改性喷涂材料、不粘材料和炊具制造技术

本申请提供了一种改性喷涂材料、不粘材料和炊具。所述改性喷涂材料具有颗粒形式，每个颗粒包括喷涂材料和氟化碳材料，所述喷涂材料形成所述颗粒的外层，所述氟化碳材料被包裹在所述喷涂材料的内部，其中，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％

【技术实现步骤摘要】
改性喷涂材料、不粘材料和炊具


[0001]本申请涉及不粘
，具体涉及一种改性喷涂材料、不粘材料和炊具。

技术介绍

[0002]现有技术中，涂层不粘技术和无涂层不粘技术被广泛用于形成炊具的不粘涂层。
[0003]涂层技术主要包括氟涂料涂层技术和杜邦涂料涂层技术。采用氟涂料形成的不粘涂层虽然具有较好的不粘性能，但是却存在不耐磨、易划伤破损、易脱落、不耐高温、容易老化变色的缺点，因此不粘寿命较短。此外，杜邦涂料涂层技术主要在杜邦涂料中添加碳化硅粉末，以增强涂层的耐磨性，这虽然让涂层的不粘寿命有所增强，但是凸起的碳化硅颗粒在不粘层磨损后漏出，而碳化硅不具有不粘性，使得涂层的整体不粘性下降。
[0004]另外，对于无涂层不粘技术，其主要采用常规的粉末材料喷涂在炊具基材上形成不粘表面。此种方法形成的不粘涂层，虽然不粘寿命较长，并且耐刮和耐磨的性能较好，但是初始不粘性的等级不够，无法达到国家标准对于初始不粘性的要求，不粘效果较差。

技术实现思路

[0005]因此，本申请的目的在于提供一种改性喷涂材料和炊具，以解决现有技术中的喷涂材料的初始不粘性不好且不粘寿命短的问题。
[0006]根据本申请的第一方面，提供一种改性喷涂材料，所述改性喷涂材料具有颗粒形式，每个颗粒包括喷涂材料和氟化碳材料，所述喷涂材料形成所述颗粒的外层；所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％
‑
61％，所述氟化碳材料被包裹在所述喷涂材料的内部。
[0007]在实施例中，所述喷涂材料的硬度高于所述氟化碳材料的硬度。
[0008]在实施例中，所述喷涂材料包括钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化铬和氧化镍中的至少一种。
[0009]在实施例中，所述喷涂材料和所述氟化碳材料的体积比为3:1
‑
10:1。
[0010]在实施例中，所述喷涂材料的粒径为5μm
‑
15μm，所述氟化碳材料的粒径为10μm
‑
50μm，并且氟化碳材料和喷涂材料的粒径比为2:1
‑
10:1，所述改性喷涂材料的粒径为20μm
‑
100μm。
[0011]在实施例中，所述颗粒外层的孔隙率为10％
‑
30％。
[0012]根据本申请的第二方面，提供一种不粘材料，所述不粘材料包括至少两种改性喷涂材料，每种改性喷涂材料具有颗粒形式，每个颗粒包括喷涂材料和氟化碳材料，所述喷涂材料形成所述颗粒的外层，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％
‑
61％，所述氟化碳材料被包裹在所述喷涂材料的内部，其中，所述喷涂材料的硬度高于所述氟化碳材料的硬度，并且不同的改性喷涂材料包括不同的喷涂材料。
[0013]在实施例中，所述不粘材料包括第一改性喷涂材料和第二改性喷涂材料，其中，第一改性喷涂材料中的喷涂材料包括钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍和镍合金中的至少一种，并且第二改性喷涂材料中的喷涂材料包括氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化铬和氧化镍中的至少一种。
[0014]在实施例中，在所述不粘材料中，喷涂材料和氟化碳材料的体积比为3:1
‑
10:1。
[0015]根据本申请的第三方面，提供一种炊具，所述炊具包括炊具基体以及利用上述所述的改性喷涂材料或不粘材料形成在所述炊具基体的表面上的不粘涂层。
[0016]以上，简要描述了本专利技术构思。根据本专利技术构思提供的改性喷涂材料由于包括氟化碳材料，因此可以显著提高通过其形成的不粘涂层的不粘性能。另外，由于改性喷涂材料中另外包括具有高硬度的喷涂材料，因此能够保证涂层具有长的使用寿命。
具体实施方式
[0017]将在下文中结合示例性实施例更充分地描述本专利技术构思，然而，本专利技术构思可以以许多不同的形式来实施且不应被解释为限于这里所阐述的实施例。相反，这些实施例被提供为使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本专利技术构思的范围充分地传递给本领域技术人员。
[0018]现有不粘技术主要为在金属基材表面喷涂不粘涂料，以起到不粘的效果。但是目前不粘涂料产品存在寿命短的问题，主要体现在如下方面：初始不粘效果不佳、易被划伤：由于不粘涂料硬度较低，当翻炒硬质食物(如贝壳等)表面易被划伤，导致不粘产品使用寿命较短，易脱落。另外，在无涂层不粘技术中，其主要采用常规的粉末材料喷涂在炊具基材上形成不粘表面。此种方法形成的不粘涂层，虽然不粘寿命较长，并且耐刮和耐磨的性能较好，但是初始不粘性的等级不够，无法达到国家标准对于初始不粘性的要求。
[0019]基于上述现有技术的不足，需要提供一种具有高的使用寿命和不粘性能的不粘技术。在这种情况下，申请人对氟化碳材料进行了研究，以希望提供一种新的不粘技术。
[0020]氟化碳材料可以包括氟化石墨和氟化石墨烯。氟化石墨是由碳和氟直接反应生成的石墨层间化合物，因为其具有很低的表面自由能，热稳定性和化学稳定性较好，并且对于酸或碱的水溶液具有长时间的憎水性，极难润湿，与水的接触角为145
°
，甚至高于聚四氟乙烯与水的接触角。同时，氟化石墨高温稳定性好，耐温性可以达到450℃。因此，由于氟化石墨低的表面自由能和疏水效果，所以通过氟化石墨形成的涂层可以使其具有优异的不粘性能。
[0021]氟化石墨烯为二维片状氟化石墨，是石墨烯通过氟化将碳原子SP2杂化转变成SP3杂化，并保留了部分石墨烯的SP2结构。氟化石墨烯不仅保留了石墨烯二维平面结构的特性，而且氟碳键赋予其低表面能、强疏水性和高稳定性的特点，使得氟化石墨烯兼具石墨烯和特氟龙两种材料的结构和性能特点。因此，与石墨烯相比，氟化石墨烯具有更好的耐蚀性、耐磨性以及超疏水疏油性能。另外，其与氟化石墨相比，除了具有氟化石墨本身优异的低表面能和不粘性能外，还具有较好的强韧性。
[0022]因此，可以通过氟化碳材料来改善喷涂材料的初始不粘性。
[0023]然而，氟化碳材料因为质地较轻，无法进行喷涂作业，所以很难单独喷涂在基体上
而形成涂层。因此，为了获得较好的初始不粘性，不仅需要选择合适的氟化碳材料，还需要考虑如何将其更好地形成在基体上。
[0024]申请人发现，可以将氟化碳材料粉末和喷涂材料粉末通过包覆的方式形成包覆结构的改性喷涂材料，由于改性喷涂材料中具有氟化碳材料，从而能够实现初始不粘性能符合要求的涂层。
[0025]另外，氟化碳材料的摩擦系数小，因此具有不耐磨的缺点。申请人还发现，高硬度的喷涂材料粉末可以有效补足氟化碳材料不耐磨的缺点。采用改性喷涂材料通过喷涂工艺能够在基体的表面上形成不粘涂层，喷涂材料粉末的高硬度可以使得整个不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性喷涂材料，其特征在于，所述改性喷涂材料具有颗粒形式，每个颗粒包括：喷涂材料，所述喷涂材料形成所述颗粒的外层；以及氟化碳材料，所述氟化碳材料被包裹在所述喷涂材料的内部，其中，所述氟化碳材料包括氟化石墨和/或氟化石墨烯，所述氟化碳材料中氟原子的质量分数为30％
‑
61％。2.根据权利要求1所述的改性喷涂材料，其特征在于，所述喷涂材料的硬度高于所述氟化碳材料的硬度。3.根据权利要求1所述的改性喷涂材料，其特征在于，所述喷涂材料包括钛、钛合金、铁、不锈钢、低碳钢、高碳钢、铸铁、铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、氧化钛、氮化钛、碳化钛、四氧化三铁、氧化铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化铬和氧化镍中的至少一种。4.根据权利要求1所述的改性喷涂材料，其特征在于，所述喷涂材料和所述氟化碳材料的体积比为3:1
‑
10:1。5.根据权利要求1所述的改性喷涂材料，其特征在于，所述喷涂材料的粒径为5μm
‑
15μm，所述氟化碳材料的粒径为10μm
‑
50μm，并且氟化碳材料和喷涂材料的粒径比为2:1
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10:1，所述改性喷涂材料的颗粒粒径为20μm
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100μm。6.根据权利要求1所述的改性喷涂材料，其特征在于，所述颗粒外层的孔隙率为10％
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【专利技术属性】
技术研发人员：瞿义生，李超，袁华庭，张明，
申请(专利权)人：武汉苏泊尔炊具有限公司，
类型：发明
国别省市：