一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法。其特征是在经过粗化后的非导磁金属基体表面采用热喷涂方法制备金属导磁涂层和耐蚀防护涂层。制备的长效导磁耐蚀复合涂层厚度为200～400μm，涂层具备均匀致密，孔隙率低，涂层与基底结合强度好，抗热冲击性能、耐腐蚀性能优异等特点。利用本方法制备的复合涂层适合于家用电磁锅炊具行业，可显著降低目前电磁锅炊具行业生产成本、延长电磁锅使用寿命，具有良好的应用前景和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁炊具导磁涂层制备
，尤其涉及一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高和节能、环保意识的提高，越来越多的家庭开始使用电磁炉作为厨房加热炉具。电磁炉是一种新型的家用电器，其凭借方便、快捷等优点被广大消费者所接受。经过20多年的发展，电磁炉可以对食物进行炒、炸、蒸、煮等加工，可控火力，操作十分方便。与传统灶具相比，具有热效率高、安全性好、清洁卫生、烹饪效果好、费用低廉等优点。传统电磁炉上使用的炊具主要是铁质金属炊具，但铁质炊具存在易生锈腐蚀、传热效率低、不节能、不卫生等问题，因此新颖的非铁质炊具应运而生。非铁质炊具主要有铝、锡、钛及其合金等。这些非铁质炊具具有节能、传热快、环保、卫生、不易生锈等优点，但这些材料是非导磁材料，不能直接在电磁炉上使用，因此大大限制了它们的使用范围。随着社会的发展，技术的更新，目前使非导磁炊具具备导磁性能的方法主要有：(1)涂覆法，即在非导磁炊具外表面涂覆导磁金属层，再在其表面涂覆防护面漆，实现炊具导磁和防锈目的；(2)铁板压铸法，即在非导磁炊具底部压铸铁板，使其实现导磁。这些方法存在工艺复杂，设备成本高，使用寿命短，不节能环保等问题，因此亟需开发新型的长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法，降低生产成本，实现环境保护，节约能源的目的。热喷涂是一种常用的材料表面处理技术，它是利用火焰、等离子焰流、电弧(等热源将粉末状(或丝状、或棒状)的固态材料加热至熔融或半熔融状态，并加速或雾化后加速)形成高速熔滴，以高速撞击基体，经过扁平化、快速冷却凝固沉积在基体表面形成覆盖层的方法。采用热喷涂方法可以在金属、陶瓷等材料表面制备满足需求的涂层，且热喷涂具有不受工件尺寸、沉积效率较高以及对基体材料热影响小的优势，是一种高效率、低成本制备大面积涂层的有效技术。目前国内外在炊具制造领域，热喷涂技术还没有得到广泛的应用，主要的原因是还没有能够有效解决炊具表面热喷涂涂层的表面粗糙度问题。通过喷涂工艺、喷涂材料等方面的改进，开发复合炊具行业使用的新型长效导磁耐蚀复合涂层是今后发展的重要方向。
技术实现思路
本专利技术的技术目的是为了开发一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法，从而实现非导磁金属炊具实现长效导磁且耐蚀。该方法工艺简单易控，成本低廉，特别适合于工业化生产，具有良好的应用前景与经济效益。本专利技术实现上述技术目的所采用的技术方案为：利用热喷涂技术在经过粗化后的非导磁金属基体表面制备金属导磁涂层和耐蚀防护涂层，制备的涂层厚度为200-400μm，涂层具备均匀致密，孔隙率低，涂层与基底结合强度好，抗热冲击性能、耐腐蚀性能优异等特点，其制备过程如图1所示。作为优选，所述的复合涂层材料包括金属导磁涂层和耐蚀防护涂层，其中金属导磁涂层材料包括但不限于工业纯铁、纯铁(DT1)、纯铁(DT2)、纯铁(DT3)、硅钢、坡莫合金、导磁不锈钢430、铁锌合金。耐蚀防护涂层材料包括但不限于镍铝、铝、锌、铝锌合金、铜、钛、镍铬钛、镍60及其他镍基合金。作为优选，所述的基体为非导磁金属基底包括但不限于铝及其合金材料。作为优选，所述的热喷涂技术包括但不限于电弧喷涂、超音速火焰喷涂、火焰喷涂和冷喷涂。本专利技术中一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层的制备方法包括如下步骤：步骤1：将基体进行清洗、除油除锈和表面粗化；步骤2：在经步骤1处理的基体表面采用热喷涂方法制备一层金属导磁涂层；步骤3：在经步骤2处理的基体表面采用热喷涂方法制备一层耐蚀防护涂层。所述的步骤1中，表面粗化方法包括但不限于喷砂、车螺纹、滚花或电拉毛。所述的步骤2中，热喷涂技术包括但不限于：电弧喷涂、超音速火焰喷涂、火焰喷涂和冷喷涂。其中优选电弧喷涂方法制备导磁涂层，其喷涂参数的优选范围为：喷涂电流100～400A，喷涂电压20～60V，压缩空气压力0.4～1MPa，喷涂距离100～300mm，喷枪移动速度80～500mm/s，喷涂遍数1～6层。所述的步骤3中，优选电弧喷涂方法制备耐蚀涂层，其喷涂参数的优选范围为：喷涂电流100～400A，喷涂电压20～60V，压缩空气压力0.4～1MPa，喷涂距离100～300mm，喷枪移动速度80～500mm/s，喷涂遍数1～6层。为了表征本专利技术中一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层的性能，利用扫描电子显微镜(SEM)、盐雾试验对所得到的涂层样品进行表征，以下是具体的性能测试方法。微观组织观测：将涂层样品截面镶嵌后抛光，利用扫描电子显微镜观测其微观组织结构。盐雾试验：将涂层样品放于5％NaCl中性盐雾环境中进行盐雾试验，考察其耐腐蚀性能，观察试样是否出现裂纹以及涂层腐蚀脱落等现象。导磁加热性能测试：将250ml室温去离子水置于涂层样品炊具中，并置于2200W功率的电磁炉上进行煮开水试验，考察试验导磁加热性能，观察是否在规定时间内将室温水加热煮沸。综上所述，本专利技术采用热喷涂方法制备长效导磁耐蚀复合涂层，与目前常用的炊具导磁方式相比，具有如下优点：所获得的导磁复合涂层兼具导磁性能和耐蚀性能，涂层沉积效率高，设备成本低，加工工艺步骤少，从而显著降低企业生产成本。因此，该复合涂层适合用于导磁炊具领域的应用，具有良好的市场前景。附图说明图1是本专利技术抗热冲击金属基涂层制备工艺的示意图；具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本专利技术的理解，而对其不起任何限定作用。实施例1：本实施例中，以铝合金为基材，在其表面采用电弧喷涂法制备一层纯铁导磁涂层，该涂层厚度为200μm，再在纯铁涂层表面制备采用电弧喷涂一层耐蚀镍铝涂层，该涂层厚度为100μm。制备纯铁涂层所采用的原料为市售直径2mm的铁丝，制备镍铝涂层所采用的原料为市售直接2mm的镍铝丝材。该复合涂层的具体制备方法如下：1、喷涂前，将铝合金基体进行清洗、除油除锈后采用60目棕刚玉砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求；2、采用电弧喷涂方法对粗化后的基体表面进行导磁涂层喷涂，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流250A，喷涂电压40V，压缩空气压力0.6MPa，喷涂距离200mm，喷枪移动速度300mm/s，喷涂遍数1层；3、采用电弧喷涂方法在导磁涂层表面喷涂耐蚀涂层，控制电弧喷涂枪的喷涂参数为：喷涂电流150A，喷涂电压40V，压缩空气压力0.6MPa，喷涂距离180mm，喷枪移动速度300mm/s，喷涂遍数1层；对上述制备得到的长效导磁耐蚀复合涂层进行如下性能测试：(1)涂层微观形貌表征：利用SEM观察其断面微观形貌，可见涂层致密，孔隙率低，涂层与基底、涂层与涂层间结合良好，涂层总厚度为300μm，其中导磁层为200μm，耐蚀防护层为100μm。(2)涂层导磁加热性能测试：将250ml室温去离子水置于涂层样品炊具中，并置于2200W功率的电磁炉上进行煮开水试验。试验结果表明，复合涂层导磁加热性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法，其制备方法是利用热喷涂技术在经过粗化后的非导磁金属基体表面制备金属导磁涂层和耐蚀防护涂层，制备的涂层厚度为200～400μm，涂层具备均匀致密，孔隙率低，涂层与基底结合强度好，抗热冲击性能、耐腐蚀性能优异等特点。该复合适用于家用电磁锅炊具行业，可显著降低目前电磁锅炊具行业生产成本、延长电磁锅使用寿命，具有良好的应用前景和经济效益。

【技术特征摘要】
1.一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法，其制备方法是利用热喷涂
技术在经过粗化后的非导磁金属基体表面制备金属导磁涂层和耐蚀防护涂层，制备的涂
层厚度为200～400μm，涂层具备均匀致密，孔隙率低，涂层与基底结合强度好，抗热冲
击性能、耐腐蚀性能优异等特点。该复合适用于家用电磁锅炊具行业，可显著降低目前
电磁锅炊具行业生产成本、延长电磁锅使用寿命，具有良好的应用前景和经济效益。
2.根据权利要求1所述的一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法，其
特征是：所述的复合涂层材料包括金属导磁涂层和耐蚀防护涂层，其中金属导磁涂层材
料包括工业纯铁、纯铁(DT1)、纯铁(DT2)、纯铁(DT3)、硅钢、坡莫合金、导磁不
锈钢430、铁锌合金。耐蚀防护涂层材料包括镍铝、铝、锌、铝锌合金、铜、钛、镍铬
钛、镍60及其他镍基合金。
3.根据权利要求1所述一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法，其特
征是：所述的基体非导磁金属基底包括铝及其合金材料。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂
层及其制备方法，其特征是：所述的热喷涂方法包括电弧喷涂、超音速火焰喷涂、火焰
喷涂和冷喷涂。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂
层及其制备方法，其特征是包括如下步骤：
步骤1：将基体进行清洗、除油除锈和表面粗化；
步骤2：在经步骤1处理的基体表面采用热喷涂方法制备一层金属导磁涂层；
步骤3：在经步骤2处理的基体表面采用热喷涂方法制备一层耐蚀防护涂层。
6.根据权利要求5所述的一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法，其
特征是：所述的步骤1中，表面粗化方法包括喷砂、车螺纹、滚花或电拉毛等。
7.根据权利要求5所述的一种电磁锅用长效导磁耐蚀复合涂层及其制备方法，其
特征是：所述的步骤2中，采用电弧喷涂方法制备导磁涂层，其喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：应茂通，陈群力，
申请(专利权)人：浙江伯是购厨具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33