一种包含复合涂层的容器制造技术

本发明专利技术涉及涂层技术领域，具体是一种包含复合涂层的容器，容器选自锅具、炊具和杯子，容器包括基材和复合涂层，所述基材置于容器的外部，所述复合涂层置于容器的内部，所述基材为金属基材，所述复合涂层由银和铜中的至少一种与陶瓷组成，由铜微粉和银微粉中的至少一种与陶瓷微粉组成的混合粉体通过冷喷涂工艺喷涂在基材的表面制备而成。本发明专利技术的复合涂层综合了铜、银和陶瓷的综合性能，为容器提供耐磨、抗菌、保温好的特点。

A container with composite coating

【技术实现步骤摘要】
一种包含复合涂层的容器
本专利技术涉及涂层
，具体涉及一种包含复合涂层的容器。
技术介绍
冷喷涂，又称冷气动力喷涂，是充分利用空气动力学原理的一种新型喷涂技术，由苏联科学家发现，引起了美、日、德、法等发达国家的关注，进行了大量的研究，目前已成功的实现了纯金属、合金和复合涂层的制备。冷喷涂的工作原理是喷涂时，固体颗粒在压缩气体的推动下通过拉乌尔喷嘴高速撞击基材，使颗粒在熔点温度以下产生剧烈的塑性变形，从而形成涂层。冷喷涂适用于对于氧化敏感(如铝、铜、钛、镁)和相变敏感的材料(如碳化物复合材料)的沉积，较低的温度也适用于对热敏感的基材，如镁合金、玻璃、聚合物等。陶瓷材料的硬度大、塑性变形能力低，直接利用冷喷涂制备陶瓷涂层难度较大，一方面高速的陶瓷颗粒撞击在基体表面容易发生破碎，造成涂层内部裂纹多；另一方面颗粒之间的结合强度不够，颗粒的沉积效率低，同时陶瓷涂层的孔隙率也较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种包含复合涂层的容器。本专利技术的采用如下的技术方案：一种包含复合涂层的容器，包括基材和复合涂层，所述基材置于容器的外部，所述复合涂层置于容器的内部，所述基材为金属基材，所述复合涂层由银和铜中的至少一种与陶瓷组成，通过冷喷涂工艺喷涂在基材的表面制备而成。优选的方案中，所述复合涂层的厚度为100μm-1mm。优选的方案中，所述容器选自锅具、炊具和杯子的一种。更优选的，杯子为保温杯。优选的方案中，所述基材选自铁、不锈钢、铝和铝合金中的一种。优选的方案中，所述冷喷涂工艺为，由铜微粉和银微粉中的至少一种与陶瓷微粉组成混合粉体，以拉乌尔喷嘴加速经加热到400-600℃的氮气或氦气作为工作载气，高速的工作载气加速所述混合粉体从喷枪喷出，碰撞所述基材，形成复合涂层。更优选的方案中，所述铜微粉的平均粒径为1-50μm，所述银微粉的平均粒径为1-50μm，所述陶瓷微粉的平均粒径为1-50μm。一种更优选的方案中，由铜微粉与陶瓷微粉组成混合粉体，铜微粉和陶瓷微粉的重量比为1:3-8；再一种更优选的方案中，由银微粉和陶瓷微粉组成混合粉体，银微粉和陶瓷微粉的重量比1:3-8；另一种更优选的方案中，由铜微粉、银微粉和陶瓷微粉组成混合粉体，铜微粉、银微粉和陶瓷微粉的重量比为1:0.05-0.15:3-8。更优选的方案中，所述陶瓷微粉选自碳化硅、氮化硅、二氧化硅、氧化铝、氮化铝、二氧化钛、氧化锆和氮化锆中的一种或几种，或者由其中的几种烧制而成。更优选的方案中，所述工作载气的流速为0.5-1.5m3/min。更优选的方案中，所述工作载体从喷枪喷出的喷射压力为1.2-3MPa。本专利技术的有益效果是：(1)得到复合涂层综合了陶瓷、银和铜的特点，具有耐磨、硬度高、抗菌和保温性好的特点。复合涂层显微硬度(HV0.2)超过75，磨损率低至3.5×10-4mm3·m-1·N-1。(2)采用冷喷涂工艺，铜微粉和银微粉的塑性变形较大，起到类似陶瓷微粉粘结剂的作用，提高了陶瓷微粉对基材的附着性能和陶瓷微粉之间的结合力，因此复合涂层对基材的附着较好。复合涂层对铁和不锈钢基材的结合强度超过40MPa，对铝合金基材的结合强度超过50MPa。附图说明图1为本专利技术的包含复合涂层的容器的示意图，其中1-基材，2-复合涂层。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。实施例1根据图1所示的示意图，由平均粒径10μm铜微粉、平均粒径18μm银微粉和平均粒径25μm氧化铝微粉按重量比1:0.1:5组成混合粉体，以拉乌尔喷嘴加速经加热到450-550℃的氮气作为工作载气，工作载气的流速为0.8m3/min，高速的工作载气加速混合粉体从喷枪喷出，喷射压力为2.0MPa，碰撞铝合金材质的锅具的内表面，形成平均厚度为300μm的复合涂层，得到内表面涂覆有银/铜/氧化铝复合涂层的铝合金材质锅具。复合涂层显微硬度(HV0.2)为78.4，磨损率为3.5×10-4mm3·m-1·N-1，对铝合金的结合强度超过50MPa，测试结合强度时断裂发生在复合涂层之间。实施例2根据图1所示的示意图，由平均粒径18μm铜微粉、平均粒径30μm银微粉和平均粒径35μm炭化硅微粉按重量比1:0.09:6组成混合粉体，以拉乌尔喷嘴加速经加热到500-600℃的氦气作为工作载气，工作载气的流速为1.5m3/min，高速的工作载气加速混合粉体从喷枪喷出，喷射压力为1.8MPa，碰撞铁材质的锅具的内表面，形成平均厚度为700μm的复合涂层，得到内表面涂覆有银/铜/碳化硅复合涂层的铁质锅具。复合涂层显微硬度(HV0.2)为124.7，磨损率为6.1×10-5mm3·m-1·N-1，对铁的结合强度为45MPa。实施例3根据图1所示的示意图，由平均粒径10μm铜微粉、平均粒径25μm银微粉和平均粒径33μm氧化锆微粉按重量比1:0.13:8组成混合粉体，以拉乌尔喷嘴加速经加热到500-600℃的氦气作为工作载气，工作载气的流速为1.2m3/min，高速的工作载气加速混合粉体从喷枪喷出，喷射压力为1.5MPa，碰撞不锈钢材质的保温杯的内表面，形成平均厚度为500μm的复合涂层，得到内表面涂覆有银/铜/氧化锆复合涂层的保温杯。复合涂层显微硬度(HV0.2)为82.5，磨损率为8.7×10-5mm3·m-1·N-1，对不锈钢的结合强度为48MPa。实施例4根据图1所示的示意图，由平均粒径10μm铜微粉和平均粒径33μm氧化锆微粉按重量比1:5组成混合粉体，以拉乌尔喷嘴加速经加热到500-600℃的氦气作为工作载气，工作载气的流速为1.2m3/min，高速的工作载气加速混合粉体从喷枪喷出，喷射压力为1.6MPa，碰撞不锈钢材质的保温杯的内表面，形成平均厚度为400μm的复合涂层，得到内表面涂覆有铜/氧化锆复合涂层的保温杯。复合涂层显微硬度(HV0.2)为77.8，磨损率为9.5×10-5mm3·m-1·N-1，对不锈钢的结合强度为47MPa。实施例5根据图1所示的示意图，由平均粒径30μm银微粉和平均粒径35μm炭化硅微粉按重量比1:6组成混合粉体，以拉乌尔喷嘴加速经加热到500-600℃的氦气作为工作载气，工作载气的流速为1.5m3/min，高速的工作载气加速混合粉体从喷枪喷出，喷射压力为2.5MPa，碰撞铁材质的锅具的内表面，形成平均厚度为800μm的复合涂层，得到内表面涂覆有银/碳化硅复合涂层的铁质锅具。复合涂层显微硬度(HV0.2)为118.3，磨损率为6.6×10-5mm3·m-1·N-1，对铁的结合强度为46MPa。以上所述，显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本领域技术人员应该了解本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例仅为本专利技术的较佳实施例而已，不能依此限定本专利技术实施的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含复合涂层的容器，包括基材和复合涂层，所述基材置于容器的外部，所述复合涂层置于容器的内部，所述基材为金属基材，其特征在于：所述复合涂层由银和铜中的至少一种与陶瓷组成，通过冷喷涂工艺喷涂在基材的表面制备而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种包含复合涂层的容器，包括基材和复合涂层，所述基材置于容器的外部，所述复合涂层置于容器的内部，所述基材为金属基材，其特征在于：所述复合涂层由银和铜中的至少一种与陶瓷组成，通过冷喷涂工艺喷涂在基材的表面制备而成。


2.根据权利要求1所述的容器，其特征在于：所述复合涂层的厚度为100μm-1mm。


3.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于：所述容器选自锅具、炊具和杯子的一种。


4.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于：所述基材选自铁、不锈钢、铝和铝合金中的一种。


5.根据权利要求1或2所述的容器，其特征在于：所述冷喷涂工艺为，由铜微粉和银微粉中的至少一种与陶瓷微粉组成混合粉体，以拉乌尔喷嘴加速经加热到4...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖龙辉，罗文富，
申请(专利权)人：厦门佰事兴新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35