不粘涂层及其制备方法以及锅具和煮食设备技术

技术编号:19720490 阅读:19 留言:0更新日期:2018-12-12 00:21
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:(1)将基体进行预处理;(2)将步骤(1)得到的基体表面进行可选的预热处理;(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,在所述等离子喷涂处理的步骤中,采用等离子喷枪形成的焰流,并在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表面硬度高、涂层结合力高、耐刮擦性能好、耐腐蚀性能好、润湿性好、使用寿命长等优点。

【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,该不粘涂层具有表面硬度高、涂层结合力高、以及疏水不粘性好等优点。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。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)因在包覆颗粒中包括陶瓷颗粒而具有较好的硬度,而又因在包覆颗粒的表面包覆有含氟树酯材料而具有良好的功能特性,如疏水不粘性(涂层表面润湿角度大);同时由于采用等离子喷涂这种特殊的方式形成不粘涂层,有利于大幅度提高不粘涂层的结合强度;此外结合特定的设备以及特定工艺还能够同时提高不沾涂层的耐刮擦性能、耐腐蚀性能、涂层致密性(孔隙率低)、以及使用寿命。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可选的预热处理;(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,在所述等离子喷涂处理的步骤中,采用等离子喷枪形成的焰流,并在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,所述不粘涂层为具有扁平结构的颗粒物的堆积层、且所述颗粒物包括陶瓷颗粒芯核和含氟树酯材料包覆层。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)在所形成的不粘涂层中,颗粒物中同时含有陶瓷颗粒和含氟树酯材料,进而同时保证了不粘涂层的硬度和疏水不粘性;2)通过等离子喷涂形成涂层的过程(即熔融粒子的堆积过程)中,各个粒子间都是熔融状态连接在一起,因而涂层致密(孔隙率小)、粒子间的结合非常牢靠(结合力高);不粘涂层与基体之间通过高速的熔融粒子在粗糙表面形成机械结合,远高于空气喷涂后烧结而成涂层结合强度;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)得到的基体表面进行可选的预热处理;(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,在所述等离子喷涂处理的步骤中,采用等离子喷枪形成的焰流,并在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,所述焰流长度的1/6≤D2-D1≤焰流长度的1/2,更优选地,焰流长度的1/4≤D2-D1≤焰流长度的1/3,其中焰流长度优选为14-18cm。根据本专利技术的方法,优选情况下,所述等离子喷涂处理的步骤中,喷涂功率为30-50kW,喷涂电流为600-650A;工作气体中主气(例如氩气)的流量为35-55L/min,辅气(例如氢气)的流量为2-6L/min;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。更优选地,所述等离子喷涂处理的步骤中,喷涂功率为35-45kW,喷涂电流为620-630A;工作气体中主气流量为40-50L/min,辅气的流量为3-5L/min。优选地,所述等离子喷涂处理的步骤中,喷涂角度为70-90°;根据本专利技术的方法,优选情况下,所述等离子喷涂处理的步骤中,喷涂距离为60-100mm,优选为75-85mm;喷枪移动速度为60-100mm/s,优选为75-85mm/s。根据本专利技术的方法,优选情况下,所述陶瓷粉末的送粉量为3.5-5g/min;所述含氟树酯粉末的送粉量为2.5-3.5g/min。在等离子喷涂过程中,含氟树脂颗粒雾化附着在陶瓷颗粒芯部的表面上的过程中,会流失部分含氟树脂原料,而通过化学分析法对所制备的不粘涂层进行测量可知,通过将送粉量控制在上述范围,所制备的不粘涂层以其总重量为基准包括:55-90重量%的陶瓷颗粒和10-45重量%的含氟树脂材料。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D50为5-80μm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)得到的基体表面进行可选的预热处理;(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,在所述等离子喷涂处理的步骤中,采用等离子喷枪形成的焰流,并在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)得到的基体表面进行可选的预热处理;(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,在所述等离子喷涂处理的步骤中,采用等离子喷枪形成的焰流,并在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,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。3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述等离子喷涂处理的步骤中,喷涂功率为30-50kW,喷涂电流为600-650A;工作气体中主气的流量为35-55L/min,辅气的流量为2-6L/min;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。4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述等离子喷涂处理的步骤中,喷涂功率为35-45kW,喷涂电流为620-630A;工作气体中主气的流量为40-50L/min,辅气的流量为3-5L/min。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,喷涂距离为60-100mm,优选为75-85mm;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,其中,所述陶瓷粉末的送粉量为3.5-5g/min;所述含氟树酯粉末的送粉量为2.5-3.5g/min。7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述陶瓷粉末的粒径D50为5-80μm,优选为20-50μm,流动性为10-30s/50g;所述含氟树脂粉末的粒径D50为20-100μm,优选为40-100μm,更优选为45-60μm...

【专利技术属性】
技术研发人员:李兴航曹达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

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