CN220800784U - 复合片材、内胆及烹饪器具 - Google Patents
复合片材、内胆及烹饪器具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220800784U CN220800784U CN202321895493.0U CN202321895493U CN220800784U CN 220800784 U CN220800784 U CN 220800784U CN 202321895493 U CN202321895493 U CN 202321895493U CN 220800784 U CN220800784 U CN 220800784U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- composite sheet
- groove
- substrate
- carbonitride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 92
- 238000010411 cooking Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 69
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 46
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 199
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 73
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 62
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 61
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 52
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 32
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 26
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 26
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 23
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 15
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UMUXBDSQTCDPJZ-UHFFFAOYSA-N chromium titanium Chemical compound [Ti].[Cr] UMUXBDSQTCDPJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- JUVGUSVNTPYZJL-UHFFFAOYSA-N chromium zirconium Chemical compound [Cr].[Zr] JUVGUSVNTPYZJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PMTRSEDNJGMXLN-UHFFFAOYSA-N titanium zirconium Chemical compound [Ti].[Zr] PMTRSEDNJGMXLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 37
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 31
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 2
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 2
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 2
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 2
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000002633 protecting effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007590 electrostatic spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010329 laser etching Methods 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本实用新型公开了、内胆及烹饪器具。复合片材包括基体、镀膜和不粘结构。基体的表面设置有多个凹槽,镀膜通过物理气相沉积附着于基体的表面,不粘结构由含氟树脂制成,不粘结构设置于凹槽中并与凹槽的内壁面形成卯榫连接,并且不粘结构的表面低于基体位于凹槽之外的表面。根据本实用新型的复合片材,在基体镀膜,使得基体的表面形成硬质涂层,从而显著增加使用面的硬度和刚性,并具有一定的不粘性能。基体的表面开设凹槽,并通过卯榫结构连接设置有含氟树脂,形成不粘结构,进一步提升不粘性能,同时通过凹槽设置降低对含氟树脂的磨损。本实用新型提供的不粘结构,强度高、不粘性能优异、连接牢固且耐久。
Description
技术领域
本实用新型涉及烹饪器具技术领域,具体而言涉及复合片材、内胆及烹饪器具。
背景技术
具有不粘性能的材料通常是在基材上设置不粘涂层,但是现有的涂层材料与基材的粘合力不够强,涂层容易在受到刮擦、挤压或拉伸等外力后脱落。
因此,需要一种复合片材、内胆及烹饪器具,至少部分地解决以上问题。
实用新型内容
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题,本实用新型提供了一种复合片材,包括:
基体,所述基体的表面设置有多个凹槽;
镀膜,所述镀膜通过物理气相沉积附着于所述基体的表面;
不粘结构,所述不粘结构由含氟树脂制成,所述不粘结构设置于所述凹槽中并与所述凹槽的内壁面形成卯榫连接,并且所述不粘结构的表面低于所述基体位于所述凹槽之外的表面。
根据本实用新型的复合片材,在基体镀膜,使得基体的表面形成硬质涂层,从而显著增加使用面的硬度和刚性,并具有一定的不粘性能。基体的表面开设凹槽,并通过卯榫结构连接设置有含氟树脂,形成不粘结构,进一步提升不粘性能,同时通过凹槽设置降低对含氟树脂的磨损。本申请提供的不粘结构,强度高、不粘性能优异、连接牢固且耐久。
可选地,所述凹槽底部的横向截面积大于所述凹槽顶部的横向截面积。根据本方案,可以形成内部空间大而开口小的结构,不粘结构填充在凹槽内不易脱落。
可选地,所述凹槽的横向截面积沿远离所述凹槽底部的方向逐渐减小。凹槽具有平滑的内壁面,便于凹槽的加工成型。
可选地,所述凹槽包括直筒部和卯榫部,其中所述直筒部的横向截面积小于或等于所述卯榫部的横向截面积,且所述卯榫部的横向截面积沿远离所述凹槽底部的方向逐渐减小。根据上述设置,凹槽的内壁面平滑过渡,便于凹槽的成型加工,也便于含氟树脂的填充。
可选地,所述凹槽的纵向截面的形状至少部分构造为梯形。
可选地,所述凹槽的横向截面的形状构造为圆形或多边形。提升复合片材的美观性。
可选地,所述凹槽的顶部开口的径向尺寸为0.1-9mm,并且/或者所述凹槽的底部的径向尺寸为0.2-10mm。尺寸范围合理。
可选地,所述凹槽的深度0.01mm-10mm,并且/或者所述基体的表面粗糙度为0.1-3μm。
可选地,所述不粘结构的表面构造为向下凹陷的弧面。减少对不粘结构的磨损。
可选地,所述不粘结构的总表面积占据所述复合片材表面积的比例为10%-50%。平衡不粘性和耐久性,提供更好的使用体验。
可选地,所述不粘结构由PFA和/或PTFE制成。具有优异的不粘性、耐化学性、耐高温性能。
可选地,所述镀膜包括:
底层,所述底层附着于所述基体,且所述底层是金属层;
过渡层,所述过渡层附着于所述底层,所述过渡层包括第一过渡层和第二过渡层,且所述第一过渡层和所述第二过渡层交替层叠设置;
表层,所述表层附着于所述过渡层,所述表层构造为通过物理气相沉积生长成的柱状纳米晶体结构层。
可选地,所述底层是钛金属层、铬金属层、锆金属层、铬钛复合金属层、铬锆复合金属层或锆钛复合金属层。根据上述设置,金属底层可以增加镀膜和基体的结合力,使得镀膜不易从基体上脱落,增加使用寿命。
可选地,所述第一过渡层是碳氮化钛层、碳氮化铬层和碳氮化锆层中的一种;
所述第二过渡层是碳氮化钛层、碳氮化铬层和碳氮化锆层中的一种;
所述第二过渡层不同于所述第一过渡层。根据上述设置,通过钛、铬和锆基及其化合物形成的两种材料层交替布置的过渡层可以对柱状纳米晶体结构的生长产生模板效应,使其发生晶格畸变,抑制表层粗大柱状纳米晶体的生长,会使得柱状晶粒更趋向于垂直该晶面生长,从而降低表层的表面能,形成细小且致密的柱状纳米晶体结构,使复合片材具有良好的不粘性和易洁性,并且随着表层致密的提升,其硬度和耐腐蚀性能也提升。
可选地,所述表层中的柱状纳米晶体结构具有呈柱状生长的多个晶粒,多个所述晶粒的侧表面彼此贴合,具有呈柱状生长的多个晶粒,多个所述晶粒的侧表面彼此贴合,所述表层处于预定厚度时,所述晶粒的顶端生长形成凸出部,以使得所述表层的表面构造为纳米级的凹凸结构。根据本方案,镀膜的表面形成纳米级凹凸结构,提高了不粘性和易清洁性。
可选地,所述晶粒的径向尺寸为20-80nm;并且/或者
所述表层的所述预定厚度为100-600nm。根据本方案,能够为镀膜的表面提供纳米级尺度,形成特殊的柱状纳米晶体结构。
可选地,所述表层是碳氮化钛层、碳氮化铬层或碳氮化锆层。根据上述设置,特定的表层材料能够使得表层能够生长成柱状纳米晶体结构,进一步提高复合片材的不粘性和易清洁性能。
可选地,所述表层是碳氮化钛-铜复合层、碳氮化铬-铜复合层或碳氮化锆-铜复合层,且非晶态的铜包覆在柱状纳米晶体结构的晶粒之外。根据本方案,能够为镀膜的表面提供纳米级尺度,形成特殊的柱状纳米晶体结构。
可选地,所述基体的表面包括位于所述凹槽内的第一表面以及位于所述凹槽外的第二表面,所述镀膜包括附着于所述第一表面的第一镀膜以及附着于所述第二表面的第二镀膜,其中所述第二镀膜的厚度大于所述第一镀膜的厚度。将第二镀膜加厚设置,提高其耐磨损性能,从而保护金属基材。
可选地,所述第二镀膜的厚度为500-5000nm,和/或
所述第一镀膜的厚度500-2000nm。镀膜厚度设置合理,易于与基体结合。
本实用新型地第二方面提供一种内胆,所述内胆由上述第一方面所述的复合片材制成。
根据本实用新型的内胆,由上述第一方面所述的复合片材制成,因此具有与上述第一方面的复合片材相类似的技术效果。
本实用新型地第三方面一种烹饪器具,所述烹饪器具包括上述第二方面所述的内胆。
根据本实用新型的烹饪器具,具有上述第二方面的内胆,因此具有与上述第二方面的内胆相类似的技术效果。
附图说明
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述,用来解释本实用新型的原理。
附图中:
图1为根据本实用新型的一种实施方式的复合片材镀膜结构示意图;
图2为根据本实用新型的一种实施方式的基体结构示意图;
图3为根据本实用新型的一种实施方式的复合片材镀膜放大示意图;
图4为根据本实用新型的一种实施方式的复合片材应用示意图;
图5为根据本实用新型的一种实施方式的复合片材的剖切面示意图;
图6为根据本实用新型的一种实施方式的复合片材的镀膜的更详细的剖切面结构示意图;
图7a-图7d为根据本申请的镀膜的表层在不同生长厚度的剖切面结构示意图;
图8为根据本实用新型的一种实施方式的物理气相沉积设备的俯视截面示意图;
图9为根据本实用新型的一种实施方式的物理气相沉积设备的侧视截面示意图;
图10为根据本申请的一种实施方式的复合片材的制造方法的流程简图;
图11为根据本申请的一种实施方式的复合片材的制造方法的更详细地流程示意图。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本实用新型发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应予以注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例,而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
本实用新型中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识,而不具有任何其他含义,例如特定的顺序等。而且,例如,术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在,术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。需要说明的是,本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明目的,并非限制。
现在,将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。
参考图1-图2,本实用新型的第一方面提供了一种复合片材,包括基体110、镀膜和不粘结构200。基体110的表面设置有多个凹槽100。镀膜通过物理气相沉积附着于基体110的表面。不粘结构200由含氟树脂制成,不粘结构200设置于凹槽100中并与凹槽100的内壁面形成卯榫连接,并且不粘结构200的表面低于基体110位于凹槽100之外的表面。根据本方案,将含氟树脂通过卯榫连接在基体110的凹槽100内。
根据本实用新型的复合片材,增强含氟树脂与基体110连接强度,使得连接更加牢固和耐久,增加整体结构的刚度和稳定性。固化的含氟树脂填充在基体110的凹槽100内,可以分散应力,减少局部应力集中,从而防止裂纹和破损的发生;同时,含氟树脂具有良好的不粘性、耐热性以及耐化学腐蚀性,使得复合片材具有不粘性,且结实耐用。
基体110为金属基体。例如可以是不锈钢、钛金属、钛合金、铝合金等。
凹槽100底部的横向截面积大于凹槽100顶部的横向截面积。在本实用新型中,横向方向D1即为平行于基体110开设凹槽100的表面的方向。根据本方案,可以形成内部空间大而开口小的结构,不粘结构200填充在凹槽100内不易脱落,不粘结构200稳定地与基体110连接稳定,不粘结构200可以提供额外的支撑和加固,增强复合片材的结构强度。
凹槽100的横向截面积沿远离凹槽100底部的方向逐渐减小。凹槽100具有平滑的内壁面,便于凹槽100的加工成型。
示例性的,如图3所示,凹槽100包括直筒部和卯榫部,其中直筒部的横向截面积小于或等于卯榫部的横向截面积,且卯榫部的横向截面积沿远离凹槽100底部的方向逐渐减小。可以理解的,直筒部与卯榫部的连接处,直筒部的横向截面积等于卯榫部的横向截面积。凹槽100的内壁面平滑过渡,便于凹槽100的加工,也便于含氟树脂的填充。凹槽100的纵向截面的形状至少部分构造为梯形。在本实用新型中,纵向方向D2即为垂直于基体110开设凹槽100的表面的方向。
如图4所示,凹槽100的横向截面的形状构造为圆形或多边形。凹槽100的外缘端作为复合片材外露表面的一部分,通过圆形或多边形规则形状的设置,提升整体美观性。
凹槽100的顶部开口的径向尺寸为0.1-9mm,并且/或者凹槽100的底部的径向尺寸为0.2-10mm。在本实施例提供的尺寸范围内,凹槽100易于成型,含氟树脂的填充量合理,且基体110的凹槽100与含氟树脂易结合,形成高强度结构。凹槽100的深度0.01mm-10mm。在本实施例提供的尺寸范围内,含氟树脂更易填充于凹槽100内,基体110的凹槽100与含氟树脂易结合,形成高强度结构。基体110的表面粗糙度为0.1-3μm。较为光滑的基体110表面能够使得镀膜表面也具有光滑特性,有利于提高疏水性、不粘性和易清洁性;合理的粗糙度范围可以进一步提高金属基体110和镀膜150之间的结合力。
不粘结构200的表面构造为向下凹陷的弧面。采用本实施例的复合片材制备烹饪锅具,可以减少食物与金属基材之间的直接接触面积,更容易滑动和翻转,提高不粘效果。机械强度较低的不粘结构200下凹于机械强度较高的金属基材,在使用过程中可以有效地减少对不粘结构200的磨损。
不粘结构的总表面积占据复合片材表面积的比例为10%-50%。不粘材料通常热传导性能相对较差,过高的比例会降低整个锅具的热传导效果,影响烹饪效果。适度控制比例可以保持锅具的良好热传导性,让食物均匀加热。通过比例控制来平衡不粘性和耐久性,提供更好的使用体验。
示例性的,不粘结构200由PFA和/或PTFE制成。其中,PFA即为聚全氟乙烯,具有优异的不粘性、耐化学性、耐高温性能。PTFE即为聚四氟乙烯,具有优异的不粘性、耐化学性、耐高温性能,同时具有较低的摩擦系数,在不使用润滑油或脂的情况下减少摩擦和磨损。PFA和PTFE可以通过化学方法或物理方法被组合在一起形成复合材料。
在本实用新型的一些实施例中,镀膜150的具体结构参考图5和图6,镀膜150包括底层140、过渡层130和表层120。底层140通过物理气相沉积附着在基体110的表面,过渡层130通过物理气相沉积附着在底层140的表面,表层120通过物理气相沉积附着在过渡层130的表面。并且,上述的晶粒121沿垂直于过渡层130表面的方向生长。
其中,底层140是金属层。由此,金属的底层140和基体110之间具有较强的结合力。示例性的,底层140可以是钛金属层、铬金属层、锆金属层、铬钛复合金属层、铬锆复合金属层或锆钛复合金属层。
过渡层130包括第一过渡层131和第二过渡层132,且第一过渡层131和第二过渡层132交替层叠设置。其中,第一过渡层131和第二过渡层132可以均选自碳氮化钛层、碳氮化铬层和碳氮化锆层中的一种,但需要第二过渡层132不同于第一过渡层131。
表层120可以是碳氮化钛层、碳氮化铬层或碳氮化锆层。特定的表层120的材料和/或表层120的厚度能够使得表层120能够生长成柱状纳米晶体结构,进一步提高复合片材的不粘性和易清洁性能。例如,表层120的厚度优选设置为100-600nm,当表层120的厚度在上述的预定厚度范围时,晶粒121的顶端能够生长出凸出部,从而使得表层120的表面形成纳米级尺度的凹凸结构。
表层120中的柱状纳米晶体结构具有呈柱状生长的多个晶粒121,多个所述晶粒121的侧表面彼此贴合,晶粒121的径向尺寸D为20-80nm。根据本方案,能够为镀膜150的表面提供纳米级尺度,形成特殊的柱状纳米晶体结构。
上述的纳米级尺度,指的是尺寸范围在1-100nm之间的尺度。
参考图7a-图7d示出了表层120在不同生长厚度的剖切面形态。如图7a示出了表层120厚度为50nm时的截面形貌。图7b示出了表层120厚度为100nm时的截面形貌,图7c示出了表层120厚度为400nm时的截面形貌。图7d示出了表层120厚度为600nm时的截面形貌。从图中可知,表层120的厚度在50nm时,晶粒121的顶端无法生长出凸出部122,表层120的表面形成平坦表面。随着表层120沉积厚度的增加,如图所示的厚度大于100nm时,晶粒121的顶端逐渐生长出凸出部122,且该凸出部122随着沉积厚度的增加而更加明显和饱满。但当表层120的沉积厚度从400nm增加到600nm时后,晶粒121的顶端的凸出部122反而倾向于平坦化。由此可知当表层120的沉积厚度超过600nm后,晶粒121的顶端的凸出部122继续平坦话会使得凹凸结构变得不明显。
并且,通过钛、铬和锆基及其化合物形成的两种材料层交替布置的过渡层130可以对表层120柱状纳米晶体结构的生长产生模板效应,使其发生晶格畸变,抑制表层120粗大柱状纳米晶体的生长,会使得柱状晶粒121更趋向于垂直该晶面生长,从而降低表层120的表面能,形成细小且致密的柱状纳米晶体结构,使复合片材具有良好的不粘性和易洁性,并且随着表层120致密的提升,其硬度和耐腐蚀性能也提升。
示例性的,作为第一种可选实施方式,表层120采用碳氮化钛层,第一过渡层131和第二过渡层132分别选用碳氮化钛层和碳氮化铬层,底层140采用铬钛复合金属层。作为第二种可选实施方式,表层120采用碳氮化锆层,第一过渡层131和第二过渡层132分别选用碳氮化锆层和碳氮化铬层,底层140采用铬锆复合金属层。作为第三种可选实施方式,表层120采用碳氮化铬层,第一过渡层131和第二过渡层132分别选用碳氮化锆层和碳氮化钛层,底层140采用钛锆复合金属层。
为了进一步提高表层120与过渡层130之间的结合力,表层120和过渡层130中与表层120接触的第一过渡层131或第二过渡层132包含相同的碳氮化合物,例如参考上述的第一种可选实施方式和第二种可选实施方式。为了进一步提高过渡层130与底层140之间的结合力,底层140和过渡层130中与底层140接触的第一过渡层131或第二过渡层132包含相同的金属元素,例如参考上述第一种可选实施方式和第三种可选实施方式。
此外,可以在表层120中添加铜,以进一步提高不粘性能。即。表层120是碳氮化钛-铜复合层、碳氮化铬-铜复合层或碳氮化锆-铜复合层。由于铜与碳、氮等元素不发生反应,也不能与碳氮化物形成固溶体,在碳氮化物中添加的铜会以非晶态的形式存在,由此形成非晶态的铜包覆在柱状纳米晶体结构的晶粒121之外的结构,这样的结构形式能够进一步抑制晶粒121的生长,能够形成更加细小的晶粒结构,有效降低表面能。
在这种情况下,各个层的可选组合可以是:作为第四种可选实施方式,表层120采用碳氮化钛-铜复合层,第一过渡层131和第二过渡层132分别选用碳氮化钛层和碳氮化铬层,底层140采用铬钛复合金属层。作为第五种可选实施方式,表层120采用碳氮化铬-铜复合层,第一过渡层131和第二过渡层132分别选用碳氮化钛层和碳氮化铬层,底层140采用铬钛复合金属层。作为第六种可选实施方式,表层120采用碳氮化锆-铜复合层,第一过渡层131和第二过渡层132分别选用碳氮化锆层和碳氮化铬层,底层140采用铬锆复合金属层。作为第七种可选实施方式,表层120采用碳氮化铬-铜复合层,第一过渡层131和第二过渡层132分别选用碳氮化锆层和碳氮化钛层,底层140采用钛锆复合金属层。
在本申请的一些实施例中,基体110的表面包括位于凹槽100内的第一表面111以及位于凹槽100外的第二表面112,镀膜150包括附着于第一表面111的第一镀膜151以及附着于第二表面112的第二镀膜152,其中第二镀膜152的厚度大于第一镀膜151的厚度。第二镀膜152作为基体110的外露表面,其承载较多的磨损,将第二镀膜152加厚设置,提高其耐磨损性能,从而保护金属基材。
其中,第二镀膜152的厚度为500-5000nm。在本实施例提供的尺寸范围内,镀膜厚度设置合理,易于与基体110结合。
第一镀膜151的厚度500-2000nm。在本实施例提供的尺寸范围内,镀膜厚度设置合理,易于与基体110以及含氟树脂结合。
本实用新型地第二方面提供一种内胆,内胆由上述第一方面的复合片材制成。其中,内胆的内表面设置有上述的镀膜150,即使得镀膜150的表层120朝内。可选地,内胆的外表面也可以设置上述的镀膜150,并使得镀膜150的表层120朝外。根据本实用新型的内胆,由上述第一方面的复合片材制成,因此具有与上述第一方面的复合片材相类似的技术效果。
本实用新型地第三方面一种烹饪器具,烹饪器具包括上述第二方面的内胆。根据本实用新型的烹饪器具,具有上述第二方面的内胆,因此具有与上述第二方面的内胆相类似的技术效果。
参考图10和图11,本实用新型中一种复合片材的制造方法包括以下步骤:
准备基体步骤S1:准备基体步骤包括形成凹槽步骤,对基体110表面蚀刻形成多个凹槽100;
物理气相沉积步骤S2:在基体110的表面沉积镀膜;
填充凹槽步骤S3:向凹槽100填充含氟树脂以形成不粘结构200。
根据本实用新型的复合片材的制造方法,通过物理气相沉积在基体110的表面沉积镀膜,能够产生均匀的薄膜层,使得镀层在基体110的表面上分布均匀且一致。通过填充含氟树脂,增强复合片材的不粘性能。
具体地,准备基体步骤S1包括:
清洗步骤S11:对基体110进行清洗脱脂、除油污处理。
形成凹槽步骤S12:通过蚀刻在金属表面形成凹槽100,蚀刻可以实现高度精确的控制,可以精确地去除所需的部分,避免不必要的浪费。具体地,采用电化学蚀刻工艺、化学蚀刻工艺、激光蚀刻工艺中的一种对基体110表面蚀刻形成凹槽100。蚀刻工艺提供了设计自由度,可以根据需要对凹槽100的形状、尺寸和深度进行灵活的调整和优化。相比机械加工,这些蚀刻工艺通常不会引起材料的机械变形或应力积累。而且对基体110的物理和化学性质影响较小,保持了材料的原始特性。
第一抛光步骤S13:通过机械抛光、等离子抛光、磁流体抛光或化学抛光处理基体110,通过抛光可以去除基体110表面的微小凹陷、裂纹、氧化物和其他污染物等缺陷,提高表面的平整度和光洁度。这有助于减少后续物理气相沉积过程中的缺陷和污染物的存在,提高镀膜的质量和性能,增加镀膜与基体110之间的接触面积和结合力,提高镀膜的附着力、耐磨性和密封性。在本实施例中,通过抛光使得基体110的待镀膜的表面具有0.1-3μm的粗糙度。在本实施例提供的粗糙度范围内,镀膜可以更好的与基体110表面结合。
物理气相沉积步骤S2还包括沉积过渡层步骤S22和沉积底层步骤S21。其中沉积过渡层步骤S22位于沉积表层步骤S23之前,沉积底层步骤S21位于沉积过渡层步骤S22之前。换言之,在物理气相沉积步骤S2中先沉积底层140,再沉积过渡层130,最后沉积表层120。
其中,参考图8和图9,物理气相沉积设备10的沉积炉11中设置有旋转架12、第一金属靶13和第二金属靶14,且第二金属靶14不同于第一金属靶13。第一金属靶13和第二金属靶14围绕旋转架12的旋转轴线间隔布置,第一金属靶13和第二金属靶14所具有的金属元素选自钛、铬或锆,例如第一金属靶13可以为钛靶,第二金属靶14可以为铬靶。物理气相沉积设备10还具有碳源和氮源,其中碳源选用乙炔气体,氮源选用氮气。
具体地,物理气相沉积步骤S2包括:
沉积底层步骤S21,打开第一金属靶13和/或第二金属靶14,关闭氮源和碳源,向沉积炉11内持续通入氩气,在基体110的待沉积面沉积金属底层140。该方案能够利用同一台PVD设备沉积得到金属底层140。更具体地,沉积底层步骤还包括:设置沉积炉11的温度为200-450℃,在沉积之前对金属基材辉光清洗3-7min,沉积时向基体110施加50-250V的偏压,沉积一定时间以得到预定厚度的底层140。
沉积过渡层步骤S22,打开第一金属靶13和第二金属靶14,利用旋转在基体110的待沉积面交替沉积第一过渡层131和第二过渡层132,其中第一金属靶13的金属元素与碳源和氮源反应形成第一过渡层131,第二金属靶14的金属元素与碳源和氮源反应形成第二过渡层132。根据上述工艺,利用旋转使得基体110交替被第一金属靶13和第二金属靶14所产生的镀层材料覆盖,能够高效地形成交替层叠的第一过渡层131和第二过渡层132。更具体地,沉积过渡层步骤还包括:设置沉积炉11的温度为240-260℃,将氮气和乙炔气体的体积比为1:1.8~1:2.2,沉积时向基体110施加140-160V的偏压,沉积一定时间以得到预定厚度的过渡层130。
沉积表层步骤S23打开第一金属靶13和第二金属靶14中的一种,打开碳源和氮源,在基体110的待沉积面沉积表层120,其中第一金属靶13或第二金属靶14的金属元素与碳源和氮源反应形成表层120。更具体地,沉积表层步骤还包括:将氮气和乙炔气体的体积比为1:1.8~1:2.2,设置沉积炉11的温度为280-300℃,沉积时向基体110施加140-160V的偏压,沉积10-30min以控制表层120的厚度为100-600nm。
在上述的物理气相沉积步骤S2中,旋转架12的转速设置为0.5-3rpm,以更有效的控制镀膜150厚度并使得镀膜150的厚度分布均匀。具体地,填充凹槽步骤S3包括:
填充凹槽步骤S31:采用浸渍工艺、注塑工艺、静电喷涂工艺或压缩空气喷涂工艺将含氟树脂填充到凹槽100中,并在填充后以350-450℃温度对基体110进行处理,以使得凹槽100内的含氟树脂流平并填满凹槽100。这些工艺可以有效地将含氟树脂填充到凹槽100中,并通过高温处理使其流平并填满凹槽100。这样可以实现对凹槽100的完全填充,提高了凹槽100的密封性和耐化学性能。使填充到凹槽100中的含氟树脂形成均匀、致密、耐磨的涂层,提供良好的封闭和保护作用。
第二抛光步骤S32:通过机械抛光去除基体110上的位于凹槽100外的含氟树脂,以露出位于凹槽100之外的镀膜,并使得不粘结构200的表面低于镀膜位于凹槽100之外的表面。在填充凹槽100后进行第二次机械抛光,可以去除凹槽100外部基体110上的多余含氟树脂涂层,露出位于凹槽100之外的镀膜,确保凹槽100内的含氟树脂涂层与凹槽100外部的涂层无缝连接,防止涂层之间的裂纹和缺陷的形成。机械抛光可以进一步提高凹槽100外部基体110的平整度和光洁度。
上述的所有优选实施例中的流程、步骤仅是示例。除非发生不利的效果,否则可以按与上述流程的顺序不同的顺序进行各种处理操作。上述流程的步骤顺序也可以根据实际需要进行增加、合并或删减。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本实用新型。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,本实用新型并不局限于上述实施例,根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。
Claims (22)
1.一种复合片材,其特征在于,包括:
基体,所述基体的表面设置有多个凹槽;
镀膜,所述镀膜通过物理气相沉积附着于所述基体的表面;
不粘结构,所述不粘结构由含氟树脂制成,所述不粘结构设置于所述凹槽中并与所述凹槽的内壁面形成卯榫连接,并且所述不粘结构的表面低于所述基体位于所述凹槽之外的表面。
2.根据权利要求1所述的复合片材,其特征在于,所述凹槽底部的横向截面积大于所述凹槽顶部的横向截面积。
3.根据权利要求2所述的复合片材,其特征在于,所述凹槽的横向截面积沿远离所述凹槽底部的方向逐渐减小。
4.根据权利要求2所述的复合片材,其特征在于,所述凹槽包括直筒部和卯榫部,其中所述直筒部的横向截面积小于或等于所述卯榫部的横向截面积,且所述卯榫部的横向截面积沿远离所述凹槽底部的方向逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的复合片材,其特征在于,所述凹槽的纵向截面的形状至少部分构造为梯形。
6.根据权利要求1所述的复合片材,其特征在于,所述凹槽的横向截面的形状构造为圆形或多边形。
7.根据权利要求2所述的复合片材,其特征在于,所述凹槽的顶部开口的径向尺寸为0.1-9mm,并且/或者所述凹槽的底部的径向尺寸为0.2-10mm。
8.根据权利要求1所述的复合片材,其特征在于,所述凹槽的深度0.01mm-10mm,并且/或者所述基体的表面粗糙度为0.1-3μm。
9.根据权利要求1所述的复合片材,其特征在于,所述不粘结构的表面构造为向下凹陷的弧面。
10.根据权利要求1所述的复合片材,其特征在于,所述不粘结构的总表面积占据所述复合片材表面积的比例为10%-50%。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的复合片材,其特征在于,所述不粘结构由PFA或PTFE制成。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的复合片材,其特征在于,所述镀膜包括:
底层,所述底层附着于所述基体,且所述底层是金属层;
过渡层,所述过渡层附着于所述底层,所述过渡层包括第一过渡层和第二过渡层,且所述第一过渡层和所述第二过渡层交替层叠设置;
表层,所述表层附着于所述过渡层,所述表层构造为通过物理气相沉积生长成的柱状纳米晶体结构层。
13.根据权利要求12所述的复合片材,其特征在于,所述底层是钛金属层、铬金属层、锆金属层、铬钛复合金属层、铬锆复合金属层或锆钛复合金属层。
14.根据权利要求12所述的复合片材,其特征在于,
所述第一过渡层是碳氮化钛层、碳氮化铬层和碳氮化锆层中的一种;
所述第二过渡层是碳氮化钛层、碳氮化铬层和碳氮化锆层中的一种;
所述第二过渡层不同于所述第一过渡层。
15.根据权利要求12所述的复合片材,其特征在于,
所述表层中的柱状纳米晶体结构具有呈柱状生长的多个晶粒,多个所述晶粒的侧表面彼此贴合,所述表层处于预定厚度时,所述晶粒的顶端生长形成凸出部,以使得所述表层的表面构造为纳米级的凹凸结构。
16.根据权利要求15所述的复合片材,其特征在于,
所述晶粒的径向尺寸为20-80nm;并且/或者
所述表层的所述预定厚度为100-600nm。
17.根据权利要求12所述的复合片材,其特征在于,所述表层是碳氮化钛层、碳氮化铬层或碳氮化锆层。
18.根据权利要求12所述的复合片材,其特征在于,所述表层是碳氮化钛-铜复合层、碳氮化铬-铜复合层或碳氮化锆-铜复合层,且非晶态的铜包覆在柱状纳米晶体结构的晶粒之外。
19.根据权利要求12所述的复合片材,其特征在于,所述基体的表面包括位于所述凹槽内的第一表面以及位于所述凹槽外的第二表面,所述镀膜包括附着于所述第一表面的第一镀膜以及附着于所述第二表面的第二镀膜,其中所述第二镀膜的厚度大于所述第一镀膜的厚度。
20.根据权利要求19所述的复合片材,其特征在于,所述第二镀膜的厚度为500-5000nm,和/或
所述第一镀膜的厚度500-2000nm。
21.一种内胆,其特征在于,所述内胆由根据权利要求1-20中任一项所述的复合片材制成。
22.一种烹饪器具,其特征在于,所述烹饪器具包括权利要求21所述的内胆。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202321895493.0U CN220800784U (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 复合片材、内胆及烹饪器具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202321895493.0U CN220800784U (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 复合片材、内胆及烹饪器具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN220800784U true CN220800784U (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=90709958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202321895493.0U Active CN220800784U (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 复合片材、内胆及烹饪器具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN220800784U (zh) |
-
2023
- 2023-07-18 CN CN202321895493.0U patent/CN220800784U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tyagi et al. | A critical review of diamond like carbon coating for wear resistance applications | |
US6935618B2 (en) | Valve component with multiple surface layers | |
KR101589892B1 (ko) | 구조화된 크롬 고체 입자들 층 및 이의 제조 방법 | |
US9909677B2 (en) | Faucet component with coating | |
KR100383750B1 (ko) | 수지 성형용 금형 및 수지 성형용 금형에의 경질 피막형성 방법 | |
US8227044B2 (en) | Process for coating metallic object with a fiber-containing layer having a rough surface | |
CN108193173B (zh) | 一种低粘附轮胎模具的多层复合涂层及其制备方法 | |
US8118055B2 (en) | Valve component for faucet | |
CN109594042A (zh) | 用于注塑模具的防粘附硬质涂层及其制备方法 | |
US20050181194A1 (en) | Plain bearing composite material | |
JP3189347B2 (ja) | 樹脂用金型と樹脂用金型の製造方法および樹脂の成形方法 | |
CN101608697B (zh) | 水龙头 | |
CN220800784U (zh) | 复合片材、内胆及烹饪器具 | |
CN209219919U (zh) | 锅具及烹饪器具 | |
CN108698800A (zh) | 用于电梯的具有减摩涂层的滑轮及其制造方法 | |
CN114875361A (zh) | 一种高附着力金属涂层及其制备工艺 | |
CN207918954U (zh) | 超厚dlc涂层 | |
CN1985027A (zh) | 涂层 | |
TWI272317B (en) | Mold applied for semiconductor manufacturing | |
CN1277671C (zh) | 用于辊子或圆柱体的包覆方法 | |
CN220643236U (zh) | 一种复合片材、内胆及烹饪器具 | |
CN220550214U (zh) | 一种复合片材、内胆和烹饪器具 | |
CN220643235U (zh) | 一种复合片材、内胆及烹饪器具 | |
CN108456845A (zh) | 一种软硬复合纳米多层涂层刀具及其制备方法 | |
CN220118493U (zh) | 一种节省材料的球头 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |