一种涂层及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种涂层及其制备方法。该涂层，冷喷涂工艺制成，涂层的厚度为0.11‑0.41mm。上述涂层的制备方法，包括以下步骤：将金属粉末在工作气体的作用下通过冷喷工艺涂喷涂在待喷涂结构的表面。本发明专利技术还提供一种锅体，包括锅本体和上述涂层，所述涂层设置在锅本体的表面。本发明专利技术还提供一种烹饪器具，包括电磁感应线圈和上述锅体，所述电磁感应线圈与涂层相对设置。本发明专利技术提供一种涂层、制备方法、锅体以及具有该锅体的烹饪器具，具有成本低，金属涂层厚度合适，不易脱落，性能稳定、加热功率大以及可批量稳定应用的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种涂层及其制备方法
本专利技术属于烹饪器具
，尤其涉及一种涂层及其制备方法。
技术介绍
目前，锅具在进行喷涂时，一般采用热喷涂工艺来制备涂层。以IH导磁内锅为例，现有IH导磁内锅大部分使用复合材料制作的内锅，这种内锅成本较高。也有很多人研究一种用热喷涂工艺制成的导磁内锅，虽然可以降低成本，但其导磁层存在易脱落，电磁参数差,加热功率小等缺陷难以批量稳定应用。IH为InductionHeating的简写，指利用了电磁诱导引起的两次电流(旋涡电流)通过被加热材料时发生的焦耳热量。
技术实现思路
鉴于现有技术所存在的问题，本专利技术提供一种涂层及其制备方法，具有成本低，金属涂层厚度合适，不易脱落，性能稳定、加热功率大以及可批量稳定应用的优点。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种涂层，所述涂层由冷喷涂工艺制成，涂层的厚度为0.11-0.41mm。冷喷涂(CS：ColdSpray)，又称为气体动力喷涂技术，是指当具有一定塑性的高速固态粒子与基体碰撞后，经过强烈的塑性变形而发生沉积形成涂层的方法。通常条件下，一般的概念是当固态粒子碰撞到某种基体后将产生固态粒子对基体的冲蚀作用。本专利技术的有益效果是：采用冷喷涂工艺制备的涂层，具有以下优点：(1)在冷喷涂时，喷涂粒子不需要熔化，并且发生相变、氧化、分解甚至晶粒长大的驱动力都较小，有利于涂层的成功制备。(2)对基体热影响小，界面热应力相对较低，有利于提高界面结合力甚至可以根据具体使用需求获得超厚或超薄涂层。(3)能耗较少，利于环保。(4)制得的涂层具有涂层致密性好等优点，可以避免在使用过程中基材与涂层发生脱落。本专利技术选择了合适的厚度范围的涂层，具有成本低，金属涂层厚度合适，不易脱落，性能稳定、加热功率大以及可批量稳定应用的优点。如果厚度过小，容易导致性能不佳；如果厚度过小，容易导致导磁性不强，加热效率低等问题。本专利技术的涂层可以选择不同的金属粉末来赋予涂层不同的性能，例如：选择导磁性能的金属(例如：铁粉、不锈钢粉末或铜粉等)来赋予涂层的导磁性能，选择耐磨性能的金属(例如：不锈钢粉末、铝粉等，不锈钢粉末可以为不锈钢304和不锈钢306等)来赋予涂层的耐磨性能，选择具有抗菌性能的金属(例如：银等)来赋予涂层的抗菌性能，也可以在同一锅具上设置多层冷喷涂工艺制成的涂层。进一步，所述涂层为将金属粉末在工作气体的作用下通过冷喷工艺涂喷涂在待喷涂结构的表面后形成的涂层。进一步，所述金属粉末选自铁粉、不锈钢粉末、铜粉、铝粉和银粉中的一种或两种的混合。即涂层的材质为铁、不锈钢、铜、铝和银粉中的一种或两种的混合。所述不锈钢粉末包括430不锈钢粉末、410不锈钢粉末、409不锈钢粉末、439不锈钢粉末、304不锈钢粉末、306不锈钢粉末以及其他类型的不锈钢粉末。采用上述方案的有益效果是：采用铁粉、430不锈钢粉末、410不锈钢粉末、409不锈钢粉末、439不锈钢粉末、铜粉有利于增加涂层的IH导磁性能。采用铝粉、304不锈钢粉末、306不锈钢粉末有利于增加耐磨性能。采用银粉有利于增加抗菌性能。进一步，所述金属粉末的粒度为1-50微米。进一步，所述工作气体选自氮气、氦气中的一种或两种混合。本专利技术提供一种上述涂层的制备方法，包括以下步骤：将金属粉末在工作气体的作用下通过冷喷工艺涂喷涂在待喷涂结构的表面。采用上述方案的有益效果是：在冷喷涂时，喷涂粒子不需要熔化，并且发生相变、氧化、分解甚至晶粒长大的驱动力都较小，有利于涂层的成功制备。对基体热影响小，界面热应力相对较低，有利于提高界面结合力。能耗较少，利于环保。通过上述方法制得的金属涂层具有厚度合适，不易脱落，性能稳定、加热功率大以及可批量稳定应用的优点。进一步，所述金属粉末选自铁粉、不锈钢粉末中的一种或两种的混合。所述不锈钢粉末包括430不锈钢粉末、410不锈钢粉末、409不锈钢粉末、439不锈钢粉末、304不锈钢粉末、306不锈钢粉末以及其他类型的不锈钢粉末。采用上述方案的有益效果是：采用铁粉、430不锈钢粉末、410不锈钢粉末、409不锈钢粉末、439不锈钢粉末、铜粉有利于增加涂层的IH导磁性能。采用铝粉、304不锈钢粉末、306不锈钢粉末有利于增加耐磨性能。采用银粉有利于增加抗菌性能。进一步，所述金属粉末的粒度为1-50微米。采用上述方案的有益效果是：采用上述粒度有利于形成厚度合适的涂层，采用上述的粒度还有利于获得致密的涂层，如果粒度过小，粉末颗粒容易熔化粘结；如果粒度过大，颗粒塑性变形小，膜层孔隙率高。进一步，所述金属粉末在工作气体的作用下的速度为620-700m/s。采用上述方案的有益效果是：合适的金属粉末的喷涂速度有利于形成致密的涂层；如果速度过大，容易导致粒子反弹，沉积效率降低的问题，并且冷喷涂粒子速率很难再大幅度提高，如果速度过小容易导致涂层致密性差、结合力不足等问题。进一步，所述金属粉末的送粉量为50-280g/min。采用上述方案的有益效果是：合适的送粉量有利于保证合适的涂层致密性以及合适的涂层沉积效率，如果送粉量过低容易导致涂层沉积效率低，如果送粉量过高容易导致致密性差、结合力差等问题。进一步，所述工作气体选自氮气、氦气中的一种或两种混合。采用上述方案的有益效果是：采用上述气体有利于降低成本，同时避免上述气体与金属发生反应，避免影响涂料的性能。进一步，工作气体的温度为400-800℃。采用上述方案的有益效果是：采用上述温度有利于获得较为致密的涂层，如果温度过高，会导致粒子熔化粘结在喷枪内或者堵住喷嘴，并且可能使粉末氧化进而影响涂层质量，从而影响喷涂。如果温度过低，不利于粒子的塑性变形，粒子之间的孔隙率会增加，夹杂也会增多。进一步，工作气体的压力为2-4Mpa。采用上述方案的有益效果是：采用上述的压力有利于形成性能良好的涂层，压力在一定范围内可以提高喷涂粒子的速度而使得到的涂层结合强度高、使孔隙率降低、涂层致密性好，但是压力超过一定值之后，压力的提高对粒子的速率影响变得很小；如果喷涂压力过小，容易导致形成的涂层较为疏松，空隙较多且涂层与基体间结合较差的问题。进一步，工作气体流量为3200-3280L/min。采用上述方案的有益效果是：合适的工作气体流量有利于获得合适的涂层厚度，同时，合适的工作气体流量有利于获得合适的沉积速率和防止金属被氧化，如果流量过低，容易导致沉积速率低，还有可能金属被氧化；如果流量过高，容易导致气压过大，从而会导致粉末反弹反而降低沉积速率，表面涂层粗糙。进一步，冷喷涂时，喷枪移动速度为300-600mm/s。采用上述方案的有益效果是：采取上述的速度有利于涂层均匀，如果速度过小或过大都容易导致涂层不均匀，厚度差异大问题。进一步，喷涂距离为3-60mm。采用上述方案的有益效果是：采用上述距离有利于获得合适的沉积速率，如果距离过大，容易导致沉积速率下降，如果距离过小容易导致粉末反弹从而导致沉积速率下降。进一步，喷涂时间为5-20s。采用上述方案的有益效果是：采用上述的喷涂时间有利于获得合适的涂层厚度，如果喷涂时间较短，厚度过小容易导致性能不好，如果喷涂时间过长容易导致厚度过大，不仅不能进一步提高导磁性能而且容易导致粗糙度过大、涂层容易脱落等问题。本专利技术提供一种锅体，包括锅本体和上述涂层，所述涂层设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂层，其特征在于，所述涂层由冷喷涂工艺制成，涂层的厚度为0.11‑0.41mm。

【技术特征摘要】
1.一种涂层，其特征在于，所述涂层由冷喷涂工艺制成，涂层的厚度为0.11-0.41mm。2.一种权利要求1所述涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属粉末在工作气体的作用下通过冷喷工艺涂喷涂在待喷涂结构的表面。3.根据权利要求2所述一种涂层的制备方法，其特征在于，所述金属粉末选自铁粉、不锈钢粉末、铜粉、铝粉和银粉中的一种或两种的混合。4.根据权利要求2所述一种涂层的制备方法，其特征在于，所述金属粉末的粒度为1-50微米。5.根据权利要求2所述一种涂层的制备方法，其特征在于，所述金属粉末在工作气体的作用下的速度为620-700m/s。6.根据权利要求2所述一种涂层的制备方法，其特征在于，所述金属粉末的送粉量为50-280g/min。7.根据权利要求2-6任一项所述一种涂层的制备方法，其特征在于，所述工作气体选自氮气、氦气中的一种或两种混合。8.根据权利要求2-6任一项所述一种涂层的制备方法，其特征在于，工作气体的温度为400-800℃。9.根据权利要求2-6任一项所述一种涂层的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷大法，吴培洪，徐腾飞，黄宇华，曹达华，李康，
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