不粘涂层及其制备方法以及锅具和煮食设备技术

本发明专利技术涉及电热电器技术领域，公开了一种不粘涂层及其制备方法以及锅具和煮食设备。该方法包括：以陶瓷粉末和含氟树酯粉末为原料，通过等离子喷涂处理，在基体表面形成不粘涂层；其中，所述陶瓷粉末粒径分布在35‑65μm范围内；所述等离子喷涂处理的条件包括：等离子喷枪的喷涂功率为30‑50kW，喷涂电流500‑650A，工作气体中主气流量为35‑55L/min，辅气流量为2‑6L/min，喷涂距离为80‑120mm；且在所述等离子喷枪所形成的焰流中距离喷枪出口D1处送入陶瓷粉末，距离喷枪出口D2处送入含氟树酯粉末，其中D2大于D1。本发明专利技术的不粘涂层具有涂层结合力高的优点。

【技术实现步骤摘要】
不粘涂层及其制备方法以及锅具和煮食设备
本专利技术涉及电热电器
，具体涉及一种不粘涂层及其制备方法以及锅具和煮食设备。
技术介绍
现有的不粘涂层主要为铁氟龙类PTFE不粘涂层或者陶瓷不粘涂层，这几种涂层常规的成型方式都是采用空气压力喷涂、静电喷涂后再高温烧结固化而成，而这种涂层寿命一般只有半年到一年时间，并且涂层硬度低(PTFE不粘涂层的维氏硬度为100-200HV，陶瓷不粘涂层的维氏硬度为200-350HV)，涂层附着力小(PTFE不粘涂层的结合力为2-10MPa，陶瓷不粘涂层的结合力为2-5MPa)、涂层厚度较小(PTFE不粘涂层的厚度为20-50μm，陶瓷不粘涂层的厚度为20-40μm)、耐酸碱和耐盐性能也一般，在长期使用过程中不可避免会刮擦、磨损、腐蚀而导致涂层脱落、失效，而当表面涂层失效之后，这种不粘涂层将不具有不粘性，这对涂层的寿命及应用造成了很大程度的限制。现有的烹饪器具，包括炒锅、电饭煲、压力锅内胆等已大范围使用不粘涂层，而提供一种持久不粘，并且性能优异的涂层已成为炊具行业的关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种不粘涂层及其制备方法以及锅具和煮食设备，该不粘涂层具有涂层结合力高的优点。本专利技术的专利技术人为了改善不粘涂层的性能，对于不粘涂层的原料及形成方法进行了大量的研究，研究中发现，对于陶瓷粉末和含氟树酯粉末两种材料而言，各有各的优势，如果能够将两者结合在一起制备不粘涂层将有望改善不粘涂层的综合效果，基于这一出发点，专利技术人再次进行了大量的研究，研究中发现含氟树酯材料的熔点较低，在加热的情况下容易雾化，而当含氟树酯材料雾化后，使得陶瓷颗粒的融滴穿过含氟树酯材料的雾化物再撞击到基体表面时，能够形成以含氟树酯材料包覆陶瓷颗粒的包覆颗粒。而通过控制等离子喷涂处理的步骤中喷涂功率、工作气体流量和喷涂距离、基体的预热温度能够控制所形成的包覆颗粒中陶瓷颗粒芯部的厚度和横向面积，进而提高由这种包覆颗粒所形成的颗粒堆积层(本专利技术不粘涂层)的结合强度与润湿性。因此，为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种制备不粘涂层的方法，该方法包括：(1)将基体进行预处理；(2)将步骤(1)得到的基体表面进行预热处理；(3)以陶瓷粉末和含氟树酯粉末为原料，通过等离子喷涂处理，在基体表面形成不粘涂层；其中，所述陶瓷粉末的粒径分布在35-65μm范围内；所述等离子喷涂处理的条件包括：等离子喷枪的喷涂功率为30-50kW，喷涂电流500-650A，工作气体中主气流量为35-55L/min，辅气流量为2-6L/min，喷涂距离为80-120mm；且在所述等离子喷枪所形成的焰流中距离喷枪出口D1处送入陶瓷粉末，距离喷枪出口D2处送入含氟树酯粉末，其中D2大于D1。本专利技术第二方面提供了本专利技术所述方法制备得到的不粘涂层。本专利技术第三方面提供了一种锅具，该锅具包括基体和形成在基体上的不粘涂层，该不粘涂层为具有扁平结构的颗粒物的堆积层，所述颗粒物包括陶瓷颗粒芯核和含氟树酯材料包覆层；所述陶瓷颗粒芯核的厚度D分布在1-10μm范围内、横向直径R分布在50-400μm范围内、且1/4R2D分布在8000-40000μm3范围内。本专利技术第四方面提供了一种煮食设备，该煮食设备包括本专利技术所述的锅具。本专利技术的制备不粘涂层的方法通过将陶瓷粉末和含氟树酯粉末在等离子喷枪形成的焰流的不同位置进行投料，使得陶瓷颗粒的融滴穿过含氟树酯材料的雾化物再撞击到基体表面，进而形成含氟树酯材料包覆陶瓷颗粒的颗粒物，并基于这些颗粒物的堆积形成本专利技术粘不粘涂层；而通过这种方法所形成的不粘涂层具有如下有益效果：1)通过控制在不粘涂层形成过程中的喷涂功率、工作气体流量和喷涂距离，能够形成厚度D分布在1-10μm范围内、横向直径R分布在50-400μm范围内、且1/4R2D分布在8000-40000μm3范围内的陶瓷颗粒芯部；进而在保持涂层硬度的同时，综合提高涂层结合力、孔隙率和润湿性；2)通过进一步控制在不粘涂层形成过程中含氟树酯材料的投料位置与投料量，能够进一步控制不粘涂层中含氟树酯材料的厚度，进而优化相应不粘涂层的润湿性。3)在所形成的不粘涂层中，颗粒物具有含氟树脂材料包覆陶瓷颗粒的结构，这使得该不粘涂层具有较好的耐刮擦性能、耐腐蚀性能，进而有利于延长不粘涂层的使用寿命长；4)所形成的不粘涂层是由具有包覆结构的扁平状颗粒物堆积形成，这就使的所形成的不粘涂层由内至外结构均一、稳定，即使在使用过程中表面局部磨损时，其内层结构与表层结构一致，依然能够保持不粘涂层的硬度、疏水不粘性、结合力、耐刮擦性能、耐腐蚀性能，进而有利于延长不粘涂层的使用寿命长。附图说明图1是本专利技术的锅具的结构示意图；图2是本专利技术的不粘涂层的侧视剖视图；图3是本专利技术的不粘涂层的俯视剖视图；图4是组成本专利技术的不粘涂层的颗粒物的结构示意图。附图标记说明1为不粘涂层、2为基体、10为颗粒物、11为陶瓷颗粒芯部、12为含氟树酯材料包覆层。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。为了改善不粘涂层的表面硬度、涂层结合力、以及疏水不粘性，在本专利技术中提供了一种制备不粘涂层的方法，该方法包括：(1)将基体进行预处理；(2)将步骤(1)得到的基体表面预热至80-150℃；(3)以陶瓷粉末和含氟树酯粉末为原料，通过等离子喷涂处理，在基体表面形成不粘涂层；其中，所述陶瓷粉末的粒径分布在35-65μm范围(优选为40-60μm范围)内(陶瓷粉末的流动性为10-30s/50g)；所述等离子喷涂处理的条件包括：等离子喷枪的喷涂功率为30-50kW，喷涂电流500-650A，工作气体中主气(例如氩气)流量为35-55L/min，辅气(例如氢气)流量为2-6L/min，喷涂距离为80-120mm；且在所述等离子喷枪所形成的焰流中距离喷枪出口D1处送入陶瓷粉末，距离喷枪出口D2处送入含氟树酯粉末，其中D2大于D1。根据本专利技术的方法，优选情况下，所述含氟树脂粉末的粒径分布在20-100μm范围内，优选在40-100μm范围内，更优选在45-60μm范围内；所述含氟树脂粉末的流动性小于30s/50g，优选为10-25s/50g，更优选为10-20s/50g。根据本专利技术的方法，在选择含氟树酯粉末时，如果市售的含氟树脂粉末的流动性无法满足要求时，可以对含氟树酯粉末进行改性以获取流动性满足要求的含氟树酯粉末，在一种优选情况下，改性含氟树酯粉末由包括以下步骤的方法制备得到：(a)将含氟树酯粉末、粘结剂、润滑剂和水混合，制备浆料；(b)将浆料进行喷雾干燥处理。优选地，步骤(a)中，以浆料的重量为基准，含氟树酯粉末的含量为30-60重量％，进一步优选为38-55重量％；粘结剂的含量为0.2-2重量％，进一步优选为0.2-0.5重量％；润滑剂的含量为0.5-3重量％，进一步优选为1-3重量％；水的含量为35-68重量％，进一步优选为42-60重量％。优选地，步骤(a)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备不粘涂层的方法，其特征在于，该方法包括：(1)将基体进行预处理；(2)将步骤(1)得到的基体表面预热至80‑150℃；(3)以陶瓷粉末和含氟树酯粉末为原料，通过等离子喷涂处理，在基体表面形成不粘涂层；其中，所述陶瓷粉末的粒径分布在35‑65μm范围内；所述等离子喷涂处理的条件包括：等离子喷枪的喷涂功率为30‑50kW，喷涂电流500‑650A，工作气体中主气流量为35‑55L/min，辅气流量为2‑6L/min，喷涂距离为80‑120mm；且在所述等离子喷枪所形成的焰流中距离喷枪出口D1处送入陶瓷粉末，距离喷枪出口D2处送入含氟树酯粉末，其中D2大于D1。

【技术特征摘要】
1.一种制备不粘涂层的方法，其特征在于，该方法包括：(1)将基体进行预处理；(2)将步骤(1)得到的基体表面预热至80-150℃；(3)以陶瓷粉末和含氟树酯粉末为原料，通过等离子喷涂处理，在基体表面形成不粘涂层；其中，所述陶瓷粉末的粒径分布在35-65μm范围内；所述等离子喷涂处理的条件包括：等离子喷枪的喷涂功率为30-50kW，喷涂电流500-650A，工作气体中主气流量为35-55L/min，辅气流量为2-6L/min，喷涂距离为80-120mm；且在所述等离子喷枪所形成的焰流中距离喷枪出口D1处送入陶瓷粉末，距离喷枪出口D2处送入含氟树酯粉末，其中D2大于D1。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含氟树脂粉末的粒径分布在20-100μm范围内，优选在40-100μm范围内，更优选在45-60μm范围内；所述含氟树脂粉末的流动性小于30s/50g，优选为10-25s/50g，更优选为10-20s/50g。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述离子喷枪的喷涂功率为40-50kW，优选为40-45kW；喷涂电流为500-600A，优选为560-600A；工作气体中主气流量为40-50L/min，辅气流量为3-5L/min；喷涂距离为90-110mm。4.根据权利要求1所述的方法，其中，焰流长度的1/6≤D2-D1≤焰流长度的1/2，优选地，焰流长度的1/4≤D2-D1≤焰流长度的1/3，更优选所述D1为所述焰流长度的1/4-1/3，所述D2为所述焰流长度的1/2-2/3。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子喷涂处理的步骤中，喷枪移动速度为60-100mm/s，优选为75-85mm/s。6.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴航，曹达华，黄宇华，李康，李洪伟，杨玲，屈雪平，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44