CN205493577U - 一种带有热喷涂覆底的导磁锅具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种带有热喷涂覆底的导磁锅具，与普通的熔射覆底相比，优点有：1、锅底表面粗糙度明显改善；2、覆底粘合力更强，抗热震性能更好；3、抗腐蚀性更好。在经过粗化后的非导磁金属基体表面采用热喷涂方法制备金属导磁涂层和耐蚀防护涂层。制备的长效导磁耐蚀复合涂层厚度为200～400μm，涂层具备均匀致密，孔隙率低，涂层与基底结合强度好，抗热冲击性能、耐腐蚀性能优异等特点。利用本方法制备的复合涂层适合于家用电磁锅炊具行业，可显著降低目前电磁锅炊具行业生产成本、延长电磁锅使用寿命，具有良好的应用前景和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁炊具技术领域，尤其涉及一种带有热喷涂覆底的导磁锅具。
背景技术
随着人们生活水平的提高和节能、环保意识的提高，越来越多的家庭开始使用电磁炉作为厨房加热炉具。电磁炉是一种新型的家用电器，其凭借方便、快捷等优点被广大消费者所接受。经过20多年的发展，电磁炉可以对食物进行炒、炸、蒸、煮等加工，可控火力，操作十分方便。与传统灶具相比，具有热效率高、安全性好、清洁卫生、烹饪效果好、费用低廉等优点。传统电磁炉上使用的炊具主要是铁质金属炊具，但铁质炊具存在易生锈腐蚀、传热效率低、不节能、不卫生等问题，因此新颖的非铁质炊具应运而生。非铁质炊具主要有铝、锡、钛及其合金等。这些非铁质炊具具有节能、传热快、环保、卫生、不易生锈等优点，但这些材料是非导磁材料，不能直接在电磁炉上使用，因此大大限制了它们的使用范围。
随着社会的发展，技术的更新，目前使非导磁炊具具备导磁性能的方法主要有：(1)涂覆法，即在非导磁炊具外表面涂覆导磁金属层，再在其表面涂覆防护面漆，实现炊具导磁和防锈目的；(2)铁板压铸法，即在非导磁炊具底部压铸铁板，使其实现导磁。这些方法存在工艺复杂，设备成本高，使用寿命短，不节能环保等问题，因此亟需开发新型的长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法，降低生产成本，实现环境保护，节约能源的目的。
热喷涂是一种常用的材料表面处理技术，它是利用火焰、等离子焰流、电弧(等热源将粉末状(或丝状、或棒状)的固态材料加热至熔融或半熔融状态，并加速或雾化后加速)形成高速熔滴，以高速撞击基体，经过扁平化、快速冷却凝固沉积在基体表面形成覆盖层的方法。采用热喷涂方法可以在金属、陶瓷等材料表面制备满足需求的涂层，且热喷涂具有不受工件尺寸、沉积效率较高以及对基体材料热影响小的优势，是一种高效率、低成本制备大面积涂层的有效技术。目前国内外在炊具制造领域，热喷涂技术还没有得到广泛的应用，主要的原因是还没有能够有效解决炊具表面热喷涂涂层的表面粗糙度问题。通过喷涂工艺、喷涂材料等方面的改进，开发复合炊具行业使用的新型长效导磁耐蚀复合涂层是今后发展的重要方向。
实用新型内容
本实用新型的技术目的是为了开发一种带有热喷涂覆底的导磁锅具，从而实现非导磁金属炊具实现长效导磁且耐蚀。该方法工艺简单易控，成本低廉，特别适合于工业化生产，具有良好的应用前景与经济效益。
本实用新型实现上述技术目的所采用的技术方案为：利用热喷涂技术在经过粗化后的非导磁金属基体表面制备金属导磁涂层和耐蚀防护涂层，制备的涂层厚度为200-400μm，涂层具备均匀致密，孔隙率低，涂层与基底结合强度好，抗热冲击性能、耐腐蚀性能优异等特点。
一种带有热喷涂覆底的导磁锅具，包括基底，所述的基底上方设置有耐蚀防护涂层，所述的基底与耐蚀防护涂层之间设置有金属倒磁涂层。
所述的金属导磁涂层材料包括工业纯铁、纯铁(DT1)、纯铁(DT2)、纯铁(DT3)、硅钢、坡莫合金、导磁不锈钢430、铁锌合金；耐蚀防护涂层材料包括镍铝、铝、锌、铝锌合金、铜、钛、镍铬钛、镍60及其他镍基合金。
所述的基体为非导磁金属基底；所述的基底材料包括铝及其合金材料。
综上所述，本实用新型采用热喷涂方法制备长效导磁耐蚀复合涂层，与目前常用的炊具导磁方式相比，具有如下优点：1、锅底表面粗糙度明显改善；2、覆底粘合力更强，抗热震性能更好；3、抗腐蚀性更好。所获得的导磁复合涂层兼具导磁性能和耐蚀性能，涂层沉积效率高，设备成本低，加工工艺步骤少，从而显著降低企业生产成本，因此，该复合涂层适合用于导磁炊具领域的应用，具有良好的市场前景。
附图说明
图1是本实用新型基底的机构示意图；
图2是本实用新型实施例1中涂层断面形貌；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。
一种带有热喷涂覆底的导磁锅具，包括基底，所述的基底上方设置有耐蚀防护涂层，所述的基底与耐蚀防护涂层之间设置有金属倒磁涂层。
所述的金属导磁涂层材料包括工业纯铁、纯铁(DT1)、纯铁(DT2)、纯铁(DT3)、硅钢、坡莫合金、导磁不锈钢430、铁锌合金；耐蚀防护涂层材料包括镍铝、铝、锌、铝锌合金、铜、钛、镍铬钛、镍60及其他镍基合金。
所述的基体为非导磁金属基底；所述的基底材料包括铝及其合金材料。
综上所述，本实用新型采用热喷涂方法制备长效导磁耐蚀复合涂层，与目前常用的炊具导磁方式相比，具有如下优点：1、锅底表面粗糙度明显改善；2、覆底粘合力更强，抗热震性能更好；3、抗腐蚀性更好。所获得的导磁复合涂层兼具导磁性能和耐蚀性能，涂层沉积效率高，设备成本低，加工工艺步骤少，从而显著降低企业生产成本，因此，该复合涂层适合用于导磁炊具领域的应用，具有良好的市场前景。
制备方法实施例如下：
实施例1：
本实施例中，以铝合金为基材，在其表面采用电弧喷涂法制备一层纯铁导磁涂层，该涂层厚度为200μm，再在纯铁涂层表面制备采用电弧喷涂一层耐蚀镍铝涂层，该涂层厚度为100μm。制备纯铁涂层所采用的原料为市售直径2mm的铁丝，制备镍铝涂层所采用的原料为市售直接2mm的镍铝丝材。该复合涂层的具体制备方法如下：
1、喷涂前，将铝合金基体进行清洗、除油除锈后采用60目棕刚玉砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求；
2、采用电弧喷涂方法对粗化后的基体表面进行导磁涂层喷涂，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流250A，喷涂电压40V，压缩空气压力0.6MPa，喷涂距离200mm，喷枪移动速度300mm/s，喷涂遍数1层；
3、采用电弧喷涂方法在导磁涂层表面喷涂耐蚀涂层，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流150A，喷涂电压40V，压缩空气压力0.6MPa，喷涂距离180mm，喷枪移动速度300mm/s，喷涂遍数1层；
对上述制备得到的长效导磁耐蚀复合涂层进行如下性能测试：
(1)涂层微观形貌表征：利用SEM观察其断面微观形貌，图2为本实施例中制得的复合涂层的断面微观形貌SEM照片，由图可见涂层致密，孔隙率低，涂层与基底、涂层与涂层间结合良好，涂层总厚度为300μm，其中导磁层为200μm，耐蚀防护层为100μm。
(2)涂层导磁加热性能测试：将250ml室温去离子水置于涂层样品炊具中，并置于2200W功率的电磁炉上进行煮开水试验。试验结果表明，复合涂层导磁加热性能优异，48s左右就能将250ml去离子水加热煮沸。
(3)涂层耐蚀性能测试：利用中性盐雾试验考察涂层耐蚀性能。试验结果表明，复合涂层在中性盐雾试验500h后涂层未发现明显腐蚀，涂层无裂纹及腐蚀脱落等现象。
实施例2：
本实施例中，以铝合金为基材，在其表面采用电弧喷涂法制备一层纯铁导磁涂层，该涂层厚度为250μm，再在纯铁涂层表面采用电弧喷涂制备一层耐蚀铝涂层，该涂层厚度为100μm。制备纯铁涂层所采用的原料为市售直径2mm的铁丝，制备铝涂层所采用的原料为市售直接2mm的铝丝材。该复合涂层的具体制备方法如下：
1、喷涂前，将铝合金基体进行清洗、除油除锈后采用60目棕刚玉砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求；
2、采用电弧喷涂方法对粗化后的基体表面进行导磁涂层喷涂，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流250A，喷涂电压40V，压缩空气压力0.6MPa，喷涂距离200mm，喷枪移动速度100mm/s，喷涂遍数3层；
3、采用电弧喷涂方法在导磁涂层表面喷涂耐蚀涂层，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流150A，喷涂电压30V，压缩空气压力0.5MPa，喷涂距离200mm，喷枪移动速度200mm/s，喷涂遍数2层；
对上述制备得到的长效导磁耐蚀复合涂层进行如下性能测试：
(1)涂层微观形貌表征：利用SEM观察其断面微观形貌，结果表明涂层致密，孔隙率低，涂层与基底、涂层与涂层间结合良好，涂层总厚度为350μm，其中导磁层为250μm，耐蚀防护层为100μm。
(2)涂层导磁加热性能测试：将250ml室温去离子水置于涂层样品炊具中，并置于2200W功率的电磁炉上进行煮开水试验。试验结果表明，复合涂层导磁加热性能优异，40s左右就能将250ml去离子水加热煮沸。
(3)涂层耐蚀性能测试：利用中性盐雾试验考察涂层耐蚀性能。试验结果表明，复合涂层在中性盐雾试验500h后涂层未发现明显腐蚀，涂层无裂纹及腐蚀脱落等现象。
实施例3：
本实施例中，以铝合金为基材，在其表面采用超音速火焰喷涂法制备一层导磁不锈钢430导磁涂层，该涂层厚度为300μm，再在纯铁涂层表面采用电弧喷涂制备一层耐蚀锌铝涂层，该涂层厚度为100μm。制备坡莫合金涂层所采用的原料为市售粒度为45μm的坡莫合金粉末，制备铝涂层所采用的原料为市售直接2mm的锌铝丝材。该复合涂层的具体制备方法如下：
1、喷涂前，将铝合金基体进行清洗、除油除锈后采用60目棕刚玉砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求；
2、采用超音速火焰喷涂方法对粗化后的基体表面进行导磁涂层喷涂，控制超音速火焰喷涂枪的喷涂参数为：助燃气为O2、燃气为丙烷、压缩空气的压力分别为10bar、6bar、7bar，流量分别为240slpm、80slpm、380slpm，粉末速率为50g/min，喷涂距离为250mm，喷涂距离300mm，喷枪移动速度300mm/s，喷涂遍数6层；
3、采用电弧喷涂方法在导磁涂层表面喷涂耐蚀涂层，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流200A，喷涂电压38V，压缩空气压力0.5MPa，喷涂距离250mm，喷枪移动速度200mm/s，喷涂遍数2层；
对上述制备得到的长效导磁耐蚀复合涂层进行如下性能测试：
(1)涂层微观形貌表征：利用SEM观察其断面微观形貌，结果表明涂层致密，孔隙率低，涂层与基底、涂层与涂层间结合良好，涂层总厚度为400μm，其中导磁层为300μm，耐蚀防护层为100μm。
(2)涂层导磁加热性能测试：将250ml室温去离子水置于涂层样品炊具中，并置于2200W功率的电磁炉上进行煮开水试验。试验结果表明，复合涂层导磁加热性能优异，54s左右就能将250ml去离子水加热煮沸。
(3)涂层耐蚀性能测试：利用中性盐雾试验考察涂层耐蚀性能。试验结果表明，复合涂层在中性盐雾试验500h后涂层未发现明显腐蚀，涂层无裂纹及腐蚀脱落等现象。
实施例4：
本实施例中，以铝合金为基材，在其表面采用电弧喷涂法制备一层铁锌导磁涂层，该涂层厚度为200μm，再在铁锌涂层表面采用火焰喷涂制备一层耐蚀镍60涂层，该涂层厚度为200μm。制备铁锌涂层所采用的原料为市售直径为2mm的丝材，制备镍60涂层所采用的原料为市售粒径为38～48的Ni60粉末。该复合涂层的具体制备方法如下：
1、喷涂前，将铝合金基体进行清洗、除油除锈后采用60目棕刚玉砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求；
2、采用电弧喷涂方法对粗化后的基体表面进行导磁涂层喷涂，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流250A，喷涂电压40V，压缩空气压力0.4MPa，喷涂距离150mm，喷枪移动速度80mm/s，喷涂遍数2层；
3、采用火焰喷涂方法在导磁涂层表面喷涂耐蚀涂层，控制火焰喷涂枪的喷涂参数为：助燃气为O2、燃气为C2H2、辅助气为压缩空气的压力分别为0.4Mpa、0.1Mpa和0.4Mpa，流量分别为2.0Nm3/h、1.5Nm3/h和2.0Nm3/h，送粉速率60g/min，喷涂距离200mm，喷枪移动速度150mm/s，喷涂遍数3层；
对上述制备得到的长效导磁耐蚀复合涂层进行如下性能测试：
(1)涂层微观形貌表征：利用SEM观察其断面微观形貌，结果表明涂层致密，孔隙率低，涂层与基底、涂层与涂层间结合良好，涂层总厚度为400μm，其中导磁层为200μm，耐蚀防护层为200μm。
(2)涂层导磁加热性能测试：将250ml室温去离子水置于涂层样品炊具中，并置于2200W功率的电磁炉上进行煮开水试验。试验结果表明，复合涂层导磁加热性能优异，46s左右就能将250ml去离子水加热煮沸。
(3)涂层耐蚀性能测试：利用中性盐雾试验考察涂层耐蚀性能。试验结果表明，复合涂层在中性盐雾试验500h后涂层未发现明显腐蚀，涂层无裂纹及腐蚀脱落等现象。
实施例5：
本实施例中，以铝合金为基材，在其表面采用电弧喷涂法制备一层纯铁(DT1)导磁涂层，该涂层厚度为300μm，再在纯铁(DT1)涂层表面采用电弧喷涂制备一层耐蚀镍铬钛涂层，该涂层厚度为150μm。制备纯铁(DT1)涂层所采用的原料为市售直径为2mm的丝材，制备镍铬钛涂层所采用的原料为市售直径为2mm的镍铬钛丝材。该复合涂层的具体制备方法如下：
1、喷涂前，将铝合金基体进行清洗、除油除锈后采用60目棕刚玉砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求；
2、采用电弧喷涂方法对粗化后的基体表面进行导磁涂层喷涂，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流250A，喷涂电压40V，压缩空气压力0.4MPa，喷涂距离150mm，喷枪移动速度80mm/s，喷涂遍数2层；
3、采用电弧喷涂方法对粗化后的基体表面进行导磁涂层喷涂，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流200A，喷涂电压38V，压缩空气压力0.4MPa，喷涂距离200mm，喷枪移动速度100mm/s，喷涂遍数2层；对上述制备得到的长效导磁耐蚀复合涂层进行如下性能测试：
(1)涂层微观形貌表征：利用SEM观察其断面微观形貌，结果表明涂层致密，孔隙率低，涂层与基底、涂层与涂层间结合良好，涂层总厚度为450μm，其中导磁层为300μm，耐蚀防护层为150μm。
(2)涂层导磁加热性能测试：将250ml室温去离子水置于涂层样品炊具中，并置于2200W功率的电磁炉上进行煮开水试验。试验结果表明，复合涂层导磁加热性能优异，44s左右就能将250ml去离子水加热煮沸。
(3)涂层耐蚀性能测试：利用中性盐雾试验考察涂层耐蚀性能。试验结果表明，复合涂层在中性盐雾试验500h后涂层未发现明显腐蚀，涂层无裂纹及腐蚀脱落等现象。
Claims (1)
1.一种带有热喷涂覆底的导磁锅具，包括基底，所述的基底上方设置有耐蚀防护涂层，所述的基底与耐蚀防护涂层之间设置有金属导磁涂层。
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| CN205493577U true CN205493577U (zh) | 2016-08-24 |
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|---|---|---|---|---|
| CN107334382A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-11-10 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种电磁加热的炊具及其制造方法 |
| CN107460431A (zh) * | 2017-10-12 | 2017-12-12 | 河北工业大学 | 一种改善6061铝合金表面等离子喷涂Ni60A涂层结合强度的方法 |
| CN108720619A (zh) * | 2017-04-24 | 2018-11-02 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 一种烹饪器具及其制备方法 |
| CN112831745A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 王炯 | 金属涂层在铝及铝合金餐饮器具上的应用 |
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2015
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