一种镁基复合材料及复合锅具制造技术

本发明专利技术公开了一种镁基复合材料及复合锅具，该镁基复合材料包括以下质量百分含量的组分：Zn 1.0％～3.0％、Zr 0.5％～1.0％、Nd 1.0％～8.0％、Gd 0.5％～1.8％、Cu 0.1％、Ni 0.01％、颗粒增强材料5％～15％，余量为镁和不可避免的杂质。本发明专利技术的镁基复合材料，以镁为主要成分，还包括Zn、Zr、Nd、Gd、Cu、Ni和颗粒增强材料，各种成分相互配合，协调作用，所得镁基复合材料具有较好的导热性能、耐蚀性，同时对人体健康非常有利，用于制作锅具的内胆(内层锅体)，在使用过程中镁的析出可有效补充人体内镁的摄入量，有效缓解人体的镁缺乏症状。

【技术实现步骤摘要】
一种镁基复合材料及复合锅具
本专利技术属于锅具材料
，具体涉及一种镁基复合材料，同时还涉及一种使用上述镁基复合材料的复合锅具。
技术介绍
常见的金属锅具材料有铁、铝、铜、不锈钢等。其中，传统锅具材料为铁，铁锅易生锈，在酸性条件下可溶出铁，破坏新鲜蔬菜中的维生素C。铝锅有轻便、耐用、加热快、不生锈的优点，但不宜用来烧煮酸性或碱性以及过咸的食物，否则炊具中的铝会大量溶出而污染食物；摄入过多铝会损害人的记忆，使人思维迟钝，加速人的衰老，还会引起老年痴呆症、唐氏综合性疾病等。铜锅烹煮食物时溶解出来的少量铜元素对人体有益，且有较强的抗菌能力，但会影响部分菜肴的色味，铜绿也对人体有害，会引起急性中毒。不锈钢餐具由铁、合金等制成，一般认为不锈钢炊具有较强的耐腐蚀作用，但若长期盛放酸性食物，不锈钢中的铬元素会渗进食物中，并随食物一起在人体内慢慢积蓄，致人中毒。目前，复合材料锅具已成为锅具的发展趋势，如复合底的不锈钢锅具有传热均匀、加热快、烹调效果好等优点。目前市场上所售的复合锅底的不锈钢锅，其复合锅底(不锈钢-铝材-不锈钢/不锈铁)的中间热传导层多为铝材，层间通常采用热压钎焊而成，由于铝材与不锈钢之间的热膨胀系数差别较大，使用过程中易发生变形、脱层等现象。此外，由于热膨胀系数差异引起的热应力也会导致锅具传热不均匀，降低烹调效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可用于制作锅具内层(内胆)的镁基复合材料，解决现有锅体材料传热及耐蚀性能差、不利于人体健康的问题。本专利技术的第二个目的是提供一种使用上述镁基复合材料的复合锅具。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种镁基复合材料，包括以下质量百分含量的组分：Zn1.0％～3.0％、Zr0.5％～1.0％、Nd1.0％～8.0％、Gd0.5％～1.8％、Cu0.1％、Ni0.01％、颗粒增强材料5％～15％，余量为镁和不可避免的杂质。所述颗粒增强材料为SiC或SiO2。所述颗粒增强材料的粒径为30～100μm。所述镁基复合材料中，杂质的质量百分含量≤0.3％。一种复合锅具，包括锅体，所述锅体包括内层锅体和外层锅体，所述内层锅体材料为镁基复合材料，该镁基复合材料包括以下质量百分含量的组分：Zn1.0％～3.0％、Zr0.5％～1.0％、Nd1.0％～8.0％、Gd0.5％～1.8％、Cu0.1％、Ni0.01％、颗粒增强材料5％～15％，余量为镁和不可避免的杂质；所述外层锅体材料为铝合金材料。所述锅体包括外层锅体和内层锅体，所述外层锅体的锅底上表面设有一个以上的腔大口小的凹槽，内层锅体下表面具有与所述凹槽数量及形状适配的凸块，所述凸块嵌入凹槽内，形成榫接结构，使内层锅体与外层锅体紧密贴合并固定连接。所述锅体可以采用复合液态模锻方法成型，锅体的复合液态模锻方法成型技术方案是：先采用液态模锻的方法成型出底部上表面带有口大底小的梯形槽的外层锅体，然后通过热塑性变形使该梯形槽变成腔大口小的燕尾槽，再采用液态模锻的方法在外层锅体内成型出内层锅体，从而形成带有榫接结构的复合锅体。所述铝合金材料为铝合金ZL305。所述颗粒增强材料为SiC或SiO2。所述颗粒增强材料的粒径为30～100μm。所述镁基复合材料中，杂质的质量百分含量≤0.3％。镁是人体中必需的常量元素之一。镁是人体细胞内占第二位(仅次于钾)的阳离子，镁参与蛋白质、核酸的合成；人体内300多种酶的代谢、神经肌肉的传导收缩和中枢神经系统的活动都由镁离子调节；镁能减少血液中胆固醇的含量，防止动脉硬化、高血压和心肌梗塞；镁还可以防止药物或环境对心血管系统的损伤，提高心血管的抗病毒能力。国外医学专家还发现镁有降低癌症发病率的功用。营养学家认为，镁是抗衰老的武器，是一种保持青春的矿物质，镁的这种抗衰作用表现在它对心脏有特别的保护作用；人体缺镁时，表情淡漠、疲劳、抑郁、肌肉震颤、手足抽搐、记忆力减退、定向力降低、重者惊厥、昏迷；缺镁可导致肥胖、高血压、心脑血管病、骨质疏松、糖尿病，甚至有早衰和早逝的危险。本专利技术的镁基复合材料，以镁为主要成分，还包括Zn、Zr、Nd、Gd、Cu、Ni和颗粒增强材料，其中，镁是人体必需的常量元素之一；Zn是人体必需元素，可以促进食欲和人体生长，且合适的含量不影响镁合金的耐蚀性能；Zr可以通过细化晶粒提高镁合金的耐蚀性能，且对人体无害；使用时溶解出来适量的Cu元素对人体有益，可减少糖尿病和心血管疾病；稀土元素Nd可以细化晶粒从而提高的合金耐蚀性能；稀土元素Gd也可以提高的合金耐蚀性能，两种稀土元素同时作用，其耐蚀性能更加突出；增强材料SiC和SiO2对人体无害，且能显著提高材料的强度、和耐磨性。各种成分相互配合，协调作用，所得镁基复合材料具有较好的导热性能、耐蚀性，同时对人体健康非常有利，用于制作锅具的内胆(内层锅体)，在使用过程中镁的析出可有效补充人体内镁的摄入量，有效缓解人体的镁缺乏症状。本专利技术的复合锅具，包括内层锅体和外层锅体，外层锅体采用铝合金材料，具有较好的铸造性能、良好的导热性和耐蚀性；内层锅体采用镁基复合材料，具有较好导热性能、耐蚀性和耐磨性，并对人体健康有利；铝合金与镁基复合材料的膨胀系数基本相同，锅体结构稳定，使用过程中不会发生变形、脱层等现象，传热均匀，加热速度快，具有良好的烹调效果。附图说明图1为实施例1的复合锅具的结构示意图；图2为图1中A处的放大图；图3为图1的俯视图；图4为实施例1的成型模具中凹模的结构示意图；图5为实施例1的成型模具中第一凸模的结构示意图；图6为图5中B处的放大图；图7为实施例1的成型模具中凹模与第一凸模的装配示意图；图8为实施例1的成型模具中第二凸模的结构示意图；图9为实施例1的成型模具中凹模与第二凸模的装配示意图；图10为实施例2的复合锅具的结构示意图；图11为图10的俯视图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。具体实施方式中所用铝合金ZL305为市售商品，该铝合金包括以下质量百分含量的组分：Mg7.5％～9.0％、Zn1.0％～1.5％、Ti0.1％～0.2％、Be0.03％～0.1％，余量为铝和不可避免的杂质。实施例1本实施例的镁基复合材料，包括以下质量百分含量的组分：Zn1.0％、Zr0.7％、Nd8.0％、Gd0.5％、Cu0.1％、Ni0.01％、颗粒增强材料10％，余量为镁和不可避免的杂质。其中，所述颗粒增强材料为SiC，粒径为30～100μm；杂质的质量百分含量为0.3％。本实施例的复合锅具，包括锅体，所述锅体包括内层锅体和外层锅体，所述内层锅体材料为镁基复合材料，该镁基复合材料包括以下质量百分含量的组分：Zn1.0％、Zr0.7％、Nd8.0％、Gd0.5％、Cu0.1％、Ni0.01％、颗粒增强材料10％，余量为镁和不可避免的杂质；所述外层锅体材料为铝合金ZL305。本实施例的复合锅具，具体结构如图1、2、3所示，包括锅体，锅体为圆盘形、平底、口大底小且口沿外翻的煎锅形式，所述锅体包括外层锅体1和内层锅体2，所述外层锅体1的锅底上表面设有三个燕尾槽3(根据锅体大小可以增减)，燕尾槽3的槽口在外层锅体1上表面以锅体底部中心为圆心呈三层同心圆环状分布；内层锅体2下表面具有与所述燕尾槽3数量、分布及形状适配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁基复合材料，其特征在于：包括以下质量百分含量的组分：Zn 1.0％～3.0％、Zr 0.5％～1.0％、Nd 1.0％～8.0％、Gd 0.5％～1.8％、Cu 0.1％、Ni 0.01％、颗粒增强材料5％～15％，余量为镁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
2015.01.04 CN 20151000156751.一种复合锅具，包括锅体，其特征在于：所述锅体包括内层锅体和外层锅体，所述内层锅体材料为镁基复合材料，该镁基复合材料包括以下质量百分含量的组分：Zn1.0％～3.0％、Zr0.5％～1.0％、Nd1.0％～8.0％、Gd0.5％～1.8％、Cu0.1％、Ni0.01％、颗粒增强材料5％～15％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨茜，杨永顺，虞跨海，陈拂晓，郭俊卿，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41