KR20210008098A

KR20210008098A - 코팅, 코팅 형성 방법 및 시스템, 냄비 및 조리 장치

Info

Publication number: KR20210008098A
Application number: KR1020207035975A
Authority: KR
Inventors: 다화 차오; 웨이졔 천; 펑 완; 위화 황
Original assignee: 포샨 순더 메이디 일렉트리컬 히팅 어플라이언시스 메뉴팩쳐링 코., 리미티드
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2021-01-20
Also published as: EP3804581A1; KR102482711B1; EP3804581A4

Abstract

본 발명은 코팅, 코팅 형성 방법 및 시스템, 냄비 및 조리 장치를 제공한다. 상기 코팅은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 코팅을 포함하며, 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기는 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기보다 크다. 본 발명자는 해당 코팅에서 먼저 상기 코팅의 하층에 입자의 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료를 형성하고, 계속하여 상기 코팅의 상층에 입자의 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료를 형성하면 해당 코팅의 비점착성이 우수하고 비용이 저렴하며 제조 공정이 간단하고 산업화가 용이하며 특히 조리 장치에 적합하다는 사실을 발견하였다.

Description

코팅, 코팅 형성 방법 및 시스템, 냄비 및 조리 장치

본 출원은 2018년7월27일에 중국특허국에 제출한 출원번호가 201810848164.8이고 출원명칭이 “코팅 및 조리 장치”인 특허; 출원번호가 201810845285.7이고 출원명칭이 “준결정 코팅 형성 방법 및 시스템”인 특허; 2018년11월2일에 중국특허국에 제출한 출원번호가 201811299220.3이고 출원명칭이 “코팅 및 조리 장치”인 특허; 출원번호가 201821806196.3이고 출원명칭이 “코팅 및 조리 장치”인 특허; 출원번호가 201811300897.4이고 출원명칭이 “준결정 코팅 형성 방법 및 시스템, 및 냄비”인 특허; 출원번호가 201821808252.7이고 출원명칭이 “준결정 코팅 형성 시스템 및 냄비”인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하고, 그 전체 내용을 참조로 본 출원에 원용한다.

본 발명은 재료 기술 분야에 관한 것으로, 특히 코팅, 코팅 형성 방법 및 시스템, 냄비 및 조리 장치에 관한 것이다.

준결정 코팅은 높은 경도, 높은 내식성, 내마모성 및 낮은 표면 에너지 등 장점을 가지므로 연구자들의 많은 관심을 받고 있으며, 준결정 코팅은 기존의 테프론 비점착 코팅을 대체하는 인기 있는 대체 재료로 부상되고 있다. 다만, 준결정 코팅은 우수한 비점착성을 갖는 반면에 제조 원가가 매우 높아 산업화 과정이 심각하게 제한되고 있다.

따라서, 기존의 준결정 코팅 관련 기술은 여전히 개선이 필요하다.

본 발명은 관련 기술의 기술적 문제 중 하나를 적어도 어느 정도 해결하기 위해 안출되며, 본 발명의 목적은 비점착성이 우수하고 비용이 저렴하며 제조 공정이 간단하고 산업화가 용이하며 특히 조리 장치에 적합한 코팅을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에서, 본 발명은 코팅을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 해당 코팅은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며, 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 코팅을 포함하며, 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기는 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기보다 크다. 본 발명자는 해당 코팅에서 먼저 상기 코팅의 하층에 입자의 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료를 형성하고, 계속하여 상기 코팅의 상층에 입자의 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료를 형성하면 해당 코팅의 비점착성이 우수하고 비용이 저렴하며 제조 공정이 간단하고 산업화가 용이하며 특히 조리 장치에 적합하다는 사실을 발견하였다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 상기 하위 코팅에서, 최상층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 상기 하위 코팅에서, 최하층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 크다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하위 코팅은 준결정 유사상을 추가로 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 유사상은 B₂상이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 최상층의 상기 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150마이크론미만이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 최상층의 상기 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 20-80마이크론이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 최하층의 상기 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150-300마이크론이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 상기 하위 코팅은 각각 독립적으로 복수의 서브 코팅을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 각각의 상기 하위 코팅은 5-10개의 상기 서브 코팅을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅의 두께는 20-200마이크론이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되는 제1 하위 코팅 및 제2 하위 코팅을 포함하며, 상기 제1 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150-300마이크론 또는 80-150마이크론이고, 상기 제2 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 20-150마이크론이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 20-80마이크론이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 아래에서 위로의 방향에서, 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 점차적으로 작아진다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅은 다음의 조건, 즉: 상부 표면의 표면 거칠기는 2마이크론미만; 준결정 재료의 함량은 20%-90%; 공극율은 0.1%-20%; 열전도율은 0.1-3 W/m·K; 산소 함량은 10at%미만; 중의 적어도 하나를 만족한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 코팅의 산소 함량은 4~7at%이다.

본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 코팅을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며, 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 코팅을 포함하며, 적어도 하나의 상기 하위 코팅에서 상기 준결정 재료의 공극율은 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 공극율보다 크다. 본 발명자는 상기 코팅에서 먼저 상기 코팅의 하층에 공극율이 비교적 큰 준결정 재료를 형성하고, 계속하여 상기 코팅의 상층에 공극율이 비교적 작은 준결정 재료를 형성하면, 코팅의 열전도율이 균일하고 균열이 발생하지 않으며, 조리 장치에 사용되는 경우, 국부 과열 현상을 감소시켜 냄비에 달라붙는 것을 방지하고 비점착성이 우수하며, 비용이 저렴하고 제조 공정이 간단하며, 산업화가 용이하다는 사실을 발견하였다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 상기 하위 코팅에서, 최상층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 공극율이 가장 작다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 상기 하위 코팅에서, 최하층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 공극율이 가장 크다.

본 발명의 실시예에 따르면, 아래에서 위로 상기 하위 코팅에서, 준결정 재료의 공극율 구배가 감소된다.

본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 상기 코팅을 형성하는 방법을 제공한다.

상기 방법은 본 발명에 의한 다음의 사실과 문제점의 발견을 기반으로 구상된다.

본 발명자는 비점착 코팅에 대한 연구에서 기존의 PTFE, PFA와 같은 유기 코팅은 경도가 낮고 접착력이 낮은 결함이 존재하여 딱딱한 물체에 의해 긁히기 쉬우며, 코팅이 긁히면 본래 코팅에 의해 피복된 기재가 노출되어 사용 중에 기판의 유해한 금속(예를 들어, 알루미늄)이 노출되어 사용자의 건강을 해칠 수 있는 문제를 발견하였다. 그리고, 세라믹 코팅은 가수 분해되기 쉬우며, 사용 횟수가 증가할수록 코팅의 비점착성이 저하되는 경향이 있다.

준결정 재료는 낮은 표면 에너지 특성을 갖는 재료이며, 또한 높은 경도, 낮은 마찰 계수, 내마모성 및 내식성 등 특성을 갖기 때문에, 기존의 비점착성 코팅을 대체할 수 있는 잠재력을 갖는다. 특히 Al-Cu-Fe 계열의 준결정 합금은 그 표면 에너지가 스테인리스 강과 테플론 사이에 속하는데, 테플론보다 약 25% 더 크며; 그리고, 준결정 합금에 Cr 및 Ti 등 원소를 첨가할 경우, 준결정 합금의 입계 부식 경향을 더 감소시킴으로써 내식성이 한층 더 향상된다. 그러나 준결정 블록의 제조 비용이 높으며, 기재 표면에 준결정 분말을 분사하여 코팅을 형성하는 방법은 중요한 경제적 이점과 비용 측면의 우위가 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은(1)복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 사용하여 기재 위에 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅을 형성함으로써, 1차 코팅을 얻는 단계; 및,(2)상기 1차 코팅을 어닐링하여 복수의 하위 코팅을 포함하는 상기 코팅을 얻는 단계 - 여기서, 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기는 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기보다 큼 -;를 포함한다. 본 발명자는 한편으로는 조작이 간편하고 구현하기 용이하며, 상기 비점착성 코팅을 효과적으로 얻을 수 있으며; 다른 한편으로는, 상기 방법은 먼저 준결정성 분말을 사용하여 기재 표면에 1 차 코팅을 형성 후, 1 차 코팅을 어닐링하여 1 차 코팅의 시드 결정을 준결정으로 변환시킴으로써 코팅의 준결정 함량을 한층 더 향상시킬 수 있다는 사실을 발견하였다. 이렇게 형성된 코팅은 높은 경도, 낮은 마찰 계수, 내마모성, 내식성 등과 같은 우수한 표면 특성을 가지며, 동시에 제조 원가가 낮은 장점을 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정성 분말은 다음의 단계, 즉: 준결정 합금 잉곳에 대해 분말 제조 처리를 수행하여 준결정 합금 분말을 얻는 단계; 및, 상기 준결정 합금 분말을 체질하여 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻는 단계;를 통해 제조된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말에는 제1 분말 및 제2 분말이 포함되고, 상기 제1 분말 입자의 입자 크기는 상기 제2 분말 입자의 입자 크기보다 작다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 합금 잉곳은 알루미늄재, 구리재, 철재, 크롬재 중의 적어도 하나를 포함하는 혼합물에 대해 제련 처리하여 형성된다.

본 발명의 실시예에서, 원자 백분율을 기준으로, 상기 혼합물에는 알루미늄 60~70%, 구리 10~25%, 철 5~15%, 크롬 5~15%이 포함된다. 또는, 상기 혼합물에서 암루미늄, 구리, 철 및 크롬의 원자 백분율은 각각 알루미늄 60~70%, 구리 10~25%, 철 5~15% 및 크롬 5~15%라고 표현할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 알루미늄재는 순수 알루미늄이고, 상기 구리재는 순수 구리이고, 상기 철재는 순수 철이고, 상기 크롬재는 순수 크롬 또는 크롬 티타늄 합금이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은 입자 크기가 상기 코팅의 제조 요구 사항에 부합되지 않는 상기 준결정성 분말을 상기 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용하는 단계;를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 분말 제조 처리는 분무화 분말 제조 방법(atomization comminuting process)을 통해 수행된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 단계(1)은(1-1)상기 제2 분말을 사용하여 상기 기재에 제1 하위 1차 코팅을 형성하는 단계; 및,(1-2)상기 제1 분말을 사용하여 상기 제1 하위 1차 코팅의 상기 기재와 멀리 떨어진 표면에 제2 하위 1차 코팅을 형성하는 단계;를 추가로 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅은 분사 방법에 의해 형성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅은 플라즈마 분사 방법에 의해 형성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 분사 방법은 아크 전력 25~50 kW, 아크 전압 40~50 V의 조건을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 어닐링은 불활성 가스 분위기 또는 진공에서 수행되며, 상기 어닐링 온도는 600~800℃이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 어닐링은 가열 속도 5~100 ℃/min, 보온 시간 0.5~10시간, 냉각 속도 5~100 ℃/min인 조걱으로 200~300℃까지 냉각한 후, 노냉으로 실온까지 냉각한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 단계(2)후에 상기 코팅을 연마하는 단계;를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명은 상기 코팅을 형성하는 방법을 수행하기 위한 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 시스템은 준결정성 분말을 기재 표면에 분사하여 1차 코팅을 얻기 위한 분사 장치; 및, 상기 분사 장치와 연결되고, 상기 1차 코팅을 어닐링하여 코팅을 얻기 위한 어닐링 장치;를 포함한다. 상기 시스템은 먼저 분사 장치를 사용하여 기재 표면에 준결정성 분말을 분사하여 기재 표면에 1차 코팅을 형성하고, 계속하여 어닐링 장치를 사용하여 1차 코팅을 어닐링하여 1차 코팅 중의 준결정 시드 결정이 준결정으로 변환되게 함으로써, 코팅 중의 준결정 함량을 향상시킨다. 본 발명자는 이렇게 형성된 코팅은 높은 경도, 낮은 마찰 계수, 내마모성, 내식성 등 우수한 표면 특성을 갖는다는 사실을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 코팅 형성 시스템은 상기 장점을 갖는 코팅을 효과적으로 형성할 수 있는 동시에 제조 원가가 낮은 장점을 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 시스템은 준결정 합금 잉곳에 대해 분말 제조 처리를 수행하여 준결정 합금 분말을 얻기 위한 분말 제조 장치; 및, 상기 분말 제조 장치 및 상기 분사 장치와 연결되고, 상기 준결정 합금 분말을 체질하여 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻기 위한 체질 장치;를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 분사 장치는 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 사용하여 상기 기재에 상기 1차 코팅을 형성한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 시스템은 상기 분말 제조 장치와 연결되고, 알루미늄재, 구리재, 철재, 크롬재 중의 적어도 하나의 혼합물을 제련하여 준결정 합금 잉곳을 얻기 위한 제련 장치;를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 체질 장치는 스크린이 설치된 복수의 체질 유닛을 포함하며, 상기 스크린은 상기 준결정 합금 분말을 체질하여 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 분사 장치는 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 사용하여 상기 기재에 상기 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅을 형성하기 위한 복수의 하위 1차 코팅 분사 유닛을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 체질 장치는 상기 제련 장치와 연결되어 입자 크기가 상기 코팅의 제조 요구 사항에 부합되지 않는 상기 준결정성 분말을 상기 제련 장치로 이송한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 시스템은 상기 어닐링 장치와 연결되고, 상기 코팅을 연마하기 위한 연마 장치;를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명은 냄비를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 냄비는 냄비 본체와, 상기 냄비 본체의 적어도 일부분 표면에 설치된 코팅을 포함하여 구성되며, 상기 코팅은 전술한 코팅이거나 또는 상기 코팅은 전술한 방법 또는 전술한 시스템에 의해 제조된 코팅이며, 다시 말하면, 상기 냄비는 상기 실시예의 방법 또는 상기 실시예의 시스템에 의해 제조된다. 상기 냄비의 냄비 본체는 상기 기재이다. 따라서, 상기 냄비의 냄비 본체의 내부 표면은 전술한 실시예의 방법 또는 전술한 실시예의 시스템에 의해 형성된 코팅을 갖는다. 본 발명자는 상기 냄비의 내부 표면은 우수한 표면 특성을 갖고, 상기 냄비의 비점착성이 우수하고 비용이 저렴하며 산업화가 용이하고 전술한 코팅의 모든 특징 및 장점을 갖는다는 사실을 발견하였다. 다만, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅을 형성하기 전에 상기 냄비의 냄비 본체의 내부 표면에 대해 사전에 미리 펀칭, 샌딩, 건조 및 모래 제거를 포함하는 전처리를 수행한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명은 조리 장치를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 조리 장치는 웍, 프라이팬, 스튜 냄비, 우유 냄비, 전기밥솥, 압력솥으로부터 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다. 본 발명자는 상기 조리 장치는 전술한 냄비의 모든 특징 및 장점을 갖는다는 사실을 발견하였다. 다만, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 코팅의 단면구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 하위 코팅의 단면구조도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 코팅의 단면구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 코팅 제조 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 코팅 제조 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예의 코팅 제조 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 코팅 형성 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 코팅 형성 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명 또 다른 실시예의 코팅 형성 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예의 코팅 형성 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예의 코팅 형성 시스템의 구조도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예의 코팅 형성 시스템의 구조도이다.
도 13은 본 발명 또 다른 실시예의 코팅 형성 시스템의 구조도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예의 코팅 형성 시스템의 구조도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예의 코팅 형성 시스템의 구조도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예의 코팅 형성 시스템의 구조도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예의 제1 하위 1차 코팅의 표면 지형도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다음에 설명되는 실시예는 예시적인 것으로서, 본 발명을 설명하기 위해 사용되며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 실시예에 명시되지 않은 특정 기술 또는 조건은 해당 분야의 문헌에 설명된 기술이나 조건 또는 제품 설명서에 따라 수행한다. 사용된 시약이나 기기의 경우, 제조 업체가 명시되지 않은 한, 모두 시중에서 구매하여 얻을 수 있는 통상적인 제품이다.

본 발명의 일 양태에서, 본 발명은 코팅을 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 상기 코팅(100)은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며, 준결정 재료를 포함하는 하위 코팅(101d, 101c, ···, 101b, 101a)을 포함하며, 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기는 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기보다 크다. 도 1은 단지 상기 코팅(100)의 구조에 대한 예시적인 설명이고, 상기 코팅(100)의 하위 코팅의 수량에 대해 그 어떤 방식으로도 한정하지 않으며, 본 발명의 입자 크기는 입자 크기 범위를 지칭한다. 본 발명자는 먼저 상기 코팅(100)의 하층에 입자의 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료를 형성하고, 계속하여 상기 코팅(100)의 상층에 입자의 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료를 형성하면 해당 코팅(100)의 비점착성이 우수하고 비용이 저렴하며 제조 공정이 간단하고 산업화가 용이하며 특히 조리 장치에 적합하다는 사실을 발견하였다.

또는 다음과 같을 수도 있다. 즉:

본 발명의 일 양태에서, 본 발명은 코팅을 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상기 코팅(100)은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며, 준결정 재료를 포함하는 하위 코팅(101d, 101c, ···, 101b, 101a)을 포함하며, 적어도 두개의 상기 하위 코팅(101a, 101b, ···, 101c, 101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 서로 다르고 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다. 도 1은 단지 상기 코팅(100)의 구조에 대한 예시적인 설명이며, 상기 코팅(100)의 하위 코팅의 수량에 대해 그 어떤 방식으로도 한정하지 않으며, 본 발명의 입자 크기는 입자 크기 범위를 지칭한다. 본 발명자는 먼저 상기 코팅(100)의 하층에 입자의 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료를 형성하고, 계속하여 상기 코팅(100)의 상층에 입자의 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료를 형성하면 해당 코팅(100)의 비점착성이 우수하고 비용이 저렴하며 제조 공정이 간단하고 산업화가 용이하며 특히 조리 장치에 적합하다는 사실을 발견하였다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅은 금속 기재 또는 금속 복합판에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 금속 기재는 알루미늄, 스테인리스 강, 탄소강 및 철 등이다. 따라서, 상기 코팅은 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 전망이 밝고 적용 범위가 넓다.

종래 기술에 따르면, 두께 방향에서 준결정 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 모두 동일한데, 연구자에 의해 제조된 두께 방향의 준결정 재료의 입자 크기가 모두 동일한 준결정 코팅은 그 비점착성이 때로는 우수하고 때로는 열악하다. 본 발명의 발명자는 준결정 코팅에 대해 대량의 심도 있는 연구를 거쳐 다음과 같은 사실을 발견하였다. 즉: 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료로 형성된 코팅은 그 입자 사이의 공극 크기가 비교적 작기 때문에 접촉각이 비교적 크며, 이에 따라, 두께 방향에서 준결정 재료의 입자 크기가 모두 동일한 준결정 코팅은 상기 코팅을 형성하는 준결정 재료의 입자의 입자 크기가 비교적 작은 경우에만 우수한 비점착성을 갖는다. 본 발명의 발명자는 종래 기술의 준결정 코팅 구조의 각 부분이 동일한 입자 크기를 갖는 준결정 재료로 형성된다는 일반적인 인식을 창의적으로 타파하였는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 코팅(100)에서 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기보다 크며, 예를 들어, 구체적으로, 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 하위 코팅(101c)의 준결정 재료의 입자 크기보다 크며 각 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기는 서로 독립되어 서로 영향을 미치지 않으며, 하위 코팅(101a, 101b)의 준결정 재료의 입자 크기는 특별히 제한되지 않으며; 또는, 상기 코팅(100)에서, 적어도 두개의 상기 하위 코팅(101a, 101b, ···, 101c, 101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 서로 다른 동시에, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다. 따라서, 먼저 상기 코팅(100)의 하층에 입자의 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료를 형성하고, 계속하여 상기 코팅(100)의 상층에 입자의 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료를 형성함으로써, 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료의 낭비를 방지하는 동시에 제조 원가를 대폭 감소시키며, 먼저 상기 코팅(100)의 하층에 입자의 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료를 형성하고 계속하여 상기 코팅(100)의 상층에 입자의 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료를 형성함으로써 하층의 준결정 재료의 입자 크기가 비교적 크기 때문에 코팅과 기재 사이의 우수한 결합력을 가지며, 공극율을 증가시켜 열전도율을 감소시키고, 기재가 열을 균일하게 전달하여 국부 과열 현상을 감소시키고 냄비에 달라붙는 현상을 방지하며; 상층의 준결정 재료의 입자 크기가 비교적 작기 때문에 비교적 치밀한 상층을 형성하여 비점착성이 우수하며, 큰 입자 크기의 준결정 재료와 작은 입자 크기의 준결정 재료가 서로 조합되어 상기 코팅(100)의 내마모성을 한층 향상시키고 비점착성이 우수하며, 특히 조리 장치에 적합하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 명세서에서 사용된 설명 방식인 “적어도 두개의 상기 하위 코팅(101a, 101b, ···, 101c, 101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 서로 다르다”는 복수의 상기 하위 코팅(101a, 101b, ···, 101c, 101d)을 형성하는 준결정 재료의 입자 크기는 복수의 상기 하위 코팅(101a, 101b, ···, 101c, 101d)에서 적어도 두개의 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 서로 다르다는 뜻을 의미한다. 예를 들어, 하위 코팅(101a)과 하위 코팅(101b)의 준결정 재료의 입자 크기가 서로 다를 수 있고, 하위 코팅(101b)과 하위 코팅(101c)의 준결정 재료의 입자 크기가 서로 다를 수도 있으며, 또는 하위 코팅(101c)과 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 서로 다를 수도 있으며, 상기 코팅(100)에서 준결정 재료의 입자 크기가 서로 다른 두개의 상기 하위 코팅의 위치에 대해서는 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 당업자는 본 명세서에서 “복수의 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료” 및 “하위 코팅의 준결정 재료”는 모두 동일한 종류의 준결정 재료를 지칭한다는 것을 이해할 수 있을 것이며, 다시 말하면, “복수의 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료”와 “하위 코팅의 준결정 재료”에서 “준결정 재료”에 대한 정의가 동일하며, “복수의 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료” 및 “하위 코팅의 준결정 재료”는 후술되는 설명에서도 나타나며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 바람직하게는, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다. 여기서 가장 작다는 뜻은, 복수의 상기 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료에서 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다는 뜻을 의미한다. 전술한 내용에 따르면, 다음과 같이 표현할 수도 있다. 즉: 복수의 상기 하위 코팅에서, 최상층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다. 이 경우, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작기 때문에, 최상층의 상기 하위 코팅(101a)이 더욱 치밀하여 상기 코팅의 비점착성을 한층 더 향상시킬 수 있고, 큰 입자 크기의 준결정 재료와 작은 입자 크기의 준결정 재료가 서로 조합되어 상기 코팅(100)의 내마모성과 비점착성이 더욱 우수하고 특히 조리 장치에 적합하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅(100)의 복수의 상기 하위 코팅(101a, 101b, ···, 101c, 101d)에서, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작은 것임을 보증할 수만 있다면, 다른 하위 코팅, 예를 들어, 하위 코팅(101b), ···, 하위 코팅(101c), 하위 코팅(101d)등에 대해서는 준결정 재료의 입자 크기의 순서가 특별히 제한되지 않으며, 하위 코팅(101b)의 준결정의 입자 크기가 가장 클 수도 있고, 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작을 수도 있으며, 또는 하위 코팅(101c)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 클 수도 있고, 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 클 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 바람직하게는, 최하층을 형성하는 상기 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 크다. 여기서 가장 크다는 뜻은, 복수의 상기 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료에서 최하층을 형성하는 상기 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 크다는 뜻을 의미하며, 전술한 내용에 따르면, 다음과 같이 표현할 수도 있다. 즉: 복수의 상기 하위 코팅에서, 최하층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 크다. 이 경우, 최하층을 형성하는 상기 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 크기 때문에, 코팅과 기재가 더욱 강력한 결합력을 갖고 공극율을 한층 더 증가할 수 있어, 열전도율을 한층 더 감소시킴으로써, 기재의 열전도가 더욱 균일하도록 하여 국부 과열 현상을 한층 더 감소시키고 냄비에 달라붙는 현상을 추가적으로 방지한다.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 아래에서 위로 상기 하위 코팅(101d, 101c, ···, 101b, 101a)을 형성하는 준결정 재료의 입자 크기가 점차적으로 작아진다. 또는, 다음과 같이 표현할 수도 있다. 즉: 아래에서 위로의 방향에서, 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 점차적으로 작아진다. 따라서, 서로 인접하는 하위 코팅, 예를 들어, 하위 코팅(101a)와 하위 코팅(101b)사이, 하위 코팅(101c)와 하위 코팅(101d)사이의 입자 크기의 차이가 크지 않으며, 코팅(100)전체를 형성하는 아래에서 위로의 하위 코팅(101a, 101b, ···, 101c, 101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 구배가 작아지는 형태를 나타내기 때문에, 복수의 하위 코팅 사이의 결합력을 향상시키고, 상기 코팅의 내마모성, 비점착성이 모두 한층 향상되며, 특히 조리 장치에 적합하다.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 상기 하위 코팅은 준결정 유사상을 추가적으로 포함할 수 있다. 따라서, 상기 코팅은 광범위한 합성 성분, 낮은 취성, 적은 결함 및 낮은 제조 난이도를 가질 수 있으며, 준결정 코팅과 유사한 비점착성, 내마모성 및 내식성을 가지기 때문에 적용 전망이 더욱 넓다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 유사상은 B₂상일 수 있다. B₂상 및 B₂기반 유사상은 종종 준결정과 공존하며 준결정과 일관된 배향 관계를 갖기 때문에, B₂상의 각 특성이 준결정과 더 근접하며; 또한, 재료의 결정 구조 특성이 원자가 전자 농도에 의해 결정되고 준결정이 극도로 낮은 표면 에너지를 갖도록 하며, 준결정과 그 유사상은 특정 원자가 전자 농도 근처에 분명히 위치하는데, 예를 들어, 준결정 시스템에서 Al-Cu-Fe의 경우, 원자가 전자 농도는 1.86이며, 다시 말하면, 준결정 상태의 Al-Cu-Fe합금의 원자가 전자 농도가 1.86이며, B₂ 구조를 갖는 준결정 유사상 Al-Cu-Fe 합금의 원자가 전자 농도는 1.6~2.2이다. 따라서, 본 발명에서는 준결정 유사상 코팅의 준결정 유사상을 B₂ 상으로 제어함으로써, 준결정 유사상 코팅이 더욱 우수한 비점착성, 내마모성 및 내식성, 그리고 비교적 낮은 취성과 비교적 적은 결함을 갖도록 할 수 있다. 따라서, 준결정 유사상 코팅이 더욱 우수한 비점착성, 내마모성 및 내식성 등 특성을 가질 수 있다.

본 발명자는 본 발명의 실시예에 따라, 상기 준결정성 재료의 입자 크기에 대해 대량의 철저한 조사와 실험적 검증을 수행하였으며, 다음과 같은 사실을 발견하였다. 즉: 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅의 준결정 재료에서 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150마이크론미만인 경우(또는, 최상층의 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150마이크론을 초과하는 경우), 상기 준결정 재료 사이의 공극 크기가 비교적 작아 상기 준결정 재료에 의해 형성된 코팅(100)의 접촉각이 비교적 크므로, 형성된 상기 코팅(100)의 비점착성이 비교적 우수하다. 따라서, 본 발명의 일부 실시예에서, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 150마이크론(또는, 최상층의 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 150마이크론미만)미만이다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅의 준결정 재료에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 20-80마이크론이기 때문에, 형성된 상기 코팅(100)이 비교적 치밀하고 표면 거칠기가 비교적 낮다. 본 발명의 일부 특정 실시예에서, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 20마이크론, 40마이크론, 60마이크론, 80마이크론 등일 수 있다. 따라서, 상기 코팅(100)의 비점착성이 한층 더 향상된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 하층을 형성하는 상기 하위 코팅(101b, ···, 101c, 101d)의 준결정 재료에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150-300마이크론 또는 80-150마이크론(또는, 하층의 상기 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150-300마이크론 또는 80-150마이크론)이다. 본 발명의 일부 특정 실시예에서, 하층을 형성하는 상기 하위 코팅(101b, ···, 101c, 101d)의 준결정 재료의 입자 크기는 80마이크론, 100마이크론, 120마이크론, 150마이크론, 180마이크론, 210마이크론, 240마이크론, 270마이크론, 300마이크론 등일 수 있다. 따라서, 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료의 낭비를 방지하는 동시에 제조 원가를 대폭 감소시킨다.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 코팅(100)은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되는 제1 하위 코팅(110)및 제2 하위 코팅(120)을 포함하며, 상기 제1 하위 코팅(110)을 형성하는 준결정 재료(또는, 제1 하위 코팅(110)의 준결정 재료)에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150-300마이크론 또는 80-150마이크론이며, 상기 제2 하위 코팅(120)을 형성하는 준결정 재료(또는, 제2 하위 코팅(120)의 준결정 재료)에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기는 20-150마이크론이며, 보다 추가적으로, 20-80마이크론일 수 있다. 본 발명의 일부 특정 실시예에서, 상기 제1 하위 코팅(110)을 형성하는 준결정 재료의 입자 크기는 150마이크론, 180마이크론, 210마이크론, 240마이크론, 270마이크론, 300마이크론 등일 수 있으며, 상기 제2 하위 코팅(120)을 형성하는 준결정 재료의 입자 크기는 20마이크론, 50마이크론, 80마이크론, 110마이크론, 150마이크론 등일 수 있다. 따라서, 형성된 상기 코팅(100)의 비점착성이 우수하고 제조 원가가 저렴하며, 제조 공정이 간단하고 산업화가 용이하며, 특히 조리 장치에 적합하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 코팅(100)의 두께는 20-200마이크론일 수 있다. 본 발명의 일부 특정 실시예에서, 상기 코팅(100)의 두께는 20마이크론, 40마이크론, 60마이크론, 80마이크론, 100마이크론, 120마이크론, 140마이크론, 160마이크론, 180마이크론, 200마이크론 등일 수 있다. 따라서, 상기 코팅(100)의 두께가 적합하기 때문에, 비교적 우수한 비점착성을 확보할 뿐만 아니라, 내마모성 및 경도를 확보하며, 동시에 코팅의 열전도가 지나치게 빠르지 않으므로 해당 코팅은 조리 장치에 특히 적합하고, 재료의 낭비를 방지할 뿐만 아니라, 원가가 저렴하고, 산업화가 용이하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 코팅(100)의 상부 표면의 표면 거칠기가 2마이크론미만이다. 본 발명의 일부 특정 실시예에서, 상기 코팅(100)의 상부 표면의 표면 거칠기는 0.5마이크론, 1마이크론, 1.5마이크론 등일 수 있다. 따라서, 상기 코팅(100)의 상부 표면의 표면 거칠기가 비교적 작기 때문에, 상기 코팅(100)이 더욱 우수한 비점착성을 추가적으로 가지며, 또한, 거칠기가 너무 크면 조리물질이 틈새에 침적되어 장기적인 사용 중에 코팅의 비점착성을 저하시키고 사용 효과에 영향을 미친다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 재료의 종류, 조성 및 비율은 특별히 제한되지 않으며, 요구 사항에 부합되는 조건에서, 당업자는 필요에 따라 유연하게 선택할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 비점착 코팅을 형성하는 재료는 알루미늄, 철, 구리, 크롬, 티타늄, 니켈 및 지르코늄 중의 적어도 2가지를 포함하며, 상기 비점착 코팅을 형성하는 재료는 Al-Cu-Fe합금, Al-Cu-Fe-Cr합금, Ti-Fe합금 또는 Ti-Ni-Zr합금을 포함하며; 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 준결정 재료는 Al-Cu-Fe-Cr준결정 재료일 수 있고, 상기 준결정 재료에서 Al(알루미늄), Cu(구리), Fe(철), Cr(크롬)사이의 원자 수량의 비율은(60-70):(15-25):(5-15):(5-15)일 수 있다. 따라서, 재료의 출처가 다양하고 원가가 저렴하며, 산업화가 용이하고 비교적 높은 함량의 준결정을 얻을 수 있으며, 높은 경도 및 내마모성의 특성을 갖고, 비점착성이 우수하다.

발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅(100)의 준결정 재료의 함량은 20%-90%일 수 있는데, 예를 들어, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 등일 수 있다. 따라서, 상기 코팅의 비점착성이 한층 더 향상되고, 원가가 저렴하고 제조 공정이 간단하며, 산업화가 용이하고, 상기 코팅(100)의 비점착성을 한층 더 향상시키는 동시에 최종으로 얻어지는 코팅의 준결정 함량이 비교적 높다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 재료는 20면체 또는 30면체의 미세 구조를 가지며, 상기 최상층의 준결정 코팅은 요철 구조를 갖는다. 따라서, 상기 준결정 재료 표면에 의해 형성된 준결정 코팅은 높은 경도와 높은 내마모성의 특성을 가지며, 소수성과 비점착성이 모두 비교적 우수하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 재료의 원자가 전자 농도는 1.5-2.5일 수 있다. 또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 준결정 재료의 원자가 전자 농도는 1.6-1.86일 수 있다. 본 발명의 일부 특정 실시예에서, 상기 준결정 재료의 원자가 전자 농도는 1.6, 1.7, 1.8, 1.86 등일 수 있다. 따라서, 공장에서 재료 배합 시, 합금의 원자가 전자 농도가 해당 범위에 속하는 경우, 제조된 코팅의 준결정 함량이 비교적 높다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅(100)의 공극율은 0.1%-20%일 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 코팅(100)의 공극율은 0.1%, 0.5%, 2%, 5%, 10%, 20% 등일 수 있다. 따라서, 상기 코팅(100)의 공극율이 비교적 작기 때문에, 상기 코팅(100)의 접촉각이 비교적 크고, 상기 코팅(100)의 비점착성이 한층 더 향상되며; 또한, 상기 코팅(100)의 공극율 범위가 적절하기 때문에, 코팅(100)의 응력 집중을 감소시킬 수 있는 합리한 공극을 가질 뿐만 아니라 코팅(100)에 균열이 발생하는 것을 방지하고, 공극이 너무 많아 코팅의 경도 및 내마모성을 저하시킴으로써 코팅(100)의 내구성에 영향을 미치는 상황을 방지한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅의 열전도율은 0.1-3 W/m·K일 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 코팅(100)의 열전도율은 0.1 W/m·K, 0.2 W/m·K, 0.5 W/m·K, 1 W/m·K, 2 W/m·K, 3 W/m·K등일 수 있다. 따라서, 상기 코팅(100)의 열전도율이 비교적 적절하기 때문에, 상기 코팅(100)이 조리 장치에 특히 적합하며, 조리 장치를 사용하여 조리할 때, 열량이 조리 장치의 표면에 균일하게 분포되어 열량의 전달이 지나치게 빨라 냄비 바닥에 달라붙거나 끈적임이 발생하는 것을 방지하며, 조리 효과가 우수하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 코팅 중의 산소 함량이 10at%미만이기 때문에, 코팅이 높은 함량의 준결정을 포함하고 더욱 우수한 비점착성을 갖도록 보증하며; 본 발명의 일부 실시예에서, 코팅 중의 산소 함량은 4~7at%이다. 따라서, 코팅 중의 금속 원소가 산화되는 것을 한층 더 방지하여 코팅 중의 준결정 함량을 증가하며, 만일 산소 함량이 4at%미만이면, 준결정 함량의 증가가 현저하지 못하고 제조 난이도를 증가시키며 제조 원가를 증가시킨다. 여기서, “at%”는 원자 백분율을 지칭한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제조 과정 또는 사용 과정에서, 불가피하게 산소가 코팅에 혼입하게 되는데, 코팅 중의 원소의 총 수량을 기준으로, 코팅 중의 산소의 함량은 10at%미만이며, 바람직하게는, 상기 코팅 중의 산소 함량은 4~7at%이다. 이 경우, 코팅 중의 산소 함량이 비교적 작기 때문에, 코팅 중의 금속 원소의 함량을 증가시키며, 이때 코팅과 금속 기재 사이의 금속 결합은 코팅과 금속 기재 사이의 결합력을 증가시킬 수 있고; 또한, 만일 산소 함량이 너무 높으면, 산소와 다른 금속 원소의 결합을 증가하여 코팅 중의 결정상의 유형을 개변하여 코팅에서 준결정상이 형성되지 못하게 함으로써, 코팅의 비점착성, 내식성 및 경도를 대폭 저하시킨다.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 상기 하위 코팅은 복수의 서브 코팅을 더 포함할 수 있다. 하위 코팅(101a)의 경우를 예를 들면, 하위 코팅(101a)은 서브 코팅(1011a, 1011b, ···, 1011c, 1011d)을 포함할 수 있다. 여기서, 도 3은 단지 상기 하위 코팅(101a)의 구조에 대한 예시적인 설명에 불과하며, 그 어떤 방식으로도 상기 하위 코팅(101a)중의 서브 코팅의 수량을 한정하지 않는다. 따라서, 각각의 상기 하위 코팅은 형성되는 코팅(100)의 두께가 비교적 두꺼워져 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료가 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료로 형성된 하위 코팅의 틈새에 충전되는 것을 방지하고, 상층의 하위 코팅 중의 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료가 비점착성을 충분히 발휘하여 상기 코팅(100)의 비점착성을 한층 더 향상시키도록 복수의 상기 서브 코팅을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 각각의 상기 하위 코팅이 포함할 수 있는 상기 서브 코팅의 수량은 5-10개이다. 본 발명의 일부 특정 실시예에서, 상기 서브 코팅의 수량은 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개일 수 있다. 따라서, 형성된 각각의 상기 하위 코팅의 두께가 적절하여 비교적 우수한 비점착성능을 확보하는 동시에, 재료의 낭비를 방지하고 제조 원가가 저렴하며 산업화가 용이하다.

본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 전술한 코팅(100)의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 방법은,

S1: 분사를 통해, 아래에서 위로 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 코팅(101d, 101c, ···, 101b, 101a)을 형성하며; 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기는 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기보다 크다. 형성된 상기 코팅(100)의 구조도는 도 1을 참조할 수 있다. 본 발명자는 해당 방법이 조작이 간편하고 용이하게 구현할 수 있으며, 산업화 생산이 용이하고 제조된 코팅(100)의 비점착성이 우수하며, 원가가 저렴하고, 제조 공정이 간단하며, 특히 조리 장치에 적합하다는 사실을 발견했다.

또는,

S1: 분사를 통해, 아래에서 위로 순차적으로 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 코팅(101d, 101c, ···, 101b, 101a)을 형성하며; 여기서, 적어도 두개의 상기 하위 코팅(101a, 101b, ···, 101c, 101d)을 형성하는 준결정 재료의 입자 크기가 서로 다르고, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다. 형성된 상기 코팅(100)의 구조도는 도 1를 참조할 수 있다. 본 발명자는 상기 방법이 조작이 간편하고 구현이 용이하며, 산업화가 용이하고 제조된 코팅(100)의 비점착성이 우수하며, 원가가 저렴하고, 제조 공정이 간단하며, 특히 조리 장치에 적합하다는 사실을 발견하였다.

본 발명의 실시예에 따르면, 바람직하게는, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다. 여기서, 가장 작다는 뜻은, 복수의 상기 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료에서, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다는 뜻을 의미한다. 전술한 내용에 따르면, 다음과 같이 표현할 수도 있다. 즉: 복수의 상기 하위 코팅에서, 최상층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작다. 이 경우, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작기 때문에, 최상층의 상기 하위 코팅이 더욱 치밀하여 상기 코팅의 비점착성을 한층 더 향상시킬 수 있고, 큰 입자 크기의 준결정 재료와 작은 입자 크기의 준결정 재료가 서로 조합되어 상기 코팅의 내마모성과 비점착성이 더욱 우수하고 특히 조리 장치에 적합하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 바람직하게는, 최하층을 형성하는 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 크다. 여기서 가장 크다는 뜻은, 복수의 상기 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료에서 최하층을 형성하는 상기 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 크다는 뜻을 의미한다. 전술한 내용에 따르면, 다음과 같이 표현할 수도 있다. 즉: 복수의 상기 하위 코팅에서, 최하층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 크다. 이 경우, 최하층을 형성하는 상기 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 크기 때문에, 코팅과 기재가 더욱 강력한 결합력을 가지고 공극율을 한층 더 증가할 수 있어, 열전도율을 한층 더 감소시킴으로써, 기재의 열전도가 더욱 균일하도록 하여 국부 과열 현상을 한층 더 감소시키고 냄비에 달라붙는 현상을 추가적으로 방지한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 재료의 제조 방법은 특별히 제한되지 않으며, 요구 사항에 부합되는 조건에서, 당업자는 필요에 따라 유연하게 선택할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 준결정 재료의 제조 방법은 분무화 분말 제조 방법일 수 있으며, 상기 분무화 분말 제조의 구체적인 공정에 대해서는 특별히 제한되지 않으며, 당업자는 필요에 따라 유연하게 선택할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 합금 잉곳을 1000-1200℃에서 액체로 용융시킨 후, 빠르게 움직이는 유체(분무 매체)로 충격하거나 또는 다른 방식으로 상기 용융된 액체를 미세한 방울로 파쇄하여 고체 분말로 응축시킨다. 따라서, 공정이 성숙되고, 조작이 용이하며, 산업화 생산이 용이하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 분사 시 분말 추출 속도를 향상시키기 위해, 준결정 분말을 기재 표면에 분사하기 전에 준결정 분말을 구형화하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 따라서, 후속 단계에서 분사 시, 준결정 분말의 분말 추출 속도를 향상시키는데 유리하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기재 위에서 준결정 분말의 부착력을 향상하기 위해, 분사하기 전에 기재 표면을 청소하는 단계;를 더 포함할 수 있으며, 청소하는 구체적인 방법에 대해서는 특별히 제한하지 않으며, 기재 표면의 얼룩, 기름 얼룩 또는 녹 등을 깨끗하게 청소하여 분사할 수 있는 요구 사항을 충족하면 된다. 본 발명의 실시예에서, 알코올, 트리클로로 에틸렌 또는 순수 및 초음파 등 방식을 사용하여 기재 표면을 청소하고 건조할 수 있으며, 분사하기 전에 기재 표면에 녹 등 이 존재하지 않아야 하며, 이와 같이 청소 후에 분사하면 기재 위에서 준결정 분말의 부착력을 대폭 향상할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 기재 위에서 준결정 분말의 부착력을 한층 더 향상하고 준결정 코팅의 사용 수명을 향상시키기 위해, 상기 청소 단계 후에 기재 표면에 대해 샌딩 처리를 수행하여 기재 표면을 거칠게 만들 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 준결정의 고유한 취성과 낮은 접착력 특성으로 인해, 저온 분사(예를 들어, 냉간 분사)를 통해 특성이 우수한 준결정을 제조하기 어렵다. 따라서, 본 발명은 고온 분사, 즉, 준결정 분말을 용융 또는 반 용융 상태로 가열한 후에 고속으로 기재 표면에 분사하여 튼튼히 부착되는 코팅을 형성하는 방식을 사용하며, 상기 분사의 유형은 플라즈마 분사, 아크 분사, 화염 분사 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 조작이 간단하고 구현이 용이하며, 산업화가 용이하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 분사의 공정 조건은 출력30-50 kw, 주 가스 유량50-60 L/min, 보조 가스 유량20-30 L/min, 분말 공급 속도 15-20 g/min를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 특정 실시예에서, 상기 출력은 30 kw, 40 kw, 50 kw 등일 수 있으며; 상기 주 가스 유량은 50 L/min, 55 L/min, 60 L/min등일 수 있으며; 상기 보조 가스 유량은 20 L/min, 25 L/min, 30 L/min등일 수 있으며; 상기 분말 공급 속도는 15 g/min, 16 g/min, 17 g/min, 18 g/min, 19 g/min, 20 g/min등일 수 있다. 따라서, 적절한 두께를 가지며 특성이 우수한 코팅(100)을 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, S1의 분사 단계 후에 다음 단계를 더 포함할 수 있다. 즉:

S2: 코팅을 어닐링한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 코팅의 품질을 확보하는 기초에서 준결정 재료의 함량이 비교적 높은 코팅을 얻기 위해, 어닐링 온도는 600℃-800℃, 예를 들어, 600℃, 650℃, 700℃, 750℃ 또는 800℃일 수 있다. 상기 온도 범위에서 어닐링하면 코팅 중의 분사 변환으로 인한 비정질상이 고온에서 다시 준결정으로 변환될 뿐만 아니라, 코팅 중의 준결정 시드 결정이 준결정 입자로 성장하고, 동시에 코팅의 품질에 영향을 미치지 않으며; 만일 온도가 600℃미만이면, 비정질상을 준결정으로 변환하기에 충분하지 못하지만, 어닐링 전의 코팅에 비해, 코팅 중의 준결정 함량이 향상되며; 만일 온도가 800℃를 초과하면, 코팅 중의 준결정 재료의 함량이 대폭 제고되지만, 어닐링 과정에서 지나치게 높은 온도에 의해 코팅에 높은 열응력이 발생되고, 이러한 지나치게 높은 열응력은 코팅의 균열을 초래하고 비점착성이 상대적으로 열악하게 하여 품질과 사용 특성에 영향을 미친다.

본 발명의 실시예에 따르면, 코팅 중에 산화되기 쉬운 금속 원소(예를 들어, 알루미늄)가 포함되기 때문에, 진공 또는 보호 분위기(예를 들어, 질소 또는 아르곤)에서 어닐링할 수 있다. 따라서, 어닐링 과정에 알루미늄 등 산화되기 쉬운 금속 원소가 산화되지 않도록 보호함으로써, 코팅 중의 준결정 재료의 함량을 한층 제고한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용 특성이 가장 바람직하고 준결정 재료의 함량이 비교적 높은 코팅을 얻기 위해, 어닐링 조건은 가열 속도 5~100℃/min, 예를 들어, 5℃/min, 10℃/min, 20℃/min, 30℃/min, 40℃/min, 50℃/min, 60℃/min, 70℃/min, 80℃/min, 90℃/min 또는 100℃/min, 보온 시간 0.5~10시간, 예를 들어, 0.5시간, 1시간, 3시간, 5시간, 7시간, 9시간 또는 10시간, 냉각 속도 5~100℃/min, 예를 들어, 5℃/min, 10℃/min, 20℃/min, 30℃/min, 40℃/min, 50℃/min, 60℃/min, 70℃/min, 80℃/min, 90℃/min 또는 100℃/min, 200~300℃로 냉각, 예를 들어, 200℃, 230℃, 250℃, 270℃ 또는 300℃로 냉각한 후, 그 다음에 노냉으로 실온까지 냉각한다. 따라서, 최대한 가능하게 코팅 중의 준결정 재료의 함량을 제고함으로써, 코팅의 비점착성을 최대한 가능하게 향상시키며, 또한, 만일 가열 속도 또는 냉각 속도가 너무 낮으면, 공정 시간을 연장시키고; 만일 가열 속도 또는 냉각 속도가 너무 빠르면, 균열 발생 등 코팅의 품질에 영향을 미치게 되며; 만일 보온 시간이 너무 짧으면, 비정질상이 준결정으로 충분히 변환되지 못하거나 또는 시드 결정이 결정 입자로 완전히 성장되지 못하며; 만일 보온 시간이 너무 길면, 코팅의 균열을 초래할 가능성이 크다.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, S1의 분사 단계 후에, 다음 단계를 더 포함할 수 있다. 즉:

S3: 코팅을 연마한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 코팅(100)의 상부 표면의 표면 거칠기는 2마이크론미만이다. 본 발명의 일부 특정 실시예에서, 상기 코팅(100)의 상부 표면의 표면 거칠기는 0.5마이크론, 1마이크론, 1.5마이크론 등일 수 있다. 따라서, 상기 코팅(100)의 상부 표면의 표면 거칠기가 비교적 낮기 때문에, 상기 코팅(100)이 보다 우수한 비점착성을 갖는다.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, S1의 분사 단계 후에, 코팅을 어닐링(S2)하는 단계도 포함하고, 코팅을 연마(S3)하는 단계도 포함할 수 있으며, 코팅을 어닐링하는 단계 및 코팅을 연마하는 단계는 모두 전술한 바와 같으며, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 코팅을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며, 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 코팅을 포함하며, 적어도 하나의 상기 하위 코팅에서 상기 준결정 재료의 공극율은 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 공극율보다 크다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어 구체적으로, 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 공극율이 하위 코팅(101c)의 준결정 재료의 공극율 보다 크고, 각각의 하위 코팅의 준결정 재료의 공극율은 서로 독립되어 서로 영향을 미치지 않으며, 하위 코팅(101a, 101b)의 준결정 재료의 공극율은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명자는 다음과 같은 사실을 발견했다. 즉: 상기 코팅의 하층의 공극율이 상층의 공극율보다 크며, 하층의 공극율이 비교적 크기 때문에, 하위 코팅의 열전도율을 감소시킴으로써 기재의 열전도가 더욱 균일하고, 국부 과열 현상을 한층 더 감소시키고 냄비에 달라붙는 현상을 추가적으로 방지하며; 상층의 공극율이 비교적 작기 때문에, 보다 더 치밀한 하위 코팅을 얻을 수 있어 초 소수성 구조를 형성하고 응력 집중을 감소시킬 수 있으며, 코팅의 균열이 거의 발생하지 않고, 준결정 코팅의 경도가 비교적 크고 마찰 계수가 비교적 낮으며, 내마모성, 내식성을 가지며 비교적 바람직한 비점착성을 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 상기 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료에서, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅(101a)의 준결정 재료의 공극율이 가장 작다. 따라서, 최상층을 형성하는 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 공극율이 가장 작기 때문에, 하위 코팅의 열전도율을 한층 더 감소시킴으로써, 기재의 열전도가 한층 더 균일해지고, 국부 과열 현상을 감소시키며 냄비에 달라붙는 것을 방지한다.

본 발명의 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 상기 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료에서, 최하층을 형성하는 상기 하위 코팅(101d)의 준결정 재료의 공극율이 가장 크다. 따라서, 최하층을 형성하는 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 공극율이 가장 크기 때문에, 한층 더 치밀한 하위 코팅을 얻을 수 있어 초 소수성 구조를 추가적으로 형성하고 응력 집중을 감소시킬 수 있으며, 코팅의 균열이 거의 발생하지 않고, 준결정 코팅의 경도가 비교적 크고 마찰 계수가 비교적 낮으며, 내마모성, 내식성을 가지며 비교적 바람직한 비점착성을 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 아래에서 위로 상기 하위 코팅(101d, 101c, ···, 101b, 101a)을 형성하는 준결정 재료의 공극율의 구배가 감소된다. 따라서, 아래에서 위로 상기 하위 코팅(101d, 101c, ···, 101b, 101a)을 형성하는 준결정 재료의 공극율의 구배가 감소되기 때문에, 하위 코팅의 열전도율을 한층 더 감소시킴으로써, 기재의 열전도가 한층 더 균일해지고, 국부 과열 현상을 감소시키며 냄비에 달라붙는 것을 방지하며; 또한, 보다 더 치밀한 하위 코팅을 얻을 수 있어 초 소수성 구조를 형성하고 응력 집중을 감소시킬 수 있으며, 코팅의 균열이 거의 발생하지 않고, 준결정 코팅의 경도가 비교적 크고 마찰 계수가 비교적 낮으며, 내마모성, 내식성을 가지며 비교적 바람직한 비점착성을 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다른 준결정 코팅 형성 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다. 즉:

S100: 1차 코팅을 형성; 또는, 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 사용하여 기재 위에 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅을 형성함으로써, 1차 코팅을 얻는다.

해당 단계에서, 준결정성 분말을 사용하여 기재에 1차 코팅을 형성한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 당업자들이 숙지하는 임의의 방법을 통해 준결정성 분말을 사용하여 기재에 1차 코팅을 형성할 수 있다.

S200: 어닐링 처리; 또는, 상기 1차 코팅을 어닐링하여 복수의 하위 코팅을 포함하는 상기 코팅을 얻으며, 여기서, 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기는 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기보다 크다.

해당 단계에서, 1차 코팅을 어닐링하여 코팅을 얻는다. 본 발명자는 기재에 1차 코팅을 형성하는 과정에 준결정성 분말의 적어도 일부분 준결정이 비정질상으로 변환된다는 사실을 발견하였다. 따라서, 1차 코팅을 어닐링하여 1차 코팅 중의 준결정 시드 결정이 다시 준결정으로 변환되게 함으로써, 얻어지는 코팅 중의 준결정 함량을 향상시킨다.

본 발명의 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 얻어진 코팅(100)은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며, 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 코팅(101d, 101c, ···, 101b, 101a)을 포함하며, 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기보다 크다. 따라서, 먼저 상기 코팅(100)의 하층에 입자의 입자 크기가 비교적 큰 준결정 재료를 형성하고, 계속하여 상기 코팅(100)의 상층에 입자의 입자 크기가 비교적 작은 준결정 재료를 형성하면 해당 코팅(100)의 비점착성이 우수하고 비용이 저렴하며 제조 공정이 간단하고 산업화가 용이하며 특히 조리 장치에 적합하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 어닐링은 불활성 가스 분위기 또는 진공에서 수행되며, 상기 어닐링 온도는 600~800℃이다. 예를 들어, 600℃, 650℃, 700℃, 750℃ 또는 800℃일 수 있다. 따라서, 상기 온도 범위에서 어닐링하면 1차 코팅 중의 비정질상이 고온에서 다시 준결정으로 변환될 뿐만 아니라, 1차 코팅 중의 준결정 시드 결정이 준결정 입자로 성장하며, 동시에 코팅의 품질에 영향을 미치지 않으며; 만일 온도가 600℃미만이면, 비정질상을 준결정으로 변환하기에 충분하지 못하지만, 어닐링 전의 1차 코팅에 비해, 코팅 중의 준결정 함량이 향상되며; 만일 온도가 800℃를 초과하면, 1차 코팅 중의 준결정 재료의 함량이 대폭 제고되지만, 어닐링 과정에서 지나치게 높은 온도에 의해 코팅에 높은 열응력이 발생되고, 이러한 지나치게 높은 열응력은 코팅의 균열을 초래하고 비점착성이 상대적으로 열악하게 하여 품질과 사용 특성에 영향을 미친다.

본 발명의 실시예에 따르면, 1차 코팅 중에 산화되기 쉬운 금속 원소(예를 들어, 알루미늄)가 포함되기 때문에, 진공 또는 보호 분위기(예를 들어, 질소 또는 아르곤)에서 어닐링할 수 있다. 따라서, 어닐링 과정에 알루미늄 등 산화되기 쉬운 금속 원소가 산화되지 않도록 보호함으로써, 코팅 중의 준결정 재료의 함량을 한층 제고한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 어닐링 후, 코팅 중의 산소 함량이 10at%미만이기 때문에, 코팅이 높은 함량의 준결정을 포함하고 더욱 우수한 비점착성을 갖도록 보증하며; 본 발명의 일부 실시예에서, 코팅 중의 산소 함량은 4~7at%이다. 따라서, 코팅 중의 금속 원소가 산화되는 것을 한층 더 방지하여 코팅 중의 준결정 함량을 증가하며, 만일 산소 함량이 4at%미만이면, 준결정 함량의 증가가 현저하지 못하고 제조 난이도를 증가시키며 제조 원가를 증가시킨다. 여기서, “at%”는 원자 백분율을 지칭한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용 특성이 가장 바람직하고 준결정 재료의 함량이 비교적 높은 코팅을 얻기 위해, 어닐링 조건은 가열 속도 5~100℃/min, 예를 들어, 5℃/min, 10℃/min, 20℃/min, 30℃/min, 40℃/min, 50℃/min, 60℃/min, 70℃/min, 80℃/min, 90℃/min 또는 100℃/min, 보온 시간 0.5~10시간, 예를 들어, 0.5시간, 1시간, 3시간, 5시간, 7시간, 9시간 또는 10시간, 냉각 속도 5~100℃/min, 예를 들어, 5℃/min, 10℃/min, 20℃/min, 30℃/min, 40℃/min, 50℃/min, 60℃/min, 70℃/min, 80℃/min, 90℃/min 또는 100℃/min, 200~300℃로 냉각, 예를 들어, 200℃, 230℃, 250℃, 270℃ 또는 300℃로 냉각한 후, 그 다음에 노냉으로 실온까지 냉각한다. 따라서, 최대한 가능하게 1차 코팅 중의 준결정 재료의 함량을 제고함으로써, 코팅의 비점착성을 최대한 가능하게 향상시키며, 또한, 만일 가열 속도 또는 냉각 속도가 너무 낮으면, 공정 시간을 연장시키고; 만일 가열 속도 또는 냉각 속도가 너무 빠르면, 균열이 발생하는 등 코팅의 품질에 영향을 미치게 되며; 만일 보온 시간이 너무 짧으면, 비정질상이 준결정으로 충분히 변환되지 못하거나 또는 시드 결정이 결정 입자로 완전히 성장되지 못하게 되지만, 어닐링하지 않은 코팅에 비해, 코팅 중의 준결정 함량이 어느 정도 향상되며; 만일 보온 시간이 너무 길면, 코팅의 균열을 초래할 가능성이 크다.

본 발명의 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, S100단계 전에 다음 단계를 더 포함한다. 즉:

S10: 분말 제조 처리.

해당 단계에서, 준결정 합금 잉곳에 대해 분말 제조 처리를 수행하여 준결정 합금 분말을 얻는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 합금 잉곳은 알루미늄재, 구리재, 철재, 크롬재 중의 적어도 하나를 포함하는 혼합물에 대해 제련 처리함으로써 형성된다. 따라서, 얻어진 준결정 합금 잉곳이 후속 단계에서 코팅을 형성하기에 더 적합하다.

본 발명의 실시예에서, 원자 백분율을 기준으로, 상기 혼합물에 알루미늄 60~70%, 구리 10~25%, 철 5~15%, 크롬 5~15%가 포함된다. 또는, 상기 혼합물에서 암루미늄, 구리, 철 및 크롬의 원자 백분율은 각각 알루미늄 60~70%, 구리 10~25%, 철 5~15% 및 크롬 5~15%라고 표현할 수 있다. 따라서, 준결정 함량이 비교적 높은 코팅을 얻을 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 알루미늄재는 순수 알루미늄이고, 상기 구리재는 순수 구리이고, 상기 철재는 순수 철이고, 상기 크롬재는 순수 크롬 또는 크롬 티타늄 합금이다. 본 발명자는 준결정 합금 잉곳을 제조하기 위한 크롬 재료로서 크롬 티타늄 합금을 사용하면, 다시 말하면, 준결정에 적절한 양의 티타늄을 첨가하면, 준결정 합금의 입계 부식 경향을 한층 더 감소시킬 수 있고, 내식성이 한층 더 향상된다는 사실을 발견하였다. 본 발명의 실시예에서, 상기 알루미늄, 구리, 철 및 크롬 재료는 모두 시중에서 구매할 수 있는 통상적인 제품이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 준결정 합금 잉곳을 준결정 합금 분말로 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업자는 필요에 따라 유연하게 선택할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 분무화 분말 제조 방법(atomization comminuting process)을 통해 준결정 합금 잉곳을 준결정 합금 분말로 제조할 수 있으며 이런 방식으로 제조된 준결정 합금 분말은 후속 공정에서 코팅을 형성하기에 더욱 적합하다.

S20: 체질한다.

해당 단계에서, 상기 준결정 합금 분말을 체질하여 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻는다.

또한, 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말은 제1 분말 및 제2 분말을 포함하며, 상기 제1 분말 입자의 입자 크기가 상기 제2 분말 입자의 입자 크기보다 작으며; 또는, 준결정 합금 분말에서 제1 분말 및 제2 분말을 선택한다고 표현할 수도 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 제1 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm미만이고, 제2 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm를 초과한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 입자 크기가 상기 코팅의 제조 요구 사항에 부합되지 않는 상기 준결정성 분말을 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 준결정 합금 분말로부터 선택하여 얻어진 제2 분말을 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용할 수 있다. 본 발명자는 제2 분말이 제1 분말에 비해 입도가 상대적으로 비교적 크기 때문에, 만일 제2 분말을 준결정 코팅의 제조에 직접 사용하면 준결정 코팅의 내식성에 비교적 큰 영향을 미친다는 사실을 발견하였다. 그러나, 제2 분말을 회수하여 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용하면 자원의 이용율을 현저히 제고할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 20 μm를 초과하고 제2 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 150 μm미만이 되도록, 상기 제1 분말 및 제2 분말에 대해 추가적으로 체질할 수 있다. 다시 말하면, 제1 분말 및 제2 분말을 추가적으로 체질함으로써, 제1 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기는 20 μm 내지 80 μm이고, 상기 제2 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기는 80 μm 내지 150 μm이다. 따라서, 제1 분말 및 제2 분말에 대해 추가적으로 분류하여 사용하기에 유리하다.

본 발명의 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, S100단계는 다음 단계를 추가적으로 포함한다. 즉:

S110: 제1 하위 1차 코팅을 형성한다.

해당 단계에서, 상기 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm 내지 150 μm인 제2 분말을 사용하여 기재에 제1 하위 1차 코팅을 형성한다.

S120: 제2 하위 1차 코팅을 형성한다.

해당 단계에서, 상기 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 20 μm 내지 80 μm인 제1 분말을 사용하여 제1 하위 1차 코팅의 기재와 멀리 떨어진 표면에 제2 하위 1차 코팅을 형성함으로써, 상기 제1 하위 1차 코팅 및 상기 제2 하위 1차 코팅을 포함하는 상기 1차 코팅을 얻는다.

본 발명자는 입도가 비교적 큰 준결정성 분말(즉, 제2 분말)을 직접 사용하여 코팅을 형성하면 코팅의 특성에 어느 정도 불리한 영향을 미치지만, 제2 분말을 사용하여 먼저 기재에 제1 하위 1차 코팅을 형성한 후, 계속하여 입도가 비교적 작은 준결정성 분말(즉, 제1 분말)을 사용하여 상기 제1 하위 1차 코팅에 외층, 즉 제2 하위 1차 코팅을 형성하면, 외층 코팅의 특성에 영향을 미치지 않는 전제하에 제2 분말을 효과저으로 이용함으로써, 자원의 이용율을 향상시킬 수 있다는 사실을 발견하였다. 또한, 제2 분말을 사용하여 형성된 제1 하위 1차 코팅이 일정한 공극율을 갖기 때문에, 코팅의 열전도율을 한층 감소시켜, 코팅이 형성된 기재 표면 온도가 더욱 균일해짐으로써, 코팅의 비점착성의 향상에도 어느 정도 유리하다. 그리고, 입도가 비교적 작은 제1 분말을 사용하여 제1 하위 1차 코팅 외부에 형성한 제2 하위 1차 코팅이 보다 높은 치밀도를 가지므로, 제1 하위 1차 코팅의 큰 공극율이 코팅에 대한 불리한 영향을 효과적으로 해소할 수 있다. 입자 크기가 20 μm미만이거나 또는 150 μm를 초과하는 준결정성 분말은 회수하여 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 하위 1차 코팅 및 제2 하위 1차 코팅은 분사 방법을 통해 형성된다. 다른 일부 실시예에서, 제1 하위 1차 코팅 및 제2 하위 1차 코팅은 용융 분사, 물리적 기상 증착 방법을 통해 형성될 수도 있다. 바람직하게는, 상기 제1 하위 1차 코팅 및 제2 하위 1차 코팅은 플라즈마 분사 방법을 통해 형성된다. 따라서, 기재에 제1 하위 1차 코팅 및 제2 하위 1차 코팅을 효과적으로 형성할 수 있으며, 공정이 성숙되고 조작이 용이하며, 산업화 생산이 용이하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마 분사 방법은 아크 전력 25~50 kW, 아크 전압 40~50 V 의 조건을 포함한다. 따라서, 더욱 바람직한 특성을 갖는 제1 하위 1차 코팅 및 제2 하위 1차 코팅을 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 코팅 형성 방법은 단계(2)후에 다음 단계를 더 포함한다. 즉:

S300: 연마 처리.

해당 단계에서, 코팅을 연마한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 수동 또는 기계적 방식으로 코팅을 연마할 수 있으며, 얻어지는 코팅의 거칠기는 Ra=0.08~1.25 μm로서 코팅의 외관을 한층 더 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 상기 실시예의 코팅 형성 방법을 수행하는 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 시스템은 분사 장치(10)또는 어닐링 장치(20)를 포함한다. 상기 분사 장치(10)는 준결정성 분말을 기재 표면에 분사하여 1차 코팅을 얻기 위해 사용되며; 어닐링 장치(20)는 상기 1차 코팅을 어닐링하여 코팅을 얻기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예의 코팅 형성 시스템은 먼저 분사 장치를 사용하여 준결정성 분말을 기재 표면에 분사하여 기재 표면에 1차 코팅을 형성한다. 그 다음에, 어닐링 장치를 사용하여 1차 코팅을 어닐링하여 1차 코팅 중의 준결정 시드 결정이 준결정으로 변환되게 함으로써, 코팅 중의 준결정 함량을 한층 더 증가시킨다. 이렇게 형성된 코팅은 높은 경도, 낮은 마찰 계수, 내마모성, 내식성 등과 같은 우수한 표면 특성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 코팅 형성 시스템은 상기 장점을 갖는 코팅을 효과적으로 얻을 수 있는 동시에, 제조 원가가 저렴한 장점을 갖는다.

이하, 도 12 내지 도 16을 결부하여, 본 발명의 실시예에 따른 코팅 형성 시스템에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 분사 장치(10)는 준결정성 분말을 기재 표면에 분사하여 1차 코팅을 얻기 위해 사용된다. 본 발명의 실시예에서, 당업자가 숙지하는 임의의 방법에 의해 준결정성 분말을 사용하여 기재에 1차 코팅을 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 어닐링 장치(20)는 분사 장치(10)와 연결되고, 1차 코팅을 어닐링하여 코팅을 얻기 위해 사용된다. 본 발명자는 기재에 1차 코팅을 형성하는 과정에 준결정성 분말의 적어도 일부분 준결정이 비정질상으로 변환된다는 사실을 발견하였다. 따라서, 1차 코팅을 어닐링하여 1차 코팅 중의 준결정 시드 결정이 다시 준결정으로 변환되게 함으로써, 얻어지는 코팅 중의 준결정 함량을 향상시킨다.

본 발명의 실시예에 따르면, 어닐링은 불활성 가스 분위기 또는 진공에서 수행되며, 상기 어닐링 온도는 600~800℃이다. 예를 들어, 600℃, 650℃, 700℃, 750℃ 또는 800℃일 수 있다. 따라서, 상기 온도 범위에서 어닐링하면 1차 코팅 중의 비정질상이 고온에서 다시 준결정으로 변환될 뿐만 아니라, 1차 코팅 중의 준결정 시드 결정이 준결정 입자로 성장하며, 동시에 코팅의 품질에 영향을 미치지 않으며; 만일 온도가 600℃미만이면, 비정질상을 준결정으로 변환하기에 충분하지 못하지만, 어닐링 전의 1차 코팅에 비해, 코팅 중의 준결정 함량이 향상되며; 만일 온도가 800℃를 초과하면, 1차 코팅 중의 준결정 재료의 함량이 대폭 제고되지만, 어닐링 과정에서 지나치게 높은 온도에 의해 코팅에 높은 열응력이 발생되고, 이러한 지나치게 높은 열응력은 코팅의 균열을 초래하여 품질과 사용 특성에 중대한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 코팅의 비점착성에도 영향을 미친다.

본 발명의 일부 실시예에서, 어닐링 후, 코팅 중의 산소 함량이 10at%미만이기 때문에, 코팅이 높은 함량의 준결정을 포함하고 더욱 우수한 비점착성을 갖도록 보증하며; 본 발명의 일부 실시예에서, 코팅 중의 산소 함량은 4~7at%이다. 따라서, 코팅 중의 금속 원소가 산화되는 것을 한층 더 방지하여 코팅 중의 준결정 함량을 증가하며, 만일 산소 함량이 4at%미만이면, 준결정 함량의 증가가 현저하지 못하고 제조 공정의 난이도를 증가시키며 제조 원가를 증가시킨다. 여기서, “at%”는 원자 백분율을 지칭한다.

본 발명의 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 코팅 형성 시스템은 분말 제조 장치(1)및 체질 장치(2)를 더 포함한다. 분말 제조 장치(1)는 준결정 합금 잉곳에 대해 분말 제조 처리를 수행하여 준결정 합금 분말을 얻기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 분말 제조 장치(1)의 유형에 대해서는 특별히 제한하지 않으며, 당업자는 필요에 따라 유연하게 선택할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 분말 제조 장치(1)는 분무화 분말 제조 장치일 수 있으며, 이런 방식으로 제조된 준결정 합금 분말은 후속 공정에서 코팅을 형성하기에 더욱 적합하다.

본 발명의 실시예에서, 상기 알루미늄재는 순수 알루미늄이고, 상기 구리재는 순수 구리이고, 상기 철재는 순수 철이고, 상기 크롬재는 순수 크롬 또는 크롬 티타늄 합금이다. 크롬 티타늄 합금을 사용하여 준결정 합금 잉곳을 형성하는 경우, 준결정 합금 잉곳에 상응하게 티타늄 원소가 포함된다. 본 발명자는 준결정 합금 잉곳을 제조하기 위한 크롬 재료로서 크롬 티타늄 합금을 사용하면, 다시 말하면, 준결정에 적절한 양의 티타늄 원소를 첨가하면, 준결정 합금의 입계 부식 경향을 한층 더 감소시킬 수 있고, 내식성이 한층 더 향상된다는 사실을 발견하였다. 본 발명의 실시예에서, 상기 알루미늄, 구리, 철 및 크롬 재료는 모두 시중에서 구매할 수 있는 통상적인 제품이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 체질 장치(2)는 분말 제조 장치(1)및 분사 장치(10)와 연결되고, 체질 장치(2)는 준결정 합금 분말을 체질하여 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻기 위해 사용된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말은 제1 분말 및 제2 분말을 포함하며, 제1 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm미만이고, 제2 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm를 초과한다. 다음의 설명에서, 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말에 제1 분말 및 제2 분말이 포함되는 경우를 예를 들어 설명한다. 물론, 당업자는 본 발명의 시스템이 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 포함하는 제1 분말 및 제2 분말에 적용될 뿐만 아니라, 더욱 많은 복수의 상이한 입자 크기를 포함하는 준결정성 분말에도 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 분사 장치는 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 사용하여 기재에 1차 코팅을 형성하기 위해 사용되는데, 구체적으로, 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말은 전술한 제1 분말 및 제2 분말을 포함할 수 있다. 본 발명자는 제2 분말이 제1 분말에 비해 입도가 상대적으로 비교적 크기 때문에, 만일 제2 분말을 1차 코팅의 제조에 직접 사용하면 준결정 코팅의 내식성에 비교적 큰 영향을 미친다는 사실을 발견하였다. 그러나, 제2 분말을 회수하여 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용하면 자원의 이용율을 현저히 제고할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 코팅 형성 시스템은 제련 장치(40)를 더 포함한다. 제련 장치(40)는 분말 제조 장치와 연결되고, 알루미늄재, 구리재, 철재, 크롬재 중의 적어도 하나의 혼합물을 제련하여 준결정 합금 잉곳을 얻기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제련 장치(40)는 중주파 유도로일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 도 14에 도시된 바와 같이, 체질 장치(2)는 제1 체질 유닛(2-1), 제2 체질 유닛(2-2)및 제3 체질 유닛(2-3)을 포함하며, 제1 체질 유닛(2-1)에는 700메쉬 스크린이 설치되고, 제2 체질 유닛(2-2)에는 180메쉬 스크린이 설치되며, 제3 체질 유닛(2-3)에는 100메쉬 스크린이 설치된다. 따라서, 제1 내지 제3 체질 유닛을 조합하여 사용함으로써, 준결정 합금 분말을 체질하여 제1 분말 및 제2 분말을 얻으며, 제1 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 20 μm 내지 80 μm이고, 제2 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm 내지 150 μm이다. 동시에, 당업자는 제1 내지 제3 체질 유닛을 사용하여 체질하여 입자 크기가 20 μm미만인 분말과 입자 크기가 150 μm를 초과하는 분말을 얻을 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이며; 그리고, 당업자는 여기서 복수 그룹의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말에 제1 분말 및 제2 분말이 포함되는 경우를 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 체질 장치(2)는 상기 준결정 합금 분말을 체질하여 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻기 위해서도 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 도 15에 도시된 바와 같이, 분사 장치(10)는 제1 하위 1차 코팅 분사 유닛(11)및 제2 하위 1차 코팅 분사 유닛(12)을 포함하며, 제1 하위 1차 코팅 분사 유닛(11)은 상기 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm 내지 150 μm인 제2 분말을 사용하여 기재에 제1 하위 1차 코팅을 형성하기 위해 사용되고; 제2 하위 1차 코팅 분사 유닛(12)은 상기 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 20 μm 내지 80 μm인 제1 분말을 사용하여 제1 하위 1차 코팅의 기재와 멀리 떨어진 표면에 제2 하위 1차 코팅을 형성하기 위해 사용됨으로써, 상기 제1 하위 1차 코팅 및 상기 제2 하위 1차 코팅을 포함하는 상기 1차 코팅을 얻을 수 있다. 여기서, 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말에 제1 분말 및 제2 분말이 포함되는 경우를 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 분사 장치(10)는 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 사용하여 상기 기재에 상기 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅을 형성하기 위해서도 마찬가지로 적용될 수 있다. 본 발명자는 입도가 비교적 큰 준결정성 분말(즉, 제2 분말)을 직접 사용하여 코팅을 형성하면 코팅의 특성에 어느 정도 불리한 영향을 미치지만, 제2 분말을 사용하여 먼저 기재에 제1 하위 1차 코팅을 형성한 후, 계속하여 입도가 비교적 작은 준결정성 분말(즉, 제1 분말)을 사용하여 상기 제1 하위 1차 코팅에 외층, 즉 제2 하위 1차 코팅을 형성하면, 외층 코팅의 특성에 영향을 미치지 않는 전제하에 제2 분말을 효과저으로 이용함으로써, 자원의 이용율을 향상시킬 수 있다는 사실을 발견하였다. 또한, 제2 분말을 사용하여 형성된 제1 하위 1차 코팅이 일정한 공극율을 갖기 때문에, 코팅의 열전도율을 한층 감소시켜, 코팅이 형성된 기재 표면 온도가 더욱 균일해짐으로써, 코팅의 비점착성의 향상에도 어느 정도 유리하다. 그리고, 입도가 비교적 작은 제1 분말을 사용하여 제1 하위 1차 코팅 외부에 형성한 제2 하위 1차 코팅이 보다 높은 치밀도를 가지므로, 제1 하위 1차 코팅의 큰 공극율이 코팅에 대한 불리한 영향을 효과적으로 해소할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 체질 장치(2)는 제련 장치(40)와 연결될 수 있다. 따라서, 입자 크기가 20 μm미만이거나 또는 150 μm를 초과하는 준결정성 분말을 회수하여 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용할 수 있고, 입자 크기가 상기 코팅의 제조 요구 사항에 부합되지 않는 상기 준결정성 분말을 상기 제련 장치로 이송할 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 분사 장치(10)는 플라즈마 분사 장치일 수 있다. 따라서, 플라즈마 분사 장치를 사용하면 기재에 제1 하위 1차 코팅 및 제2 하위 1차 코팅을 효과적으로 형성할 수 있고, 공정이 성숙되고 조작이 간편하며, 산업화 생산이 용이하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마 분사 장치의 작업 조건은 아크 전력 25~50 kW, 아크 전압 40~50 V의 조건을 포함한다. 따라서, 더욱 바람직한 특성을 갖는 제1 하위 1차 코팅 및 제2 하위 1차 코팅을 형성할 수 있다.

[182] 본 발명의 실시예에 따르면, 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 코팅 형성 시스템은 연마 장치(50)를 더 포함한다. 연마 장치(50)는 어닐링 장치(20)와 연결되고, 코팅을 연마하기 위해 사용된다. 연마 장치(50)를 사용하여 준결정 코팅을 연마하면, 얻어지는 코팅의 거칠기가 Ra=0.08~1.25 μm로서 코팅의 외관을 한층 더 향상시킬 수 있다.

[183] 본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 준결정 코팅 형성 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은(1)준결정 합금 잉곳에 대해 분말 제조 처리를 수행하여 준결정 합금 분말을 얻는 단계;(2)상기 준결정 합금 분말을 체질하여 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻고, 입자 크기가 상기 코팅 제조의 요구 사항에 부합되지 않는 상기 준결정성 분말을 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용하는 단계(본 발명의 일부 실시예에서, 준결정 합금 분말로부터 제1 분말 및 제2 분말을 선택하며, 제1 분말은 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm미만이고, 제2 분말은 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm를 초과함); 및,(3)상기 제2 분말을 사용하여 기재에 바닥층(즉, 제1 하위 1차 코팅)을 형성하고, 상기 제1 분말을 사용하여 바닥층의 기재와 멀리 떨어진 표면에 코팅(즉, 제2 하위 1차 코팅)을 형성하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 실시예의 준결정 코팅 형성 방법에서, 먼저 준결정 합금 잉곳으로 준결정 합금 분말을 제조하고, 준결정 합금 분말을 체질하여 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm미만인 제1 분말을 사용하여 기재에 준결정 코팅을 형성한다. 상기 입자 크기의 제1 분말을 사용하여 형성된 준결정 코팅은 구조가 치밀하고 표면 거칠기가 낮으며, 높은 경도, 낮은 마찰 계수, 내마모성, 내식성 등과 같은 우수한 표면 특성을 가지며, 동시에 제조 원가가 낮은 장점을 갖는다.

이하, 본 발명의 실시예의 코팅 형성 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다. 즉:

(1)준결정 합금 잉곳에 대해 분말 제조 처리를 수행하여 준결정 합금 분말을 얻는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 합금 잉곳은 알루미늄재, 구리재, 철재, 크롬재 중의 적어도 하나를 포함하는 혼합물에 대해 제련 처리하여 형성된다. 따라서, 얻어진 준결정 합금 잉곳이 후속 단계에서 코팅을 형성하기에 더 적합하다.

(2)상기 준결정 합금 분말을 체질하여 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻는다. 본 발명의 일부 실시예에서, 준결정 합금 분말로부터 제1 분말 및 제2 분말을 선택하며, 제1 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm미만이고, 제2 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm를 초과한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 합금 분말을 체질하여 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻으며, 입자 크기가 상기 코팅의 제조 요구 사항에 부합되지 않는 상기 준결정성 분말은 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용한다. 구체적으로, 준결정 합금 분말로부터 선택하여 얻은 제2 분말을 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용한다. 본 발명자는 제2 분말이 제1 분말에 비해 입도가 상대적으로 비교적 크기 때문에, 만일 제2 분말을 준결정 코팅의 제조에 직접 사용하면 준결정 코팅의 내식성에 비교적 큰 영향을 미친다는 사실을 발견하였다. 그러나, 제2 분말을 회수하여 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용하면 자원의 이용율을 현저히 제고할 수 있다.

(3)상기 제2 분말을 사용하여 기재에 바닥층을 형성하고, 상기 제1 분말을 사용하여 바닥층의 기재와 멀리 떨어진 표면에 코팅을 형성한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 20 μm를 초과하고 제2 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 150 μm미만이 되도록, 상기 제1 분말 및 제2 분말에 대해 추가적으로 체질할 수 있다. 다시 말하면, 제1 분말 및 제2 분말을 추가적으로 체질함으로써, 제1 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기는 20 μm 내지 80 μm이고, 상기 제2 분말 중의 적어도 90%의 입자의 입자 크기는 80 μm 내지 150 μm이다. 따라서, 제1 분말 및 제2 분말에 대해 추가적으로 분류하여 사용하기에 유리하다.

본 발명자는 입도가 비교적 큰 준결정성 분말(즉, 제2 분말)을 직접 사용하여 코팅을 형성하면 코팅의 특성에 어느 정도 불리한 영향을 미치지만, 제2 분말을 사용하여 먼저 기재에 바닥층(즉,제1 하위 1차 코팅)을 형성한 후, 계속하여 입도가 비교적 작은 준결정성 분말(즉, 제1 분말)을 사용하여 상기 바닥층에 외층(즉, 제2 하위 1차 코팅)을 형성하면, 외층 코팅의 특성에 영향을 미치지 않는 전제하에 제2 분말을 효과적으로 이용함으로써, 자원의 이용율을 향상시킬 수 있다는 사실을 발견하였다. 또한, 제2 분말을 사용하여 형성된 바닥층이 일정한 공극율을 갖기 때문에, 코팅의 열전도율을 한층 감소시켜, 코팅이 형성된 기재 표면 온도가 더욱 균일해짐으로써, 코팅의 비점착성의 향상에도 어느 정도 유리하다. 그리고, 입도가 비교적 작은 제1 분말을 사용하여 바닥층 외부에 형성한 코팅이 보다 높은 치밀도를 가지므로, 바닥층의 큰 공극율이 코팅에 대한 불리한 영향을 효과적으로 해소할 수 있다. 입자 크기가 20 μm미만이거나 또는 150 μm를 초과하는 준결정성 분말(즉, 입자 크기가 상기 코팅의 제조 요구 사항에 부합되지 않는 상기 준결정성 분말)은 회수하여 준결정 합금 잉곳을 제조할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 바닥층 및 코팅은 플라즈마 분사 방법을 통해 형성된다. 따라서, 기재에 바닥층 및 코팅을 효과적으로 형성할 수 있으며, 공정이 성숙되고, 조작이 간편하며, 산업화 생산이 용이하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마 분사 방법은 아크 전력 25~50 kW, 아크 전압 40~50 V의 조건을 포함한다. 따라서, 더욱 바람직한 특성을 갖는 바닥층 및 코팅을 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 단계(3)후에 다음 단계를 더 포함한다. 즉:

(4)단계(3)에 의해 형성된 코팅 및 상기 바닥층을 어닐링한다. 본 발명자는 플라즈마 분사 방법을 통해 기재에 코팅 및 바닥층을 형성하는 경우, 제1 분말 및 제2 분말 중의 적어도 일부분 준결정이 비정질상으로 변환된다는 사실을 발견하였다. 따라서, 코팅 및 바닥층을 어닐링하여 코팅 및 바닥층 중의 준결정 시드 결정이 다시 준결정으로 변환되게 함으로써, 얻어지는 코팅 및 바닥층의 준결정 함량을 향상시킨다.

본 발명의 실시예에 따르면, 어닐링은 불활성 가스 분위기 또는 진공에서 수행되며, 어닐링 온도는 600~800℃이다. 예를 들어, 600℃, 650℃, 700℃, 750℃ 또는 800℃일 수 있다. 따라서, 상기 온도 범위에서 어닐링하면 바닥층 및 코팅 중의 플라즈마 분사로 인한 비정질상이 고온에서 다시 준결정으로 변환될 뿐만 아니라, 바닥층 및 코팅 중의 준결정 시드 결정이 준결정 입자로 성장하며, 동시에 코팅의 품질에 영향을 미치지 않으며; 만일 온도가 600℃미만이면, 비정질상을 준결정으로 변환하기에 충분하지 못하지만, 어닐링 전의 바닥층 및 코팅에 비해, 코팅 중의 준결정 함량이 향상되며; 만일 온도가 800℃를 초과하면, 바닥층 및 코팅 중의 준결정 재료의 함량이 대폭 제고되지만, 어닐링 과정에서 지나치게 높은 온도에 의해 코팅에 높은 열응력이 발생되고, 이러한 지나치게 높은 열응력은 코팅의 균열을 초래하여 품질과 사용 특성에 중대한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 코팅의 비점착성에도 영향을 미친다.

본 발명의 실시예에 따르면, 바닥층 및 코팅 중에 산화되기 쉬운 금속 원소(예를 들어, 알루미늄)가 포함되기 때문에, 진공 또는 보호 분위기(예를 들어, 질소 또는 아르곤)에서 어닐링할 수 있다. 따라서, 어닐링 과정에 알루미늄 등 산화되기 쉬운 금속 원소가 산화되지 않도록 보호함으로써, 바닥층 및 코팅 중의 준결정 재료의 함량을 한층 제고한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용 특성이 가장 바람직하고 준결정 재료의 함량이 비교적 높은 코팅을 얻기 위해, 어닐링 조건은 가열 속도 5~100℃/min, 예를 들어, 5℃/min, 10℃/min, 20℃/min, 30℃/min, 40℃/min, 50℃/min, 60℃/min, 70℃/min, 80℃/min, 90℃/min 또는 100℃/min, 보온 시간 0.5~10시간, 예를 들어, 0.5시간, 1시간, 3시간, 5시간, 7시간, 9시간 또는 10시간, 냉각 속도 5~100℃/min, 예를 들어, 5℃/min, 10℃/min, 20℃/min, 30℃/min, 40℃/min, 50℃/min, 60℃/min, 70℃/min, 80℃/min, 90℃/min 또는 100℃/min, 200~300℃로 냉각, 예를 들어, 200℃, 230℃, 250℃, 270℃ 또는 300℃로 냉각한 후, 그 다음에 노냉으로 실온까지 냉각한다. 따라서, 최대한 가능하게 코팅 및 바닥층 중의 준결정 재료의 함량을 제고함으로써, 코팅의 비점착성을 최대한 가능하게 향상시키며, 또한, 만일 가열 속도 또는 냉각 속도가 너무 낮으면, 공정 시간을 연장시키고; 만일 가열 속도 또는 냉각 속도가 너무 빠르면, 균열 발생 등 코팅의 품질에 영향을 미치게 되며; 만일 보온 시간이 너무 짧으면, 비정질상이 준결정으로 충분히 변환되지 못하거나 또는 시드 결정이 결정 입자로 완전히 성장되지 못하게 되지만, 어닐링하지 않은 바닥층 및 코팅에 비해, 코팅 중의 준결정 함량이 어느 정도 향상되며; 만일 보온 시간이 너무 길면, 코팅의 균열을 초래할 가능성이 크다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 단계(3)후에 다음 단계를 더 포함할 수 있다. 즉:

(5)단계(3)에 의해 형성된 준결정 코팅을 연마한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 수동 또는 기계적 방식으로 코팅을 연마할 수 있으며, 얻어지는 코팅의 거칠기는 Ra=0.08~1.25 μm로서 코팅의 외관을 한층 더 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기재의 구체적인 재료에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 준결정 분말을 표면에 분사할 수 있는 충분한 강도를 갖는 재료이면 된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 기재는(저)탄소강, 알루미늄 합금, 스테인리스 강 또는 철 등 금속 기재이다. 따라서, 기재는 분사 시 압력을 감당할 수 있는 충분한 강도를 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 기재는 냄비 본체의 내부 표면인데, 이와 같이 코팅을 냄비 본체의 내부 표면에 설치하여 음식물과 직접 접촉되게 함으로써, 냄비 본체의 비점착성을 개선한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 준결정 코팅 형성 방법은 다음 단계를 더 포함할 수 있다. 즉:

(6)냄비 본체에 대해 사전에 미리 펀칭, 샌딩, 건조 및 모래 제거를 포함하는 전처리를 수행한다. 구체적으로, 통상의 냄비 본체의 펀칭, 샌딩, 건조 및 모래 제거 공정을 통해 냄비 본체에 대해 전처리를 수행할 수 있다. 주의할 점은, 상기 샌딩 과정에 모래가 잔류하는 것을 방지해야 한다. 잔류된 모래는 기재 위에서 준결정 코팅의 결실을 초래하여 코팅의 내식성에 중대한 영향을 미친다.

본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 냄비를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 냄비는 냄비 본체와, 상기 냄비 본체의 적어도 일부분 표면에 설치된 코팅을 포함하여 구성되며, 상기 코팅은 전술한 코팅이거나 또는 상기 코팅은 전술한 방법 또는 전술한 시스템에 의해 제조된 코팅이며, 다시 말하면, 상기 냄비는 상기 실시예의 방법 또는 상기 실시예의 시스템에 의해 제조된다. 상기 냄비의 냄비 본체는 상기 기재이다. 따라서, 상기 냄비의 냄비 본체의 내부 표면은 전술한 실시예의 방법 또는 전술한 실시예의 시스템에 의해 형성된 코팅을 갖는다. 본 발명자는 상기 냄비의 내부 표면은 우수한 표면 특성을 갖고, 상기 냄비의 비점착성이 우수하고 비용이 저렴하며 산업화가 용이하고 전술한 코팅의 모든 특징 및 장점을 갖는다는 사실을 발견하였다. 다만, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

또는,

본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 상기 실시예의 방법 또는 상기 실시예의 시스템에 의해 제조되는 냄비를 제공한다. 상기 냄비의 냄비 본체는 상기 기재이다. 따라서, 상기 냄비의 냄비 본체의 내부 표면은 전술한 실시예의 방법 또는 전술한 실시예의 시스템에 의해 형성된 코팅을 갖는다. 다만, 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 설명이 필요한 점은, 전술한 준결정 코팅 형성 방법, 준결정 코팅 형성 시스템의 모든 특징 및 장점이 상기 냄비에 마찬가지로 적용되지만, 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 전체적으로, 상기 냄비의 내부 표면은 우수한 표면 특성을 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 코팅을 형성하기 전에, 상기 냄비의 냄비 본체에 대해 사전에 미리 펀칭, 샌딩, 건조 및 모래 제거를 포함하는 전처리를 수행한다. 이와 같이 준결정 코팅을 냄비 본체의 내부 표면에 설치하여 음식물과 직접 접촉되게 함으로써, 냄비 본체의 비점착성을 개선한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 통상의 냄비 본체의 펀칭, 샌딩, 건조 및 모래 제거 공정을 통해 냄비 본체에 대해 전처리를 수행할 수 있다. 주의할 점은, 상기 샌딩 과정에 모래가 잔류하는 것을 방지해야 한다. 잔류된 모래는 기재 위에서 준결정 코팅의 결실을 초래하여 코팅의 내식성에 중대한 영향을 미친다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명은 조리 장치를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 조리 장치는 전술한 냄비를 포함하며, 상기 조리 장치는 웍, 프라이팬, 스튜 냄비, 우유 냄비, 전기밥솥, 압력솥으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다. 본 발명자는 상기 조리 장치가 전술한 냄비의 모든 특징 및 장점을 가진다는 사실을 발견하였다. 다만, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예에서, 당업자는 전술한 코팅 및 냄비 본체 이외에, 상기 조리 장치는 통상의 조리 장치에 필수적으로 구비되는 구조 또는 부품을 포함한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 웍을 예를 들면, 상기 코팅 및 냄비 본체 이외에, 손잡이를 더 포함하지만, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

실시예1

코팅은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치된 제1 하위 코팅 및 제2 하위 코팅을 포함하며, 제1 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료의 입자 크기는 150-300마이크론이고, 제2 하위 코팅을 형성하는 준결정 재료의 입자 크기는 20-150마이크론이다.

코팅을 제조하는 단계는 다음과 같다. 즉:

1. 원자 수량을 기준으로, Al:Cu:Fe:Cr=(60-70):(15-25):(5-15):(5-15)의 비율에 따라 합금 원료를 용융하여 합금 잉곳을 제조한다.

2. 분무화 분말 제조: 진공 또는 보호 분위기에서, 분말 제조 장치를 사용하여 준결정 분말을 제조한다.

3. 구형화: 분말을 구형화 및 체질하여 입자 크기가 각각 20-150마이크론 및 150-300마이크론인 분말을 얻는다.

4. 기재 표면 청소: 알코올, 트리클로로 에틸렌 또는 순수 및 초음파 등 방식으로 기재 표면을 청소 및 건조하여 기재 표면에 플라즈마 분사 전에 녹 등이 없어야 하는 요구 사항을 만족한다. 그 다음에, 샌딩 처리를 수행하여 기재 표면을 거칠게 만든다.

5. 플라즈마 분사: 플라즈마 분사를 통해 기재 표면에 먼저 150-300마이크론의 준결정 재료를 5층 분사하여 제1 하위 코팅을 형성하고, 계속하여 20-150마이크론의 준결정 재료을 5층 분사하여 제2 하위 코팅을 형성한다. 출력은 30-50 KW, 주 가스 유량은 50-60 L/min, 보조 가스 유량은 20-30 L/min, 분말 공급 속도는 15-20 g/min이다.

6. 어닐링: 제1 코팅을 아르곤 가스의 보호 분위기에서 어닐링하며, 어닐링 온도는 700℃, 가열 속도는 20-30℃/min, 보온 시간은 1-3시간, 10-20℃/min의 냉각 속도로 300℃로 냉각 후, 실온으로 노냉한다.

7. 연마: 표면 거칠기가 2마이크론미만이 되도록, 코팅을 연마한다.

비교예 1

코팅을 형성하기 위한 준결정 재료의 입자 크기는 20-150마이크론이다.

코팅 제조 단계는 다음과 같다. 즉:

3. 구형화: 분말을 구형화 및 체질하여 입자 크기가 각각 20-150마이크론인 분말을 얻는다.

5. 플라즈마 분사: 플라즈마 분사를 통해 기재 표면에 먼저 20-150마이크론의 준결정 재료를 10층 분사하며, 출력은 30-50 KW, 주 가스 유량은 50-60 L/min, 보조 가스 유량은 20-30 L/min, 분말 공급 속도는 15-20 g/min이다.

6. 어닐링: 제1 코팅을 아르곤 가스의 보호 분위기에서 어닐링하며, 어닐링 온도는 700℃, 가열 속도는 20-30℃/min, 보온 시간은 1-3시간, 10-20℃/min의 냉각 속도로 300℃로 냉각 후 실온으로 노냉한다.

비교예 2

코팅을 형성하기 위한 준결정 재료의 입자 크기는 150-300마이크론이다.

코팅 제조 단계는 다음과 같다. 즉:

3. 구형화: 분말을 구형화 및 체질하여 입자 크기가 각각 150-300마이크론인 분말을 얻는다.

5. 플라즈마 분사: 플라즈마 분사를 통해 기재 표면에 먼저 150-300마이크론의 준결정 재료를 10층 분사하며, 출력은 30-50 KW, 주 가스 유량은 50-60 L/min, 보조 가스 유량은 20-30 L/min, 분말 공급 속도는 15-20 g/min이다.

실시예 1 및 비교예 1-2의 기재는 모두 직경 25.4mm, 두께 4mm의 저탄소강으로 제작되며; 접촉각은 접촉각 측정기로 측정하고, 그 결과는 표 1을 참조할 수 있으며, 소수성 각도가 클수록, 비점착성이 더 우수하다는 것을 의미하고, 비점착성은 계란 후라이의 비점착성에 대한 측정 방법이며, 측정 방법 및 표준은 국가 표준 GB/T 32095을 따른다. 측정 데이터는 표 1에 나타낸 바와 같다.

실시예1 및 비교예1-2의 코팅에 대한 접촉각 측정 결과, 계란 후라이 비점착성 측정 결과, 제조 원가

	접촉각	계란 후라이 비점착성	제조 원가
실시예1	105°	Ⅰ	낮음
비교예1	107°	Ⅰ	높음
비교예2	90°	Ⅱ	낮음

실시예 2

다음 단계를 통해 코팅을 형성한다. 즉:

(1)순수 알루미늄, 순수 구리, 순수 철 및 순수 크롬을 원재료로 사용하여, 알루미늄 60~70%, 구리 15~25%, 철 5~15%, 크롬 5~15의 원자 비율에 따라 각각 배합한다.

(2)칭량된 원재료를 중주파 유도로에 넣어 제련하며, 여기서, 철 및 크롬을 중주파 유도로의 하단 위치에 놓는다. 전반 제련 과정에 보호 가스로서 불활성 가스를 도입하거나 또는 용광로 내부를 진공으로 만들며, 합금을 완전히 용융하여 슬래그를 제거한 후 주조하여 준결정 합금 잉곳을 제조한다.

(3)준결정 합금 잉곳을 분무화 분말 제조 장치에 공급하여 분무화 분말 제조를 수행하며, 전반 과정에 불활성 가스로 보호하거나 또는 진공을 만들어 준결정 합금 분말을 얻는다.

(4)준결정 합금 분말을 체질 장치에 공급하고, 각각 700메쉬, 180메쉬 및 100메쉬 스크린을 사용하여 체질하여 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 20 μm 내지 80 μm인 제1 분말, 적어도 90%의 입자의 입자 크기가 80 μm 내지 150 μm인 제2 분말, 및 입자 크기가 20 μm미만 및 입자 크기가 150 μm를 초과하는 분말을 각각 얻는다. 여기서, 입자 크기가 20 μm미만인 분말 및 입자 크기가 150 μm를 초과하는 분말은 단계(2)로 되돌려 보내 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용한다.

(5)준결정 코팅이 형성될 냄비 본체에 대해 펀칭, 샌딩, 건조 및 모래 제거 등 전처리를 수행한다.

(6)제2 분말을 사용하여 플라즈마 분사 장치를 통해 냄비 본체의 내부 표면에 제1 하위 1차 코팅을 형성하며; 플라즈마 분사 장치의 작업 조건은, 아크 전력25~50 kW, 아크 전압40~50 V의 조건을 포함한다. 제1 하위 1차 코팅의 지형도는 도 17에 도시된 바와 같다.

(7)제1 분말을 사용하여 플라즈마 분사 장치를 통해 제1 하위 1차 코팅의 냄비 본체와 멀리 떨어진 표면에 준결정 코팅을 분사하며; 플라즈마 분사 장치의 작업 조건은 아크 전력25~50 kW, 아크 전압40~50 V의 조건을 포함한다.

(8)어닐링 장치를 사용하여 불활성 가스 분위기 또는 진공에서 제1 하위 1차 코팅 및 제2 하위 1차 코팅을 어닐링하며, 어닐링 온도는 600~800 ℃이며, 구체적인 조건은 가열 속도 5~100 ℃/min, 보온 시간 0.5~10 시간, 냉각 속도 5~100 ℃/min인 조걱으로, 200~300 ℃까지 냉각 후, 노냉으로 실온까지 냉각한다.

(9)연마 장치를 사용하여 코팅을 연마한다.

본 발명의 설명에서, “중심”, “종 방향”, “횡 방향”, “길이”, “폭”, “두께”, “상”, “하”, “전”, “후”, “좌”, “우”, “수직”, “수평”, “위”, “아래”, “내”, “외”, “시계 방향”, “시계 반대 방향”, “축 방향”, “반경 방향”, “원주 방향” 등 용어에 의해 지시된 방향 또는 위치 관계는 첨부 도면에 기초한 방향 또는 위치 관계이며, 단지 본 발명을 간단하고 용이하게 설명하기 위한 것일 뿐, 장치 또는 구성 요소가 반드시 특정된 방향을 가지거나 또는 특정된 방향에 따라 구성되거나 조작되어야 한다는 것을 명시 또는 암시하는 것이 아니라는 것을 이해해야 하며, 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.

또한, 용어 “제1” 및 “제2”는 단지 설명의 목적으로 사용되며, 상대적인 중요성을 지시 또는 암시하거나 또는 기술 특징의 수량을 암시하는 것으로 이해하여서는 안된다. 따라서, “제1” 및 “제2”로 정의된 특징은 하나 이상의 특징을 포함한다는 것을 명시 또는 암시한다. 본 발명의 설명에서, 별도로 명시하거나 구체적으로 규정하지 않은 한, “복수”의 의미는 두개 이상을 의미한다.

본 발명에서, 별도로 명확한 규정과 제한이 없는 한, 제1 특징이 제2 특징의 “상부” 또는 “하부”에 위치함은 제1 특징 및 제2 특징이 직접 접촉되거나 또는 중간 매체를 통해 간접적으로 접촉될 수 있다. 또한, 제1 특징이 제2 특징의 “위”, “위측” 및 “윗면”에 위치함은 제1 특징이 제2 특징의 바로 윗쪽, 경사지게 윗쪽에 위치할 수 있거나 또는 단지 제1 특징이 수평 높이가 제2 특징보다 높은 경우를 가리킬 수도 있다. 제1 특징이 제2 특징의 “아래”, “아래측” 및 “하면”에 위치함은 제1 특징이 제2 특징의 바로 아래측 또는 경사지게 아래측에 위치하거나 또는 단지 제1 특징의 수평 높이가 제2 특징보다 낮은 경우를 가리킬 수 있다.

본 명세서의 설명에서, “일 실시예”, “일부 실시예”, “예시적 실시예”, “예시”, “구체적인 예시” 또는 “일부 예시” 등 용어는 해당 실시예 또는 예시를 결부하여 설명된 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함된다는 것을 나타낸다. 본 명세서에서, 상기 용어의 개략적인 표현이 반드시 동일한 실시예 또는 예시를 의미하는 것은 아니다. 또한, 설명된 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특성은 임의의 하나 이상의 실시예 또는 예시에서 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 서로 모순되지 않는 경우, 당업자는 본 명세서에 설명된 실시예 또는 예시 및 실시예 또는 예시의 특징을 결합하거나 조합할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 대해 설명하였지만, 상기 실시예는 예시적인 것으로서 본 발명을 한정하는 것으로 이해하여서는 안되며, 당업자는 본 발명의 범위 내에서 상기 실시예에 대해 다양한 변경, 수정, 대체 및 변형이 가능하다.

1: 분말 제조 장치; 2: 체질 장치;
2-1: 제1 체질 유닛; 2-2: 제2 체질 유닛;
2-3: 제3 체질 유닛; 10: 분사 장치;
11: 제1 하위 1차 코팅분사 유닛;
12: 제2 하위 1차 코팅분사 유닛;
20: 어닐링 장치; 40: 제련 장치;
50: 연마 장치; 100: 코팅;
101a, 101b, 101c, 101d: 하위 코팅;
1011a, 1011b, 1011c, 1011d: 서브 코팅;
110: 제1 하위 코팅; 120: 제2 하위 코팅.

Claims

아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며, 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 코팅을 포함하며,
적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기는 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 입자 크기보다 큰 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제1항에 있어서,
복수의 상기 하위 코팅에서, 최상층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 작은 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제1항 또는 제2항에 있어서,
복수의 상기 하위 코팅에서, 최하층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 가장 큰 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하위 코팅은 준결정 유사상을 추가로 포함하는 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제4항에 있어서,
상기 준결정 유사상은 B₂상인 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
최상층의 상기 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150마이크론미만인 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제6항에 있어서,
최상층의 상기 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 20-80마이크론인 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
최하층의 상기 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150-300마이크론인 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 하위 코팅은 각각 독립적으로 복수의 서브 코팅을 포함하는 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제9항에 있어서,
각각의 상기 하위 코팅은 5-10개의 상기 서브 코팅을 포함하는 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅의 두께는 20-200마이크론인 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되는 제1 하위 코팅 및 제2 하위 코팅을 포함하며, 상기 제1 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 150-300마이크론 또는 80-150마이크론이고, 상기 제2 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 20-150마이크론인 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제12항에 있어서,
상기 제2 하위 코팅에서, 적어도 90%의 상기 준결정 재료의 입자 크기가 20-80마이크론인 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
아래에서 위로의 방향에서, 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기가 점차적으로 작아지는 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은,
상부 표면의 표면 거칠기는 2마이크론미만;
준결정 재료의 함량은 20%-90%;
공극율은 0.1%-20%;
열전도율은 0.1-3 W/m·K;
산소 함량은 10at%미만;
중의 적어도 하나를 만족하는 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제15항에 있어서,
상기 준결정 코팅의 산소 함량은 4~7at%인 것,
을 특징으로 하는 코팅.
아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며, 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 코팅을 포함하며,
적어도 하나의 상기 하위 코팅에서 상기 준결정 재료의 공극율은 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 상기 준결정 재료의 공극율보다 큰 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제17항에 있어서,
복수의 상기 하위 코팅에서, 최상층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 공극율이 가장 작은 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제17항 또는 제18항에 있어서,
복수의 상기 하위 코팅에서, 최하층의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 공극율이 가장 큰 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
아래에서 위로 상기 하위 코팅에서, 준결정 재료의 공극율 구배가 감소되는 것,
을 특징으로 하는 코팅.
제1항 내지 제16항의 코팅을 형성하는 방법에 있어서,
상기 방법은,
복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 사용하여 기재 위에 아래에서 위로 순차적으로 적층 설치되며 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅을 형성함으로써, 1차 코팅을 얻는 단계(1); 및,
상기 1차 코팅을 어닐링하여 복수의 하위 코팅을 포함하는 상기 코팅을 얻는 단계(2)- 여기서, 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기는 그 윗측의 적어도 하나의 상기 하위 코팅의 준결정 재료의 입자 크기보다 큼 -;를 포함하는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제21항에 있어서,
상기 준결정성 분말은,
준결정 합금 잉곳에 대해 분말 제조 처리를 수행하여 준결정 합금 분말을 얻는 단계; 및,
상기 준결정 합금 분말을 체질하여 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻는 단계;를 통해 제조되는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제21항 또는 제22항에 있어서,
상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말은 제1 분말 및 제2 분말을 포함하고, 상기 제1 분말 입자의 입자 크기는 상기 제2 분말 입자의 입자 크기보다 작은 것,
을 특징으로 하는 방법.
제22항 또는 제23항에 있어서,
상기 준결정 합금 잉곳은 알루미늄재, 구리재, 철재, 크롬재 중의 적어도 하나를 포함하는 혼합물에 대해 제련 처리하여 형성되는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서,
원자 백분율을 기준으로, 상기 혼합물에 알루미늄 60~70%, 구리 10~25%, 철 5~15%, 크롬 5~15%가 포함되는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서,
상기 알루미늄재는 순수 알루미늄이고, 상기 구리재는 순수 구리이고, 상기 철재는 순수 철이고, 상기 크롬재는 순수 크롬 또는 크롬 티타늄 합금인 것,
을 특징으로 하는 방법.
제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은,
입자 크기가 상기 코팅의 제조 요구 사항에 부합되지 않는 상기 준결정성 분말을 상기 준결정 합금 잉곳의 제조에 사용하는 단계를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분말 제조 처리는 분무화 분말 제조 방법(atomization comminuting process)을 통해 수행하는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계(1)는,
상기 제2 분말을 사용하여 상기 기재에 제1 하위 1차 코팅을 형성하는 단계(1-1); 및,
상기 제1 분말을 사용하여 상기 제1 하위 1차 코팅의 상기 기재와 멀리 떨어진 표면에 제2 하위 1차 코팅을 형성하는 단계(1-2);를 추가로 포함하는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제21항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅은 분사 방법에 의해 형성되는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제21항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅은 플라즈마 분사 방법에 의해 형성되는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제31항에 있어서,
상기 플라즈마 분사 방법은 아크 전력 25~50 kW, 아크 전압 40~50 V의 조건을 포함하는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제21항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어닐링은 불활성 가스 분위기 또는 진공에서 수행되며, 상기 어닐링 온도는 600~800℃인 것,
을 특징으로 하는 방법.
제33항에 있어서,
상기 어닐링은 가열 속도 5~100 ℃/min, 보온 시간 0.5~10 시간, 냉각 속도 5~100 ℃/min인 조걱으로, 200~300℃까지 냉각한 후, 노냉으로 실온까지 냉각하는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제21항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
단계(2)후에 상기 코팅을 연마하는 단계를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 방법.
제21항 내지 제35항의 코팅을 형성하는 방법을 수행하기 위한 시스템에 있어서,
상기 시스템은,
준결정성 분말을 기재 표면에 분사하여 1차 코팅을 얻기 위한 분사 장치; 및,
상기 분사 장치와 연결되고, 상기 1차 코팅을 어닐링하여 코팅을 얻기 위한 어닐링 장치;를 포함하는 것,
을 특징으로 하는 시스템.
제36항에 있어서,
준결정 합금 잉곳에 대해 분말 제조 처리를 수행하여 준결정 합금 분말을 얻기 위한 분말 제조 장치; 및,
상기 분말 제조 장치 및 상기 분사 장치와 연결되고, 상기 준결정 합금 분말을 체질하여 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻기 위한 체질 장치;를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 시스템.
제36항 또는 제37항에 있어서,
상기 분사 장치는 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 사용하여 상기 기재에 상기 1차 코팅을 형성하는 것,
을 특징으로 하는 시스템.
제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분말 제조 장치와 연결되고, 알루미늄재, 구리재, 철재, 크롬재 중의 적어도 하나의 혼합물을 제련하여 준결정 합금 잉곳을 얻기 위한 제련 장치를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 시스템.
제37항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 체질 장치는 스크린이 설치된 복수의 체질 유닛을 포함하며, 상기 스크린은 상기 준결정 합금 분말을 체질하여 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 얻기 위해 사용되는 것,
을 특징으로 하는 시스템.
제36항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사 장치는 상기 복수의 상이한 입자 크기의 준결정성 분말을 이용하여 상기 기재에 상기 준결정 재료를 포함하는 복수의 하위 1차 코팅을 형성하기 위한 복수의 하위 1차 코팅 분사 유닛을 포함하는 것,
을 특징으로 하는 시스템.
제39항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 체질 장치는 상기 제련 장치와 연결되어 입자 크기가 상기 코팅의 제조 요구 사항에 부합되지 않는 상기 준결정성 분말을 상기 제련 장치로 이송하는 것,
을 특징으로 하는 시스템.
제36항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어닐링 장치와 연결되고, 상기 코팅을 연마하기 위한 연마 장치를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 시스템.
냄비에 있어서,
냄비 본체 및
상기 냄비 본체의 적어도 일부분 표면에 설치된 코팅을 포함하고,
상기 코팅은 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 코팅이거나 또는 상기 코팅은 제21항 내지 제35항 중 어느 한 항에 기재된 방법 또는 제36항 내지 제43항 중 어느 한 항에 기재된 시스템에 의해 제조된 코팅인 것,
을 특징으로 하는 냄비.
제44항에 있어서,
상기 코팅을 형성하기 전에 상기 냄비의 냄비 본체의 내부 표면에 대해 사전에 미리 펀칭, 샌딩, 건조 및 모래 제거를 포함하는 전처리를 수행하는 것,
을 특징으로 하는 냄비.
조리 장치에 있어서,
제44항 또는 제45항의 냄비를 포함하고,
상기 조리 장치는 웍, 프라이팬, 스튜 냄비, 우유 냄비, 전기밥솥, 압력솥으로부터 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것,
을 특징으로 하는 조리 장치.