一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法。该方法包括：使非晶合金的两种主要元素中的一个熔融，以作为溶剂；将两种主要元素中的另一个以及可选的杂质元素作为溶质加入到溶剂中，以得到合金液；对合金液进行雾化处理，以得到非晶合金颗粒；以及在惰性气体保护下对非晶合金颗粒进行脱水和烘干处理，以得到非晶合金。通过该方法制备得到的非晶合金的非晶化程度更高。此外，将该非晶合金喷涂在不粘炊具上不仅可以使不粘炊具的表面具有微观上的凹凸结构，而且可以使不粘炊具的表面具有宏观上的多孔结构。具有宏观上的多孔结构。具有宏观上的多孔结构。

【技术实现步骤摘要】
一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法


[0001]本专利技术涉及一种不粘炊具领域，更具体地，涉及一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法。

技术介绍

[0002]不粘炊具的不粘技术主要从以下三个方向来实现：1)自身的低表面能；2)微观凹凸结构，形成类似于荷叶疏水疏油表面；3)多孔储油形成稳定油膜，利用油作为中介物实现不粘。
[0003]目前炊具用不粘材料主要有氟涂料、陶瓷涂料和有机硅树脂。三者主要以喷涂形式在锅内表面上制备不粘涂层，以达到加热食物时不粘的目的。氟涂料主要有PTFE(聚四氟乙烯)、PFOA(全氟辛酸铵)、PFA(全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)、FEP(聚全氟乙丙烯共聚物)、ETFE(乙烯
‑
四氟乙烯共聚物)等，其不粘原理主要是含氟聚合物具有极低的表面自由能。陶瓷涂料主要包括硅氧键，且是无机硅占主要成分的涂料，其主要是在锅体表面形成纳米结构从而达到不粘的效果。有机硅树脂主要是利用其表面能低的特点达到不沾的效果。这三种涂料虽有不粘效果，但都有明显的缺陷，具体地，氟涂料不粘涂层不耐磨损，炒菜不能用铁铲，也不能用钢丝球、百洁布清洗，高温下分解可能产生有害物质，磨损后不粘性下降；陶瓷涂料不粘效果较氟涂料差，主要是利用涂料体系中的硅油实现不粘，持久不粘性也不好，一般使用3个至6个月后，涂层容易脱落；有机硅树脂形成的涂层不粘效果也较氟涂料形成的涂层差，接触高温或明火后颜色容易发黄或发灰，且高温下硬度下降，容易产生“回粘”现象。由此可见，目前不粘材料普遍存才持久不粘性不佳现象。
>[0004]因此，上述涂料在不粘寿命方面陷入瓶颈，难以再取得较大的突破。
[0005]因此，迫切需要对不粘涂层的材料进行改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法，该方法能够制备出非晶化程度高的非晶合金。
[0007]根据本专利技术的一方面，提供一种用于不粘炊具的非晶合金的方法，非晶合金包括两种主要元素以及可选的杂质元素，两种主要元素均独立地选自于Mg、Al、Ca、Se、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、In、Sn、Sb、Hf、Ta和W中的一种，杂质元素选自于Mg、Al、Ca、Se、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、C、N、O、B、S、Si和P中的至少一种，并且两种主要元素和杂质元素彼此不同，该方法包括：使两种主要元素中的一个熔融，以作为溶剂；将两种主要元素中的另一个以及可选的杂质元素作为溶质加入到溶剂中，以得到合金液；对合金液进行雾化处理，以得到非晶合金颗粒；以及在惰性气体保护下对非晶合金颗粒进行脱水和烘干处理，以得到非晶合金。通过该方法能够制备出非晶化程度高的非晶合金。
[0008]在本专利技术的实施例中，基于非晶合金的原子百分比，非晶合金可以包括总含量在
90原子％的两种主要元素以及余量的杂质元素，并且两种主要元素中的任一个的含量在10原子％以上。该非晶合金不仅可以使不粘炊具的表面具有微观上的凹凸结构，而且可以使不粘炊具的表面具有宏观上的多孔结构，从而使不粘炊具实现不粘效果且使用寿命长。
[0009]在本专利技术的实施例中，两种主要元素的原子半径之间的差可以大于或等于0.0037nm。将两种主要元素的原子半径之差控制为大于或等于0.0037nm，使得非晶合金的晶格畸变严重，非晶化程度高且表面能低。
[0010]在本专利技术的实施例中，杂质元素可以选自于Cu、Mo、Zn、In、B、P、S、Si、Mn、Ti、Al、C、N、O、Ga、Nb、Hf、Y和Sn中的至少两种。将杂质元素的数量控制在两种以上，使得非晶合金的晶格混乱，从而非晶合金的表面能低。
[0011]在本专利技术的实施例中，可以将两种主要元素中的熔点高的一个作为溶剂，并且在温度为1000℃以上且熔化时间为1小时以上的条件下使所述两种主要元素中的熔点高的一个熔融。在该条件下能够使各成分更充分地熔融。
[0012]在本专利技术的实施例中，对合金液进行雾化处理的步骤可以包括：将合金液喷射到雾化器；以及在惰性气体保护下将水压为45MPa至75MPa且流量为15L/min至30L/min的水喷向雾化器中的合金液流，使得合金液流被破碎，从而得到非晶合金颗粒。通过在该条件下制备非晶合金能够获得更高非晶化程度的非晶合金。
[0013]在本专利技术的实施例中，惰性气体可以为氩气，并且供应氩气的压力可以为0.4MPa至0.6MPa，流量可以为30L/min
‑
50L/min。在该条件下供应氩气能够提高生产效率。
[0014]在本专利技术的实施例中，可以在氩气气氛下在150℃至200℃的温度下执行对非晶合金颗粒进行脱水和烘干处理的步骤。在该条件下能够充分去除非晶合金颗粒中的水分。
[0015]在本专利技术的实施例中，非晶合金可以以颗粒的形式存在，并且呈颗粒状的非晶合金的粒度可以在200目至1000目的范围内。将非晶合金的粒度控制在该范围内，能够确保使不粘炊具的表面形成微观上的凹凸结构以及宏观上的多孔结构。
[0016]在本专利技术的实施例中，呈颗粒状的非晶合金的D
50
粒度分布可以在325目至500目的范围内。非晶合金的D
50
粒度分布在该范围内，可以进一步确保使不粘炊具的表面形成微观上的凹凸结构以及宏观上的多孔结构。
[0017]通过该方法制备得到的非晶合金的非晶化程度更高。此外，将该非晶合金喷涂在不粘炊具上不仅可以使不粘炊具的表面具有微观上的凹凸结构，而且可以使不粘炊具的表面具有宏观上的多孔结构，从而使不粘炊具实现不粘效果且使用寿命长，并且可以使用铁铲、百洁布或钢丝球等进行清洗。
附图说明
[0018]通过结合附图对实施例的描述，本专利技术的上述和/或其它特征和方面将变得清楚和易于理解。
[0019]图1是示出根据本专利技术的实施例的制备非晶合金的方法的流程图。
[0020]图2是示出根据本专利技术的实施例的不粘炊具的示意图。
[0021]图3是示出根据本专利技术的实施例的制造不粘炊具的方法的流程图。
[0022]图4是实施例1的XRD图。
具体实施方式
[0023]下面将通过参照附图来描述实施例，以解释本专利技术。然而，本专利技术可以以多种不同的形式来实施，不应该被理解为局限于在此提出的示例性实施例。提供这些实施例使本专利技术的公开将是彻底的和完整的，并将本专利技术的范围充分地传达给本领域的技术人员。
[0024]根据当前不粘炊具的不粘技术的三个方向，本专利技术使用无机材料作为不粘材料进行改进。
[0025]本专利技术提供了一种用于不粘炊具的非晶合金，该非晶合金由式1表示：
[0026]式1
[0027]X
a
Y
b
Z
c
。
[0028]在式1中，X和Y均独本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法，所述非晶合金包括两种主要元素以及可选的杂质元素，所述两种主要元素均独立地选自于Mg、Al、Ca、Se、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、In、Sn、Sb、Hf、Ta和W中的一种，所述杂质元素选自于Mg、Al、Ca、Se、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、C、N、O、B、S、Si和P中的至少一种，并且所述两种主要元素和所述杂质元素彼此不同，所述方法包括如下步骤：使所述两种主要元素中的一个熔融，以作为溶剂；将所述两种主要元素中的另一个以及所述可选的杂质元素作为溶质加入到所述溶剂中，以得到合金液；对合金液进行雾化处理，以得到非晶合金颗粒；以及在惰性气体保护下对非晶合金颗粒进行脱水和烘干处理，以得到所述非晶合金。2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述非晶合金的原子百分比，所述非晶合金包括总含量在90原子％的所述两种主要元素以及余量的杂质元素，并且所述两种主要元素中的任一个的含量在10原子％以上。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述两种主要元素的原子半径之间的差大于或等于0.0037nm。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁华庭，李超，瞿义生，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：