粘结剂中，搅拌均匀，形成悬浊液。

10.根据权利要求8所述的热喷涂粉末的制备方法，其特征在于，

所述粘结剂包括聚乙烯醇粘结剂或聚丙烯醇粘结剂。

11.根据权利要求8所述的热喷涂粉末的制备方法，其特征在于，所述金属颗粒的粒径范围为20μm至50μm，所述非金属颗粒的粒径范围为1μm至10μm。

12.根据权利要求8所述的热喷涂粉末的制备方法，其特征在于，所述多个原材料颗粒由金属颗粒和非金属颗粒组成，其中，所述非金属颗粒的重量小于等于所述多个原材料颗粒的总重量的20％。

13.根据权利要求8所述的热喷涂粉末的制备方法，其特征在于，

所述金属颗粒包括钛颗粒、钛合金颗粒、铁颗粒、不锈钢颗粒、低碳钢颗粒、高碳钢颗粒、铸铁颗粒、铜颗粒、铜合金颗粒、铝颗粒、铝合金颗粒、镍颗粒和镍合金颗粒中的一种或多种；

所述非金属颗粒为金属氧化物颗粒，所述金属氧化物颗粒包括氧化钛颗粒、氮化钛颗粒、碳化钛颗粒、四氧化三铁颗粒、氧化铁颗粒、氧化亚铁颗粒、氧化铝颗粒、氧化铬颗粒和氧化镍颗粒中的一种或多种。

14.根据权利要求8所述的热喷涂粉末的制备方法，其特征在于，在所述烧结的步骤中，烧结的温度范围为80℃至200℃，烧结的时间范围为10min至60min。

15.一种烹饪器具，其特征在于，包括：

锅体，所述锅体的表面具有耐腐蚀层，所述耐腐蚀层由权利要求1至7中任一项所述的热喷涂粉末喷涂于所述锅体构造而成。

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