CN114479570B - 防腐蚀材料、其制备方法以及由其形成的防腐蚀涂层 - Google Patents

Abstract

本发明构思提供了一种防腐蚀材料、其制备方法以及通过该防腐蚀材料制备的防腐蚀涂层。防腐蚀材料包括多个防腐蚀颗粒，每个防腐蚀颗粒包括氟化碳材料和氟树脂。通过利用本发明构思的防腐蚀材料形成的防腐蚀层具有优异的防腐蚀效果。

Description

防腐蚀材料、其制备方法以及由其形成的防腐蚀涂层

技术领域

本发明涉及防锈领域，更具体地，涉及一种防腐蚀材料、其制备方法以及由其形成的防腐蚀涂层。

背景技术

目前的防锈技术分为三种，分别是无涂层防锈技术、高分子防锈技术和无机层防锈技术。

无涂层防锈技术主要采用表面渗氮、阳极氧化和化学钝化等技术，其主要应用于精铁真不锈和铸铁真不锈等。由无涂层防锈技术制备的锅具具有健康美观、表面坚硬易翻炒等优点，但是由该防锈技术制备的锅具耐蚀性不佳。

高分子防锈技术主要采用的是高分子封闭剂，其主要应用于诸如低端铸铁喷涂锅。该技术具有成本低、初始耐蚀性佳等优点，然而，其也存在如下缺点：高分子质地软，家庭使用时高分子层已被锅铲破坏，导致耐蚀性急剧下降；消费者对高分子炊具产品有着“不健康”的印象。

无机防锈技术主要通过在铁锅或镁合金锅表面形成一层耐蚀性金属涂层来实现，所形成的涂层具有高硬度和耐蚀性佳的优点，例如，其高硬度能够满足家庭正常铁铲翻炒甚至铁铲敲击而不变形或磨损，并且其耐蚀性能够满足家庭正常烹饪环境下的耐蚀性要求。然而，受限于热喷涂工艺，实际生产中金属涂层表面孔隙难以完全闭合，导致腐蚀液通过孔隙进入，腐蚀基材，耐蚀性不稳定。对此，现有技术手段一般会在金属涂层表面再涂覆一层封闭剂来封闭孔隙，如此需要两步才能实现耐蚀性的提升。

发明内容

因此，如何通过单层的防腐蚀涂层实现耐蚀性的提升，从而克服上述无机防锈技术生产成本高的问题，是本领域技术人员一直需要解决的技术问题。为此，本发明构思提供了一种防腐蚀材料及其制备方法以及由其形成的防腐蚀涂层。

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，每个防腐蚀颗粒包括氟化碳材料和氟树脂。

根据发明构思的示例性实施例，所述氟树脂可以包括聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和聚氟乙烯中的至少一种。

根据发明构思的示例性实施例，氟化碳材料包括氟化石墨和氟化石墨烯中的至少一种。

根据发明构思的示例性实施例，在防腐蚀材料中，氟树脂与氟化碳材料的体积比可以在2:1～6:1的范围内。

根据发明构思的示例性实施例，防腐蚀颗粒的粒径可以在20μm～100μm的范围内。

根据发明构思的示例性实施例的防腐蚀材料的制备方法可以包括以下步骤：提供氟树脂粉末和氟化碳材料粉末；将氟树脂粉末和氟化碳材料粉末制备成浆料；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，其中，每个防腐蚀颗粒包括氟化碳材料和氟树脂。

根据发明构思的示例性实施例，氟树脂可以包括聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和聚氟乙烯中的至少一种。

根据发明构思的示例性实施例，氟化碳材料可以包括氟化石墨和氟化石墨烯中的至少一种。

根据发明构思的示例性实施例，在防腐蚀材料中，氟树脂与氟化碳材料的体积比可以在2:1～6:1的范围内。

根据发明构思的示例性实施例，所述氟树脂粉末和所述氟化碳材料粉末的粒径均可以为10μm～40μm。

根据发明构思的示例性实施例的防腐蚀涂层是通过将上述防腐蚀材料通过冷喷涂方法喷涂在炊具的基材表面上形成的。

通过发明构思的以上简要描述，可以提供通过使用氟树脂和氟化碳材料制备的防腐蚀材料在炊具的基材表面上形成的防腐蚀涂层。通过本发明构思的方法制备出了具有自疏水性的低孔隙率防护涂层，由于其孔隙少且腐蚀液极难润湿，能有效的将腐蚀介质隔绝在涂层表面，阻挡腐蚀介质进入涂层，而不用再外加封闭剂进行封孔，工艺简化的同时具有优异的耐蚀性能。

具体实施方式

现在，将在下文中结合示例性更充分地描述本发明构思，然而，本发明构思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发明构思将是彻底的和完整的，并且将把本发明构思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因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。

然而，受限于热喷涂工艺，实际生产中金属涂层表面孔隙难以完全闭合，导致腐蚀液通过孔隙进入，腐蚀基材，耐蚀性不稳定。对此，现有技术手段一般会在金属涂层表面再涂覆一层封闭剂来封闭孔隙，如此需要两步才能实现耐蚀性的提升。即需要分开喷涂防腐蚀涂层和封闭层两层，如此会导致生产效率降低，而且，多一道工序会使整体合格率下降，同时由于两层喷涂层的厚度根据需要满足喷涂层的下限值而造成成本浪费，导致成本较高。

针对以上技术问题，本发明构思将氟树脂和氟化碳材料通过造粒或包覆的工艺进行复合以形成防腐蚀材料，并且将防腐蚀材料喷涂在炊具表面，以形成单层的防腐蚀涂层，从而实现了使用一层涂层即可达到防腐蚀目的的技术效果，同时提高了生产效率，降低了成本。

下面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防腐蚀颗粒(即，具有颗粒形式)，并且每个防腐蚀颗粒包括氟树脂和氟化碳材料。

根据发明构思的示例性实施例，氟树脂属于热塑性树脂，在加热到一定温度后会软化。在形成防腐蚀涂层的冷喷涂工艺中，可以将冷喷涂温度设置为氟树脂的软化温度，从而在由防腐蚀颗粒形成防腐蚀涂层之后，可以将防腐蚀涂层在氟树脂的软化温度下保温一段时间，使得氟树脂流平，以填充防腐蚀涂层中的孔隙，从而达到堵孔封闭以及降低防腐蚀涂层的孔隙率的目的。

根据本发明构思的示例性实施例，例如，氟树脂可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)和聚氟乙烯(PVF)等中的至少一种。

另外，根据发明构思的示例性实施例，氟化碳材料可以包括氟化石墨和氟化石墨烯中的至少一种，并且在氟化碳材料中，氟的重量含量可以在30wt％～61wt％的范围内。然而，发明构思不限于此。

氟化石墨可以是由碳和氟直接反应生成的石墨层间化合物，其具有很低的表面自由能，并且其热稳定性和化学稳定性好，对于酸、碱的水溶液具有长时间的憎水性，极难润湿，与水的接触角为145度，甚至高于聚四氟乙烯与水的接触角。同时，氟化石墨材料高温稳定性好，耐温性可以达到450℃。因此，由于氟化石墨低的表面自由能和疏水效果，使得由其制备的防腐蚀材料具有优异的不粘性能和防腐蚀性能。

氟化石墨烯是石墨烯通过氟化将碳原子SP²杂化转变成SP³杂化，并保留了部分石墨烯的SP²结构。氟化石墨烯不仅保留了石墨烯二维平面结构的特性，而且氟碳键赋予其低表面能、强疏水性和高稳定性的特点，使得氟化石墨烯兼具石墨烯和特氟龙两种材料的结构和性能特点。因此，与石墨烯相比，氟化石墨烯具有更好的耐蚀性、耐磨性以及超疏水疏油性能。

另外，由于石墨是典型的六方晶系并且具有层状结构，氟化石墨是石墨的层间化合物，而氟化石墨烯为二维片状氟化石墨，因此，氟化石墨烯除了具有氟化石墨本身的优异的低表面自由能和不粘性外，还具有非常好的强韧性和热稳定性。

因此，由氟树脂和氟化碳材料复合形成的防腐蚀颗粒通过冷喷涂在炊具表面形成的防腐蚀涂层不仅由于氟化碳材料本身的低表面自由能而具有优异的不粘性和防腐蚀性，而且由于复合材料的高硬度，使得防腐蚀涂层兼具优异的初始不粘和持久不粘效果。

根据发明构思的示例性实施例，在防腐蚀材料中，氟树脂与氟化碳材料的体积比可以在2:1～6:1的范围内，优选地，氟树脂与氟化碳材料的体积比可以为3:1、4:1或者5:1。这里，所述的体积比是针对所选择的定量的防腐蚀材料中包括的各个成分的体积比，而并不代表或暗示针对每个防腐蚀颗粒需要包括相应体积比限制的材料。例如，在单个防腐蚀颗粒中，氟树脂与氟化碳材料的体积比可以不在2:1～6:1的范围内。

根据示例性实施例，在防腐蚀材料中，当氟树脂和氟化碳材料(例如，氟化石墨和/或氟化石墨烯)的体积比小于2时，由于防腐蚀材料中氟化碳材料占比过大，导致氟树脂较少，氟树脂的流平填充性能降低，因此无法全部堵孔；当氟树脂和氟化碳材料体积比高于6时，起骨架作用的氟化石墨或氟化石墨烯较少，氟树脂在加热软化时容易流挂，因此会导致防腐蚀涂层的表面不平整。

根据示例性实施例，氟树脂和氟化碳材料可以通过例如造粒或包覆的工艺结合在一起，以形成防腐蚀颗粒。此外，每个防腐蚀颗粒的粒径可以在20μm～100μm的范围内，优选地，可以在40μm～80μm的范围内，更优先地，可以在50μm～70μm的范围内。当防腐蚀颗粒的粒径小于20μm时，容易导致后续喷涂工艺中喷涂配套设备送粉管堵塞，造成生产不顺；当防腐蚀颗粒的粒径大于100μm时，一方面，所形成的涂层孔隙较大，从而会导致耐蚀性不佳，另一方面，防腐蚀颗粒的强度差，合格率低，成本高，因此不利于生产控制。

以上，结合示例性实施例详细描述了根据本发明构思的由氟树脂、氟化碳材料构成的防腐蚀材料。在下文中，将结合示例性实施例来详细描述本发明构思的防腐蚀材料的制备方法，例如，以造粒工艺为例来详细描述本发明构思的防腐蚀材料的制备方法。

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：提供氟树脂粉末和氟化碳材料粉末；将氟树脂粉末和氟化碳材料粉末制备成浆料；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，其中，每个防腐蚀颗粒包括彼此结合的氟化碳材料和氟树脂。

根据示例性实施例，提供氟树脂粉末和氟化碳材料粉末的步骤可以包括分别提供氟树脂粉末和氟化碳材料粉末。氟树脂可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)和聚氟乙烯(PVF)等。氟化碳材料可以包括氟化石墨和氟化石墨烯中的至少一种。

另外，为了使提供的氟树脂粉末和氟化碳材料粉末的粒径尺寸各自尽量相差不大，提供氟树脂粉末和氟化碳材料粉末的步骤还可以包括对氟树脂和氟化碳材料分别进行研磨处理以得到氟树脂粉末和氟化碳材料粉末的步骤，以方便后续制浆和喷雾等工序。然而，发明构思不限于此，而是可以省略研磨步骤。

根据示例性实施例，氟树脂粉末和氟化碳材料粉末的粒径均可以在10μm～40μm的范围内。当氟树脂粉末和/或氟化碳材料粉末的粒径小于10μm时，粉末太细，制备工艺难度大，成本高合格率低；相反，当氟树脂粉末和/或氟化碳材料粉末的粒径大于40μm时，造粒形成的复合粉粒度也大，后续喷涂施工时所需功率大，导致生产成本增加。

在准备好氟树脂粉末和氟化碳材料粉末之后，可以执行制浆工艺。

在制浆工艺中，可以首先制备浆液。

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，粘结剂可以包括纤维素类粘结剂、醇类粘结剂等，消泡剂可以包括聚醚改性硅油或有机硅油，分散剂可以包括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氟树脂和氟化碳材料在浆液中更加均匀地分散，因此，本领域技术人员可以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0.1％～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，粘结剂的含量越高，分散剂和消泡剂的重量比越高。当纤维素类粘结剂在防腐蚀颗粒中的重量比小于0.1％或者当醇类粘结剂在防腐蚀颗粒中的重量比小于0.1％时，维素类粘结剂或醇类粘结剂的含量较少，不能将氟化碳材料和氟树脂牢固地粘结在一起，从而不能有效地进行造粒；当醇类粘结剂在防腐蚀颗粒中的重量比大于1％，醇类粘结剂的含量较高，防腐蚀材料经过喷涂方法形成的防腐蚀涂层中孔隙率较高，从而影响防腐效果；当纤维素粘结剂在防腐蚀颗粒中的重量比大于2％时，易造成后续喷雾烧结后结块，最终导致生产效率降低。当粘结剂包括醇类粘结剂时，防腐蚀颗粒中的醇类粘结剂的重量可以占该防腐蚀颗粒的总重量的0.1％～1％，并且当粘结剂包括纤维素类粘结剂时，防腐蚀颗粒中的纤维素类粘结剂的重量可以占该防腐蚀颗粒的总重量的0.1％～2％。

当制备好浆液后，可以将体积比在2～6的范围内的氟树脂粉末和氟化碳材料粉末一起或分别加入到浆液中，从而得到固含量在20％～70％，优选地，在30％～60％，更优选地，在40％～50％的浆料。在上述浆料中，浆液的含量越多，固体的重量比越少，但是当固体在浆料中的重量比小于20％时，造粒时间会很长，成本太高；而当固体在浆料中的重量比大于70％时，固体的含量较多，浆料中的浆液较少，后续的喷雾工艺无法稳定地进行，会影响生产的稳定性。这里，2～6的体积比理解为加入到浆液中的氟树脂粉末的总体积与氟化碳材料粉末的总体积的体积比。根据本发明构思的一个示例性实施例，氟树脂粉末和氟化碳材料粉末可以被预先混合，然后可以以混合物的形式加入到浆液中，从而得到浆料。根据本发明构思的另一示例性实施例，氟树脂粉末和氟化碳材料粉末可以分别同时加入到浆液中，从而得到浆料。根据本发明构思的又一示例性实施例，氟树脂粉末和氟化碳材料粉末可以分别先后地(二者的加入顺序可互换)加入到浆液中，从而得到浆料。然而，本发明构思不限制氟树脂粉末和氟化碳材料粉末的加料顺序和时机。

在制备好浆料后，可以对浆料进行喷雾干燥处理。根据本申请的示例性实施例，可以将浆料输送到6000转/分钟～10000转/分钟的高速甩液圆盘上，然后被高速旋转的甩液圆盘甩出，以形成滴，然后滴被60℃～100℃的热风吹进100℃～400℃的干燥塔内，使得被吹进塔内的滴在下降过程中经过5s～15s的停留，从而形成氟化碳材料与氟树脂粘合在一起的颗粒。

经过喷雾干燥后，可以得到包括氟树脂与氟化碳材料的防腐蚀颗粒。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。具体地，以一定的升温速度升温并保持一定时间来完成烧结。烧结曲线可以根据原料粉体的物理性质来制定。由于粉末粒径较小，因此，较慢的升温速度和较短的保温时间既可达到所需要的效果，根据本申请的示例性实施例，烧结的初始温度可以是20℃～30℃，升温速度是5℃/min～10℃/min，最终温度可以是150℃～200℃，保温时间是3h～10h。

经以上步骤后，可以得到最终的防腐蚀颗粒。然后，可以对上述防腐蚀颗粒进行筛分，以获得不同粒径区间的颗粒。

通过利用上面的工艺形成的包括多个防腐蚀颗粒的防腐蚀材料可以利用诸如喷涂工艺(例如，冷喷涂工艺)的形成层的工艺被喷涂在基材的表面(例如，炊具的内表面和/或外表面)上，以形成具有优异的防腐蚀性能的防腐蚀层。以下，将结合示例性实施例来描述利用本发明构思的防腐蚀材料形成防腐蚀涂层的方法。

根据本发明构思的示例性实施例的形成防腐蚀涂层的方法可以包括选择防腐蚀材料以及利用冷喷涂工艺形成防腐蚀涂层。

如上所述，根据本发明构思的防腐蚀材料可以包括防腐蚀颗粒(即，具有颗粒形式)，并且每个防腐蚀颗粒包括氟树脂和氟化碳材料。例如，氟树脂可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)和聚氟乙烯(PVF)等中的至少一种，氟化碳材料可以包括氟化石墨和氟化石墨烯中的至少一种。另外，在防腐蚀材料中，氟树脂与氟化碳材料的体积比可以在2:1～6:1的范围内，优选地，氟树脂与氟化碳材料的体积比可以为3:1、4:1或者5:1。

根据本发明构思的示例性实施例，防腐蚀颗粒的粒径可以在20μm～100μm的范围内。当粒径小于20μm时，易导致后续施工过程中的喷涂配套设备送粉管堵塞，造成生产不顺利；当粒径大于100μm时，形成的颗粒的强度差，合格率低，成本高，不利于生产生产控制。

在选择好根据本发明构思的防腐蚀颗粒后，可以利用冷喷涂工艺在基材的表面上形成防腐蚀涂层。

冷喷涂法是指在常温下或较底的温度下，由超音速气、固两相气流将涂层粉末击射到基板形成质密涂层。因此，冷喷涂技术中不存在高温加热涂层材料粉末颗粒，也就不存在高温氧化、气化、熔化、晶化等影响涂层性能的效应出现。冷喷涂通过高速冲击将粉末与基材结合在一起，粉末与基材在软化温度下发生塑性变形，在机械力的作用下相互契合，沉积成涂层。

根据具体示例，冷喷涂工艺的步骤可以包括以下步骤：1)将基材固定在冷喷涂样品台上；2)将防腐蚀粉末加入送粉腔；3)开启送气站加压，当控制面板上压力显示达到8MPa时开始试喷，观察粉末沉积情况，根据试喷效果调整喷枪移动速率以及样品杯胚的旋转速率，使喷涂层厚度均匀；4)参数调整好后开始正式喷涂样品。这里喷涂载气可以为氮气，载气压力可以为10MPa～15MPa，喷涂防腐蚀材料的加热温度可以为370℃～380℃，喷涂距离可以为30mm，送粉率可以为5L/min，喷枪移动速率可以为1mm/s，杯胚样品旋转速度可以为80r/min～120r/min。然而，本发明构思不限制冷喷涂工艺中所涉及到的任何工艺参数。也就是说，本领域技术人员可以根据本发明构思而合适地选择冷喷涂工艺中涉及到的任何步骤及其相应参数。

待冷喷涂完成后，可以将涂层在具有一定温度(不小于氟树脂的软化温度，例如，380℃)的烘箱中保温预定时间(例如，30min)，使氟树脂充分流平，填充孔隙，得到低孔隙率的自疏水涂层。根据示例性实施例，通过上述方法制备的防腐蚀涂层可以具有30μm～150μm的厚度。喷涂完成后涂层中还是会存在一定的孔隙，并且虽然氟树脂与氟化石墨和/或者氟化石墨烯均具有优异的疏水性，但减小的空隙可以进一步隔绝腐蚀介质，提高耐蚀效果。

以上结合示例性实施例详细描述了本发明构思。本发明构思通过将氟树脂与氟化石墨或氟化石墨烯材料的复合粉末通过冷喷涂的形式在锅具内表面制备一层物理不粘涂层，利用氟化石墨或氟化石墨烯材料本身的低表面能，不粘性好，可以有效提高涂层的不粘性能，复合材料的高硬度可以有效解决氟化石墨或氟化石墨烯粉末不耐磨的问题，使热喷涂层能兼具优异的初始不粘和持久不粘效果。

以下，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

按体积比为4:1准备平均粒径是20μm的聚四氟乙烯粉末和平均粒径是30μm的氟化石墨烯粉末。

通过造粒工艺将上述聚四氟乙烯粉末和氟化石墨烯粉末制备成防腐蚀颗粒。造粒工艺包括制备浆液、制备浆料、喷雾干燥和烧结的步骤。

首先，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1.5％，柠檬酸占0.7％、聚醚改性硅油占1.6％，余量为去离子水。

接下来，将上述聚四氟乙烯粉末和氟化石墨烯粉末与上述浆液相混合，以制备浆料。

然后对浆料进行喷雾干燥处理。具体地，将浆料输送到10000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，然后液滴被80℃的热风吹进350℃的干燥塔内，使得被吹进塔内的液滴经过8秒～12秒停留后落下，以形成防腐蚀颗粒。

经喷雾干燥后，对防腐蚀颗粒进行烧结处理，得到最终的防腐蚀颗粒。这里，烧结机制为：以6℃/min的升温速度从25℃升温至180℃并在180℃保持8h来完成烧结。

然后，对防腐蚀颗粒进行筛分，以获得粒径在20μm～100μm的范围内的颗粒。

通过冷喷涂工艺利用上面得到的包括粒径在60μm～80μm的范围内的防腐蚀材料对铸铁锅胚内壁表面进行喷涂，从而得到其上形成有厚度为50μm的防腐蚀层。

上述冷喷涂工艺包括如下步骤：将铸铁锅胚样品固定在冷喷涂样品台上；将上述由聚四氟乙烯和氟化石墨烯制备的防腐蚀颗粒加入送粉腔；开启送气站加压，当控制面板上压力达到8MPa时开始试喷，观察颗粒沉积情况，根据试喷效果调整喷枪移动速率以及样品杯胚的旋转速率，使喷涂层厚度均匀；以及在参数调整好后开始正式喷涂样品。

这里，采用以下冷喷涂参数：喷涂载气：氮气；载气压力：12MPa，喷镀防腐蚀颗粒加热温度：370℃；喷涂距离：30mm；送粉率：80g/min；喷枪移动速率1mm/s；杯胚样品旋转速度100r/min。喷涂完成后将涂层在380℃烘箱中保温30min，使氟树脂充分流平，填充孔隙，得到低孔隙率的自疏水涂层。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：氟树脂为聚氟乙烯。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：氟化碳材料为氟化石墨。

实施例4

与实施例1的不同之处在于：聚四氟乙烯粉末的粒径为10μm。

实施例5

与实施例1的不同之处在于：氟化石墨烯粉末的粒径为40μm。

实施例6

与实施例1的不同之处在于：聚四氟乙烯粉末与氟化石墨烯粉末的体积比为2:1。

实施例7

与实施例1的不同之处在于：聚四氟乙烯粉末与氟化石墨烯粉末的体积比为6:1。

对比例1

与实施例1的不同之处在于：用石墨替换氟化石墨烯。

对比例2

与实施例1的不同之处在于：聚四氟乙烯粉末的粒径为5μm。

对比例3

与实施例1的不同之处在于：氟化石墨烯粉末的粒径为50μm。

对比例4

与实施例1的不同之处在于：聚四氟乙烯粉末与氟化石墨烯粉末的体积比为1:1。

对比例5

与实施例1的不同之处在于：聚四氟乙烯粉末与氟化石墨烯粉末的体积比为7:1。

对比例6

与实施例1的不同之处在于：直接将聚四氟乙烯粉末和氟化石墨烯粉末混合对铸铁锅胚内壁进行喷涂，从而形成其上形成有厚度为50μm的防腐蚀涂层。

对比例7

与实施例1的不同之处在于：利用聚四氟乙烯粉末和氟化石墨烯粉末对铸铁锅胚内壁顺序地进行热喷涂，从而得到其上形成有厚度为50μm的防腐蚀涂层。

通过以上实施例1-7和对比例1-7得到的防腐蚀层进行防锈测试，其测试标准为：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，具体的测试步骤如下：

1)在涂覆有上述制备的防腐蚀层的锅内注入锅体容积1/3的5％NaCl溶液；

2)盖上盖子，烧沸后保持微沸3小时，烧煮过程中要不断添加蒸馏水，保持溶液原有的浓度；

3)倒掉锅内溶液用自来水冲洗锅体，并用软布吸干后观察。

观察表面腐蚀，锈点及变色情况。如无上述腐蚀，则接着煮，记录出现上述腐蚀现象的时间。测试结果如下表1所示。

表1

从表1中可以看出：在粒径10μm-40μm范围内的聚四氟乙烯与氟化碳材料按照在2:1～6:1的范围内的体积比制备的复合粉末，在样品上制备的耐蚀性涂层可以具有优异的耐蚀效果，大于或者小于这个范围内的材料复合后耐蚀效果会变差。直接混合或者依次喷涂制备出来的涂层成分不均匀，氟化石墨烯粉末沉积效率低，涂层耐蚀效果差。

因此，根据本公开的实施例，通过造粒或包覆的方法采用氟树脂和氟化碳材料制成防腐蚀材料。该防腐蚀材料通过冷喷涂的工艺形成在炊具的表面，从而形成一层防腐蚀涂层。该防腐蚀涂层具有良好的疏水效果，实现了使用一层涂层即可达到防腐蚀目的的技术效果，同时，还提高了生产效率，降低生产成本。

尽管已经参照以上的实施例描述了本发明，但是本领域技术人员或具有本领域常识的技术人员将理解的是，在不脱离权利要求中描述的本发明的精神和技术领域的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。因此，本发明的技术范围不应限于在说明书的具体实施方式中描述的内容，并且所要求保护的发明应由权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种制备防腐蚀材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供氟树脂粉末和氟化碳材料粉末；

将氟树脂粉末和氟化碳材料粉末制备成浆料；

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，

其中，每个防腐蚀颗粒包括氟化碳材料和氟树脂，并且在防腐蚀材料中，氟树脂与氟化碳材料的体积比在2:1～6:1的范围内，

其中，所述氟树脂包括聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和聚氟乙烯中的至少一种，并且所述氟化碳材料包括氟化石墨和氟化石墨烯中的至少一种，并且

其中，所述氟树脂粉末和所述氟化碳材料粉末的粒径均为10μm～40μm。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，防腐蚀颗粒的粒径在20μm～100μm的范围内。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，防腐蚀颗粒的粒径在40μm～80μm的范围内。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，防腐蚀颗粒的粒径在50μm～70μm的范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氟树脂与氟化碳材料的体积比为3:1～5:1。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，浆料还包括粘结剂，并且粘结剂包括纤维素类粘结剂和醇类粘结剂中的至少一种。

7.一种防腐蚀材料，其特征在于，所述防腐蚀材料通过根据权利要求1-6中的任一项所述的方法制得。

8.一种防腐蚀涂层，其特征在于，所述防腐蚀涂层是通过将根据权利要求7所述的防腐蚀材料通过冷喷涂方法喷涂在炊具的基材表面上形成的。