CN214230945U - 涂层、锅具和烹饪设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及涂层、锅具和烹饪设备。该涂层包括：由下至上依次层叠设置的多个子涂层，所述子涂层是用准晶材料高温喷涂形成的，其中，至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径大于位于其上方的至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径。该涂层不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化，特别适合用于烹饪设备。

Description

涂层、锅具和烹饪设备

技术领域

本实用新型涉及材料技术领域，具体的，涉及涂层、锅具和烹饪设备。

背景技术

准晶涂层具有高硬度、高耐蚀性、耐磨损和低表面能等优点，受到研究者的广泛关注，准晶涂层也成为代替现有特氟龙不粘涂层的热门备选材料。然而具有良好不粘性的准晶涂层生产成本很高，这严重限制了准晶涂层应用的产业化进程。

因而，现有的准晶涂层的相关技术仍有待改进。

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不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化、或者特别适合用于烹饪设备的涂层。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种涂层。根据本实用新型的实施例，该涂层包括：由下至上依次层叠设置的多个子涂层，所述子涂层是由准晶材料高温喷涂形成的；其中，至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径大于位于其上方的至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径。发明人发现，该涂层将颗粒粒径较大的准晶材料先形成在所述涂层的下层，再将颗粒粒径较小的准晶材料形成在所述涂层的上层，可以使得该涂层的不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化，特别适合用于烹饪设备。

可选的，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最上层的所述子涂层的准晶材料的粒径最小。

可选的，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最下层的所述子涂层的准晶材料的粒径最大。

可选的，在形成最上层的所述子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径不大于150微米。

可选的，在形成最上层的所述子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为20-80微米。

可选的，在形成最下层的所述子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为150-300微米。

可选的，多个所述子涂层各自独立的包括多个亚涂层。

可选的，每个所述子涂层包括5-10个所述亚涂层。

可选的，所述涂层的厚度为20-200微米。

可选的，包括由下至上依次层叠设置的第一子涂层和第二子涂层，其中，在形成所述第一子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为150-300微米，在形成所述第二子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为20-150微米。

可选的，由下至上形成所述子涂层的准晶材料的粒径逐渐减小。

可选的，所述涂层满足以下条件的至少之一：上表面的表面粗糙度小于2微米；孔隙率为0.1％-20％；热导率为0.1-3W/m·K。

在本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种涂层。根据本实用新型的实施例，该涂层包括：由下至上依次层叠设置的多个子涂层，所述子涂层是由准晶材料高温喷涂形成的；其中，至少一个所述子涂层中所述准晶材料的孔隙率大于位于其上方的至少一个所述子涂层中所述准晶材料的孔隙率。发明人发现，该涂层将孔隙率较大的准晶材料先形成在所述涂层的下层，再将孔隙率较小的准晶材料形成在所述涂层的上层，可以使得该涂层的均匀导热，不会产生裂纹，用于烹饪设备时可降低局部过热的现象，防止糊锅，且不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化。

可选的，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最上层的所述子涂层的准晶材料的孔隙率最小。

可选的，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最下层的所述子涂层的准晶材料的孔隙率最大。

可选的，由下至上形成所述子涂层的准晶材料的孔隙率梯度减小。

在本实用新型的又一个方面，本实用新型提供了一种锅具。根据本实用新型的实施例，该锅具的至少一部分的表面上形成有前面所述的涂层。发明人发现，该锅具的不粘性好、成本低廉、易于产业化，且具有前面所述的涂层的所有特征和优点，在此不再过多赘述。

在本实用新型的又一个方面，本实用新型提供了一种烹饪设备，根据本实用新型的实施例，该烹饪设备包括前面所述的锅具。发明人发现，该烹饪设备具有前面所述的锅具的所有特征和优点，在此不再过多赘述。

可选的，所述烹饪设备为选自炒锅、煎锅、炖锅、奶锅、电饭煲、高压锅中的至少一种。

附图说明

图1显示了本实用新型一个实施例的涂层的剖面结构示意图。

图2显示了本实用新型一个实施例的子涂层的剖面结构示意图。

图3显示了本实用新型另一个实施例的涂层的剖面结构示意图。

图4显示了本实用新型一个实施例的制备涂层的方法的流程示意图。

图5显示了本实用新型另一个实施例的制备涂层的方法的流程示意图。

图6显示了本实用新型又一个实施例的制备涂层的方法的流程示意图。

附图标记：

100：涂层 101a、101b、101c、101d：子涂层 1011a、1011b、1011c、1011d：亚涂层110：第一子涂层 120：第二子涂层

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涂层。根据本实用新型的实施例，参照图1，该涂层100包括：由下至上依次层叠设置的多个子涂层101d、101c、···、101b、 101a，所述子涂层101d、101c、···、101b、101a是由准晶材料高温喷涂形成的；其中，至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径大于位于其上方的至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径(需要说明的是，图1仅是对所述涂层100的结构进行的示例性说明，并不对所述涂层100中子涂层的数量作任何限制；本实用新型中所述的粒径是指粒径范围)。发明人发现，将颗粒粒径较大的准晶材料先形成为所述涂层100的下层，再将颗粒粒径较小的准晶材料形成为所述涂层100的上层，可以使得该涂层100的不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化，特别适合用于烹饪设备。

或者也可以是：

在本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种涂层。根据本实用新型的实施例，参照图1，该涂层100包括：由下至上依次层叠设置的多个子涂层101d、101c、···、101b、 101a，所述子涂层101d、101c、···、101b、101a是由准晶材料高温喷涂形成的；其中，至少两个所述子涂层101a、101b、···、101c、101d的准晶材料的粒径不同，且形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的粒径最小(需要说明的是，图1仅是对所述涂层100的结构进行的示例性说明，并不对所述涂层100中子涂层的数量作任何限制；本实用新型中所述的粒径是指粒径范围)。发明人发现，将颗粒粒径较大的准晶材料先形成为所述涂层100的下层，再将颗粒粒径较小的准晶材料形成为所述涂层100的上层，可以使得该涂层100的不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化，特别适合用于烹饪设备。

根据本实用新型的实施例，所述涂层可以设置在金属基材或金属复合板上。优选地，该金属基材为铝、不锈钢、碳钢和铁等。由此，该涂层适合用于各种领域，前景广阔，应用范围广。

在现有技术中，准晶涂层在厚度方向上的准晶材料的粒径均相同，研究人员制备的在厚度方向上的准晶材料的粒径均相同的准晶涂层其不粘性时而较好、时而却较差。本申请的发明人对准晶涂层进行了大量深入的研究后惊喜地发现，粒径较小的准晶材料形成的涂层由于其颗粒间的孔隙尺寸较小，故接触角较大，由此在厚度方向上的准晶材料的粒径均相同的准晶涂层只有在形成该涂层的准晶材料的颗粒粒径均较小时才会具有良好的不粘性。而本申请的发明人创造性的打破了本领域技术人员对于现有技术中的准晶涂层结构的每个部分均由粒径相同的准晶材料形成的一般认知，参照图1，在形成的所述涂层100中，至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径大于位于其上方的至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径，例如，具体可以是子涂层101d中准晶材料的粒径大于子涂层101c中的准晶材料的粒径，各个子涂层中准晶材料的粒径相互独立、互不影响，子涂层101a、101b中准晶材料的粒径并不受特别限制；或者也可以是：在形成的所述涂层100中，至少两个所述子涂层101a、101b、···、101c、101d的准晶材料的粒径不同的同时，使形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的粒径最小。由此将颗粒粒径较大的准晶材料先形成在所述涂层100的下层，再将颗粒粒径较小的准晶材料形成在所述涂层100的上层，进而既可以避免粒径较大的准晶材料的浪费，大大降低了生产成本，同时由于将颗粒粒径较大的准晶材料先形成在所述涂层100的下层，再将颗粒粒径较小的准晶材料形成在所述涂层100的上层，下层的准晶材料粒径较大，与涂层的基材具有较好的结合力，且能够增加孔隙率，进而降低导热率，从而能够使基材均匀导热，且降低局部过热的现象，防止糊锅；上层的准晶材料粒径较小，形成较为致密的上层，不粘性好，进而大粒径的准晶材料与小粒径的准晶材料相互配合，进一步使得形成的所述涂层100的耐磨性好、不粘性好，特别适合用于烹饪设备。

根据本实用新型的实施例，本文中所采用的描述方式“至少两个所述子涂层101a、101b、···、101c、101d的准晶材料的粒径不同”是指：形成多个所述的子涂层101a、101b、···、 101c、101d的准晶材料的粒径，只要保证多个所述的子涂层101a、101b、···、101c、101d 中，至少有两个的两个子涂层的准晶材料的粒径不同即可。例如，可以是子涂层101a、子涂层101b的准晶材料的粒径不同，也可以是子涂层101b、子涂层101c的准晶材料的粒径不同，还可以是子涂层101c、子涂层101d的准晶材料的粒径不同，其中准晶材料的粒径不同的两个所述的子涂层在所述涂层100中的位置并不受特别限制。

根据本实用新型的实施例，优选地，形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的粒径最小(需要说明的是，此处的最小，是指在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的粒径最小)。由于此时形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的粒径最小，最上层的所述子涂层101a更加致密，可以使得所述涂层的不粘性进一步提高，进而大粒径的准晶材料与小粒径的准晶材料相互配合，进一步使得形成的所述涂层100的耐磨性好、不粘性好，特别适合用于烹饪设备。

根据本实用新型的实施例，在所述涂层100的多个所述子涂层101a、101b、···、101c、 101d中，只要保证形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的粒径是最小的即可，对于其他子涂层，如子涂层101b、···、子涂层101c、子涂层101d等，其中的准晶材料的粒径大小顺序并不受特别限制，既可以是子涂层101b中的准晶的粒径最大，子涂层101d中的准晶材料的粒径最小；也可以是子涂层101c中的准晶材料的粒径最大；还可以是子涂层101d 中的准晶材料的粒径最大。

根据本实用新型的实施例，优选地，形成最下层的所述子涂层101d的准晶材料的粒径最大(需要说明的是，此处的最大，是指在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最下层的所述子涂层101d的准晶材料的粒径最大)。由于此时形成最下层的所述子涂层101d的准晶材料的粒径最大，因此涂层与基材具有更强好的结合力，且能够进一步增加孔隙率，进而进一步降低导热率，从而能够使基材导热更加均匀，且进一步降低局部过热的现象，从而进一步防止糊锅。

在本实用新型的再一些实施例中，参照图1，由下至上形成所述子涂层101d、101c、···、 101b、101a的准晶材料的粒径逐渐减小。由此，由于相邻的子涂层，例如子涂层101a与子涂层101b之间、子涂层101c与子涂层101d之间的粒径相差不大，形成整个涂层100由下至上的子涂层101a、101b、···、101c、101d的准晶材料的粒径呈梯度减小，因而可以使得多个子涂层之间的结合力强，所述涂层的耐磨性能、不粘性能均进一步提高，特别适合用于烹饪设备。

根据本实用新型的实施例，发明人对所述准晶材料的粒径进行了大量周密的考察和实验验证，发明人发现，当在形成最上层的所述子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径不大于150微米时，所述准晶材料之间的孔隙尺寸较小，使得所述准晶材料形成的涂层100的接触角较大，因而形成的所述涂层100的不粘性较好。因而，在本实用新型的一些实施例中，形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的粒径不大于150微米。更进一步地，在本实用新型的另一些实施例中，在形成最上层的所述子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为20-80微米，可以使得形成的所述涂层100较为致密，且表面粗糙度较低。在本实用新型一些具体的实施例中，在形成最上层的所述子涂层101a 的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径可以为20微米、40微米、60微米、80 微米等。由此，进一步使得所述涂层100的不粘性好。

根据本实用新型的实施例，在形成下层的所述子涂层101b、···、101c、101d的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为150-300微米。在本实用新型一些具体的实施例中，形成下层的所述子涂层101b、···、101c、101d的准晶材料的粒径可以为150微米、 180微米、210微米、240微米、270微米、300微米等。由此，避免了粒径较大的准晶材料的浪费，大大降低了生产成本。

在本实用新型的又一些实施例中，参照图2，所述涂层100包括由下至上依次层叠设置的第一子涂层110和第二子涂层120，其中，在形成所述第一子涂层110的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为150-300微米，在形成所述第二子涂层120的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为20-150微米。在本实用新型一些具体的实施例中，形成所述第一子涂层110的准晶材料的粒径可以为150微米、180微米、210微米、240微米、270微米、300微米等，形成所述第二子涂层120的准晶材料的粒径可以为20微米、 50微米、80微米、110微米、150微米等。由此，形成所述涂层100的不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化，特别适合用于烹饪设备。

根据本实用新型的实施例，本实用新型所述的涂层100的厚度可以为20-200微米。在本实用新型一些具体的实施例中，所述涂层100的厚度可以为20微米、40微米、60微米、80微米、100微米、120微米、140微米、160微米、180微米、200微米等。由此，所述涂层100的厚度适中，既保证了较好的不粘性能、耐磨性能以及硬度，同时也可以使得涂层的传热不会太快，由此该涂层特别适合用于烹饪设备，且不会造成材料的浪费，成本较低，易于产业化。

根据本实用新型的实施例，本实用新型所述的涂层100上表面的表面粗糙度小于2微米。在本实用新型一些具体的实施例中，所述涂层100上表面的表面粗糙度可以为0.5微米、1微米、1.5微米等。由此，所述涂层100上表面的表面粗糙度较低，可以使得所述涂层100进一步具有较好的不粘性能；进一步的，粗糙度过大，容易使调理物等沉积在间隙内，则在长时间的使用过程中，会降低涂层的不粘性能，影响使用效果。

根据本实用新型的实施例，所述准晶材料的种类、组成、各组成的之间的配比等均不受特别限制，只要满足要求，本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择。根据本实用新型的实施例，形成所述不粘涂层的材料包括铝、铁、铜、铬、钛、镍以及锆中的至少两种，形成所述不粘涂层的材料包括Al-Cu-Fe合金、Al-Cu-Fe-Cr合金、Ti-Fe合金或者Ti-Ni-Zr合金；在本实用新型的一些实施例中，所述准晶材料可以为Al-Cu-Fe-Cr 准晶材料，在所述准晶材料中，Al(铝)、Cu(铜)、Fe(铁)、Cr(铬)之间的原子个数比可以为(60-70)：(15-25)：(5-15)：(5-15)。由此，材料来源广泛，易得，且成本较低，易于工业化生产，能够得到较高含量的准晶，且具有高硬度和高耐磨的特性，且不粘性好。

根据本实用新型的实施例，所述涂层100中准晶材料的含量可以为20％-90％，例如可以是20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％等。由此，可以进一步使得该涂层的不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化，可以使得所述涂层100的不粘性进一步提高，同时可以使得最终获得的涂层中准晶含量较高。

根据本实用新型的实施例，所述准晶材料具有二十面体或者三十二面体微结构，所述最上层的准晶涂层具有凹凸结构。由此，在形成所述准晶材料表面的准晶涂层具有高硬度和高耐磨的特性，且疏水性和不粘性均较好。

根据本实用新型的实施例，所述准晶材料的价电子浓度可以为1.5-2.5。更进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述准晶材料的价电子浓度可以为1.6-1.86。在本实用新型一些具体的实施例中，所述准晶材料的价电子浓度可以为1.6、1.7、1.8、1.86 等。由此，在工厂配料时，合金的价电子浓度在这个范围内，制备得到的涂层中的准晶含量会比较高。

根据本实用新型的实施例，所述涂层100的孔隙率可以为0.1％-20％。在本实用新型的一些实施例中，所述涂层100的孔隙率可以为0.1％、0.5％、2％、5％、10％、20％等。由此，所述涂层100中的孔隙率较小，因此所述涂层100的接触角较大，故可以使得所述涂层100的不粘性进一步提高；另外，该涂层100的孔隙率范围值适中，既具有合理的孔隙可减少涂层100的应力集中、避免涂层100产生裂纹，也不会出现孔隙太多而导致涂层硬度和耐磨性下降，从而影响涂层100的耐久性。

根据本实用新型的实施例，所述涂层的热导率可以为0.1-3W/m·K。在本实用新型的一些实施例中，所述涂层100的热导率可以为0.1W/m·K、0.2W/m·K、0.5W/m·K、1W/m·K、 2W/m·K、3W/m·K等。由此，所述涂层100的热导率较为适宜，故该涂层100特别适合用于烹饪设备，可以使得烹饪设备在进行烹饪时，热量在烹饪设备表面均匀分布，不会出现由于热量传递过快而导致的糊底和粘锅的难题，烹饪效果好。

在本实用新型的另一些实施例中，参照图3，每个所述子涂层还可以包括多个亚涂层。以子涂层101a为例，子涂层101a可以包括亚涂层1011a、1011b、···、1011c、1011d(需要说明的是，图3仅是对所述子涂层101a的结构进行的示例性说明，并不对所述子涂层101a中的亚涂层的数量作任何限制)。由此，每个所述子涂层包括有多个所述的亚涂层，可以使得所形成的涂层100的厚度较厚，从而避免粒径较小的准晶材料填入粒径较大的准晶材料形成的子涂层的缝隙当中，进而使得上层的子涂层中粒径较小的准晶材料可以充分发挥其不粘性能，进而使得所述涂层100的不粘性进一步提高。

根据本实用新型的实施例，每个所述子涂层可以包括所述亚涂层的个数为5-10个。在本实用新型一些具体的实施例中，所述亚涂层的个数可以为5个、6个、7个、8个、9个、10个。由此，形成的每个所述子涂层的厚度适中，既保证了较好的不粘性能，同时不会造成材料的浪费，成本较低，易于产业化。

在本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种制备前面所述的涂层100的方法。根据本实用新型的实施例，参照图4，该方法包括：

S100：通过喷涂，由下至上依次形成多个子涂层101d、101c、···、101b、101a，所述子涂层101d、101c、···、101b、101a是由准晶材料高温喷涂形成的；其中，至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径大于位于其上方的至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径(所形成的所述涂层100的结构示意图参照图1)。发明人发现，该方法操作简单、方便，容易实现，易于工业化生产，且制备所得的涂层100不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化，特别适合用于烹饪设备。

或者也可以是：

S100：通过喷涂，由下至上依次形成多个子涂层101d、101c、···、101b、101a，所述子涂层101d、101c、···、101b、101a是由准晶材料高温喷涂形成的；其中，形成至少两个所述子涂层101a、101b、···、101c、101d的准晶材料的粒径不同，且形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的粒径最小(所形成的所述涂层100的结构示意图参照图1)。发明人发现，该方法操作简单、方便，容易实现，易于工业化生产，且制备所得的涂层100不粘性好、成本低廉、制备工艺简单、易于产业化，特别适合用于烹饪设备。

根据本实用新型的实施例，优选地，形成最上层的所述子涂层的准晶材料的粒径最小 (需要说明的是，此处的最小，是指在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的粒径最小)。由于此时形成最上层的所述子涂层的准晶材料的粒径最小，最上层的所述子涂层更加致密，可以使得所述涂层的不粘性进一步提高，进而大粒径的准晶材料与小粒径的准晶材料相互配合，进一步使得形成的所述涂层的耐磨性好、不粘性好，特别适合用于烹饪设备。

根据本实用新型的实施例，优选地，形成最下层的所述子涂层的准晶材料的粒径最大 (需要说明的是，此处的最大，是指在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最下层的所述子涂层101d的准晶材料的粒径最大)。由于此时形成最下层的所述子涂层的准晶材料的粒径最大，因此涂层与基材具有更强好的结合力，且能够进一步增加孔隙率，进而进一步降低导热率，从而能够使基材导热更加均匀，且进一步降低局部过热的现象，从而进一步防止糊锅。

根据本实用新型的实施例，所述准晶材料的制备方法不受特别限制，只要满足要求，本领域技术人员可以根据需要进行灵活选择。在本实用新型的一些实施例中，所述准晶材料的制备方法可以是雾化制粉，所述雾化制粉的具体工艺没有限制要求，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，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。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，为了提高喷涂时的出粉率，将准晶粉喷涂于基体表面之前，可进一步包括对准晶粉进行球化的步骤。由此，在后续步骤喷涂时，更有利于准晶粉的出粉率。

根据本实用新型的实施例，为了提高准晶粉在基体上的附着力，在喷涂之前可进一步包括对基体表面清洁的步骤，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粉在基体上的附着力。在本实用新型的一些实施例中，为了更进一步的提高准晶粉在基体上的附着力，延长准晶涂层的使用寿命，在上述清洁步骤之后，可对基体表面做打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)很难制备获得性能良好的准晶，所以本申请采用高温喷涂，即将准晶粉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，所述喷涂的种类可以包括但不限于等离子喷涂、电弧喷涂、火焰喷涂等。由此，操作简单、方便，容易实现，易于工业化生产。

根据本实用新型的实施例，所述等离子喷涂的工艺条件可以为功率30-50kw，主气流量50-60L/min，辅助气流量20-30L/min，送粉量15-20g/min。在本实用新型一些具体的实施例中，所述功率可以为功率30kw、40kw、50kw等；所述主气流量可以为50L/min、 55L/min、60L/min等；所述辅助气流量可以为20L/min、25L/min、30L/min等；所述送粉量可以为15g/min、16g/min、17g/min、18g/min、19g/min、20g/min等。由此，可以形成厚度适中、性能较佳的涂层100。

在本实用新型的另一些实施例中，参照图4，在进行S100所述的喷涂之后，还可以包括：

S200：对涂层进行退火处理。

根据本实用新型的实施例，为了在保证涂层质量的基础上，获得准晶材料含量较高的涂层，退火处理的温度为600℃-800℃，比如600℃、650℃、700℃、750℃或800℃。如此，在该温度范围内退火，不仅可以将涂层中由于喷涂转化的非晶相在高温下重新转化为准晶，而且使得涂层中的准晶晶种长大成为准晶晶粒，再者，也不会影响涂层的质量；若温度低于600℃，则不足以使非晶相转化为准晶，但是相比于退火处理之前的涂层，涂层中的准晶含量还是有提高的；若温度高于800℃，虽然可以大大提高涂层中准晶材料的含量，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涂层开裂，不粘性能相对变差，影响其质量和使用性能。

根据本实用新型的实施例，由于涂层中含有易氧化的金属元素(比如铝)，所以退火处理可以选择在真空或保护气氛(比如氮气或氩气)下进行。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，进一步提高涂层中准晶材料的含量。

根据本实用新型的实施例，为了得到使用性能最佳、准晶材料含量较高的涂层，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涂层中准晶材料的含量，进而最大程度的提高涂层的不粘性，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，会影响涂层的质量，比如开裂等；若保温时间太短，不能使得非晶相充分转化为准晶或不能使得晶种完全长成晶粒；若保温时间太长，则可能是导致涂层开裂。

在本实用新型的又一些实施例中，参照图5，在进行S100所述的喷涂之后，还可以包括：

S300：对涂层进行抛光。

根据本实用新型的实施例，本实用新型所述的涂层100上表面的表面粗糙度小于2微米。在本实用新型一些具体的实施例中，所述涂层100上表面的表面粗糙度可以为0.5微米、1微米、1.5微米等。由此，所述涂层100上表面的表面粗糙度较低，可以使得所述涂层100进一步具有较好的不粘性能。

在本实用新型的再一些实施例中，参照图6，在进行S100所述的喷涂之后，既包括对涂层进行退火处理(S200)，也包括对涂层进行抛光(S300)，对涂层进行退火处理以及对涂层进行抛光均与前面所述相同，在此不再过多赘述。

在本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种涂层。根据本实用新型的实施例，该涂层包括：由下至上依次层叠设置的多个子涂层，所述子涂层是由准晶材料高温喷涂形成的；其中，至少一个所述子涂层中所述准晶材料的孔隙率大于位于其上方的至少一个所述子涂层中所述准晶材料的孔隙率(参照图1，例如，具体可以是子涂层101d中准晶材料的孔隙率大于子涂层101c中的准晶材料的孔隙率，各个子涂层中准晶材料的孔隙率相互独立、互不影响，子涂层101a、101b中准晶材料的孔隙率并不受特别限制)。发明人发现，该涂层下层的孔隙率高于上层的孔隙率，由于下层的孔隙率较高，从而能够降低子涂层的导热性能，从而能够使基材均匀导热，且降低局部过热的现象，防止糊锅；上层的孔隙率较小，则能够得到较为致密的子涂层，由此，可以形成超疏水结构，并可减少应力集中、几乎没有涂层裂纹的产生，且准晶涂层的硬度较大、摩擦系数较低、耐磨损、耐腐蚀，可实现较佳的不粘性能。

根据本实用新型的实施例，参照图1，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最上层的所述子涂层101a的准晶材料的孔隙率最小。由此，形成最上层的所述子涂层的准晶材料的孔隙率最小，从而能够进一步降低子涂层的导热性能，从而能够进一步使基材均匀导热，且进一步降低局部过热的现象，防止糊锅。

根据本实用新型的实施例，参照图1，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最下层的所述子涂层101d的准晶材料的孔隙率最大。由此，形成最下层的所述子涂层的准晶材料的孔隙率最大，能够进一步得到较为致密的子涂层，可以进一步形成超疏水结构，并可显著减少应力集中、几乎没有涂层裂纹的产生，且准晶涂层的硬度较大、摩擦系数较低、耐磨损、耐腐蚀，可实现更佳的不粘性能。

在本实用新型的再一些实施例中，参照图1，由下至上形成所述子涂层101d、101c、···、 101b、101a的准晶材料的孔隙率梯度减小。由此，由下至上形成所述子涂层101d、101c、···、 101b、101a的准晶材料的孔隙率梯度减小，从而能够进一步降低子涂层的导热性能，从而能够进一步使基材均匀导热，且进一步降低局部过热的现象，防止糊锅；而且，能够进一步得到较为致密的子涂层，可以进一步形成超疏水结构，并可显著减少应力集中、几乎没有涂层裂纹的产生，且准晶涂层的硬度较大、摩擦系数较低、耐磨损、耐腐蚀，可实现更佳的不粘性能。

在本实用新型的又一个方面，本实用新型提供了一种锅具。根据本实用新型的实施例，该锅具的至少一部分的表面上形成有前面所述的涂层。发明人发现，该锅具的不粘性好、成本低廉、易于产业化，且具有前面所述的涂层的所有特征和优点，在此不再过多赘述。

在本实用新型的又一个方面，本实用新型提供了一种烹饪设备，根据本实用新型的实施例，烹饪设备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。在本实用新型的实施例中，烹饪设备选自炒锅、煎锅、炖锅、奶锅、电饭煲、高压锅中的至少一种。其中，烹饪设备为电饭煲或高压锅时，涂层设置在电饭煲或高压锅的内胆表面；烹饪设备为炒锅、煎锅、炖锅、或者奶锅时，涂层设置在炒锅、煎锅、炖锅、或者奶锅的锅体的内表面。

根据本实用新型的实施例，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锅体，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体，还包括手柄，在此不再过多赘述。

下面详细描述本实用新型的实施例。

实施例1

涂层包括由下至上依次层叠设置的第一子涂层和第二子涂层，形成第一子涂层的准晶材料的粒径为150-300微米，形成第二子涂层的准晶材料的粒径为20-150微米。

制备涂层的步骤为：

1.按照原子个数比为Al：Cu：Fe：Cr＝(60-70)：(15-25)：(5-15)：(5-15)的比例将合金原料熔融为合金锭。

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。

3.球化：将粉末进行球化和网筛，得到粉体的粒径分别为20-150微米和150-300微米。

4.基材表面清洁：采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对素材表面进行清洁并烘干，要求基材表面在等离子喷涂前不能有锈迹等。随后做打砂处理使基体表面粗化。

5.等离子喷涂：采用等离子喷涂在基材表面先用150-300微米的准晶材料喷涂5层，形成第一子涂层，再用20-150微米的准晶材料喷涂5层，形成第二子涂层，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：将第一涂层在氩气保护气氛中进行退火处理，退火温度为700℃，升温速率为 20-30℃/min，保温时间为1-3小时，降温速率为10-20℃/min至300℃后，随炉冷却到室温。

7.抛光：将涂层抛光至表面粗糙度小于2微米。

对比例1

形成涂层的准晶材料的粒径为20-150微米。

制备涂层的步骤为：

1.按照原子个数比为Al：Cu：Fe：Cr＝(60-70)：(15-25)：(5-15)：(5-15)的比例将合金原料熔融为合金锭。

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。

3.球化：将粉末进行球化和网筛，得到粉体的粒径为20-150微米。

4.基材表面清洁：采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对素材表面进行清洁并烘干，要求基材表面在等离子喷涂前不能有锈迹等。随后做打砂处理使基体表面粗化。

5.等离子喷涂：采用等离子喷涂在基材表面用20-150微米的准晶材料喷涂10层，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：将第一涂层在氩气保护气氛中进行退火处理，退火温度为700℃，升温速率为20-30℃/min，保温时间为1-3小时，降温速率为10-20℃/min至300℃后，随炉冷却到室温。

7.抛光：将涂层抛光至表面粗糙度小于2微米。

对比例2

形成涂层的准晶材料的粒径为150-300微米。

制备涂层的步骤为：

1.按照原子个数比为Al：Cu：Fe：Cr＝(60-70)：(15-25)：(5-15)：(5-15)的比例将合金原料熔融为合金锭。

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。

3.球化：将粉末进行球化和网筛，得到粉体的粒径为150-300微米。

4.基材表面清洁：采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对素材表面进行清洁并烘干，要求基材表面在等离子喷涂前不能有锈迹等。随后做打砂处理使基体表面粗化。

5.等离子喷涂：采用等离子喷涂在基材表面用150-300微米的准晶材料喷涂10层，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：将第一涂层在氩气保护气氛中进行退火处理，退火温度为700℃，升温速率为 20-30℃/min，保温时间为1-3小时，降温速率为10-20℃/min至300℃后，随炉冷却到室温。

7.抛光：将涂层抛光至表面粗糙度小于2微米。

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；接触角采用接触角测试仪测量，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/T 32095中的标准进行测试的。测试数据如表1所示。

表1实施例1和对比例1-2中获得的涂层的接触角测试结果、煎蛋不粘性测试结果、生产成本

	接触角	煎蛋不粘性	生产成本
				实施例1	105°	Ⅰ	低
对比例1	107°	Ⅰ	高
				对比例2	90°	Ⅱ	低

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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 (18)

1.一种涂层，其特征在于，包括：

由下至上依次层叠设置的多个子涂层，所述子涂层是由准晶材料高温喷涂形成的；

其中，至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径大于位于其上方的至少一个所述子涂层中所述准晶材料的粒径。

2.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最上层的所述子涂层的准晶材料的粒径最小。

3.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最下层的所述子涂层的准晶材料的粒径最大。

4.根据权利要求2所述的涂层，其特征在于，在形成最上层的所述子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径不大于150微米。

5.根据权利要求4所述的涂层，其特征在于，在形成最上层的所述子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为20-80微米。

6.根据权利要求3所述的涂层，其特征在于，在形成最下层的所述子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为150-300微米。

7.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，多个所述子涂层各自独立的包括多个亚涂层。

8.根据权利要求7所述的涂层，其特征在于，每个所述子涂层包括5-10个所述亚涂层。

9.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述涂层的厚度为20-200微米。

10.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，包括由下至上依次层叠设置的第一子涂层和第二子涂层，其中，在形成所述第一子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为150-300微米，在形成所述第二子涂层的准晶材料中，至少有90％的所述准晶材料的粒径为20-150微米。

11.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，由下至上形成所述子涂层的准晶材料的粒径逐渐减小。

12.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述涂层满足以下条件的至少之一：

上表面的表面粗糙度小于2微米；

孔隙率为0.1％-20％；

热导率为0.1-3W/m·K。

13.一种涂层，其特征在于，包括：

由下至上依次层叠设置的多个子涂层，所述子涂层是由准晶材料高温喷涂形成的；

其中，至少一个所述子涂层中所述准晶材料的孔隙率大于位于其上方的至少一个所述子涂层中所述准晶材料的孔隙率。

14.根据权利要求13所述的涂层，其特征在于，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最上层的所述子涂层的准晶材料的孔隙率最小。

15.根据权利要求13所述的涂层，其特征在于，在形成多个所述子涂层的准晶材料中，形成最下层的所述子涂层的准晶材料的孔隙率最大。

16.根据权利要求13所述的涂层，其特征在于，由下至上形成所述子涂层的准晶材料的孔隙率梯度减小。

17.一种锅具，其特征在于，所述锅具的至少一部分的表面上形成有权利要求1-16中任一项所述的涂层。

18.一种烹饪设备，其特征在于，包括如权利要求17所述的锅具，所述烹饪设备为选自炒锅、煎锅、炖锅、奶锅、电饭煲、高压锅中的至少一种。

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