CN114226715A

CN114226715A - 用于不粘炊具的组合物及其制造方法以及不粘炊具

Info

Publication number: CN114226715A
Application number: CN202111551914.3A
Authority: CN
Inventors: 张明; 李超; 瞿义生; 袁华庭
Original assignee: Wuhan Supor Cookware Co Ltd
Current assignee: Wuhan Supor Cookware Co Ltd
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2041-12-17
Also published as: CN114226715B

Abstract

本发明提供了一种用于不粘炊具的组合物及其制造方法以及不粘炊具。该组合物包括重量比为2:1至9:1的不粘造粒颗粒和第一金属材料，不粘造粒颗粒包括金属陶瓷材料，第一金属材料包括钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种。通过将不粘造粒颗粒与第一金属材料按照一定重量比混合，可以有效提高最终造粒粉末的沉积率，降低工艺成本，并且实现了材质稳定、硬度高、耐高温、不粘寿命长等效果。

Description

用于不粘炊具的组合物及其制造方法以及不粘炊具

技术领域

本发明涉及一种用于不粘炊具的组合物及其制造方法以及不粘炊具，更具体地，涉及一种包括重量比为2:1至9:1的不粘造粒颗粒和第一金属材料的用于不粘炊具的组合物及其制造方法以及不粘炊具。

背景技术

在进行热喷涂的工艺中，在由小颗粒粉末“堆积”而成的造粒粉末(尤其是由金属陶瓷组成的造粒粉末)中，由于温度或高速气流的影响，造粒粉末或多或少地被热分解为陶瓷粉末，并且分解后的陶瓷粉末的粒径相对较小，因此，这些陶瓷粉末不易沉积为涂层而造成浪费，导致造粒粉末的沉积率(利用率)下降，进而增加了工艺成本。一般来说，常规陶瓷造粒粉末的沉积率为30％至35％。另外，在由陶瓷造粒粉末形成的涂层中，由于陶瓷粉末的占比较大，因此最终形成的涂层的应力较大，可能出现涂层崩落的风险。

因此，需要提高造粒粉末利用率，有效降低工艺成本。

发明内容

本发明旨在解决相关技术中的上述技术问题。为此，本发明的目的在于提供一种用于不粘炊具的组合物及其制造方法以及不粘炊具，从而提高造粒粉末的利用率并且降低工艺成本，最终实现具有改善的初始不粘性、高硬度、高耐磨性、高耐蚀性等优良特点的不粘炊具。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于不粘炊具的组合物，所述组合物包括重量比为2:1至9:1的不粘造粒颗粒和第一金属材料，不粘造粒颗粒包括金属陶瓷材料，第一金属材料包括钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种。通过包括以一定重量比混合的不粘造粒颗粒和第一金属材料，可以有效改善热喷涂工艺中造粒粉末的利用率，并且降低工艺成本。

在本发明的实施例中，金属陶瓷材料包括作为陶瓷材料的氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化铬和氧化镍中的至少一种以及作为第二金属材料的钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种。通过包括预定的陶瓷材料和金属材料，组合物可以具有较好的初始不粘性。

在本发明的实施例中，不粘造粒颗粒还包括将陶瓷材料和第二金属材料结合的粘结剂。通过包括粘结剂，可以改善造粒工艺的效率，并且改善不粘涂层的孔隙率和不粘性。

在本发明的实施例中，粘结剂包括纤维素类粘结剂和醇类粘结剂中的一种或更多种，纤维素类粘结剂包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或更多种，并且醇类粘结剂包括聚乙烯醇和聚丙烯醇中的一种或更多种。通过包括合适的粘结剂，可以改善造粒工艺的效率，并且改善不粘涂层的孔隙率和不粘性。

在本发明的实施例中，不粘造粒颗粒的粒径与第一金属材料的粒径之差不大于10μm。通过控制不粘造粒颗粒的粒径与第一金属材料的粒径，可以便于后续工艺处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造用于不粘炊具的组合物的方法，所述方法包括以下步骤：将作为陶瓷材料的氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化铬和氧化镍中的至少一种、作为第二金属材料的钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种、粘结剂和助剂与水混合，以制成固含量在20wt％-70wt％的混合浆料；对混合浆料进行干燥喷雾并烧结，以得到不粘造粒颗粒；以及将不粘造粒颗粒与第一金属材料混合，以得到用于不粘炊具的组合物，第一金属材料包括钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种，并且不粘造粒颗粒与第一金属材料的重量比为2:1至9:1。通过该方法得到的组合物的沉积率相对高，可以改善工艺效率，降低工艺成本。

在本发明的实施例中，按浆料的总重量计，浆料包括40wt％至60wt％的陶瓷材料、10wt％至20wt％的第二金属材料、1wt％至4wt％的粘结剂和0.5wt％至3wt％的助剂以及余量的水。通过包括预定量的陶瓷材料、第二金属材料、粘结剂和助剂，可以改善造粒工艺的效率。

在本发明的实施例中，助剂包括分散剂和消泡剂中的一种或更多种；分散剂包括柠檬酸和三乙基己基磷酸中的一种或更多种；消泡剂包括聚醚改性硅油和有机硅油中的一种或更多种。通过包括合适的助剂，可以改善造粒工艺的效率。

在本发明的实施例中，以6000转/分钟至15000转/分钟的转速且在100℃至400℃的温度下执行喷雾干燥的步骤；以升温速度为5至10℃/分钟升温至预定温度后保持3小时至10小时以去除混合浆料中的水来执行烧结的步骤。通过控制喷雾干燥工艺中的转速和温度以及烧结工艺中的升温速度和保温时间，可以改善工艺效率，降低工艺成本。

根据本发明的另一方面，提供了一种不粘炊具，所述不粘炊具包括：本体，包括承载物品的内表面以及背对内表面的外表面；以及不粘涂层，设置在本体的内表面上，并且包括上述组合物。该不粘炊具可以具有高硬度、高耐磨性、高耐高温性和改善的初始不粘性，达到持久不粘的使用效果。

根据本发明的实施例，提供了一种用于不粘炊具的组合物及其制造方法以及不粘炊具。该不粘炊具包括重量比为2:1至9:1的不粘造粒颗粒和第一金属材料，从而改善组合物的沉积率(特别地，提高了陶瓷材料的利用率)，降低工艺成本，使得最终形成的不粘涂层具备高硬度、高耐磨性、高耐高温性和改善的初始不粘性等性能，实现不粘效果。

附图说明

通过结合附图对实施例的描述，本发明的上述和/或其它特征和方面将变得清楚和易于理解。

图1是根据本发明的实施例的不粘炊具的示意图。

图2是根据本发明的实施例的制造组合物的方法的流程图。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然在下文中描述了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如前文所述，现有技术中的用于包括在不粘炊具中的不粘涂层的造粒粉末的沉积率相对较低，容易造成一定的成本浪费，因此本发明提出了一种综合沉积率更高的用于不粘涂层的组合物。

在制造用于不粘涂层的造粒粉末时，要想提高造粒粉末的利用率，必须提高热喷涂效率。由于常规的造粒粉末本身为非金属材料或其外围可以均被非金属材料包围，因此，在进行热喷涂工艺时，首先需要使用较高的热源将非金属材料熔化。当造粒粉末包括金属材料时，由于被包裹在内部的大部分金属材料需要受热传递后才能吸热熔化，而热喷涂工艺的时间极短，因此，在热喷涂工艺中常常出现金属材料未全部熔化的问题，从而导致热喷涂的焰流束较小。这样一来，要想提高热喷涂效率，对外界设备的整体要求就会变得相对较高(例如，如果不同工件的放置水平高度存在一定差异，就会出现膜厚波动较大的问题)；同时，对热喷涂设备的整体要求也会变得相对较高(例如，一般的热喷涂设备可能无法实现效率提升和膜厚均匀的要求)。

而且，当将金属陶瓷造粒粉末与金属粉末进行再次造粒来提高金属陶瓷粉末利用率(分解的金属陶瓷粉末会被金属粉末粘附)时，因为再次造粒后的颗粒的合格率一般最大为70％，会对金属陶瓷造粒粉末以及金属粉末造成浪费，因此，这种做法成本较高。

然而，在本发明的实施例中，通过将不粘造粒颗粒和金属粉末混合，在热喷涂工艺中，这部分金属粉末可以直接受热熔化。这样一来，受热熔化的金属粉末可以很好地吸附周围的陶瓷粉末，使其综合沉积效率更高。同时，由于金属粉末的熔点相对较低，当其受热熔化后，在热喷涂工艺的主气吹散工艺中，可以使焰流相对较大(即，相当于将集中束进一步放大)，从而更有利于膜层的均匀和控制。另外，由于在不粘造粒颗粒添加了一定比例的金属粉末，在最终形成的不粘涂层中，金属材料可以均匀地分布在不粘涂层中，一方面，可以中断不粘造粒颗粒彼此之间的连接，降低整个不粘涂层的应力，另一方面，由于金属粉末与不粘锅具的表面的结合力比不粘造粒颗粒与不粘锅具的表面的结合力高，因此，整个不粘涂层的结合强度也比仅使用不粘造粒颗粒形成的不粘涂层的结合强度高。

通过将不粘造粒颗粒与金属粉末混合，由于金属粉末流动性高于不粘造粒颗粒的流动性，因此流动性较好的金属粉末会“粘附”一定量的破碎的不粘造粒颗粒，因此，可以提高不粘造粒颗粒的沉积效率，提高不粘造粒颗粒的利用率，降低成本。

在本发明的实施例中，用于不粘炊具的组合物包括重量比为2:1至9:1的不粘造粒颗粒和第一金属材料，不粘造粒颗粒包括金属陶瓷材料，第一金属材料包括钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种。

在本发明的实施例中，包括在组合物中的不粘造粒颗粒与第一金属材料的重量比可以为2:1至9:1。这里，主要考虑到，当不粘造粒颗粒与第一金属材料的重量比大于9:1时，由于第一金属材料粉末的占比较小，整个工艺的成本下降不明显；当不粘造粒颗粒与第一金属材料的重量比小于2:1时，由于第一金属材料粉末的占比较大，容易导致不粘涂层的初始不粘性下降。另外，由于不粘造粒颗粒粉末的密度较低，因此，在最终形成的不粘涂层中，即便当不粘造粒颗粒与第一金属材料的重量比为2:1时，被不粘造粒颗粒占据的体积依然较大，因此其结构依然为第一金属材料粉末均匀地分布在不粘涂层中，从而保持良好的初始不粘性。

在本发明的实施例中，包括在不粘造粒颗粒中的金属陶瓷材料可以包括作为陶瓷材料的氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化铬和氧化镍中的至少一种以及作为第二金属材料的钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种。

在本发明的实施例中，不粘造粒颗粒还包括将陶瓷材料和第二金属材料结合的粘结剂。包括在不粘造粒颗粒中的粘结剂可以包括纤维素类粘结剂和醇类粘结剂中的一种或更多种。例如，纤维素类粘结剂可以包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和其它纤维素类粘结剂中的一种或更多种。例如，醇类粘结剂可以包括聚乙烯醇、聚丙烯醇和其它高级(例如，碳原子数在6以上的)醇类物质中的一种或更多种。

在本发明的实施例中，基于不粘造粒颗粒的总重量，粘结剂的重量可以为1wt％至2wt％。例如，基于不粘造粒颗粒的总重量，粘结剂的重量可以为1wt％、1.5wt％或2wt％。这里，主要考虑到，基于不粘造粒颗粒的总重量，当粘结剂的重量小于1wt％时，由于粘结剂的比例较少，不能有效地进行造粒，在最终形成的不粘涂层中，通过粘结剂带来的提升孔隙率的效果不明显且对最终形成的不粘材料的初始不粘性提升不明显；当粘结剂的重量大于2wt％时，由于粘结剂的比例较高，容易造成在经历后续喷雾烧结等工艺之后出现结块现象，进而导致整体的生产效率降低等问题。

在本发明的实施例中，当使用纤维素类粘结剂进行造粒时，在经历冷/热喷涂或其它工艺而最终形成不粘涂层之后，纤维素类粘结剂因不会挥发而保留在不粘涂层中，可以适当改善不粘涂层的孔隙率，进而改善不粘涂层的不粘性。

当使用醇类粘结剂进行造粒时，在经历冷/热喷涂工艺(尤其是热喷涂工艺)或其它工艺而最终形成不粘涂层之后，醇类粘结剂可以挥发，可以使最终形成的不粘涂层具有一定的孔隙率，因此，也可以改善不粘涂层的储油效果，提高不粘涂层的不粘性。

在本发明的实施例中，不粘造粒颗粒的粒径可以为20μm至100μm。例如，不粘造粒颗粒的粒径可以为20μm至100μm、20μm至90μm、30μm至90μm、20μm至80μm、30μm至70μm、30μm至60μm、40μm至60μm、40μm至50μm等。具体地，不粘造粒颗粒的粒径可以是20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm等。

在本发明的实施例中，第一金属材料的粒径可以为20μm至100μm。例如，第一金属材料的粒径可以为20μm至100μm、20μm至90μm、30μm至90μm、20μm至80μm、30μm至70μm、30μm至60μm、40μm至60μm、40μm至50μm等。具体地，第一金属材料的粒径可以是20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm等。

在本发明的实施例中，不粘造粒颗粒的粒径与第一金属材料的粒径之差不大于10μm。例如，经过激光粒度仪测试后，在D₁₀、D₂₅、D₅₀、D₇₅或D₉₀测量下，不粘造粒颗粒的粒径与第一金属材料的粒径的绝对值之差不大于10um，这里，主要考虑到，当不粘造粒颗粒的粒径与第一金属材料的粒径的绝对值之差大于10μm时，两种材料的粒径相差较大，在热喷涂工艺中，当粉末罐使用一段时间之后(粉末罐为了使粉末均匀送粉，会持续不断的震动)，会出现分层现象，进而导致第一金属材料粉末和不粘造粒颗粒粉末不能均匀分布。

下面将结合图1来详细描述包括上述组合物的不粘炊具。

图1示出了根据本发明一个实施例的不粘炊具100的结构示意图。

如图1中所示，该不粘炊具100包括本体120和位于本体的表面上的不粘涂层140。

本体120可以是不粘炊具的主体，例如，当不粘炊具为锅时，本体可以为锅体。本体120可以由本领域的常用的任何合适的材料制成。本体120可以包括承载物品的内表面以及背对内表面的外表面。

不粘涂层140可以位于本体120的内表面上。不粘涂层140可以包括上述的组合物，从而使不粘涂层140可以具备改善的初始不粘性。

应当理解的是，根据本发明的不粘炊具100还可以具有炊具手柄(例如，锅柄)等常见炊具结构，图1中仅示例性地示出了不粘炊具的主体部分，其它部分并未示出。

根据本发明的不粘炊具包括通过组合物形成的不粘涂层，从而不粘炊具具有改善的初始不粘性、高硬度和高稳定性。

在本发明的实施例中，可以采用通过制备不粘造粒颗粒以及将不粘造粒颗粒与第一金属材料混合的方式来制造上述组合物。

下面将详细参照图2来描述根据本发明的实施例的制造组合物的方法。

图2是根据本发明的实施例的制造组合物的方法的流程图。

参照图2，根据本发明的实施例的制造组合物的方法包括通过制备不粘造粒颗粒(步骤S20)以及混合不粘造粒颗粒与第一金属材料(步骤S30)以形成组合物。其中，制备不粘造粒颗粒(步骤S20)可以包括研磨(步骤S210)、制浆(步骤S220)、喷雾干燥(步骤S230)、烧结(步骤S240)和筛分(步骤S250)。

在步骤S210中，执行研磨陶瓷材料和第二金属材料的步骤。将陶瓷材料和第二金属材料进行研磨处理，分别得到具有1μm至10μm的粒径的陶瓷材料粉末和具有20μm至80μm的粒径的第二金属材料粉末。研磨处理的方法可以采用现有任意的技术，本发明对此不作限制。

在步骤S220中，执行制浆步骤。

将在步骤210中研磨好的陶瓷材料粉末和第二金属材料粉末以及粘结剂和助剂溶解在水中，以得到混合浆料。

在本发明的实施例中，包括在混合浆料中的助剂可以包括分散剂和消泡剂中的一种或更多种。例如，分散剂包括柠檬酸和三乙基己基磷酸中的一种或更多种。例如，消泡剂包括聚醚改性硅油和有机硅油中的一种或更多种。

在本发明的实施例中，按浆料的总重量计，浆料包括40wt％至60wt％的陶瓷材料、10wt％至20wt％的第二金属材料、1wt％至4wt％的粘结剂和0.5wt％至3wt％的助剂以及余量的水。

在本发明的实施例中，基于混合浆料的总重量，粘结剂重量可以为1wt％至4wt％。

在本发明的实施例中，基于混合浆料的总重量，助剂的重量可以为0.5wt％至3wt％。例如，基于混合浆料的总重量，助剂的重量可以为0.5wt％至3wt％、1wt％至3wt％、1wt％至2wt％、2wt％至3wt％等。具体地，基于混合浆料的总重量，助剂的重量可以为0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、3wt％等。

在本发明的实施例中，当助剂包括分散剂和消泡剂中的一种或更多种时，基于混合浆料的总重量，分散剂的重量可以为0.5wt％至1wt％，消泡剂的重量可以为1wt％至2wt％。

其中，基于混合浆料的总重量，分散剂和消泡剂的重量与粘结剂的重量成正比。即，基于混合浆料的总重量，粘结剂的重量越高，分散剂和消泡剂的重量也越高。

在步骤S230中，执行喷雾干燥步骤。将在步骤220中制造的浆料输送到6000转/分钟至15000转/分钟(优选地6000转/分钟至12000转/分钟)的高速甩液圆盘上，形成液滴。随后，液滴被60℃至100℃的热风吹进100℃至400℃的干燥塔内。在液滴的下降过程中，经过5秒至15秒的停留，形成球形且实心的粉体。由于造粒粉末的初始粒径较小，粘附粘结剂之后形成的造粒粉末的整体粒径也相对较小，因此，仅需要相对较低的转速就可以将造粒粉末甩出，以便节约工艺成本。

在步骤S240中，执行烧结步骤。将在步骤230中制造的造粒粉末进行烧结至预定温度，以去除造粒粉末中的水分。在执行烧结步骤时，可以根据造粒粉末原材料的物理性质来制定烧结曲线以烧结至预定温度。例如，所述预定温度可以为95℃、100℃、120℃、150℃等。烧结的升温速度可以是5℃/分钟至10℃/分钟，烧结过程的保持时间可以是3小时至10小时。由于造粒粉末的初始粒径较小，粘附粘结剂之后形成的造粒粉末的整体粒径也相对较小，因此，仅需要相对较低的升温速度和相对较短的保温时间就可以完成烧结工艺，以便节约工艺成本。

在步骤S250中，执行筛分步骤。将在步骤S320中制造的造粒粉末进行筛分以得到不粘造粒颗粒。根据工艺生产需要，将造粒粉末筛分成不同粒径区间的粉末，并且筛分得到粒径为20μm至100μm的不粘造粒颗粒。

在步骤S30中，执行混合步骤。具体地，首先执行研磨第一金属材料的步骤。将第一金属材料进行研磨处理，得到具有20μm至100μm的粒径的第一金属材料粉末。研磨处理的方法可以采用现有任意的技术，本发明对此不作限制。然后，将在步骤S20中得到的粒径为20μm至100μm的不粘造粒颗粒与粒径为20μm至100μm的第一金属材料进行混合，以得到组合物。

其中，在经过激光粒度仪测试后，在D₁₀、D₂₅、D₅₀、D₇₅或D₉₀测量下，不粘造粒颗粒的粒径与第一金属材料的粒径差的绝对值之差不大于10μm，并且不粘造粒颗粒与第一金属材料的重量比可以为2:1至9:1。

根据本发明的实施例，通过将不粘造粒颗粒与第一金属材料按一定重量比混合，可以有效改善最终造粒粉末的沉积率(例如，沉积率至少在40％以上)，进而降低工艺成本。使用上述组合物形成的不粘涂层和包括该不粘涂层的不粘炊具可以具有改善的初始不粘性，达到材质稳定、硬度高、耐高温、不粘寿命长等效果。

下面将结合示例对本发明的组合物及制造组合物的方法进行详细描述。

示例1

将氧化钛和钛合金放入球磨机中，在氮气保护下，在转速为1000r/min下，球磨比为2:1下进行研磨处理22小时，在真空度为5×10^-3Pa和温度为150℃下执行冷却2小时，以分别得到粒径为1μm的氧化钛粉末和粒径为20μm的钛合金粉末。

将研磨后的40wt％的氧化钛粉末、10wt％的钛合金粉末、1wt％的羟甲基纤维素、0.5wt％的柠檬酸、1wt％的聚醚改性硅油溶解在水中，制备混合浆料。

然后，将混合浆料输送到6000转/分钟的高速甩液圆盘上以形成液滴，并且以60℃的热风将液滴吹进100℃的干燥塔内。在液滴的下降过程中，经过5秒的停留以形成球形且实心的粉体。

将上述制备完的球形且实心的粉体进行烧结。根据钛合金和氧化钛粉末的物理性质来制定烧结曲线，其中，以5℃/分钟的升温速度将粉体升温至110℃后保持3小时以去除混合浆料中的水。

最后，进行筛分工艺，以得到粒径为20μm的不粘造粒颗粒。

将粒径为20μm的不粘造粒颗粒和粒径为20μm的钛合金混合，得到组合物，其中，不粘造粒颗粒与钛合金的重量比为2:1。

通过热喷涂工艺，将组合物喷涂到锅体表面，以形成厚度为50μm的不粘涂层。

在测试喷涂之前，初始投入的氧化钛的质量为1000g，通过上述造粒工艺得到的不粘造粒颗粒的质量为940g。在上述不粘造粒颗粒中加入质量为470g的钛合金以得到组合物，并且进行喷涂处理。在喷涂工艺中，一共喷涂30只锅，每只锅单耗组合物的质量为47g，在喷涂之后的单只锅身上，新增总质量为20.1g，其中，新增的氧化钛质量为13.4g。即，上述喷涂工艺的总利用率为13.4×30/1000＝40.2％。

然而，在不经过混合工艺的喷涂工艺中，同样取质量为1000g且粒径为20μm的氧化钛进行喷涂处理。在喷涂工艺中，一共喷涂30只锅。在喷涂之后的单只锅身上，新增总质量为10.2g。即，不经过混合工艺的喷涂工艺的总利用率为10.2×30/1000＝30.6％。

即，经过混合工艺的喷涂工艺的总利用率(40.2％)比不经过混合工艺的喷涂工艺的总利用率(30.6％)高。

示例2

将碳化钛和铝放入球磨机中，在氮气保护下，在转速为1000r/min下，球磨比为2:1下进行研磨处理22小时，在真空度为5×10^-3Pa和温度为150℃下执行冷却2小时，以分别得到粒径为10μm的碳化钛粉末和粒径为80μm的铝粉末。

将研磨后的60wt％的碳化钛粉末、20wt％的铝粉末、2wt％的羟甲基纤维素、1wt％的柠檬酸、2wt％的聚醚改性硅油溶解在水中，制备混合浆料。

将上述制备完的球形且实心的粉体进行烧结。根据铝和碳化钛粉末的物理性质来制定烧结曲线，其中，以5℃/分钟的升温速度将粉体升温至110℃后保持3小时以去除混合浆料中的水。

最后，进行筛分工艺，以得到粒径为100μm的不粘造粒颗粒。

将粒径为100μm的不粘造粒颗粒和粒径为100μm的钛混合，得到组合物，其中，不粘造粒颗粒与钛的重量比为9:1。

在测试喷涂之前，初始投入的碳化钛质量为1000g，通过上述造粒工艺得到的不粘造粒颗粒的质量为1296g。在上述不粘造粒颗粒中加入质量为144g的钛以得到组合物，并且进行喷涂处理。在喷涂工艺中，一共喷涂30只锅，每只锅单耗组合物的质量为48g。在喷涂之后的单只锅身上，新增总质量为22.8g，其中，新增的碳化钛质量为15.4g。即，上述喷涂工艺的总利用率为15.4×30/1000＝46.2％。

然而，在不经过混合工艺的喷涂工艺中，同样取质量为1000g且粒径为100μm的碳化钛进行喷涂处理。在喷涂工艺中，一共喷涂30只锅。在喷涂之后的单只锅身上，新增总质量为10.8g。即，不经过混合工艺的喷涂工艺的总利用率为10.8×30/1000＝32.4％。

即，经过混合工艺的喷涂工艺的总利用率(46.2％)比不经过混合工艺的喷涂工艺的总利用率(32.4％)高。

综上，根据本发明的实施例，由于用于不粘涂层的组合物可以包括不粘造粒颗粒和第一金属材料，从而有效提高最终形成的造粒粉末的沉积率，降低工艺成本，从而获得具有良好的初始不粘性的不粘涂层，实现材质稳定、硬度高、耐高温、不粘寿命长等效果。

本发明通过对用于不粘涂层的组合物的成分进行合理优化，来降低工艺成本，并且制造性能优化的不粘涂层。通过使用该组合物制造出的不粘炊具实现了工艺成本低、初始不粘性好、耐铁铲等多重性能，从而极大地提高了用户体验。

虽然已经参照本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离如权利要求和它们的等同物所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此做出形式和细节上的各种改变。应当仅仅在描述性的意义上而不是出于限制的目的来考虑实施例。因此，本发明的范围不是由本发明的具体实施方式来限定，而是由权利要求书来限定，该范围内的所有差异将被解释为包括在本发明中。

Claims

1.一种用于不粘炊具的组合物，所述组合物包括重量比为2:1至9:1的不粘造粒颗粒和第一金属材料，

不粘造粒颗粒包括金属陶瓷材料，

第一金属材料包括钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，金属陶瓷材料包括作为陶瓷材料的氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化铬和氧化镍中的至少一种以及作为第二金属材料的钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中，不粘造粒颗粒还包括将陶瓷材料和第二金属材料结合的粘结剂。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中，

所述粘结剂包括纤维素类粘结剂和醇类粘结剂中的一种或更多种，

所述纤维素类粘结剂包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或更多种，并且

所述醇类粘结剂包括聚乙烯醇和聚丙烯醇中的一种或更多种。

5.根据权利要求1所述的组合物，其中，不粘造粒颗粒的粒径与第一金属材料的粒径之差不大于10μm。

6.一种制造用于不粘炊具的组合物的方法，所述方法包括以下步骤：

将作为陶瓷材料的氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化铬和氧化镍中的至少一种、作为第二金属材料的钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种、粘结剂和助剂与水混合，以制成固含量在20wt％-70wt％的混合浆料；

对混合浆料进行干燥喷雾并烧结，以得到不粘造粒颗粒；以及

将不粘造粒颗粒与第一金属材料混合，以得到用于不粘炊具的组合物，

第一金属材料包括钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种，并且

不粘造粒颗粒与第一金属材料的重量比为2:1至9:1。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，按浆料的总重量计，浆料包括40wt％至60wt％的陶瓷材料、10wt％至20wt％的第二金属材料、1wt％至4wt％的粘结剂和0.5wt％至3wt％的助剂以及余量的水。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述助剂包括分散剂和消泡剂中的一种或更多种；

所述分散剂包括柠檬酸和三乙基己基磷酸中的一种或更多种；

所述消泡剂包括聚醚改性硅油和有机硅油中的一种或更多种。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，以6000转/分钟至15000转/分钟的转速且在100℃至400℃的温度下执行喷雾干燥的步骤；

以升温速度为5至10℃/分钟升温至预定温度后保持3小时至10小时以去除混合浆料中的水来执行烧结的步骤。

10.一种不粘炊具，所述不粘炊具包括：

本体，包括承载物品的内表面以及背对所述内表面的外表面；以及

不粘涂层，设置在所述本体的所述内表面上，并且包括根据权利要求1至5中任一项所述的组合物。