一种激光熔覆生物金属陶瓷锅及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种激光熔覆生物金属陶瓷锅及其制备方法，涉及不粘锅技术领域。该不粘锅锅体的内表面由内至外依次包括第一熔覆层、第二熔覆层及第三熔覆层；其中，所述第一熔覆层的材质为Othello(欧德罗)颗粒；所述第二熔覆层为80‑90％的Othello(欧德罗)颗粒及10‑20％的陶瓷颗粒经激光熔覆形成；所述第三熔覆层为60‑90％的Cu‑Ag‑Ti粉及10‑40％的陶瓷颗粒经激光熔覆形成；所述Othello(欧德罗)颗粒由质量分数20‑40％的铝包镍、20‑40％的不锈钢、10‑30％的银包铜、10‑30％的氧化钛组成，粒径为10‑60μm。本发明专利技术提供的激光熔覆生物金属陶瓷锅，具有抗菌效果，陶瓷颗粒的加入可进一步提高锅的硬度，提高耐磨性。本发明专利技术提供的激光熔覆生物金属陶瓷锅的制备方法，工艺简单，适宜工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆生物金属陶瓷锅及其制备方法
本专利技术涉及厨具
，尤其涉及一种激光熔覆生物金属陶瓷锅及其制备方法。
技术介绍
厨具的卫生直接关系着人们的健康，随着人们越来越注重健康生活品质的提高，对厨具中与人们饮食直接接触的器具，如锅具的要求越来越高，不仅要求满足烹煮的功能，还要求满足卫生，如抗菌方面的功能。使锅兼具抗菌，耐磨，具有高使用寿命的良好产品品质，是广大消费者的需求，也是大多数厂家致力研发的目标。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供兼具抗菌、耐磨的不粘锅。为了解决上述问题，本专利技术提出以下技术方案：本专利技术提供一种激光熔覆生物金属陶瓷锅，包括锅体，所述锅体的内表面由内至外依次包括第一熔覆层、第二熔覆层及第三熔覆层；所述第一熔覆层的材质为Othello(欧德罗)颗粒；所述第二熔覆层由质量分数为80-90％的Othello(欧德罗)颗粒及10-20％的陶瓷颗粒，经激光熔覆形成；所述第三熔覆层由质量分数为60-90％的Cu-Ag-Ti粉及10-40％的陶瓷颗粒，经激光熔覆形成；所述Othello(欧德罗)颗粒由质量分数20-40％的铝包镍、20-40％的不锈钢、10-30％的银包铜、10-30％的氧化钛组成，粒径为10-60μm。其中，铝包镍是以镍为芯部，在镍外表面均匀完整包覆一层铝的复合粉末；其由质量百分数镍80-95％，铝5-20％组成。不锈钢为304不锈钢或201不锈钢。银包铜是以铜为芯部，在铜外表面均匀完整包覆一层银的复合粉末；其由质量百分数铜70-95％，银5-30％组成。其进一步地技术方案为，所述陶瓷颗粒包括氧化铝、二氧化锆、二氧化钛。优选地，本专利技术所用的陶瓷颗粒由氧化铝Al2O3，二氧化锆ZrO2，二氧化钛TiO2按照质量比混合而成，其中，Al2O3：ZrO2：TiO2＝0.8-1.2:0.8-1.2:0.8-1.2。其进一步地技术方案为，所述陶瓷颗粒的粒径为10-60μm，优选30-45μm。其进一步地技术方案为，所述Cu-Ag-Ti粉为三层包裹的结构，由内到外为Ti-6Al-4V、Cu及纳米Cu-Ag；其中，最内层为Ti-6Al-4V直径为10-50μm，中间层Cu的厚度为4-20μm，最外层的纳米Cu-Ag厚度为4-10μm；其中，纳米Cu-Ag由质量百分数的Cu70-95％、Ag5-30％组成。Ti-6Al-4V为钛六铝四钒，是钛合金金属球形粉体；在Ti-6Al-4V表面包裹Cu粉形成Ti-6Al-4V-Cu球形粉体，然后在Ti-6Al-4V-Cu表面包裹纳米Cu-Ag粉，最终得到所述的Cu-Ag-Ti粉。纳米Cu-Ag粉的平均直径为40-60nm。其进一步地技术方案为，所述锅体的外表面设有节能层，厚度50-150μm。其进一步地技术方案为，以质量百分数计，所述节能层由以下成分组成：钛粉8-30％；锆粉5-22％；铁粉5-22％；铜粉8-20％；锑粉5-20％；锡粉5-11％；碳化硅粉0.5-1.5％。其进一步地技术方案为，所述锅体的材质为铝、铁、不锈钢、铜、钛、陶瓷中的任一种。本专利技术还提供制备上述的激光熔覆生物金属陶瓷锅的方法，包括以下步骤：S1、将清洁干净的锅体进行喷砂处理；采用化学脱脂的方法对锅体进行表面净化，得到清洁干净的锅体。所述化学脱脂是指采用有机溶剂清洗脱脂或使用碱性处理剂浸泡脱脂。进一步地，用24目的棕刚玉对锅体内表面进行喷砂处理，喷射压力为0.5～0.75MPa，喷气速度为1～2m3/min，喷砂速度为10kg/h，处理时间为45～60s，喷射角度为75°～90°，喷射距离为30～50mm。使锅体表面粗糙度达到Ra＝5.0-12.0μm；该粗糙度有助于第一熔覆层具有最佳的附着力，提高第一熔覆层与锅体的结合强度。S2、将锅体加热至220-280℃，依次进行激光熔覆第一熔覆层、第二熔覆层及第三熔覆层；S3、喷涂节能层。节能层可用冷喷涂的方法进行喷涂。冷喷涂工作原理：冷喷涂是基于空气动力学原理的一种喷涂技术。其工作过程是利高压气体低温加热，携带粉未颗粒，通过拉瓦尔喷管产生1300m/s-1700m/s超音速气流，金属粉末以500m/s-900m/s速度在完全固态下从轴向撞击基体材料，通过强烈的塑性变形而沉积于基体表面上形成涂层的一种喷涂方式。冷喷涂的方式可获得低含氧量、低内应力、大厚度、高密度的单质或复合材料涂层。其进一步地技术方案为，所述步骤S2具体包括：第一熔覆层：将Othello(欧德罗)颗粒预先置于锅体内表面的熔覆部位，然后采用激光束辐照扫描熔化Othello(欧德罗)颗粒，使第一熔覆层与锅体内表面结合，第一熔覆层厚度为20-100μm；第二熔覆层：将Othello(欧德罗)颗粒及陶瓷颗粒混合均匀，置于第一熔覆层表面，然后采用激光束辐照扫描熔化Othello(欧德罗)颗粒及陶瓷颗粒，使第二熔覆层与第一熔覆层结合，第二熔覆层厚度为20-100μm；第三熔覆层：将Cu-Ag-Ti粉及陶瓷颗粒混合均匀，置于第二熔覆层表面，然后采用激光束辐照扫描熔化Cu-Ag-Ti粉及陶瓷颗粒，使第三熔覆层与第二熔覆层结合，第三熔覆层厚度为5-30μm。可以理解地，激光熔覆的方法是指采用激光熔覆机，以氩气为保护气，光纤激光器为发射激光源，以锥形粉束同轴送粉方式即将配制的粉末进行多道搭接至基体上进行激光熔覆，控制激光熔覆的激光功率、光斑直径、扫描速度和送粉速度，达到搭接系数为0.6。其进一步地技术方案为，激光熔覆的工艺参数：功率为400～900W，光斑直径为1.2～4mm，扫描速度为50～500mm/s，送粉速度为5～30g/s。与现有技术相比，本专利技术所能达到的技术效果包括：本专利技术提供的激光熔覆生物金属陶瓷锅，锅体的内表面由内至外依次包括第一熔覆层、第二熔覆层及第三熔覆层，其中第一熔覆层的Othello(欧德罗)颗粒能够与锅底(尤其是金属锅体)进行良好的结合；第二熔覆层含有大量的金属混合颗粒(Othello(欧德罗)颗粒)也含有一定量的陶瓷颗粒，在与第一熔覆层结合的同时，通过陶瓷颗粒的加入进一步提升锅的硬度；第三熔覆层由Cu-Ag-Ti粉和陶瓷颗粒经激光熔覆形成，使得锅表面含有Cu离子、Ag离子、Ti离子等金属离子，这些金属离子可直接与细菌表面接触，达到杀菌抗菌的效果，而陶瓷颗粒的加入可进一步提高锅的硬度，提高耐磨性。本专利技术提供的激光熔覆生物金属陶瓷锅的制备方法，工艺简单，适宜工业化生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的激光熔覆生物金属陶瓷锅的涂层示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光熔覆生物金属陶瓷锅，包括锅体，其特征在于，所述锅体的内表面由内至外依次包括第一熔覆层、第二熔覆层及第三熔覆层；/n所述第一熔覆层的材质为Othello颗粒；/n所述第二熔覆层由质量分数为80-90％的Othello颗粒及10-20％的陶瓷颗粒经激光熔覆形成；/n所述第三熔覆层由质量分数为60-90％的Cu-Ag-Ti粉及10-40％的陶瓷颗粒经激光熔覆形成；/n所述Othello颗粒由质量分数20-40％的铝包镍、20-40％的不锈钢、10-30％的银包铜、10-30％的氧化钛组成，粒径为10-60μm；/n其中，铝包镍由质量百分数镍80-95％，铝5-20％组成；不锈钢为304不锈钢或201不锈钢；银包铜由质量百分数铜70-95％，银5-30％组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆生物金属陶瓷锅，包括锅体，其特征在于，所述锅体的内表面由内至外依次包括第一熔覆层、第二熔覆层及第三熔覆层；
所述第一熔覆层的材质为Othello颗粒；
所述第二熔覆层由质量分数为80-90％的Othello颗粒及10-20％的陶瓷颗粒经激光熔覆形成；
所述第三熔覆层由质量分数为60-90％的Cu-Ag-Ti粉及10-40％的陶瓷颗粒经激光熔覆形成；
所述Othello颗粒由质量分数20-40％的铝包镍、20-40％的不锈钢、10-30％的银包铜、10-30％的氧化钛组成，粒径为10-60μm；
其中，铝包镍由质量百分数镍80-95％，铝5-20％组成；不锈钢为304不锈钢或201不锈钢；银包铜由质量百分数铜70-95％，银5-30％组成。


2.如权利要求1所述的激光熔覆生物金属陶瓷锅，其特征在于，所述陶瓷颗粒包括氧化铝、二氧化锆、二氧化钛。


3.如权利要求1所述的激光熔覆生物金属陶瓷锅，其特征在于，陶瓷颗粒的粒径为10-60μm。


4.如权利要求1所述的激光熔覆生物金属陶瓷锅，其特征在于，所述Cu-Ag-Ti粉为三层包裹的结构，由内到外为Ti-6Al-4V、Cu及纳米Cu-Ag；其中，Ti-6Al-4V直径为10-50μm，中间层Cu的厚度为4-20μm，最外层的纳米Cu-Ag厚度为4-10μm；其中，纳米Cu-Ag由质量百分数的Cu70-95％、Ag5-30％组成。


5.如权利要求1所述的激光熔覆生物金属陶瓷锅，其特征在于，所述锅体的外表面设有节能层，厚度50-150μm。


6.如权利要求5所述的激光熔覆生物金属陶瓷锅，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳耀，陈健，
申请(专利权)人：万事泰集团广东技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44