CN209694856U - 锅具和烹饪器具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了锅具和烹饪器具。锅具包括:本体,准晶涂层,所述准晶涂层设置在所述本体的至少一部分内表面上,其中,所述准晶涂层中含有准晶,所述准晶的价电子浓度为1.5~2.5。由此,准晶涂层中准晶的含量较高,可以大大提高准晶涂层的不粘性、强度和耐蚀性,进而提高锅具的不粘性、强度和耐蚀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及烹饪器具技术领域,具体的,涉及锅具和烹饪器具。
背景技术
目前,国内外金属锅具为了达到烹饪的不粘性,均在金属表面制备不粘涂层,最常用的为有机氟树脂涂层(特氟龙)和陶瓷涂层,但机氟树脂涂层的硬度较低,耐磨性较差;陶瓷不粘涂层主要靠表面一层硅油达到不粘的效果,故耐候性较差。无论是有机物涂层还是陶瓷涂层,它们与金属基体之间存在本征热膨胀系数间的不匹配,在多次烹饪后在热疲劳作用下极易引涂层脱落。准晶的不粘性可以和特氟龙(Teflon)涂层相媲美,而且具有高硬度、高耐磨性、高耐蚀性等优良特点。但是在制备或应用中应有许多不足之处。
因此,关于准晶不粘涂层的研究有待深入。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种锅具,该锅具具有良好不粘性、耐蚀性强或较高的强度等优点。
在本实用新型的一个方面,本实用新型提供了一种锅具。根据本实用新型的实施例,所述锅具包括:本体,准晶涂层,所述准晶涂层设置在所述本体的至少一部分内表面上,其中,所述准晶涂层中含有准晶,所述准晶的价电子浓度为1.5~2.5。由此,准晶涂层中准晶的含量较高,可以大大提高准晶涂层的不粘性、强度和耐蚀性,进而提高锅具的不粘性、强度和耐蚀性。
可选地,所述准晶的价电子浓度为1.6~1.86。
可选地,所述准晶涂层外表面的表面粗糙度小于2微米。
可选地,所述准晶涂层的孔隙率大于等于0.1%且小于等于20%。
可选地,所述准晶涂层的厚度为10~500微米。
可选地,所述准晶涂层的热导率为0.1~3W/mK。
可选地,基于所述准晶涂层的总质量,所述准晶涂层中的所述准晶的含量为30~90wt%。
可选地,所述准晶涂层是利用粒径不大于150微米的准晶颗粒形成的。
可选地,所述准晶涂层包括:第一子涂层;第二子涂层,所述第二子涂层设置在所述第一子涂层的外表面上;其中,形成所述第一子涂层的第一准晶颗粒的粒径小于形成所述第二子涂层的第二准晶颗粒的粒径。
可选地,所述第一子涂层和所述第二子涂层各自独立的包括多个亚层。
可选地,形成所述准晶涂层的原料包括铝、铁、铜、铬、钛、镍以及锆中的至少两种。
可选地,形成所述准晶涂层的原料包括原子个数比为(60-85):(5-25):(5-15):(5-15) 的铝、铜、铁和铬。
可选地,所述准晶涂层中含有特氟龙或陶瓷颗粒中的至少一种。
在本实用新型的又一方面,本实用新型提供了一种烹饪器具。根据本实用新型实施例,所述烹饪器具包括前面所述的锅具。由此,该烹饪设备具有良好的不粘性、强度和耐蚀性,可以大大提升烹饪器具的市场竞争力。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例中锅具的结构示意图。
图2是本实用新型另一个实施例中制备准晶涂层的方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
在本实用新型的一个方面,本实用新型提供了一种锅具。根据本实用新型的实施例,参照图1,所述锅具包括:本体100,准晶涂层200,准晶涂层200设置在本体100 的至少一部分内表面上,其中,所述准晶涂层中含有准晶,所述准晶的价电子浓度为 1.5~2.5。由此,准晶涂层中准晶的含量较高,可以大大提高准晶涂层的不粘性、强度和耐蚀性,进而提高锅具的不粘性、强度和耐蚀性。
准晶价电子浓度决定不粘性的原理为:金属间化合物有特定的原子平均价电子数(e/a),简称价电子浓度,根据准晶的休谟-饶赛里规律:准晶的价电子浓度使得其费米面恰好与强衍射所定义的布里渊区相切,对应的布里渊区具有大的能隙,因此准晶结构的能量显著降低,同时电子态密度在费米能级附近很低,由此该定律决定了准晶具有极低的表面能,这就是准晶具有不粘性的决定因素之一。
根据本实用新型的实施例,根据上述原理可知,准晶相明显的位于特定的价电子浓度附近,为了得到上述特定价电子浓度的准晶,可以在配料时,根据准晶价电子浓度推算形成准晶涂层的原料中各个原子个数比以及质量比,由此就可以精准控制原料配比,制备准晶含量高的准晶涂层。具体的,根据准晶价电子浓度推算形成准晶涂层的原料中各个原子个数比的过程为:
等人提出基于动量的球共振模型来描述包括液态、非晶态及准晶在内的无序系统的稳定性。系统的电子结构与静态原子结构之间互相调制以达到最佳共振态,在实空间中表现为球周期序,即以任意原子为心的壳层原子位置与Friedel波长λFr相关: rn=(1/4+n)λFr(n=1,2,3…),rn第n壳层原子与心部原子的平均距离,注意最近邻壳层原子与心部原子的距离。由Friedel波长λFr=2π/(2kF),推导出kF与团簇半径r1的关系式: kF=2π/(2λFr)=1.25/r1。根据Fermi波矢与体电子密度的关系kF=[3π2ρa×(e/a)]1/3,最终得到价电子浓度e/a的表达式:
其中,ρa为体原子密度,表示单位体积内原子的数目。
假设共振距离r1=1.25λFr与团簇加连接原子模型中构建非晶的特征团簇尺寸对应,建立团簇共振结构模型用以计算理想金属玻璃的e/a。将r1基础团簇、以自相似的方式堆垛,自相似比例因子为τ2,其中为黄金分割比例。由有效基础团簇r1′=r3/2、包含在超团簇r3=τ2*r1内的比例13/32,等径球堆垛时理想配位数CN=13.33及团簇式内包含的原子数目Z得到体原子密度的表达式为:
体原子密度ρa与Z/r1 3成正比。将公式(2)代入(1),简单变形后得到单位团簇式内包含的价电子数目e/u=(e/a)×Z≈24。由于球共振模型包含准晶系统,并且团簇共振结构模型中基础团簇的自相似堆垛本质上是准晶的结构特点,因此团簇共振结构模型同样适用于准晶,即理想准晶合金的单元团簇式应满足24电子规则。
准晶结构中的二十面体团簇是孤立存在的,彼此之间无共享,相应的团簇式为[孤立二十面体](连接原子)x。运用团簇加连接原子模型描述准晶结构的关键和首要步骤在于特征二十面体团簇的选取。
由于以晶体单胞中任意非等效位置为心都可以定义一个团簇,对于准晶相来说,其结构中通常存在多个以不同原子占位为心的的局域二十面体团簇结构。为了选取其中最能够代表准晶相结构特征的二十面体团簇,即二十面体主团簇,提出团簇密堆度和孤立度两个选取准则:密堆度准则是指主团簇作为合金相结构中最强的结合部分,从能量的角度考虑主团簇应具有最高的密堆度;准晶相中的二十面体由于受到平移周期的制约,彼此之间往往会重叠共享,相邻二十面体的共享方式包括点共享、棱共享、面共享或者更严重的心部原子共享即二十面体的相互穿插。
利用上述原理,根据“团簇+连接原子”模型设计理论,预定价电子浓度计算选择团簇,从团簇式设计原子个数比,即得到原料中各个金属原子的原子个数比,对于由1,2,…,m等组元形成的所述准晶的价电子浓度e/a=Z1C1+Z2C2+…+ZmCm,其中,Zi(i=1-m)为组元i的原子价电子数,Ci为组元i的原子百分数(C1+C2+…+Cm=1),之后再根据原子个数比计算原料的质量比,配料时,按照该质量比进行配料,制备准晶涂层,由此制备得到的准晶涂层中准晶的价电子浓度就为初始的预定价电子浓度,使得制备的准晶涂层中的准晶含量较高,使得准晶涂层具有较佳的不粘性。
根据本实用新型的实施例,为了进一步提高准晶涂层中准晶的含量,准晶的价电子浓度为1.6~1.86。由此,准晶涂层中准晶相的含量可以高达80%及以上,大大提高准晶涂层的不粘性和耐蚀性。
根据本实用新型的实施例,为了提高准晶涂层的使用性能,准晶涂层外表面的表面粗糙度小于2微米。由此,有助于进一步提高准晶涂层的不粘性,相比于其他范围内的粗糙度,该范围内的准晶涂层的不粘性最佳,且若粗糙度过大,当该准晶涂层与外界器具接触时容易被外界器具破坏。
根据本实用新型的实施例,准晶涂层的孔隙率大于等于0.1%且小于等于20%,比如 0.1%、0.5%、1%、3%、5%、7%、10%、15%或20%。如此,准晶涂层中合理的孔隙可减少应力集中、避免涂层裂纹的产生,但准晶涂层中孔隙率大于20%时,涂层硬度和耐磨性会大幅下降,导致准晶涂层的耐久性降低;孔隙率过小,则使导热率增加,从而使基体导热不均匀,导致使用该准晶涂层的锅具糊锅。
根据本实用新型的实施例,准晶涂层的厚度为10~500微米,比如10微米、50微米、100微米、150微米、200微米、250微米、300微米、400微米或50微米。当其应用于锅具时,由于准晶涂层具有高硬度和高耐磨的特性,因此长期使用铁铲、百洁布等清洁用具清洗时,不会导致准晶涂层破坏和脱落,可赋予锅体持久不粘性,但考虑到准晶涂层厚度对锅具表面的热导率影响很大,准晶涂层太薄则起不到均热的作用,而准晶涂层过厚则会使准晶涂层外表面结构疏松、孔隙增加,涂层硬度、耐磨性、附着力和不粘性下降,故而本实用新型的实施例中准晶涂层厚度为10~500微米,如此,既可以保证准晶涂层起到较好的匀热作用,又不会导致准晶涂层外表面结构疏松、孔隙增加,涂层硬度、耐磨性和不粘性下降的问题。
根据本实用新型的实施例,准晶涂层的热导率为0.1~3W/mK,比如0.1W/mK、0.5W/mK、 1W/mK、1.5W/mK、2W/mK或3W/mK。由此,准晶涂层低热导率的特性使得热量在准晶涂层的表面温度均匀分布,使其具有良好的不粘性,当该准晶涂层应用于锅具时,准晶涂层设置于锅具的金属基体的内表面,由于金属基体的热导率很高,如低碳钢的热导率超过 50W/mK,锅身和锅底产生温差,导致糊底和粘锅,本申请的准晶涂层的热导率较低,为 0.1~3W/mK,因此准晶涂层涂覆在金属基体上相当于给锅具表面设置了一层保护层,准晶涂层低热导率的特性使得热量在锅具表面温度均匀分布,解决了糊底和粘锅的难题,即提高了锅具的不粘性,进而提高食物的口感。
根据本实用新型的实施例,基于准晶涂层的总质量,所述准晶涂层中的所述准晶的含量为30~90wt%,比如,30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%、80wt%或90wt%。由此,可以保证准晶涂层具有较佳的不粘性、强度以及耐蚀性。
根据本实用新型的实施例,准晶涂层是利用粒径不大于150微米的准晶颗粒形成的,比如20微米、50微米、70微米、100微米、125微米或150微米。由此,提高准晶涂层的致密性,进而改善准晶涂层的耐蚀性和强度。
根据本实用新型的实施例,为了得到较为致密、表面粗糙度低的准晶涂层,本实用新型一些实施例中选择粒径较小的准晶颗粒形成准晶涂层,比如粒径小于80微米;在本实用新型的一些实施例中,为了提高准晶颗粒的利用率,准晶涂层包括:第一子涂层;第二子涂层,所述第二子涂层设置在所述第一子涂层的外表面上;其中,形成第一子涂层的第一准晶颗粒的粒径小于形成第二子涂层的第二准晶颗粒的粒径。由此,大粒径的第一准晶颗粒形成的第一子涂层,在制备工艺中可以进一步提升准晶颗粒的利用率,而且使得第一子涂层具有一定的孔隙率,而一定的孔隙率可以进一步降低涂层的导热率,使得整个准晶涂层表面温度更为均匀,进而可改善涂层的不粘性,再者,大粒径的准晶颗粒制备成本较低,进而也就降低了整个工艺的消费成本;但孔隙率对耐蚀性能有较大影响,所以在第一子涂层的外表面上再形成更致密的第二子涂层,以此来提高最终获得的准晶涂层的耐蚀性和致密性,而且小粒径的准晶颗粒形成的准晶涂层的不粘性更佳。
根据本实用新型的实施例,为了在保证准晶涂层致密性、耐蚀性和不粘性等性能较佳的前提下降低准晶涂层的生产成本,第一准晶颗粒中的至少90%准晶颗粒的粒径大于80微米且小于150微米,第二准晶颗粒中至少90%准晶颗粒的粒径不大于80微米。由此,既可以得到致密性、耐蚀性和不粘性等性能较佳的准晶涂层,还可以降低准晶涂层的生产成本。
根据本实用新型的实施例,第一子涂层和所述第二子涂层各自独立的包括多个亚层。由此,既可以进一步提高准晶涂层的致密性、耐蚀性和不粘性等性能,还可以降低准晶涂层的生产成本。
根据本实用新型的实施例,形成所述准晶涂层的原料包括铝、铁、铜、铬、钛、镍以及锆中的至少两种。由此,可以进一步提高准晶涂层中的准晶含量。
根据本实用新型的实施例,形成所述准晶涂层的材料包括Al-Cu-Fe合金、Al-Cu-Fe-Cr 合金、Ti-Fe合金或者Ti-Ni-Zr合金。由此,可以进一步提高准晶涂层中的准晶含量。
根据本实用新型的实施例,形成准晶涂层的原料包括原子个数比为(60-85):(5-25): (5-15):(5-15)的铝、铜、铁和铬。由此,可以使得最终获得的准晶涂层中准晶含量较高,可以达到30-90%,使得准晶涂层具有较佳的不粘性。
根据本实用新型的实施例,为了更进一步的提高准晶涂层的不粘性,准晶涂层中含有特氟龙或陶瓷颗粒中的至少一种。由于特氟龙和陶瓷颗粒也具有不粘性,所以将其掺杂的准晶涂层中,可以进一步提高准晶涂层的不粘性,降低成本。
根据本实用新型的实施例,准晶涂层中特氟龙和陶瓷颗粒的含量没有限制要求,本领域技术人员可以根据实际需求灵活设计,在此不作限制要求。
根据本实用新型的实施例,为了得到性能较佳的准晶涂层,制备准晶涂层的方法可以包括:
S100:将铝、铜、铁和铬按原子个数比为(60-85):(5-25):(5-15):(5-15)的比例混合,熔炼形成合金锭。
根据本实用新型的实施例,本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择铝基准晶粉体或钛基准晶粉体。在本实用新型的一些实施例中,准晶粉体为铝基准晶粉体,其中在形成铝基准晶粉体的步骤中,为了获得准晶含量高的准晶涂层,铝、铜、铁和铬的原子个数比为(60-85):(5-25):(5-15):(5-15)。由此,可以使得最终获得的准晶涂层中准晶含量较高,可以达到20-90%,使得准晶涂层具有较佳的不粘性;在本实用新型的另一些实施例种,铝、铜、铁和铬的原子个数比为(60-70):(15-25):(5-15):(5-15),由此,可以进一步提高准晶涂层中准晶的含量。
根据本实用新型的实施例,上述方法获得的准晶具有五次旋转对称或者十次旋转对称特征。由此,准晶具备上述特殊的准周期排列的特征,准晶的晶粒无法排满整个空间,利用上述准晶形成的涂层表面具备由晶粒组成的间隙为微米级或者微纳米级的凹凸结构,该结构可以起到极佳的疏水作用,不粘效果较佳。
根据本实用新型的实施例,准晶的晶粒形状为多面体结构。由此,由具备多面体结构形成的晶粒无法排满整个空间,进而使得准晶涂层表面含有凹凸结构,以便达到不粘的效果。在本实用新型的一些实施例中,所述准晶的晶粒形状为二十面体或者棱柱体(十次晶体)。由此,准晶中含有形状为二十面体或者棱柱体的晶粒时,具备更加致密的结构,使得准晶具备较高的硬度,耐磨、耐刮擦、耐腐蚀,使用寿命更长,且不粘性能更佳,进而使得含有上述准晶的涂层的使用性能更佳。
S200:将合金锭在真空或保护气氛中进行雾化制粉处理,以便得到准晶粉体。
根据本实用新型的实施例,在所述雾化制粉处理中,将上述合金锭在1000~1200℃内熔融为液体,之后以快速运动的流体(雾化介质)冲击或以其他方式将上述熔融液体破碎为细小液滴,继之冷凝为固体粉末,即准晶粉体。由此,工艺成熟,易操作,易于工业化生产。
根据本实用新型的实施例,除了本申请的上述方法之外,本领域技术人员还可以通过本领域中常规制备方法获得准晶粉体,比如常规铸造法、急冷凝固法、机械合金法、深过冷制备技术、气体雾化法、提拉法、浮区法、磁控溅射或气相沉积法等等。
S300:对准晶粉体进行球化,以得到准晶颗粒。
由此,在后续步骤喷涂时,更有利于提高准晶颗粒的出粉率。根据本实用新型的实施例,为了进一步提高喷涂时的原料出粉率,准晶颗粒的粒径小于150微米,具体的,可以在球化处理之后进行筛选(比如利用50目~200目的筛网进行筛选)得到粒径小于150微米的准晶颗粒。由此,喷涂时准晶颗粒的出粉率最佳,若准晶颗粒的粒径过大,不仅不利于出粉,而且在后续热喷涂时不能熔融的准晶颗粒的体积较大,若该不能熔融的准晶颗粒喷涂在初级涂层的外表面上,则会使得初级涂层的表面凹凸不平,进而导致准晶涂层的表面凹凸不平,粗糙度较大,影响准晶涂层的不粘性。
S400:通过热喷涂将准晶颗粒喷涂于基体表面,以便得到初级涂层。
根据本实用新型的实施例,为了提高准晶在基体上的附着力,在喷涂之前可进一步包括对基体表面进行清洁的步骤,清洁的具体方法没有限制要求,只要能将基体表面上的污渍、油渍或锈迹等清洁干净,达到喷涂的要求即可。在本实用新型的实施例中,可采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对基体表面进行清洁并烘干,要求基体表面在喷涂前不能有锈迹等,如此,清洁后喷涂可以大大提高准晶在基体上的附着力。在本实用新型的一些实施例中,为了更进一步的提高准晶在基体上的附着力,延长准晶涂层的使用寿命,在上述清洁步骤之后,可对基体表面做喷砂处理使基体表面粗化。
根据本实用新型的实施例,由于准晶的本征脆性和低粘附力,采用低温喷涂(如冷喷涂)是无法制备获得性能良好的准晶涂层的,所以本申请采用热喷涂,即将准晶粉体加热到熔融或半熔融状态,并以高速喷向基体表面而形成附着牢固的涂层,在本实用新型的一些实施例中,热喷涂选自等离子喷涂、火焰喷涂(比如:氧乙火焰粉末喷涂、氧乙炔火焰线材喷涂、氧乙炔火焰喷焊、超音速火焰喷涂)或电弧喷涂。由此,工艺成熟,易操作,易于工业化生产。
根据本实用新型的实施例,采用等离子喷涂时,等离子喷涂是在以下至少之一的条件下完成的:功率为15~50KW,比如15KW、20KW、25KW、30KW、35KW、40KW 或50KW,主气流量为40~60L/min,比如40L/min、45L/min、50L/min、55L/min或 60L/min,辅助气流量为10~30L/min,比如10L/min、15L/min、20L/min、25L/min或 30L/min,送粉量为10~20g/min,比如10g/min、15g/min或20g/min。由此,可以形成性能较佳的初级涂层。需要说明的是,由于在等离子喷涂过程中,铝(Al)会有部分烧蚀,所以Al在原料中的含量要高于在最终准晶涂层中的含量,但是不会影响准晶涂层中准晶的价电子浓度。
S500:对初级涂层进行退火处理,以便得到准晶涂层。
根据本实用新型的实施例,为了在保证准晶涂层质量的基础上,获得准晶含量较高的准晶涂层,退火处理的温度为600℃~800℃,比如600℃、630℃、650℃、680℃、700℃、730℃、750℃、780℃或800℃,需要说明的是,此处的退火温度是指的退火过程中的保温温度。如此,在该温度范围内退火,不仅可以将初级涂层中由于喷涂转化的非晶相在高温下重新转化为准晶,而且使得初级涂层中的准晶晶种长大成为准晶晶粒,再者,也不会影响准晶涂层的质量;若温度低于600℃,则非晶相转化为准晶的速率较慢,需消耗较长的时间才可以使得非晶相全部转化为准晶,所以相比于退火处理之前的初级涂层,准晶涂层中的准晶含量还是有提高的;若温度高于800℃,虽然可以大大提高准晶涂层中准晶的含量,但是在退火过程中,过高的温度会使得涂层中具有过高的热应力,而这种过高的热应力会使得准晶涂层开裂,不仅严重影响其质量和使用性能,也会影响准晶涂层的不粘性。
根据本实用新型的实施例,由于初级涂层中含有易氧化的金属元素(比如铝),所以退火处理是在真空或保护气氛(比如氮气或氩气)下进行的。由此,在退火过程中可以保护铝等易氧化的金属元素不被氧化,进一步提高准晶涂层中准晶的含量。
根据本实用新型的实施例,为了得到使用性能最佳、准晶含量较高的准晶涂层,退火处理的条件为:升温速率为5~100℃/min,比如5℃/min、10℃/min、20℃/min、30℃/min、40℃/min、50℃/min、60℃/min、70℃/min、80℃/min、90℃/min或100℃/min,保温时间为0.5~10小时,比如0.5小时、1小时、3小时、5小时、7小时、9小时或10小时,降温速率为5~100℃/min,比如5℃/min、10℃/min、20℃/min、30℃/min、40℃/min、50℃/min、 60℃/min、70℃/min、80℃/min、90℃/min或100℃/min,降温至200~300℃,比如,200℃、 230℃、250℃、270℃或300℃,之后随炉冷却到室温。由此,可以最大程度的提高准晶涂层中准晶的含量,进而最大程度的提高准晶涂层的不粘性,此外,若升温速率或降温速率过低,会延长工艺时长;若升温速率或降温速率过快,会影响准晶涂层的质量,比如涂层开裂等;若保温时间太短,不能使得非晶相完全充分转化为准晶或不能使得晶种完全长成晶粒,当然相比于初级涂层,准晶涂层的准晶含量还是有所提高的;若保温时间太长,则可能是导致准晶涂层开裂。
根据本实用新型的实施例,为了获得较为适宜表面粗糙度的准晶涂层,在退火处理之后进一步包括:对准晶涂层进行抛光的步骤。由此,可以降低准晶涂层表面粗糙度,获得较为适宜表面粗糙度的准晶涂层,提高准晶涂层的不粘性。根据本实用新型的实施例,准晶涂层的表面粗糙度小于2微米。由此,有助于进一步提高准晶涂层的不粘性,相比于其他范围内的粗糙度,该准晶涂层的不粘性最佳,且若粗糙度过大,当该准晶涂层与外界器具接触时容易被外界器具破坏,且当不粘涂层的表面粗糙度过大时,由于孔隙的毛细作用会使水滴平铺在涂层表面,相对降低疏水角,导致不粘涂层的不粘性相对降低。
需要说明的是,准晶涂层的不粘性是指当该准晶涂层用于烹饪器具,设置在锅具本体的内表面上时,即准晶涂层直接与食物接触设置,在烹饪的过程中食物不粘锅的性能。
根据本实用新型的实施例,锅具的具体种类没有限制要求,本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。在本实用新型的一些实施例中,锅具为炒锅煎锅、炖锅和具有内胆的电饭煲或高压锅。
根据本实用新型的实施例,形成所述本体的材料选自铝、不锈钢、铁、碳钢和陶瓷中的至少一种。由此,可以提高锅具的使用性能。
根据本实用新型的实施例,为了更好的改善锅具的不粘性,可以在上述本体中掺杂准晶,由此,可以最大程度的改善锅具的不准性、强度以及耐蚀性,进而延长其使用寿命。
当然,本领域技术人员可以理解,除了前面所述的准晶涂层和本体,烹饪设备还包括常规烹饪设备所必备的结构或部件,以炒锅为例,除了前面所述的准晶涂层和锅具本体,还包括手柄等;以电饭煲为例,除了前面所述的内胆,所述电饭煲还包括煲体、底座、蒸汽阀、锅盖、电热盘、操作界面等结构或部件。
在本实用新型的又一方面,本实用新型提供了一种烹饪器具。根据本实用新型实施例,所述烹饪器具包括前面所述的锅具。由此,可以大大改善烹饪器具的不粘性、耐蚀性和强度,提高其市场竞争力。当然,本领域技术人员可以理解,该烹饪器具具有前面所述锅具的所有特征和优点,在此不再一一赘述。
实施例
实施例1
制备准晶涂层的在步骤为:
1.按照原子个数比为Al:Cu:Fe:Cr=64:20:8:8的比例将合金原料熔炼形成合金锭;
2.雾化制粉:在真空或者保护气氛环境下,采用制粉设备,制成准晶粉体。
3.球化:将准晶粉体进行球化和网筛,得到粒径小于150μm的准晶颗粒。
4.基体表面清洁:采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对基体表面进行清洁并烘干,使基体表面在等离子喷涂前没有锈迹,随后做喷砂处理使基体表面粗化。
5.等离子喷涂:采用等离子喷涂在上述基体表面喷涂形成初级涂层,喷涂功率为30~50KW,主气流量为50~60L/min,辅助气流量为20~30L/min,送粉量为15~20g/min。
6.退火:将初级涂层在氩气保护气氛中进行退火处理,退火温度为600℃~800℃。
7.抛光:将退火后的涂层抛光至表面粗糙度Ra<2微米,得到准晶涂层。
对比例1
制备准晶涂层的在步骤为:
1.按照原子个数比为Al:Cu:Fe:Cr=88:10:1:1的比例将合金原料熔炼形成合金锭;
2.雾化制粉:在真空或者保护气氛环境下,采用制粉设备,制成准晶粉体。
3.球化:将准晶粉体进行球化和网筛,得到粒径小于150μm的准晶颗粒。
4.基体表面清洁:采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对基体表面进行清洁并烘干,使基体表面在等离子喷涂前没有锈迹,随后做喷砂处理使基体表面粗化。
5.等离子喷涂:采用等离子喷涂在上述基体表面喷涂形成初级涂层,喷涂功率为30~50KW,主气流量为50~60L/min,辅助气流量为20~30L/min,送粉量为15~20g/min。
6.退火:将初级涂层在氩气保护气氛中进行退火处理,退火温度为600℃~800℃。
7.抛光:将退火后的涂层抛光至表面粗糙度Ra<2微米,得到准晶涂层。
对比例2
制备准晶涂层的在步骤为:
1.按照原子个数比为Al:Cu:Fe:Cr=50:23:17:10的比例将合金原料熔炼形成合金锭;
2.雾化制粉:在真空或者保护气氛环境下,采用制粉设备,制成准晶粉体。
3.球化:将准晶粉体进行球化和网筛,得到粒径小于150μm的准晶颗粒。
4.基体表面清洁:采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对基体表面进行清洁并烘干,使基体表面在等离子喷涂前没有锈迹,随后做喷砂处理使基体表面粗化。
5.等离子喷涂:采用等离子喷涂在上述基体表面喷涂形成初级涂层,喷涂功率为30~50KW,主气流量为50~60L/min,辅助气流量为20~30L/min,送粉量为15~20g/min。
6.退火:将初级涂层在氩气保护气氛中进行退火处理,退火温度为600℃~800℃。
7.抛光:将退火后的涂层抛光至表面粗糙度Ra<2微米,得到准晶涂层。
其中,实施例1和对比例1-2中的基体均采用低碳钢,尺寸为直径25.4毫米,厚度为4毫米,实施例1和对比例1-2中获得的准晶涂层中的准晶含量用X射线衍射谱中的准晶的衍射峰强度测定,疏水角采用疏水角测试仪测量,其结果参照表1,其中疏水角越大,表示不粘性越好,不粘性是采用的煎蛋不粘性的测试方法,其测试方法和标准是根据国标 GB/T32095-2015中的标准进行测试的,测试结果见表1。
表1实施例1和对比例1-2中获得的准晶涂层的测试结果
价电子浓度 | 准晶含量(%) | 煎蛋不粘性 | |
实施例1 | 1.7 | 80 | Ⅰ |
对比例1 | 2.7 | 0 | Ⅲ |
对比例2 | 1.1 | 0 | Ⅲ |
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (14)
1.一种锅具,其特征在于,包括:
本体,
准晶涂层,所述准晶涂层设置在所述本体的至少一部分内表面上,
其中,所述准晶涂层中含有准晶,所述准晶的价电子浓度为1.5~2.5。
2.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,所述准晶的价电子浓度为1.6~1.86。
3.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,所述准晶涂层外表面的表面粗糙度小于2微米。
4.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,所述准晶涂层的孔隙率大于等于0.1%且小于等于20%。
5.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,所述准晶涂层的厚度为10~500微米。
6.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,所述准晶涂层的热导率为0.1~3W/mK。
7.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,基于所述准晶涂层的总质量,所述准晶涂层中的所述准晶的含量为30~90wt%。
8.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,所述准晶涂层是利用粒径不大于150微米的准晶颗粒形成的。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的锅具,其特征在于,所述准晶涂层包括:
第一子涂层,
第二子涂层,所述第二子涂层设置在所述第一子涂层的外表面上;
其中,形成所述第一子涂层的第一准晶颗粒的粒径小于形成所述第二子涂层的第二准晶颗粒的粒径。
10.根据权利要求9所述的锅具,其特征在于,所述第一子涂层和所述第二子涂层各自独立的包括多个亚层。
11.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,形成所述准晶涂层的原料包括铝、铁、铜、铬、钛、镍以及锆中的至少两种。
12.根据权利要求11所述的锅具,其特征在于,形成所述准晶涂层的原料包括原子个数比为(60-85):(5-25):(5-15):(5-15)的铝、铜、铁和铬。
13.根据权利要求1所述的锅具,其特征在于,所述准晶涂层中含有特氟龙或陶瓷颗粒中的至少一种。
14.一种烹饪器具,其特征在于,包括权利要求1-13中任一项所述的锅具。
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