CN218791749U - 一种不粘锅 - Google Patents

Abstract

公开了一种不粘锅，所述不粘锅包括：锅体，包括内表面以及与内表面相对的外表面，并且锅体具有从内表面朝向外表面凹进的多个凹槽，以在内表面上形成有包括多个凹槽和多个凸起的结构；以及钛合金层，形成在多个凹槽和多个凸起上，其中，钛合金层包括非晶结构。根据本公开的不粘锅具有提高的不粘性。

Description

一种不粘锅

技术领域

本申请涉及一种不粘锅及其制造方法。

背景技术

不粘锅目前受到人们的普遍欢迎，不粘锅的问世给人们的生活带来了很大的方便，使得人们不用担心做饭烧菜烧焦糊锅的问题。

现有的餐具中，炒锅等为了获得不粘效果，普遍使用有毒的特氟龙涂层或者微毒的陶瓷涂层，涂层在长时间使用后会发生脱落，最终危害人体。钛合金具有许多优异的物理性质，诸如高韧性、高强度、高屈服强度、高疲劳强度、高熔点、低膨胀系数、良好的化学稳定性、耐腐蚀性、良好的加工性能等，因此，钛合金是做炊具和餐具非常好的选择。

如何将钛合金与锅体内表面结合来提高锅体的不粘性，是本领域技术人员一直致力于解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述问题，本申请对于不粘锅进行了改进，并且提供了一种可以使锅体内表面的不粘性提升的不粘锅。

根据公开的实施例，一种不粘锅包括：锅体，包括内表面以及与内表面相对的外表面，并且锅体具有从所述内表面朝向外表面凹进的多个凹槽，以在内表面上形成有包括多个凹槽和多个凸起的结构；以及钛合金层，形成在多个凹槽和多个凸起上，其中，钛合金层包括非晶结构。因此，宏观的凹槽和凸起(即，凹凸结构)可以与包括非晶结构的钛合金层自身的微观凹凸结构形成宏观和微观双层凹凸结构，从而配合油膜达到良好的抗粘性。

根据公开的实施例，钛合金层的厚度可以在0.01mm-0.13mm的范围内。当钛合金层的厚度在上述范围内时，不粘锅具有优异的抗粘性，且不影响锅体的导热。

根据公开的实施例，所述锅体可以包括底部以及从底部延伸的侧壁，其中，形成在底部上的钛合金层的厚度可以大于形成在侧壁上的钛合金层的厚度。由于不粘锅的底部的钛合金层的厚度相对大，能够保证油和食品主要集中的不粘锅底部的不粘效果，同时侧壁的钛合金层相对薄，从而可以降低成本。

根据公开的实施例，钛合金层可以包括具有非晶结构的钛合金。因此，钛合金层自身可以具有微观凹凸结构，从而配合油膜，达到抗粘效果。

根据公开的实施例，每个凹槽的从内表面朝向外表面凹进的深度可以在0.07mm-0.15mm的范围内，多个凹槽中的彼此相邻的凹槽的中心之间的距离可以在1.0mm-5.0mm的范围内，每个凹槽在与每个凹槽凹进所沿的方向垂直的方向上的宽度可以在0.5mm-3.0mm的范围内，并且多个凹槽在锅体的半径为10mm的面积内的覆盖率可以在15％-30％的范围内。当凹槽的深度、相邻凹槽中心之间的距离、凹槽的宽度以及凹槽的覆盖率满足上述条件时，宏观上的凹凸结构具有良好的储油功能，即，能够形成稳定的油膜，能够提高不粘锅的抗粘性，同时易于后续锅具的清洗。

根据公开的实施例，每个凹槽的从内表面朝向外表面凹进的深度可以为0.09mm-0.11mm，多个凹槽中的彼此相邻的凹槽的中心之间的距离可以为1.5mm-4.0mm，每个凹槽在与每个凹槽凹进所沿的方向垂直的方向上的宽度可以为1.0mm-1.5mm，并且多个凹槽在锅体的半径为10mm的面积内的覆盖率可以为20％-25％。当凹槽的深度、相邻凹槽中心之间的距离、凹槽的宽度以及凹槽的覆盖率优选为上述值时，抗粘性最佳，且易于后续锅具的清洗。

根据公开的实施例，在多个凹槽中，与一个凹槽相邻的六个凹槽以一个凹槽为中心呈六边形布置。以六边形分布的凹槽可以使油膜均匀，从而提高锅具的不粘性。

根据公开的实施例，每个凹槽可以在平面图中具有圆形形状。当凹槽具有圆形形状时，能够提高油膜的连续性，从而提高锅具的抗粘性。

根据公开的实施例，锅体可以包括外层、内层以及设置在外层与内层之间的中层，多个凹槽和多个凸起形成在内层中，并且钛合金层接触内层。因此，可以形成钛合金层的微观凹凸与包括凹槽和凸起的宏观凹凸结合的双层凹凸结构，从而提高锅具的抗粘性。

根据公开的实施例，一种制造不粘锅的方法包括以下步骤：准备锅体，锅体包内表面以及与内表面相对的外表面，并且锅体具有从内表面朝向外表面凹进的多个凹槽，以在内表面上形成有包括多个凹槽和多个凸起的结构；以及使用喷枪对锅体内表面喷涂钛合金，以在多个凹槽和多个凸起上形成钛合金层。在具有凹槽和凸起的内表面上形成钛合金层，可以实现钛合金层的微观凹凸与包括凹槽和凸起的宏观凹凸相结合的双层凹凸结构，从而提高锅具的抗粘性。

根据公开的实施例的锅体内表面形成的凸起和凹槽的宏观的凹凸结构(即，圆点蚀刻结构)可以与具有非晶结构的钛合金层本身的微观凹凸结构结合，形成宏观和微观的双层凹凸结构，使得锅体的不粘性得到提升。

附图说明

提供附图以提供对本实用新型的进一步理解，附图构成说明书的一部分，并且与下面的具体实施方式一起用来解释本实用新型，但是不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1和图2分别是根据公开的实施例的锅体的一部分剖视图；

图3是根据公开的实施例的示出凹槽分布的锅体的俯视图；以及

图4是根据公开的实施例的示出凹槽覆盖率的计算方法的示图。

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实用新型构思，然而，本实用新型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实用新型构思将是彻底的和完整的，并且将把本实用新型构思的范围充分地传递给本领域技术人员。

本公开提供了一种锅体内表面具有凸起和凹槽的凹凸结构的不粘锅，所述宏观凹凸结构与其上涂覆的钛合金层(例如，钛合金熔覆层)自身的微观凹凸结构相结合，形成宏观和微观的双层凹凸结构，使得锅具的抗粘性得到提升。

下面将结合示例性实施例详细描述不粘锅。

图1和图2分别是根据公开的实施例的锅体的一部分剖视图。

参照图1和图2，根据公开的实施例的不粘锅包括锅体，锅体可以包括外层1、内层3以及设置在外层1与内层3之间的中层2，锅体的内层3形成承载物品的内表面，锅体的外层1形成与内表面相对的外表面。其中，外层1可以包括430不锈钢，中层2可以包括铝合金，并且内层3可以包括食品接触用304不锈钢。钛合金层4形成在由内层3形成的内表面上。

图3是根据公开的实施例的示出凹槽分布的锅体的俯视图。

参照图3以及图1和图2，锅体可以具有从内表面朝向外表面凹进的多个凹槽5，以在内表面上形成有包括多个凹槽5和多个凸起6的结构，其中，钛合金层4形成在多个凹槽5和多个凸起6上。

在实施例中，钛合金层的厚度可以为0.01mm-0.13mm，例如，0.02mm-0.12mm、0.03mm-0.11mm、0.04mm-0.10mm、0.05mm-0.09mm或0.06mm-0.08mm。当钛合金层过厚，例如，大于0.13mm时，导热性能降低，同时会增加成本。当钛合金层太薄，例如，小于0.01mm时，抗粘性会大大降低。因此，当钛合金层的厚度为0.01mm-0.13mm时，能够保证好的抗粘性，且不影响锅体的导热。

在实施例中，锅体包括底部以及从底部延伸的侧壁，形成在底部上的钛合金层的厚度可以大于形成在侧壁上的钛合金层的厚度。具体地，形成在底部上的钛合金层的厚度可以在0.04mm-0.12mm的范围内，例如，可以在0.05mm-0.11mm、0.06mm-0.10mm或者0.07mm-0.09mm的范围内。形成在侧壁上的钛合金层的厚度可以在0.03mm-0.08mm的范围内，例如，可以在0.04mm-0.07mm或0.05-0.06mm的范围内。在这种情况下，在满足0.01mm-0.13mm的厚度范围内，不粘锅底部上的钛合金层的厚度形成为相对大，因此能够保证油和食品主要集中的不粘锅底部的不粘效果，同时侧壁上的钛合金层形成为相对薄，从而可以降低成本。

在实施例中，钛合金层可以具有非晶结构，具有非晶结构的钛合金层自身具有微观凹凸结构，能够配合油膜，达到抗粘效果。具体地，钛合金层可以包括具有非晶结构的钛合金。钛合金具有高韧性、高强度、高屈服强度、高疲劳强度、高熔点、低膨胀系数、良好的化学稳定性、耐腐蚀性、良好的加工性能等，此外，钛不含重金属，因此，优选使用钛合金形成钛合金层。

在实施例中，凹槽的从内表面朝向外表面凹进的深度可以为0.07mm-0.15mm，例如，可以为0.08mm-0.12mm，优选为0.09mm-0.11mm，更优选为0.10mm。当凹槽的深度过深，例如，大于0.15mm时，凹槽容易藏污纳垢，不利于后续锅具的清洗。当凹槽的深度过浅，例如，小于0.07mm时，储油性能不好，从而导致抗粘性效果变差。当凹槽深度在0.07mm-0.15mm的范围内时，可以具有良好的储油性能，同时易于后续锅具的清洗，并且当凹槽深度在0.09mm-0.11mm的范围内时，储油性能最好，抗粘性最佳。

在实施例中，凹槽中的彼此相邻的凹槽的中心之间的距离可以为1.0mm-5.0mm，例如，可以为1.0mm-4.5mm、1.0mm-4.0mm，优选为1.5mm-4.0mm，更优选为2.4mm。当彼此相邻的凹槽的中心之间的距离过大，例如，大于5.0mm时，形成的油膜容易中断而不连续，导致抗粘性变差。当彼此相邻的凹槽的中心之间的距离过小，例如，小于1.0mm时，凹槽的分布过于密集，会导致食用油浪费，同时容易藏污纳垢，不利于后续锅具的清洗。当彼此相邻的凹槽之间的距离在1.0mm-5.0mm的范围内，可以形成连续且均匀的油膜，可以提高锅具的抗粘性，且利于后续锅具的清洗，并且当彼此相邻的凹槽之间的距离在1.5mm-4.0mm的范围内(例如，为2.4mm)时，抗粘性最佳。

在实施例中，凹槽在与凹槽凹进所沿的方向垂直的方向上的宽度在0.5mm-3.0mm的范围内，具体地，在同与凹槽凹进所沿的方向垂直的方向平行的平面图中，当凹槽(例如，通过圆点蚀刻)形成为圆形形状时，凹槽的直径为0.5mm-3.0mm，例如，0.5mm-2.5mm、0.5mm-2.0mm，0.5mm-1.5mm，优选为1.0mm-1.5mm，更优选为1.2mm。当凹槽的宽度过大，例如，大于3.0mm时，储油过多，会造成食用油浪费。当凹槽的宽度过小，例如，小于0.5mm时，储油性能降低，抗粘性变差，同时不利于后续喷涂钛合金层。当凹槽的宽度在0.5mm-3.0mm的范围内，储油效果佳，抗粘性好，且利于后续喷涂钛合金层，并且当凹槽的宽度在1.0mm-1.5mm的范围内(例如，为1.2mm)时，抗粘性最佳。

在实施例中，与一个凹槽相邻的六个凹槽以一个凹槽为中心呈六边形布置，例如，六个凹槽可以分别位于六边形的六个顶点处，且一个凹槽位于六边形的中心处。当凹槽采用六边形分布时，可以使油膜均匀，形成相对稳定且连续的油膜，从而可以提高锅具的抗粘性。

图4是根据公开的实施例的示出凹槽覆盖率的计算方法的示图。

参照图4，随机选择一个半径为10mm的圆，该圆的面积例如为314.159mm²，该圆的除去凹槽的面积为245.081mm²，凹槽覆盖率可以按照如下公式来进行计算：凹槽覆盖率(％)＝(圆的面积-圆的除去凹槽的面积)/圆的面积，通过计算，凹槽的覆盖率约为22％。当凹槽的覆盖率为15％-30％时，能够形成均匀且连续的油膜，因此可以提高锅具的抗粘性，并且当凹槽的覆盖率在20％-25％的范围内(例如，为22％)时，抗粘性最佳，且易于后续锅具的清洗。

因此，根据实施例的锅体内表面形成的具有凸起和凹槽的宏观的凹凸结构(即，圆点蚀刻结构)可以与具有非晶结构的钛合金层(例如，钛合金熔覆层)本身的微观凹凸结构结合，形成宏观和微观的双层凹凸结构，使得锅体的不粘性得到提升。

以上，结合实施例详细描述了不粘锅。在下文中，将结合实施例来详细描述制造该不粘锅的方法。

根据公开的实施例的不粘锅的制造方法可以通过以下步骤来实现：(1)准备锅体，锅体可以包括食品接触用304不锈钢内层、铝合金中层和430不锈钢外层；(2)对锅体的内表面进行圆点蚀刻，形成从内表面朝向外表面凹进的凹槽，以在内表面上形成包括凸起和凹槽的凹凸结构；(3)使用喷枪对所述锅体内表面喷涂钛合金，以在凹槽和凸起上形成钛合金层。

根据实施例，在步骤(2)中，可以采用化学溶液对锅体的内表面进行湿蚀刻，以在内表面上形成包括凹槽和凸起的凹凸结构。凹槽的从内表面朝向外表面凹进的深度可以在0.07mm-0.15mm的范围内，优选为0.09mm-0.11mm，凹槽在与凹槽凹进所沿的方向垂直的方向上的宽度在0.5mm-3.0mm的范围内，具体地，当凹槽通过圆点蚀刻形成为圆形形状时，凹槽的直径可以在0.5mm-3.0mm的范围内，优选为1.0mm-1.5mm(例如，1.2mm)，彼此相邻的凹槽的中心之间的距离可以在1.0mm-5.0mm的范围内，优选为1.5mm-4.0mm(例如，2.4mm)，并且与一个凹槽相邻的六个凹槽以一个凹槽为中心呈六边形布置。然而，本公开不限于此，也可以采用物理蚀刻的干蚀刻等其他蚀刻方法，只要能获得具有本公开要求的尺寸和分布的凹槽即可或者，也可以直接购买符合要求的锅体。

在步骤(2)完成之后，还可以进行喷砂工序：对锅体的内表面进行喷砂处理，使得锅体的内表面的粗糙度增加，例如，达到2μm-4μm的粗糙度。当锅体内表面的粗糙度较小时，钛合金与锅体表面的附着力会偏低，容易导致钛合金脱落，而对锅体内表面进行喷砂处理后，可以提高钛合金和锅体的内表面的附着力与结合度。

在步骤(3)中，在使钛合金加热熔融之后，将钛合金粉末装入指定容器内，通过自动化设备输送到喷枪中，等离子喷枪的喷料出口以锅体内表面的中心为基点，以锅体内表面的中心轴线为基线，向锅体边沿移动，锅体绕其中心轴线旋转，等离子层由钛合金组合物的原料热喷涂覆盖在锅体内表面形成。其中，在等离子喷涂完成之后，锅体内表面底部的钛合金层的厚度在0.04mm-0.12mm的范围内，壁部的钛合金层厚度在0.03mm-0.08mm的范围内。这里可以通过调控不同的工艺参数来得到不同厚度的钛合金层。

以上描述了根据公开的实施例的不粘锅及其制造方法。以下，将结合具体实施例来详细描述公开的有益效果。

实施例1

准备锅体，锅体从上到下依次包括食品接触用304不锈钢内层、铝合金中层和430不锈钢外层。

使用化学蚀刻剂(例如，主要为三氯化铁)来对锅体内表面进行圆点蚀刻，形成具有圆形形状的凹槽，以在锅体内表面上形成具有凹槽和凸起的凹凸结构，其中，凹槽的深度为0.10mm，凹槽的直径为1.2mm，并且彼此相邻的凹槽的中心之间的距离为2.4mm，且与一个凹槽相邻的六个凹槽以一个凹槽为中心呈六边形布置。

之后，对锅体的内表面(具体地，凹槽和凸起)进行喷砂处理，使得锅体内表面的粗糙度为3μm。

然后，将钛合金粉末装入指定容器内，通过自动化设备输送到喷枪中，等离子喷枪的喷料出口以锅体内表面的中心为基点，以锅体内表面的中心轴线为基线，向锅体边沿移动，锅体绕其中心轴线旋转，等离子层由钛合金粉末热喷涂覆盖在锅体内表面形成。

在等离子喷涂完成之后，锅体内表面底部的钛合金层的厚度为0.08mm，侧壁的钛合金层厚度为0.05mm。

实施例2

除了凹槽的深度为0.09mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据实施例2的锅具。

实施例3

除了凹槽的深度为0.11mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据实施例3的锅具。

实施例4

除了彼此相邻的凹槽的中心之间的距离为1.0mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据实施例4的锅具。

实施例5

除了彼此相邻的凹槽的中心之间的距离为5.0mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据实施例5的锅具。

对比示例1

除了凹槽的深度为0.05mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据对比示例1的锅具。

对比示例2

除了凹槽的深度为0.20mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据对比示例2的锅具。

对比示例3

除了凹槽的直径为0.3mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据对比示例3的锅具。

对比示例4

除了凹槽的直径为3.5mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据对比示例4的锅具。

对比示例5

除了彼此相邻的凹槽的中心之间的距离为0.5mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据对比示例5的锅具。

对比示例6

除了彼此相邻的凹槽的中心之间的距离为5.5mm之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据对比示例6的锅具。

对比示例7

除了随机蚀刻实施例1中的直径为1.2mm且深度为0.10mm的凹槽之外，以与实施例1的方法相同的方法制造根据对比示例7的锅具。

通过以上参照实施例1-5和对比示例1-7制造的锅具进行性能测试，按照国标GB/T32095.2-20154.2.1煎蛋不粘性试验，具体地，a)在锅体内倒入适量的植物油，用软布揩不粘表面至涂覆均匀；b)用高于60℃的温水加中性洗涤剂清洗，然后用清水洗净、擦干；c)将锅体置于额定电压220V、输出功率为1kW的电炉上加热，用精确度不低于2.5级的表面温度计测量，内涂层表面温度达到150℃-170℃时，将一只符合SB/T10277-1997规定2级(重量在50g-60g)的新鲜鸡蛋破壳后放入锅体内，待蛋白基本凝固(整个烹饪过程中，内涂层表面温度不得超过210℃)；d)用锋口厚度为0.2mm-0.5mm的塑料铲完整取出鸡蛋。如有鸡蛋残渣附着，用湿海绵或纱布轻轻揩除；e)重复c)与d)步骤，共进行3次，观察。按照下表1中煎蛋不粘性试验结果评价对实施例1-5和对比示例1-7的锅具进行评价。评价结果示于表2中。

表1

表2

序号	不粘性
		实施例1	I级
实施例2	I级
		实施例3	I级
实施例4	I级
		实施例5	I级
对比示例1	II级
		对比示例2	II级
对比示例3	II级
		对比示例4	II级
对比示例5	II级
		对比示例6	II级
对比示例7	II级

从表2中可以看出，根据实施例1-5制造的锅具煎蛋不粘性测试结果均为I级，而根据对比示例1-7制造的锅具的煎蛋不粘性测试结果均为II级。

根据本公开的实施例的不粘锅，在锅体内表面形成有凹槽和凸起的宏观凹凸结构，并且使用等离子体喷涂工艺在锅体内表面的宏观凹凸结构上形成了钛合金层。由于钛合金自身的微观凹凸与锅体内表面的宏观凹凸结构一起形成了双层凹凸结构。因此，可以提高锅体的储油性能，从而改善锅体内表面的抗粘性。同时，通过调整锅体内表面凹槽的深度、相邻凹槽的中心之间的距离、凹槽在与其凹进所沿的方向垂直的方向上的宽度(例如，直径)以及凹槽的覆盖率和分布形态等，可以进一步提高锅体内表面的抗粘性。

尽管已经参照以上的实施例描述了本实用新型，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实用新型的精神和技术领域的情况下，可以对本实用新型进行各种修改和改变。因此，本实用新型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，并且所要求保护的实用新型应由权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种不粘锅，其特征在于，所述不粘锅包括：

锅体，包括内表面以及与内表面相对的外表面，并且所述锅体具有从所述内表面朝向所述外表面凹进的多个凹槽，以在所述内表面上形成有包括所述多个凹槽和多个凸起的结构；以及

钛合金层，形成在所述多个凹槽和所述多个凸起上。

2.根据权利要求1所述的不粘锅，其特征在于，所述钛合金层的厚度在0.01mm-0.13mm的范围内。

3.根据权利要求2所述的不粘锅，其特征在于，所述锅体包括底部以及从所述底部延伸的侧壁，

其中，形成在所述底部上的钛合金层的厚度大于形成在所述侧壁上的钛合金层的厚度。

4.根据权利要求1所述的不粘锅，其特征在于，每个凹槽的从所述内表面朝向所述外表面凹进的深度在0.07mm-0.15mm的范围内，

所述多个凹槽中的彼此相邻的凹槽的中心之间的距离在1.0mm-5.0mm的范围内，

每个凹槽在与每个凹槽凹进所沿的方向垂直的方向上的宽度在0.5mm-3.0mm的范围内，并且

所述多个凹槽在所述锅体的半径为10mm的面积内的覆盖率在15％-30％的范围内。

5.根据权利要求4所述的不粘锅，其特征在于，每个凹槽的从所述内表面朝向所述外表面凹进的深度为0.09mm-0.11mm，

所述多个凹槽中的彼此相邻的凹槽的中心之间的距离为1.5mm-4.0mm，

每个凹槽在与每个凹槽凹进所沿的方向垂直的方向上的宽度为1.0mm-1.5mm，并且

所述多个凹槽在所述锅体的半径为10mm的面积内的覆盖率为20％-25％。

6.根据权利要求1所述的不粘锅，其特征在于，在所述多个凹槽中，与一个凹槽相邻的六个凹槽以所述一个凹槽为中心呈六边形布置。

7.根据权利要求1所述的不粘锅，其特征在于，每个凹槽在平面图中具有圆形形状。

8.根据权利要求1所述的不粘锅，其特征在于，所述锅体包括外层、内层以及设置在所述外层与所述内层之间的中层，

所述多个凹槽和所述多个凸起形成在所述内层中，并且

所述钛合金层接触所述内层。

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