CN114226722B - 防腐蚀材料、由其制备的防腐蚀层和包括防腐蚀层的炊具 - Google Patents

Abstract

本发明构思提供了防腐蚀材料、由其制备的防腐蚀层和包括防腐蚀层的炊具。所述防腐蚀材料包括多个防腐蚀颗粒，每个防腐蚀颗粒包括金属材料以及通过粘结剂与金属材料相粘结的非金属材料，金属材料包括钛、钛合金、不锈钢、镍和镍合金中的至少一种，非金属材料包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化铝、AT复合材料和氧化硅中的至少一种。通过利用本发明构思的防腐蚀材料形成的防腐蚀层同时具有与基体紧密结合和优异的防腐蚀性能的有益效果。

Description

防腐蚀材料、由其制备的防腐蚀层和包括防腐蚀层的炊具

技术领域

本发明构思涉及防腐蚀领域，更具体地讲，涉及一种防腐蚀材料、由其制备的防腐蚀层和包括防腐蚀层的炊具。

背景技术

防腐蚀技术应用于很多领域，越来越多的装置需要设置防腐蚀层。而现有的防腐蚀层通常是由过渡层和封闭层组成，其中，过渡层主要提供与基质材料的结合力，封闭层主要提供耐蚀性，单独的过渡层不能形成良好的耐蚀性，而单独的封闭层又不能很好的与基体材料形成良好的结合力，因此必须将过渡层和封闭层两层结合起来才能组成防腐蚀层的主体框架结构。然而，当设置多层的防腐蚀结构时，无疑增大了防腐蚀层的厚度，并且增大了防腐蚀成本。

因此，如何使过渡层具有防腐或耐蚀作用，从而使用仅包括过渡层的防腐蚀层就能实现防腐效果而无需另外设置封闭层，是本领域技术人员一直需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题中的一个或多个，本发明提供了一种防腐蚀材料、由其制备的防腐蚀层和包括防腐蚀层的炊具。

根据发明构思的示例性实施例提供的防腐蚀材料可以包括多个防腐蚀颗粒，每个防腐蚀颗粒包括金属材料以及通过粘结剂与金属材料相粘结的非金属材料，金属材料包括钛、钛合金、不锈钢、镍和镍合金中的至少一种，非金属材料包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化铝、AT 复合材料和氧化硅中的至少一种。

根据示例性实施例，所述粘结剂可以包括纤维素类粘结剂中的至少一种。

根据示例性实施例，金属材料的粒径可以在30μm～70μm的范围内，并且非金属材料的粒径在10μm～50μm的范围内。

根据示例性实施例，金属材料可以被非金属材料包裹。

根据发明构思的示例性实施例提供的防腐蚀层包括金属材料和非金属材料。金属材料可以包括钛、钛合金、不锈钢、镍和镍合金中的至少一种，非金属材料可以包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化铝、 AT复合材料和氧化硅中的至少一种。

根据示例性实施例，所述防腐蚀层还可以包括粘结剂，所述粘结剂可以包括纤维素类粘结剂中的至少一种。

根据示例性实施例，所述金属材料的数目与非金属材料的数目的比在0.2： 1～0.5：1的范围内。

根据示例性实施例，金属材料的粒径可以大于非金属材料的粒径至少 20μm。

根据示例性实施例，金属材料的粒径可以在30μm～70μm的范围内，非金属材料的粒径可以在10μm～50μm的范围内。

根据发明构思的示例性实施例提供的防腐蚀炊具包括基层以及防腐蚀层。所述基层包括铸铁、碳素钢以及碳素钢、铝和碳素钢组成的复合材料中的至少一种。所述防腐蚀层可以包括金属材料和非金属材料，金属材料可以包括钛、钛合金、不锈钢、镍和镍合金中的至少一种，非金属材料可以包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化铝、AT复合材料和氧化硅中的至少一种。

根据示例性实施例，所述基层中包括的铁的至少一部分与所述防腐蚀层中的金属材料的至少一部分可以直接接触。

根据示例性实施例，所述基层与上述防腐蚀层之间还可以包括前处理层。前处理层可以包括氮化铁层、氧化铁层、镀锌层和镀铝层中的至少一种，并且可以具有在1μm～10μm的范围内的厚度。

根据示例性实施例，所述防腐蚀层的厚度可以在30μm～200μm的范围内。

通过发明构思的以上简要描述，可以提供具有优异的耐蚀性以及与炊具的基体紧密结合的防腐蚀层，使得能够提高炊具的使用寿命。

具体实施方式

现在，将在下文中结合实施例来更充分地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施且不应被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本发明的范围充分地传递给本领域技术人员。

诸如炊具的基质材料表面由于烹饪环境等影响经常由于电化学反应而容易被腐蚀(例如，生锈)，因此，为了防止炊具的基质材料被腐蚀，会在基材表面设置防腐蚀层。

申请号为201821887926.7的中国专利申请公开了一种防锈技术，该防锈技术是由过渡层、封闭层和着色层组成，其中属于金属框架的涂层为过渡层和封闭层两层组成。由于单独的过渡层不能形成良好的耐蚀性，而单独的封闭层又不能很好的与基材形成良好的结合力，因此需要将将过渡层和封闭层结合起来，组成该防锈技术的主体框架结构，从而具有良好的耐蚀性。然而，由于上述技术需要两层甚至多层来满足耐蚀性和基材结合力的要求，导致成本较高，生产效率低等问题。

基于以上问题，本发明构思主要通过造粒工艺将金属材料和非金属材料造粒成颗粒，然后利用冷热喷涂工艺或其他形成层的工艺形成防腐蚀层，该防腐蚀层既有优异的耐蚀性又可以满足防腐蚀层和基材的结合力要求，即，通过单层结构同时完成了耐蚀性和结合力的要求，因此既可以降低成本又可以提升生产效率。

以下，将结合示例性实施例详细描述本发明构思。

根据发明构思的示例性实施例的防腐蚀材料可以包括多个防腐蚀颗粒，并且每个防腐蚀颗粒可以包括金属材料以及通过粘结剂与金属材料相粘结的非金属材料。

根据本发明构思的示例性实施例的金属材料可以包括钛、钛合金、不锈钢、镍和镍合金等中的至少一种，并且非金属材料可以包括不易被氯离子腐蚀的材料，并且可以包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化铝、AT复合材料和氧化硅等中的至少一种。这里，AT复合材料是氧化钛和氧化铝的复合材料，但不是氧化钛和氧化铝的简单物理混合。例如，黑色氧化钛的制备工艺为将钛白粉进行电熔电解后得到黑色氧化钛，而AT复合材料的制备工艺例如可以为首先将氧化铝和钛白粉进行简单的物理混合均匀，再进行电熔电解，而得到的复合材料结构是连接在一起的黑色氧化钛和氧化铝。因此，本领域技术人员可以根据现有技术而选择合适的AT复合材料，本发明构思不限于此。

此外，金属材料和非金属材料可以以任何形态提供，并且可以优选地具有诸如球形、椭圆形等的圆滑的形状，以利于材料的均匀混合和粘结。然而，本发明构思不限于此，也就是说，本领域技术人员可以根据实际需要而选择合适的金属材料和非金属材料的形状，使得所选择的材料中的至少一个可以具有带有棱角或尖点的形状。

此外，根据本发明构思的示例性实施例的金属材料和非金属材料需要具有特定的粒度尺寸。具体地，当通过本发明构思的防腐蚀材料在炊具的基材上形成防腐蚀层时，形成的防腐蚀层中金属材料与非金属材料之间形成的孔隙需要小于金属材料与金属材料之间、非金属材料与非金属材料之间形成的孔隙，这样才能够实现防腐蚀层的减小的孔隙率，从而提高防腐蚀层的耐蚀性。为了满足金属材料与非金属材料之间形成的孔隙被要求为小于金属材料与金属材料之间、非金属材料与非金属材料之间形成的孔隙，就需要金属材料的粒径大于非金属材料的粒径至少20μm。这里，表述“金属材料的粒径大于非金属材料的粒径至少20μm”可以被理解为：在金属材料颗粒与非金属材料颗粒具有相同的粉末百分占比的情况下，金属材料颗粒的粒径数值减去非金属材料颗粒的粒径数值≥20um(例如，在D10时，即颗粒粉末百分占比为 10％时，金属材料颗粒的粒径的D10数值大于非金属材料颗粒的粒径的D10 数值20um以上)。例如，当一个金属材料颗粒的粒径在所述防腐蚀层中的所有金属材料颗粒中按颗粒尺寸的排列位置与所有金属材料颗粒的数目的比例等于一个非金属材料颗粒的粒径在所述防腐蚀层中的所有非金属材料颗粒中按颗粒尺寸的排列位置与所有非金属材料颗粒的数目的比例相同时，所述一个金属材料颗粒的粒径比所述一个非金属材料颗粒的粒径大至少20μm。例如，假设金属材料颗粒的数目为100个且非金属材料颗粒的数目为120个，100 个金属材料颗粒和120个非金属材料颗粒均按粒径尺寸由最小到最大排序，第10个金属材料颗粒与100个所有的金属材料颗粒的数目的比为10％(即， (10/100)％)，且第12个非金属材料颗粒与120个所有的非金属材料颗粒的数目的比也为10％(即，(12/120)％))，从而，第10个金属材料颗粒的尺寸比第12个非金属材料颗粒的尺寸大至少20μm。

另外，除了金属材料的粒径大于非金属材料的粒径至少20μm之外，金属材料颗粒的尺寸(粒径)需要在30μm～70μm的范围内，且非金属材料颗粒的尺寸(粒径)需要在10μm～50μm的范围内。当同时满足上述尺寸范围时，通过包括金属材料和非金属材料的防腐蚀颗粒形成的防腐蚀层可以具有低孔隙率。另外，为了进一步降低形成的防腐蚀层的孔隙率，根据本发明构思的示例性实施例的防腐蚀颗粒可以呈金属材料颗粒被非金属材料颗粒包裹(例如，完全包裹)的结构。

根据本发明构思，金属材料和非金属材料可以利用粘结剂通过造粒工艺粘结在一起以形成根据本发明构思的示例性实施例的防腐蚀颗粒，因此，粘结剂可以具有一定的粘结性质。根据示例性实施例，粘结剂可以包括诸如羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素的纤维素类粘结剂中的至少一种。这里，粘结剂不仅可以作为粘结剂，还可以作为在利用防腐蚀材料形成的防腐蚀层中保护金属元素免受腐蚀的材料。

此外，根据本发明构思的示例性实施例的防腐蚀颗粒可以具有金属材料+ 粘结剂+非金属材料的结构，而在一个这样的结构中，金属材料颗粒的质量可以占该防腐蚀颗粒的质量的45％～75％，非金属材料颗粒的质量可以占该防腐蚀颗粒的质量的23％～54％，而粘结剂的质量可以占防腐蚀颗粒的质量的 1％～2％。

以上，结合示例性实施例详细描述了本发明构思的防腐蚀颗粒。在下文中，将结合示例性实施例详细描述本发明构思的防腐蚀颗粒的形成方法。

根据本发明构思的示例性实施例的防腐蚀材料可以通过造粒方法形成。这里，造粒方法可以为本领域已知的造粒方法。在下文中将结合具体示例来详细描述本发明构思的防腐蚀材料的造粒方法，然而，本领域技术人员应该知道的是，本发明构思不限制防腐蚀材料的造粒方法。

根据发明构思的示例性实施例的制备防腐蚀材料的方法可以包括：提供金属材料、非金属材料和粘结剂；将金属材料、非金属材料和粘结剂制备成浆料；对浆料进行喷雾干燥处理，从而得到包括多个防腐蚀颗粒的防腐蚀材料。

根据示例性实施例，提供金属材料、非金属材料和粘结剂的步骤可以包括分别准备金属材料、非金属材料和粘结剂。金属材料可以包括钛、钛合金、不锈钢、镍和镍合金中的至少一种，非金属材料包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化铝、AT复合材料和氧化硅中的至少一种，粘结剂可以包括纤维素类粘结剂中的至少一种。此外，金属材料的粒径可以在30μm～70μm的范围内，非金属材料的粒径在10μm～50μm的范围内，并且金属材料的粒径可以比非金属材料的粒径至少大20μm。

另外，为了使提供的金属材料颗粒和非金属材料颗粒的形状较圆滑，提供金属材料和非金属材料的步骤还可以包括对其进行研磨处理的步骤，以方便后续制浆和喷雾等工序。然而，发明构思不限于此，并且可以省略研磨步骤。

在准备好金属材料、非金属材料和粘结剂之后，可以执行制浆工艺。在制浆工艺中，可以将粘结剂制备成浆液，并且可以将铁基材料加入到浆液中，以得到浆料。

根据发明构思的示例性实施例，浆液可以包括粘结剂、分散剂、消泡剂和去离子水。这里，如上所述，粘结剂可以包括纤维素类粘结剂，消泡剂可以为聚醚改性硅油或有机硅油，分散剂可以为柠檬酸或三乙基己基磷酸。然而，本发明构思不限制消泡剂和分散剂的成分，并且由于分散剂和消泡剂作为助剂是为了使铁基材料在浆液中更加均匀地分散，因此，本领域技术人员可根据现有技术而选择合适的助剂，且助剂的成分不仅限于上面描述的消泡剂和分散剂。

根据示例性实施例，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，且余量为去离子水。根据示例性实施例，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，分散剂与消泡剂的重量比越高。由于金属材料的粒径较小，对于相同质量的金属材料，当其粒径越小时其比表面积越大，因此其需要更多的粘结剂作为封闭剂，因此粘结剂的重量比越靠近粘结剂的重量比的上限(例如，4％)。当粘结剂的重量比小于1％时，粘结剂的重量比较小，从而不能有效地包覆金属材料，而当粘结剂的重量比大于4％时，粘结剂所占的重量比较高，易造成后面将要描述的喷雾烧结后结块，导致生产效率降低。

当制备好浆液后，可以将准备好的金属材料和非金属材料与上述浆液进行混合，使得所得到的浆料中固相占浆料总重量的20％～70％。这里，加入到浆液中的金属材料的质量与非金属材料的质量的比可以在0.83～3.26的范围内，并且/或者加入到浆液中的金属材料的颗粒的数目与非金属材料的颗粒的数目的比可以在0.2～0.5的范围。当浆料中的作为液体部分的浆液的含量越多时，固体成分的含量会越少，然而，当固体含量小于20％时，造粒时间便会很长，使得成本太高；相反，当固体含量大于70％时，由于固体含量较多，使得浆料中浆液含量变小，容易导致下面将要描述的喷雾工序无法稳定进行，从而会影响生产稳定性。

在制备好浆料后，可以对浆料进行喷雾干燥处理。例如，可以将料浆输送到10000转/分钟～15000转/分钟的高速甩液圆盘上，然后使浆料被高速旋转的甩液圆盘甩出，以形成滴。形成的滴可以被60℃～80℃的热风吹送进100 ℃～400℃的干燥塔内，使得被吹进塔内的滴经过5秒～15秒的停留后落下，以形成铁基材料上包覆有粘结剂的不粘颗粒。这里，较低的热风可以降低粘结剂的损耗，使得所得防腐颗粒中保留更多的粘结剂。

经过喷雾干燥后，可以得到非金属材料通过粘结剂粘结金属材料的防腐蚀颗粒。然而，这种颗粒可能会存在水分，因此，为了去除其中存在的水分，可以对防腐蚀颗粒进行烧结处理。这里，可以根据原料颗粒的物性来制定烧结曲线，而为保留更多的粘结剂，烧结过程希望损耗更少粘结剂，因此可以使用较低的升温速度和较长的保温时间，以保证水被派出。例如，升温速度可以在5℃/min～10℃/min的范围内，最终温度可以为200℃，并且可以保持 3h～10h小时。然而，本发明构思不限于烧结机制，本领域技术人员可以根据发明构思而合理地设定烧结机制。

经以上步骤后，可以得到最终的防腐蚀颗粒，其中，在所得的防腐蚀颗粒中，粘结剂与整个防腐蚀颗粒的重量比可以在1％～2％的范围内。然后，可以通过筛分将粒度在20μm～150μm的范围内的防腐蚀颗粒筛分出，从而得到根据本发明构思的包括防腐蚀颗粒的防腐蚀材料。

当获得本发明构思的防腐蚀材料时，可以利用防腐蚀材料通过现有技术的形成层的工艺(诸如，热喷涂工艺、冷喷涂工艺等)在炊具的基体的表面上形成防腐蚀层。在下面，将详细描述根据本发明构思的形成在炊具表面上的防腐蚀层。

根据本发明构思的示例性实施例的防腐蚀层可以通过上面描述的防腐蚀材料利用诸如喷涂工艺的形成层的工艺形成在炊具的表面上，因此根据本发明构思的示例性实施例的防腐蚀层可以包括金属材料和非金属材料，并且可以进一步包括粘结剂。这里，金属材料可以包括钛、钛合金、不锈钢、镍和镍合金中的至少一种，非金属材料可以包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化铝、AT复合材料和氧化硅中的至少一种。此外，粘结剂可以包括纤维素类粘结剂中的至少一种。

根据示例性实施例，金属材料和非金属材料可以以在0.2：1～0.5：1的范围内的比例较均匀地分布在防腐蚀层中，并且金属材料的粒径可以在30μm～ 70μm的范围内，非金属材料的粒径可以在10μm～50μm的范围内，并且金属粉末的粒径比非金属粉末的粒径大至少20μm且可以被非金属粉末包裹(例如，完全包裹)。从而，在这样的防腐蚀层中，金属材料可以与下面将要描述的炊具的基材相结合且结合力较稳固，非金属材料可以与金属材料地均匀分布，且金属材料与非金属材料之间的结合孔隙需要小于金属材料与金属材料之间、非金属材料与非金属材料之间形成的孔隙，以实现防腐蚀层的小的孔隙率。这是因为：(1)金属材料与金属材料之间的孔隙：由于金属材料热胀冷缩后变形量大，热喷涂形成涂层后，材料由热转冷，材料变形量大，因此金属材料与金属材料所形成的孔隙率较大；(2)非金属材料与非金属材料：虽然非金属材料的热胀冷缩变形量小，但是通用热喷涂后也会有变形，因此非金属材料与非金属材料之间也会形成有一定量的孔隙率；(3)金属材料与非金属材料：虽然金属材料和非金属材料自身均有一定的热胀冷缩变形量，但是当金属材料与非金属材料结合时，由于非金属材料的熔点高于金属材料的熔点，因此在热喷涂时，金属材料熔化程度高于非金属材料，因此非金属材料是“粘附”和包裹在金属材料的表面，且包裹“不紧密”，当非金属材料包裹着金属材料冷却时，在热态时，非金属材料为“不紧密”包裹，而冷却时金属材料会收缩，会带动非金属材料收缩，因此不紧密“包裹层”的非金属材料会越来越紧密，因此金属材料和非金属材料之间形成的孔隙率要低于非金属材料和非金属材料之间、金属材料和金属材料之间形成的孔隙率。

以上，结合示例性实施例详细描述了根据本发明构思的防腐蚀层，下面，将结合示例性实施例来详细描述根据本发明构思的包括防腐蚀层的炊具。

根据本发明构思的示例性实施例的炊具包括基材以及设置在基材上的防腐蚀层。

根据示例性实施例的基材可以包括铸铁、碳素钢以及碳素钢+铝+碳素钢所组成的复合材料等中的至少一种。然而，本发明构思不限于炊具的基材的种类和结构。另外，当炊具的基材包括铁时，为了使防腐蚀层与基材牢固地结合，优选地，基材中包括的铁的至少一部分与所述防腐蚀层中包括的金属材料的至少一部分直接接触，使得在后续的形成防腐蚀层的工艺期间防腐蚀层中的金属材料能够牢固地结合到炊具的基层中的铁。

根据本发明构思的示例性实施例的防腐蚀层可以形成在炊具的表面(例如，内表面和/或外表面)上。根据示例性实施例的防腐蚀层可以利用本发明构思的防腐蚀材料通过形成层的工艺(诸如，冷喷涂工艺、热喷涂工艺)形成在炊具的基材表面上，并且可以包括金属材料和非金属材料，并且可以进一步包括粘结剂。这里，金属材料可以包括钛、钛合金、不锈钢、镍和镍合金中的至少一种，非金属材料可以包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化铝、AT复合材料和氧化硅中的至少一种。此外，粘结剂可以包括纤维素类粘结剂中的至少一种。

根据示例性实施例，金属材料和非金属材料可以以在0.2：1～0.5：1的范围内的比例较均匀地分布在防腐蚀层中，并且金属材料的粒径在30μm～ 70μm的范围内，非金属材料的粒径在10μm～50μm的范围内，并且金属材料的粒径比非金属材料的粒径大至少20μm且可以被非金属材料包裹(例如，完全包裹)。

另外，根据示例性实施例的防腐蚀层可以具有在30μm～200μm的范围内的厚度。当防腐蚀层的厚度小于30μm时，由于形成的层厚较薄，不易形成连续致密膜层，会导致耐蚀性不佳；相反，当防腐蚀层的厚度大于200μm时，一方面耐蚀性提升不明显反而成本较高，另一方面较厚的层厚易导致涂层应力较大而易出现涂层从基材表面崩落的问题。

此外，为了使防腐蚀层与基材具有优异的结合力，防腐蚀层的与基材相结合的表面的粗糙度Ra可以被限定为大于或等于2，这是因为当Ra小于2 时，防腐蚀层的粗糙度较小从而易导致结合力不佳。

此外，为了提升炊具的耐腐蚀性能，可以在防腐蚀层与基材之间设置前处理层。这里，前处理层与基材之间可以通过化学方法相结合，因此它们之间的结合力较高，而防腐蚀层与基材之间主要依靠造粒粉末熔融后与基材结合而成，其结合力远小于前处理层与基材之间的结合力。另外，防腐蚀层与前处理层之间的结合力同防腐蚀层与基材之间的结合力接近，都是依靠造粒粉末熔融后物理结合。因此当添加前处理层时，由前处理层和防腐蚀层组成的多层结构与基材之间的整体结合力不会下降。这里，前处理层可以包括氮化铁层、氧化铁层、镀锌层和镀铝层等中的至少一种，并且前处理层的厚度可以在1μm～10μm的范围内。当前处理层的厚度小于1μm时，耐蚀性提升不大；而当前处理层的厚度大于10μm，会增大生产成本。

此外，为了进一步提升炊具的耐腐蚀性能，可以在防腐蚀层上设置封孔层。这里封孔层可以为由质量百分数在60％～75％的范围内的二氧化硅、质量百分数在20％～30％的范围内石墨以及质量百分数在5％～10％的范围内的铁黑组成的混合物，但发明构思的示例性实施例不限于此。这里，封孔层可以填充在防腐蚀层的表面的粗糙结构中，因此孔隙结构绝大多数出现在波谷区域，当封住波谷区域即可以提升防腐蚀层的整体耐蚀性。

以上，结合示例性实施例详细描述了本发明构思的防腐蚀材料、通过防腐蚀材料形成的防腐蚀层以及包括防腐蚀层的炊具。包括根据本发明构思的由防腐蚀材料构成的防腐蚀层的炊具可以具有优异的防腐蚀效果以及低的制造成本。

在下面，将结合具体示例来详细描述本发明构思的有益效果。

实施例1

提供粒度在50μm的钛颗粒、粒度为20μm的碳化钛颗粒以及羟甲基纤维素。

利用造粒工艺将钛颗粒、碳化钛颗粒和羟甲基纤维素成型为粒度为80μm 的多个防腐蚀颗粒。在造粒工艺中：将羟甲基纤维素、柠檬酸、聚醚改性硅油和去离子水相混合，以制备浆液，在浆液中，按重量百分比计，羟甲基纤维素占3％，柠檬酸占0.8％、聚醚改性硅油占1.8％，余量为去离子水；将钛颗粒和钛颗粒与上述浆液相混合，以制备处浆料，其中，钛颗粒的加入量可以占钛颗粒、碳化钛颗粒和羟甲基纤维素的总质量的48％，碳化钛颗粒的加入量可以占钛颗粒、碳化钛颗粒和羟甲基纤维素的总质量的50.5％，羟甲基纤维素的加入量可以占钛颗粒、碳化钛颗粒和羟甲基纤维素的总质量的1.5％；将浆料输送到13000转/分钟的高速甩液圆盘上，使浆料被高速旋转的甩液圆盘甩出，以形成滴，然后用70℃的热风将滴吹送进280℃的干燥塔内，使得被吹进塔内的滴经过8秒～10秒停留后落下，以形初始颗粒；经喷雾干燥后，对初始颗粒进行烧结处理，这里，烧结机制为：初始温度为25℃，升温速度为8℃/分钟，升温到200℃，然后保温5H。经烧结后，得到防腐蚀颗粒。

利用热喷涂工艺将上面的防腐蚀颗粒喷涂在炊具的铸铁的基材的表面，以形成厚度为100μm的防腐蚀层。在该防腐蚀层中，钛颗粒与碳化钛颗粒以 0.3:1的数目的比例均匀地分布在防腐蚀层中。这里，热喷涂参数为：电流：350A；电压：55V；主气(氩气)流量：2200L/H；氢气流量：50L/H；送粉气气压：400L/H；送粉量：55g/min；喷涂距离(枪嘴离工件距离)：18cm；喷涂角度：60°；工件温度：25℃。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：金属材料为不锈钢。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：非金属材料为四氧化三铁。

实施例4

与实施例1的不同之处在于，钛颗粒与碳化钛颗粒以0.2:1的数目的比例均匀地分布在防腐蚀层中。

实施例5

与实施例1的不同之处在于，钛颗粒与碳化钛颗粒以0.5:1的数目的比例均匀地分布在防腐蚀层中。

实施例6

与实施例1的不同之处在于，形成厚度为120μm的防腐蚀层。

实施例7

与实施例1的不同之处在于，形成厚度为170μm的防腐蚀层。

实施例8

与实施例1的不同之处在于，在炊具基材与防腐蚀层之间设置厚度为 3μm的氧化铁层。

对比例1

与实施例1的不同之处在于，提供粒度在20μm～25μm的钛颗粒、粒度为15μm～20μm的碳化钛颗粒。

对比例2

与实施例1的不同之处在于，提供粒度在15μm～20μm的钛颗粒以及粒度在20μm～25μm的碳化钛颗粒。

对比例3

与实施例1的不同之处在于，钛颗粒与碳化钛颗粒以0.6:1的数目的比例均匀地分布在防腐蚀层中。

对比例4

与实施例1的不同之处在于，形成的防腐蚀层的厚度为15μm。

通过以上实施例1-8和对比例1-4得到的防腐蚀层进行防锈测试和涂层结合强度测试，其测试标准为：

1、防锈测试：参考GB/T 32432中镀层锅具耐腐蚀性测试方法，时间越长，耐蚀性越好。0.5H记录一次；

2、涂层结合强度测试：参考ASTM C63-79中对偶件拉伸试验法，在 MTS-810的拉伸试验系统上进行，此测试方法是在垂直于工件表面方向施加拉力，拉伸涂层，使涂层从基材上剥离，值越大代表结合强度越高。

测试结果如下表所示。

	防锈测试(H)	涂层结合强度测试(MPa)
			实施例1	9.5	58.3
实施例2	9	58.5
			实施例3	9	58.7
实施例4	12	46.5
			实施例5	8.5	62.1
实施例6	11	58.2
			实施例7	12.5	58.1
实施例8	12	57.8
			对比例1	3.5	38.1
对比例2	3.5	35.3
			对比例3	3	63.4
对比例4	1.5	58.6

通过上表可知，通过根据本发明构思的示例性实施例的防腐蚀颗粒形成的防腐蚀层具有更强的耐蚀性和更高的涂层结合强度的优点。

虽然已经描述了本发明的一个或更多个实施例，但本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以对其进行形式上和细节上的各种改变。

Claims (8)

1.一种防腐蚀材料，其特征在于，所述防腐蚀材料包括多个防腐蚀颗粒，

其中，每个防腐蚀颗粒包括金属材料以及通过粘结剂与金属材料相粘结的非金属材料，

金属材料包括钛、钛合金、不锈钢、镍和镍合金中的至少一种，

非金属材料包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化铝、AT复合材料和氧化硅中的至少一种，

所述粘结剂包括纤维素类粘结剂中的至少一种，

金属材料的粒径在30μm～70μm的范围内，非金属材料的粒径在10μm～50μm的范围内，

金属材料颗粒的质量占该防腐蚀颗粒的质量的45％～75％，非金属材料颗粒的质量占该防腐蚀颗粒的质量的23％～54％，而粘结剂的质量占防腐蚀颗粒的质量的1％～2％。

2.如权利要求1所述的防腐蚀材料，其特征在于，金属材料被非金属材料包裹。

3.一种防腐蚀层，其特征在于，所述防腐蚀层利用如权利要求1所述的防腐蚀材料形成。

4.如权利要求3所述的防腐蚀层，其特征在于，

所述金属材料的数目与非金属材料的数目的比在0.2：1～0.5：1的范围内。

5.如权利要求3所述的防腐蚀层，其特征在于，

金属材料的粒径比非金属材料的粒径大至少20μm。

6.一种防腐蚀炊具，其特征在于，所述防腐蚀炊具包括基层以及位于基层上的如权利要求3-5中任一项所述的防腐蚀层，其中，

所述基层包括铸铁、碳素钢、碳素钢和铝和碳素钢组成的复合材料中的至少一种，并且所述防腐蚀层的厚度在30μm～200μm的范围内。

7.如权利要求6所述的防腐蚀炊具，其特征在于，所述基层中包括的铁的至少一部分与所述防腐蚀层中包括的金属材料的至少一部分直接接触。

8.如权利要求6所述的防腐蚀炊具，其特征在于，所述基层与所述防腐蚀层之间还包括前处理层，

其中，所述前处理层包括氮化铁层、氧化铁层、镀锌层和镀铝层中的至少一种，并且具有在1μm～10μm的范围内的厚度。