CN114711632A - 容器体及其制备方法和烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烹饪器具技术领域，尤其涉及一种容器体及其制备方法和烹饪器具。该容器体，包括：基体；以及形成在所述基体表面的不粘层；其中，所述不粘层包括高熵合金和钼铁合金。本发明的烹饪器具具有良好的持久不粘性，能提升烹饪器具的持久不粘寿命，有助于提高消费者的实际体验感受。

Description

容器体及其制备方法和烹饪器具

技术领域

本发明涉及烹饪器具技术领域，尤其涉及一种容器体及其制备方法和烹饪器具。

背景技术

在传统的炊具和家电行业中，为了使产品具有对食物不粘性，或者便于实现炊具的易清洁功能，或者易于实现少油烟的作用，通常会在产品的表面设置具有不粘性能的不粘涂层，以便得到不粘器具。

现有不粘技术中，一般在基材表面喷涂不粘材料以获得不粘涂层，现有的炊具用不粘材料主要包括含氟涂料、陶瓷涂料和有机硅树脂。其中，含氟涂料包括PTFE(聚四氟乙烯)、PFOA(全氟辛酸铵)、PFA(全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)、FEP(聚全氟乙丙烯共聚物)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)等，其不粘原理主要是利用含氟聚合物所具有极低的表面自由能。陶瓷涂料主要是硅氧键、无机硅占主要成分的涂料，其通过在锅体表面形成纳米结构从而达到不粘的效果。有机硅树脂主要是利用其表面能低的特点达到不粘的效果。现有的这几种不粘材料虽有不粘效果，但也存在一些缺点。例如，含氟涂料不耐磨损，耐刮擦性能较差，高温下分解可能会产生有害物质，磨损后不粘性会降低。陶瓷涂料的不粘效果较含氟涂料差，持久不粘性不佳，一般使用几个月涂层容易脱落。有机硅树脂的不粘效果较含氟涂料差，接触高温或明火后颜色容易发黄或发灰，且高温下硬度下降，容易产生“回粘”现象。

鉴于此，有必要对不粘材料进行进一步改进。

发明内容

本发明的目的是为了克服或者至少部分的解决现有技术存在的问题，提供一种容器体及其制备方法和烹饪器具，该容器体的不粘层，具有良好的持久不粘性，能提升烹饪器具的持久不粘寿命。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种容器体，包括：

基体；

形成在所述基体表面的不粘层；

其中，所述不粘层包括高熵合金和钼铁合金。

该不粘层中的高熵合金使得容器体具有不粘性能，高熵合金组织结构由多种不同元素的原子组成，这些不同元素的原子半径大小不一，也即由于不同元素原子半径差异导致了晶格畸变效应，增加了材料的微观组织无序性，使合金微观结构无序化程度更高，产生非晶化趋势或结构，该非晶结构能使得高熵合金相对于普通材料具有更低的表面能，因此能产生不粘的效果；此外，高熵合金除具有结构上的晶格畸变效应的特点之外，还具有热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应、性能上的鸡尾酒效应的特点，在具有不粘性能的同时还具有耐磨损性、高硬度和高温稳定性的效果，进而可以延长不粘使用寿命。并且，本申请的不粘层中还含有钼铁合金，该钼铁合金作为一种非晶态金属添加剂，与高熵合金一起混合使用，能够起到细化晶粒的作用，促进混合涂层的非晶化，钼铁合金作为非晶成分引入到不粘层中能够进一步降低高熵合金的表面能，可以进一步增强不粘层的不粘性能。

因此，该容器体通过高熵合金和钼铁合金协同配合，能够使不粘层具有良好的持久不粘性能，提升了用户的使用体验，缓解了现有的不粘材料不粘寿命短的问题，显著提升了其持久不粘寿命。

在一种可能的实现方式中，所述高熵合金满足如下a～c中的至少一者：

a.所述高熵合金的组成元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W、Pb、Si和B中的至少四种；

b.在所述高熵合金中，每种组成元素的原子分数各自独立地为5％～35％；

c.所述高熵合金包括AlCrFeCoNi系、AlCrFeTiNi系、AlCrFeCoNiCu系、FeNiAlCr系、FeCrAlCuNi系、FeCrNiMnAl系和FeCrCuTiV系中的至少一种。

采用包含上述四种及以上的元素的高熵合金，或者采用上述几种体系的高熵合金，更有助于发挥高熵合金的不粘性能，更适于应用于不粘器具领域中。此外，在高熵合金中，Si和B元素的加入可以制备高熵合金陶瓷，在具有较佳的不粘性能之外还具有良好的耐磨损性、硬度较高的特点。

在一种可能的实现方式中，所述高熵合金的组成元素包括Ti、Cr、Mo、B和Al中的至少一种；

和/或，所述高熵合金的组成元素还包括Fe、Cu和V中的至少一种；

和/或，所述高熵合金至少包括两种不同体系的高熵合金。

采用至少包含Ti、Cr、Mo、B和Al中的几种，以及可选的Fe、Cu和V中的几种的高熵合金，在具有不粘性能的同时还具有良好的耐磨损性。

在一种可能的实现方式中，所述钼铁合金的含量为所述不粘层的总质量的10％～50％；

和/或，所述钼铁合金中，钼的质量百分含量为30％～60％。

在一种可能的实现方式中，所述容器体满足如下d～g中的至少一者：

d.所述高熵合金的粒径为1μm～50μm；

e.所述钼铁合金的粒径为200nm～30μm；

f.所述不粘层的厚度为100μm～500μm；

g.所述不粘层的孔隙率为0.5％～5％。

在该不粘层中，钼铁合金所占的质量比需不高于50％，尤其是10％～50％的范围内，而高熵合金所占的质量比需不低于50％。此比例范围是基于钼铁合金作为非晶金属添加剂，高熵合金作为主要不粘材料而设定的。若钼铁合金的添加比例过高会影响不粘性能，导致不粘效果变差；若钼铁合金的添加比例过低，钼铁合金过少而难以发挥作用，非晶化效果不明显。

钼铁合金中钼的质量百分含量在30％～60％的范围内，可使得钼铁合金中的钼与铁的质量比接近1：1，这样，与高熵合金混熔后能够增加涂层组织的无序程度，更有益于获得持久不粘性优异的不粘层。

采用上述范围内的高熵合金和钼铁合金的粒径是基于成本、涂层的表面状态等方面考虑的。当合金的粒径过小时该尺寸的粒径粉末较难制备，制备工艺复杂，成本较高；而当粒径过大时，会使最终得到的容器体内表面粗糙度较大，翻炒过程中阻力较大，影响不粘效果，最终影响消费者使用体验。

在上述不粘层厚度范围内，可以避免因涂层厚度太薄，导致使用一段时间容易磨穿露底；或因涂层厚度过大导致的与基体的结合强度变差，表面涂层容易开裂脱落。

在一种可能的实现方式中，所述钼铁合金的粒径≤所述高熵合金的粒径；

和/或，所述钼铁合金包括第一尺度颗粒和第二尺度颗粒，所述第一尺度颗粒的粒径为200nm～500nm，所述第二尺度颗粒的粒径为500nm～1μm。

通过调整不同尺度合金粉末的比例可以调整涂层的孔隙率，进而强化涂层吸油特性，进一步提升不粘性能。

在一种可能的实现方式中，所述不粘层为热喷涂层或冷喷涂层；

和/或，形成所述热喷涂层的方式包括等离子喷涂、超音速火焰喷涂、氧乙炔火焰喷涂、电弧喷涂或爆炸喷涂中的至少一种。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种容器体的制备方法，包括以下步骤：

提供基体；

在所述基体的表面，通过热喷涂或冷喷涂中的一种或多种方式形成不粘层；

其中，所述不粘层包括高熵合金和钼铁合金。

在一种可能的实现方式中，采用热喷涂法中的等离子喷涂法在所述基体的表面上形成所述不粘层；

所述等离子喷涂的操作条件满足以下至少之一：

送粉速度为20g/min～40g/min；

喷涂距离为140mm～160mm；

电压为45V～50V；

电流为400A～450A；

主气流量为40L/min～70L/min；

等离子气流量为6L/min～10L/min；

采用多次喷涂的方式，每次喷涂的厚度不低于0.05mm。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种烹饪器具，包括如上所述的容器体或根据如上所述的制备方法制得的容器体。

本申请提供的烹饪器具包括该容器体，至少具有前面所述的容器体的所有特点和优点，在此不再赘述。

附图说明

图1为本申请示例性的一种实施方式提供的容器体的结构示意图；

图2为本申请示例性的一种实施方式提供的高熵合金的晶格示意图。

附图标记：

1-容器体；10-基体；20-不粘层。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请附图及实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请提供的技术方案及所给出的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

需要说明的是，本文中使用的术语“和/或”或者“/”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本文中，由术语“中的至少一者”、“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A、B，那么短语“A、B中的至少一者”意味着仅A；仅B；或A及B。

另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比例和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。

在本文中，术语“内”和“外”为相对位置关系，其是相对于例如图1所示的容器体的内外而言。

在本申请的一些实施例中，提供了一种烹饪器具，其包括如下所述的容器体。

具体地，该烹饪器具可以为各种常用的煮食设备，示例性的，烹饪器具可以为不粘锅，可以为炒锅，可以为煎锅，可以为平底锅，可以为电饭煲，可以为高压锅，可以为电压力锅，可以为煎烤机，可以为空气炸锅等，本申请实施例对于烹饪器具的具体类型不作限定。

该烹饪器具包括容器体，还可以包括盖体、外壳体、控制电路等。例如，容器体可以为不粘锅的锅体，可以为煎锅的锅体，可以为高压锅的内胆，可以为电饭煲的内胆等，本申请实施例对于烹饪器具所包含的其他部件如盖体、外壳体等不作限定，其可以为本领域熟知的各种结构类型。

本申请实施例通过改善烹饪器具的容器体的不粘层的结构或类型，使得不粘层的不粘性能较佳，且具有耐高温、耐磨损的特点，可赋予容器体持久不粘性，使用寿命较长，能缓解现有的不粘材料普遍存在的持久不粘性较差的缺陷，有助于提升消费者的体验感受。

请参照附图1至图2所示，本申请的实施例提供了一种容器体1，包括：基体10，以及形成在基体1内表面的不粘层20；其中，不粘层20包括高熵合金和钼铁合金。

本申请实施例提供的容器体1的较大特点在于，采用了包含高熵合金和钼铁合金的混合物作为不粘材料，并应用于烹饪器具中，在基体10的内表面形成不粘层20。

详细来讲，上述不粘层中的高熵合金使得容器体具有不粘性能，如图2所示，高熵合金组织结构由多种不同元素的原子组成，这些不同元素的原子半径大小不一，也即由于不同元素原子半径差异导致了晶格畸变效应，增加了材料的微观组织无序性，使合金微观结构无序化程度更高，产生非晶化趋势或结构，该非晶结构能使得高熵合金相对于普通材料具有更低的表面能，因此能产生不粘的效果；此外，高熵合金除具有结构上的晶格畸变效应的特点之外，还具有热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应、性能上的鸡尾酒效应的特点，在具有不粘性能的同时还具有耐磨损性、高硬度和高温稳定性的效果，进而可以延长不粘使用寿命。并且，本申请的不粘层中还含有钼铁合金，该钼铁合金作为一种非晶态金属添加剂，与高熵合金一起混合使用，能够起到细化晶粒的作用，促进混合涂层的非晶化，钼铁合金作为非晶成分引入到不粘层中能够进一步降低高熵合金的表面能，可以进一步增强不粘层的不粘性能。

由此可知，该容器体通过采用包含高熵合金和钼铁合金的不粘层的设置，通过高熵合金与钼铁合金在功能上的相互配合、支撑，或者原料比例间的相互制约和搭配，使该不粘层具有良好的持久不粘性能，而且不粘层的耐磨性较好，不易被刮擦，提升了用户的使用体验。从而，本申请实施例能够缓解现有的不粘材料存在的不耐磨、易划伤破损、不耐高温、容易老化变色等缺陷，尤其是缓解了现有的不粘材料不粘寿命短的问题，明显提升了其持久不粘寿命。

将高熵合金应用于不粘器具上，以实现不粘器具的持久不粘效果。而为了充分发挥高熵合金的作用，对于具有不粘性能的高熵合金，其元素选择范围需要在合适的范围内。具体地，在一些实施例中，所述高熵合金的组成元素包括Mg(镁)、Al(铝)、Sc(钪)、Ti(钛)、V(钒)、Cr(铬)、Mn(锰)、Fe(铁)、Co(钴)、Ni(镍)、Cu(铜)、Zn(锌)、Zr(锆)、Nb(铌)、Mo(钼)、Sn(锡)、Hf(铪)、Ta(钽)、W(钨)、Pb、Si(硅)和B(硼)中的任意四种或四种以上，也就是，高熵合金可以为四元体系、五元体系、六元体系或更多元体系的高熵合金。示例性的，高熵合金可以的组成元素可以包括Mg、Al、Sc和Ti，可以包括Mg、Al、Ti、V和Cr，可以包括Mg、Al、Fe、Co和Ni，可以包括Al、Ti、V、Cr、Mn和Fe，可以包括Al、Ti、Cr、Fe、Co、Ni和Cu，可以包括Fe、Co、Ni、W、Sn和Si，可以包括Al、Ti、Cr、Ni、Cu和B等等，高熵合金的组成元素可以在以上所列举的元素中任意选择四种或四种以上，在此不再一一列举。

采用包含上述四种及以上的元素的高熵合金，更有助于发挥高熵合金的不粘性能，此外，其中Si和B元素的加入可以制备高熵合金陶瓷，在具有较佳的不粘性能之外还具有良好的耐磨损性、硬度较高的特点。

为了保证不粘层中高熵合金材料的多主元特性，高熵合金中的各组成元素的原子分数(也即原子百分含量，以％或at.％表示)需要在适宜的范围内。具体地，在一些实施例中，在高熵合金中，每种组成元素的原子分数各自独立地为5％～35％。示例性的，高熵合金为AlCrFeCoNi系，其成分为：Al：5～35at.％，Cr：5～35at.％，Fe：5～35at.％，Co：5～35at.％，Ni：5～35at.％。应理解，其他体系的高熵合金的组成元素的原子分数也都在5％～35％的范围内，在此不再一一列举。

在一些实施例中，所述高熵合金可以为AlCrFeCoNi系，可以为AlCrFeTiNi系，可以为AlCrFeCoNiCu系，可以为FeNiAlCr系，可以为FeCrAlCuNi系，可以为FeCrNiMnAl系，可以为FeCrCuTiV系。典型但非限制性的，高熵合金可以为Fe₂₅Mn₃₅Cr₁₀Cu₁₀Ti₁₀、Fe_1.8CrNiMn₂Al_1.2、Al₂Cr_0.5FeTiNi_0.5等。此外，在其他实施例中，高熵合金还可以为包含如上至少四种组成元素、具有不同成分配比的高熵合金。

本申请实施例的容器体中的不粘层除具有良好的不粘性能之外，还需具有良好的耐磨性能，体现出较高的硬度，因此，基于高熵合金的“鸡尾酒效应”的特点，在一些实施例中，其所包含的优选组成元素包括Ti、Cr、Mo、B和Al中的至少一种；进一步，其所包含的可选组成元素包括Fe、Cu和V中的至少一种。从而，采用至少包含Ti、Cr、Mo、B和Al中的几种，以及可选的Fe、Cu和V中的几种的高熵合金，在具有不粘性能的同时还具有良好的耐磨损性。

在一些实施例中，上述不粘层中包含的高熵合金可以为同一体系的高熵合金。

在另一些实施例中，根据高混合熵无序化体系的低表面能的特点，不粘层中也可以包含至少两种不同体系的高熵合金组成的高混合熵。也即，高熵合金至少包括两种不同体系的高熵合金。利用具有不同特性的高熵合金进行混合，以制备不粘层，可以得到同时具有高强度、耐腐蚀性的不粘层。示例性的，可以将高熵合金FeCrAl_1.8CuNi₂粉末和FeCrCuTiV粉末和AlCrFeMnNi粉末进行混合，能制备得到同时具有高强度、耐腐蚀的不粘层。

根据本申请实施例，上述不粘层由高熵合金粉末和钼铁合金粉末混合组成的混合合金粉末制备得到，其中的钼铁合金为非晶态金属添加剂，能细化晶粒，促进混合涂层的组织非晶化，增强涂层的不粘性能。因此，为保证不粘的不粘性能，钼铁合金的含量需要适宜。具体地，在一些实施例中，所述钼铁合金的含量为所述不粘层的总质量的10％～50％，进一步可以为15％～45％，进一步可以为20％～40％；典型但非限制性的，钼铁合金的含量例如为不粘层的总质量的10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。也就是，在不粘层中，钼铁合金所占的质量比需不高于50％，尤其是10％～50％的范围内，而高熵合金所占的质量比需不低于50％。此比例范围是基于钼铁合金作为非晶金属添加剂，高熵合金作为主要不粘材料而设定的。若钼铁合金的添加比例高于50％，钼铁合金过多，高熵合金的占比过少，会影响不粘性能，导致不粘效果变差；若钼铁合金的添加比例低于10％，钼铁合金过少而难以发挥作用，非晶化效果不明显。

在一些实施例中，所述钼铁合金中，钼的质量百分含量为30％～60％，进一步可以为35％～55％，进一步可以为40％～50％；典型但非限制性的，钼铁合金中钼的质量百分含量例如为30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。钼的含量在此范围内，可使得钼铁合金中的钼与铁的质量比接近1：1，这样，与高熵合金混熔后能够增加涂层组织的无序程度，更有益于获得持久不粘性优异的不粘层。该钼铁合金中，若钼的含量低于30％，钼的含量过低，会影响添加剂非晶效果；若钼的含量高于60％，作为难熔金属的钼的含量过高，会增加合金的熔点，粉末完全熔化需要更高的温度，导致工艺成本增加。

在制备不粘层过程中，上述高熵合金和钼铁合金的添加方式均可以为粉末。也即，高熵合金和钼铁合金均可以为粉末状。可选的，高熵合金的粒径在微米级别，钼铁合金的粒径在微米级别或在纳米级别。通过采用适宜粒径的高熵合金和钼铁合金，可以降低成本，确保持久不粘性能。

具体地，在一些实施例中，所述高熵合金的粒径为1μm～50μm，进一步可以为10～40μm，进一步可以为15～35μm；典型但非限制性的，高熵合金的粒径例如可以为1μm、5μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、30μm、35μm、38μm、40μm、45μm、50μm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。采用此范围内的高熵合金的粒径是基于成本、涂层的表面状态等方面考虑的，一方面，当高熵合金的粒径小于1μm时，该尺寸的粒径粉末较难制备，由于粒径过小粉末制备工艺复杂，成本较高；另一方面，当粒径大于50μm时，会使最终得到的容器体内表面粗糙度较大，翻炒过程中阻力较大，影响不粘效果，最终影响消费者使用体验。

在一些实施例中，所述钼铁合金的粒径为200nm～30μm，进一步可以为500nm～30μm，进一步可以为1μm～30μm；典型但非限制性的，钼铁合金的粒径例如可以为200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、800nm、900nm、1μm、5μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、30μm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。类似的，采用此范围内的钼铁合金的粒径也是基于成本、涂层的表面状态等方面考虑的，当钼铁合金的粒径过小时，粉末较难制备，由于粒径过小会使粉末制备工艺复杂，成本较高；当钼铁合金粒径过大时，会使最终得到的容器体内表面粗糙度较大，翻炒过程中阻力较大，影响不粘效果，最终影响消费者使用体验。

此外，上述高熵合金和钼铁合金的粒径对于耐磨性、耐腐蚀性、附着力等也有一定的影响。比如从耐磨性、耐腐蚀性等方面考虑，在添加量相同的情况下，所用的材料的粒径越小所得到的涂层越致密，涂层的耐磨性、耐腐蚀性也较好，但是颗粒过小会导致制粉的成本较高；若所用的材料的粒径过大会使所得到的涂层较粗糙，为满足膜层与基材的结合力，所需的工艺条件较苛刻，也会使涂层的不粘性受到影响。因此，综合考虑，高熵合金的粒径范围为1μm～50μm，钼铁合金的粒径范围为200nm～30μm。

根据本申请实施例，不粘层所包含的高熵合金、钼铁合金的粒径可以是具有多种尺度范围的。例如，可以采用不同粒径范围的高熵合金粉末进行混合，或者可以采用不同粒径范围的钼铁合金粉末进行混合，或者可以采用不同粒径范围的高熵合金粉末和钼铁合金粉末进行混合，这样便于获得所需孔隙率范围内的不粘层。

通过调整不同尺度合金粉末的比例可以调整涂层的孔隙率，进而强化涂层吸油特性，进一步提升不粘性能。

在一些实施例中，所述钼铁合金的粒径≤所述高熵合金的粒径，进一步钼铁合金的粒径小于高熵合金的粒径。

其中，高熵合金的粒径范围为1μm～50μm。钼铁合金包括第一尺度颗粒和第二尺度颗粒，所述第一尺度颗粒的粒径为200nm～500nm，所述第二尺度颗粒的粒径为500nm～1μm；此外，钼铁合金还可以包括第三尺度颗粒，第三尺度颗粒的粒径为1μm～30μm。较佳的，相对而言，采用粒径较小的钼铁合金与粒径较大的高熵合金进行混合，更有助于改善不粘性能。

在制备该不粘层过程中，不同尺度的合金粉末在喷涂过程中的熔化程度不同，纳米级颗粒会完全熔化填充在半熔化的微米和亚微米颗粒的间隙中，从而，通过调整不同尺度粉末颗粒的比例可以产生不同的孔隙率。因此，该不粘层中优选包含不同尺度的高熵合金和钼铁合金，通过采用多种尺度合金粉末混合，较小粒径的钼铁合金熔化后能够均匀的填充的高熵合金的金相之间，可促进合金相非晶化的形成，进一步提升不粘效果。

在一些实施例中，所述不粘层的孔隙率为0.5％～5％，进一步可以为1％～5％，进一步可以为2％～4％，典型但非限制性的孔隙率例如可以为0.5％、0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％等。在此范围内的涂层孔隙率，可以强化涂层吸油特性。

需要说明的是，该孔隙率以体积计。不粘层的孔隙率是指，不粘层中所有孔隙的体积与不粘层的总体积之比，可以表示为vol.％。

此外，该不粘层中合理的孔隙率可减少应力集中、避免涂层裂纹的产生。若不粘层中孔隙率过大，涂层与基体的结合强度降低，涂层的强度、硬度、耐磨性会下降，导致涂层的耐久性降低；若不粘层中孔隙率过小，工艺上难以实现，会影响涂层不粘效果。

在一些实施例中，所述不粘层的厚度为100μm～500μm，进一步可以为150μm～400μm，进一步可以为200μm～300μm；典型但非限制性的，不粘层的厚度例如可以为100μm、150μm、200μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。

在此不粘层的厚度范围内，既能保证不粘层不会因为太薄而在长期使用过程中因为磨损而导致脱落、露底等情况，具有持久的不粘寿命；又能保证不粘层不会因为太厚而使涂层的硬度、附着力降低，避免涂层与基体的结合强度降低，表面的涂层容易开裂脱落。

在一些实施例中，所述不粘层为热喷涂层或冷喷涂层。通过采用热喷涂或冷喷涂的方式，将包含高熵合金粉末和钼铁合金粉末组成的混合合金粉末喷涂在基体的内表面，以形成不粘层。

在一些实施例中，形成所述热喷涂层的方式包括但不限于等离子喷涂、超音速火焰喷涂、氧乙炔火焰喷涂、电弧喷涂或爆炸喷涂中的至少一种。也即，当不粘层为热喷涂层时，热喷涂的方法可以为等离子喷涂、超音速火焰喷涂、氧乙炔火焰喷涂、电弧喷涂、爆炸喷涂等热喷涂方法。另外，在其他实施例中，还可以采用类似的热喷涂法进行喷涂。

示例性的，不粘层为热喷涂层时，优选采用等离子喷涂法，该方法适用范围广，粗糙度容易控制。

上述容器体中，基体的材料可以具有多种的选择，丰富了基体的材料的选择多样性，如可以将不粘层附着于本领域常用的基体材料如金属或陶瓷上。示例性的，在一些实施例中，基体的材料包括铝、铝合金、钛、钛合金、铁、不锈钢及其复合材料。当然，基体的材料并不限于此，而是还可以包括铜、铜合金、甚至陶瓷、石墨等材质，本申请实施例对于基体的材料不作限定，可以根据实际情况进行选择。

可选地，基体的材料可以为铝、铝合金及其与金属组成的复合片材。采用铝/铝合金类的基体，有助于减轻容器体重量，而且满足受热快、传热均匀等的需求。

可选地，基体的材料可以为不锈钢或不锈钢与其他金属复合片材。采用不锈钢类的基体满足锅体外表面好看或其它需求，成本较低。

可选地，基体的材料可以为钛、钛合金及与其他金属组成复合片材。采用钛/钛合金类的基体，有助于减轻容器体重量，而且耐蚀性较好，容易清洗。

在一些实施例中，还提供一种容器体的制备方法，包括以下步骤：

提供基体；

在所述基体的表面，通过热喷涂或冷喷涂中的一种或多种方式形成不粘层；

其中，所述不粘层包括高熵合金和钼铁合金。

通过将高熵合金粉末与钼铁合金粉末混合，采用热喷涂或冷喷涂等方式喷涂到基体的内表面，形成不粘层，可以增强涂层不粘性能，具有良好的持久不粘性。

该制备方法中，利用本领域常用的热喷涂或冷喷涂中的一种或几种在基体表面形成不粘层，方法操作简单，易于实施，易于实现大规模生产。同时不粘层包括高熵合金和钼铁合金，如前述对高熵合金和钼铁合金的描述可知，使用本发明提供的高熵合金和钼铁合金的混合合金粉末作为不粘材料，制得的不粘层性能优异，具有持久不粘性，使用寿命长等特点。

在另一些实施例中，该制备方法中，不粘层的形成方式包括但不限于冷喷涂、热喷涂，在不影响高熵合金和钼铁合金的使用性能的前提下，还可以采用本领域可知的其他涂覆方法。

应理解，该容器体的制备方法中，容器体的具体结构和成分以及所达到的有益效果可参照前面关于容器体的描述，在此不再赘述。

在一些实施例中，形成不粘层的方式包括但不限于热喷涂、冷喷涂等工艺方法中的一种或多种。例如，通过采用热喷涂或冷喷涂的方式，将包含高熵合金粉末和钼铁合金粉末组成的混合合金粉末喷涂在基体的内表面，以形成不粘层。

其中，热喷涂法可以为本领域常规的热喷涂技术，如等离子喷涂、超音速火焰喷涂、氧乙炔火焰喷涂、电弧喷涂或爆炸喷涂等中的一种或多种。热喷涂是利用某种热源将粉末状或丝状的金属或合金或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身或压缩空气等以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术，具有方法简单，容易操控，可行性高，可靠性好，生产效率高等优势。

在一些具体的实施方式中，采用热喷涂法，在基体的内表面上形成不粘层。进一步，优选采用等离子喷涂法，在基体的内表面上形成不粘层，该方法适用范围广，粗糙度容易控制。

具体地，采用等离子喷涂法在基体的表面上形成不粘层时，具体可以包括以下步骤：

A、对基体表面进行预处理，例如进行清洗、表面粗化的预处理，以增强基体与不粘层之间的结合力。

B、将上述特定粒度范围内的高熵合金粉末和钼铁合金粉末组成的混合合金粉末装入送粉器，送粉速度可以为20g/min～40g/min；典型但非限制性的，送粉速度例如为20g/min、22g/min、25g/min、28g/min、30g/min、32g/min、35g/min、38g/min、40g/min等。

C、喷涂距离可以为140mm～160mm；典型但非限制性的，喷涂距离例如为140mm、145mm、148mm、150mm、152mm、155mm、160mm等。

D、电压可以为45V～50V；典型但非限制性的，电压例如为45V、46V、47V、48V、49V、50V等。

E、电流可以为400A～450A；典型但非限制性的，电流例如为400A、410A、420A、430A、440A、450A等。

F、主气流量为40L/min～70L/min；主气压力为0.5MPa～0.9MPa；典型但非限制性的，主气流量例如为40L/min、45L/min、50L/min、55L/min、60L/min、65L/min、70L/min等，主气压力例如为0.5MPa、0.55MPa、0.6MPa、0.65MPa、0.7MPa、0.75MPa、0.8MPa、0.9MPa等。

应理解，该等离子喷涂工艺中，主气可以为本领域常用的主气，如氩气。

G、等离子气流量为6L/min～10L/min；等离子气压力为0.5MPa～0.9MPa；典型但非限制性的，等离子气流量例如为6L/min、7L/min、8L/min、9L/min、10L/min等，等离子气压力例如为0.5MPa、0.55MPa、0.6MPa、0.65MPa、0.7MPa、0.75MPa、0.8MPa、0.9MPa等。

应理解，该等离子喷涂工艺中，等离子气可以为本领域常用的等离子气，如氢气或氦气，优选为氢气。

在制备不粘层时，可以采用多次喷涂的方式，每次喷涂的厚度不低于0.05mm，例如，每次喷涂的厚度可以为0.05mm。

在以上参数下，枪口处形成的高压等离子焰流将粉末材料加热至熔融，然后沉积在基体表面，形成不粘层。

需要说明的是，该等离子喷涂工艺中，其他的操作条件如喷枪移动速度等不作特殊限制，只要满足要求，在不影响烹饪器具的性能的情况下，可由本领域技术人员根据实际情况进行调控。

根据本发明的实施例，为了使该烹饪器具的制备方法的成本更低、生产效率更高，可靠性更好，且制得的涂层的质量更好、性能更优异，发明人综合考虑了等离子喷涂采用的电流、电压、主气流量、等离子气流量等操作参数，发明人发现，当主气流量为40L/min～70L/min，且等离子气流量为6L/min～10L/min，电流为400A～450A，电压为45V～50V，喷涂距离为140mm～160mm，送粉速度为20g/min～40g/min时，其各个参数之间相互影响，相互之间起协同作用，即在上述操作条件范围内，可以使得该方法可靠性高，生产效率高，能耗低，成本也低，涂层材料喷涂得更加充分，形成的不粘层的质量、性能更好，且最终得到的烹饪器具产品性能及用户体验好。

以下将结合具体实施例、对比例对本发明作进一步详细描述。以下具体实施例和对比例中，如无特别说明，所用的材料均可商购获得。

实施例1

一种烹饪器具，包括容器体，容器体包括基体，及形成在基体表面的不粘层，不粘层包括高熵合金和钼铁合金；

其中，高熵合金为FeCrAl_1.8CuNi₂；

钼铁合金的含量为不粘层的总质量的25％，钼铁合金中，钼的质量百分含量为40％；

高熵合金的粒径为20μm～30μm，钼铁合金的粒径为1μm～10μm；

不粘层的厚度为200μm。

实施例2-7

实施例2-7与实施例1的主要区别在于，高熵合金的类型、高熵合金的粒径。

实施例2中，高熵合金为Fe_1.8CrNiMn₂Al_1.2；

实施例3中，高熵合金为Al₂Cr_0.5FeTiNi_0.5；

实施例4中，高熵合金为FeCrAl_1.8CuNi₂和Al₂Cr_0.5FeTiNi_0.5；

实施例5中，高熵合金为FeCrAl_1.8CuNi₂、FeCrCuTiV和AlCrFeMnNi；

实施例6中，高熵合金为Fe_1.8CrNiMn₂Al_1.2和Al₂Cr_0.5FeTiNi_0.5，其中，Fe_1.8CrNiMn₂Al_1.2的粒径为1μm～10μm，Al₂Cr_0.5FeTiNi_0.5的粒径为15μm～30μm；

实施例7中，高熵合金为FeCrAl_1.8CuNi₂、Fe₂₅Mn₃₅Cr₁₀Cu₁₀Ti₁₀和Al₂Cr_0.5FeTiNi_0.5其中，FeCrAl_1.8CuNi₂的粒径为1μm～10μm，Fe₂₅Mn₃₅Cr₁₀Cu₁₀Ti₁₀的粒径为10μm～20μm，Al₂Cr_0.5FeTiNi_0.5的粒径为20μm～30μm；

其余均与实施例1相同。

实施例8-11

实施例8-11与实施例1的主要区别在于，钼铁合金的含量、钼铁合金中钼的质量百分含量。

实施例8中，钼铁合金的含量为不粘层的总质量的48％；

实施例9中，钼铁合金的含量为不粘层的总质量的10％；

实施例10中，钼铁合金中，钼的质量百分含量为30％；

实施例11中，钼铁合金中，钼的质量百分含量为60％；

其余均与实施例1相同。

实施例12-14

实施例12-14与实施例1的主要区别在于，高熵合金的粒径和钼铁合金的粒径。

实施例12中，高熵合金的粒径为20μm～30μm，钼铁合金的粒径为20μm～30μm；

实施例13中，高熵合金的粒径为30μm～35μm，钼铁合金包括第一尺度颗粒和第二尺度颗粒，第一尺度颗粒的粒径为200nm～300nm，第二尺度颗粒的粒径为500nm～600nm；

实施例14中，高熵合金的粒径为30μm～35μm，钼铁合金包括第一尺度颗粒和第二尺度颗粒，第一尺度颗粒的粒径为400nm～500nm，第二尺度颗粒的粒径为800nm～900nm；

其余均与实施例1相同。

实施例15-16

实施例15-16与实施例1的主要区别在于，不粘层的厚度。

实施例15中，不粘层的厚度为100μm；

实施例16中，不粘层的厚度为500μm；

其余均与实施例1相同。

对比例1

本对比例中，与实施例1的区别在于，本对比例的不粘层采用的是现有的含氟涂料。

对比例2

本对比例中，与实施例1的区别在于，本对比例的不粘层采用的是现有的陶瓷涂料。

对比例3

本对比例中，与实施例1的区别在于，本对比例的不粘层中不含有高熵合金。

对比例4

本对比例中，与实施例1的区别在于，本对比例的不粘层中不含有钼铁合金。

性能测试

分别测试实施例1-16和对比例1-4中的不粘层应用于烹饪器具上的不粘性能，采用加速模拟测试方法进行测试以评价其不粘寿命，测试结果如表1所示。

具体的测试方法如下所示。

参照不粘炒锅加速模拟测试程序，对不粘寿命进行评价，测试流程如下：

A：震动耐磨测试→B：干烧混合酱料→C：煮食盐水→D：炒石英石(铁铲)→E：煎鸡蛋评价不粘等级，完成以上5个测试步骤以及一次不粘等级评价，标志一个循环结束。

其中，A:震动耐磨测试，具体包括：所采用的仪器为震动耐磨测试机，所采用的方法为：1)将1Kg的石英石(粒径9-12mm)放入锅中；2)将锅放置在加热炉上；3)设置仪器的震动时间为15分钟，加热温度为150-180℃，转速为每分钟300转；4)开启振动按钮，使石英石在锅子里面震动15分钟；5)测试结束后，将锅子里面的石英石倒出，将锅内表面使用洗洁精清洗干净，擦干。6)石英石更换周期：1次/月。

B：干烧混合酱料，具体包括：配料包括酱油、醋、料酒、味精、盐、糖、食用油，所采用的方法步骤为：1)按如下重量比配备一种混合酱料：酱油：醋：料酒：味精：盐：糖：食用油＝4：3：2：1：1：2：2(质量比)完全溶解混和均匀后配成一种特殊混合酱料；2)取50g混合酱料放入锅内，将锅摇晃至酱料均匀覆盖住锅底；3)将样品锅放置在煤气灶上干烧至250℃-270℃时保温2min，停止加热；4)用水冲洗，然后使用洗洁精、抹布擦洗干净锅内污染区域。

C：煮食盐水，具体包括：配料包括食盐50g和水950g，所采用的方法为：1)称取50g食盐，950g水配制成5％食盐水倒入锅内；2)把水煮沸后开始计时，保持微沸10min，期间根据情况加水以保持浓度不变；3)煮完规定时间后，使用自来水把锅清洗干净，擦干。

D：炒石英石(铁铲)，具体包括：配料包括石英石1kg、粒径9-12mm，油、醋、料酒、酱油、盐少许，所采用的方法为：1)将15g食用油倒入锅内，摇晃均匀至浸染整个内表面，加热至产生油烟，然后将1Kg石英石倒入锅中，加入少量醋、料酒、酱油、水、盐，均匀翻炒10min；2)结束后，将锅内表面使用洗洁精清洗干净，擦干；3)每个循环结束后将汤料过滤，留下石英石以备下个循环使用；4)石英石更换周期：1次/月。

在进行加速模拟测试时，每个循环结束后对不粘寿命进行判定。出现下述现象之一的即可判定终点：

(1)不粘性下降：

煎鸡蛋不粘等级连续两个循环为Ⅲ级；

(2)外观破坏：

涂层出现起毛现象；

涂层脱落面积直径大于3mm；

磨损明显露出基材；

涂层出现刺穿型划伤(露基材)超过3条；

出现用湿抹布无法洗掉的脏污；

记录测试至终点时模拟测试循环的次数即作为产品的不粘寿命，循环次数越多表示涂层不粘寿命越长。

表1各实施例和对比例的性能测试结果

由表1的数据可以看出，本申请实施例1-16提供的包含高熵合金和钼铁合金的不粘材料应用于烹饪器具中时，烹饪器具的加速模拟循环次数可以达到18-27次，相比于对比例1或2中的现有的含氟涂料或陶瓷涂料的循环次数仅为6次或8次，循环次数大幅提升，从而说明本申请的不粘材料的不粘寿命更长，本申请提供的不粘材料能够缓解现有的不粘材料的持久不粘性欠佳的问题。

通过比较实施例1-16与对比例3和4可知，相比于仅单独使用高熵合金或钼铁合金作为不粘材料时，将高熵合金和钼铁合金结合使用，能够使得循环次数大幅提升；由此，说明通过高熵合金和钼铁合金的协同配合，能够使烹饪器具具有更好的持久不粘性能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种容器体，其特征在于，包括：

基体；

形成在所述基体表面的不粘层；

其中，所述不粘层包括高熵合金和钼铁合金。

2.根据权利要求1所述的容器体，其特征在于，所述高熵合金满足如下a～c中的至少一者：

a.所述高熵合金的组成元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W、Pb、Si和B中的至少四种；

b.在所述高熵合金中，每种组成元素的原子分数各自独立地为5％～35％；

c.所述高熵合金包括AlCrFeCoNi系、AlCrFeTiNi系、AlCrFeCoNiCu系、FeNiAlCr系、FeCrAlCuNi系、FeCrNiMnAl系和FeCrCuTiV系中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的容器体，其特征在于，所述高熵合金的组成元素包括Ti、Cr、Mo、B和Al中的至少一种；

和/或，所述高熵合金的组成元素还包括Fe、Cu和V中的至少一种；

和/或，所述高熵合金至少包括两种不同体系的高熵合金。

4.根据权利要求1所述的容器体，其特征在于，所述钼铁合金的含量为所述不粘层的总质量的10％～50％；

和/或，所述钼铁合金中，钼的质量百分含量为30％～60％。

5.根据权利要求1所述的容器体，其特征在于，所述容器体满足如下d～g中的至少一者：

d.所述高熵合金的粒径为1μm～50μm；

e.所述钼铁合金的粒径为200nm～30μm；

f.所述不粘层的厚度为100μm～500μm；

g.所述不粘层的孔隙率为0.5％～5％。

6.根据权利要求5所述的容器体，其特征在于，所述钼铁合金的粒径≤所述高熵合金的粒径；

和/或，所述钼铁合金包括第一尺度颗粒和第二尺度颗粒，所述第一尺度颗粒的粒径为200nm～500nm，所述第二尺度颗粒的粒径为500nm～1μm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的容器体，其特征在于，所述不粘层为热喷涂层或冷喷涂层；

和/或，形成所述热喷涂层的方式包括等离子喷涂、超音速火焰喷涂、氧乙炔火焰喷涂、电弧喷涂或爆炸喷涂中的至少一种。

8.一种容器体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供基体；

在所述基体的表面，通过热喷涂或冷喷涂中的一种或多种方式形成不粘层；

其中，所述不粘层包括高熵合金和钼铁合金。

9.根据权利要求8所述的容器体的制备方法，其特征在于，采用热喷涂法中的等离子喷涂法在所述基体的表面上形成所述不粘层；

所述等离子喷涂的操作条件满足以下至少之一：

送粉速度为20g/min～40g/min；

喷涂距离为140mm～160mm；

电压为45V～50V；

电流为400A～450A；

主气流量为40L/min～70L/min；

等离子气流量为6L/min～10L/min；

采用多次喷涂的方式，每次喷涂的厚度不低于0.05mm。

10.一种烹饪器具，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的容器体或根据权利要求8-9任一项所述的制备方法制得的容器体。

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