复合不粘涂料及其制备方法和烹饪器具技术

本申请涉及复合不粘涂料及其制备方法和烹饪器具，所述复合不粘涂料包括不粘涂料及填料，所述填料包括高熵陶瓷粉末，所述高熵陶瓷粉末包括复合金属氧化物、复合金属氮化物、复合金属碳化物、复合金属硼化物、复合金属硅化物中的至少一者；所述高熵陶瓷粉末中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的至少四种。本申请提供的复合不粘涂料及其制备方法和烹饪器具，由于在现有不粘涂料中加入了高熵陶瓷粉末，凸起的高熵陶瓷粉末硬度高、耐磨性好，可以有效防止凹陷处的涂层被破坏，有效提高复合不粘涂料及的持久不粘性，进而提高烹饪器具的使用寿命。用寿命。

【技术实现步骤摘要】
复合不粘涂料及其制备方法和烹饪器具


[0001]本申请涉及涂料
，尤其涉及复合不粘涂料及其制备方法和烹饪器具。

技术介绍

[0002]现有的不粘锅类的烹饪器具，一般是将复合不粘涂料涂覆在基材的表面制备，常用的复合不粘涂料有含氟涂料、陶瓷涂料等，现有技术中，含氟涂料存在不耐磨、易划伤破损、不耐高温、容易老化变色的缺点，不粘寿命不超过1年，现有的杜邦涂料，在涂料中加入碳化硅粉末，增加复合不粘涂料的耐磨性，碳化硅的加入虽然让涂料的不粘寿命有所增加，但是凸起的碳化硅颗粒磨损后漏出，碳化硅不具有不沾性，其整体不粘性下降。陶瓷涂料不粘效果较氟涂料差，持久不粘性也不好，一般使用3～6个月涂层容易脱落。

技术实现思路

[0003]本申请为了克服上述缺陷，本申请提供了复合不粘涂料及其制备方法和烹饪器具，可有效提高烹饪器具的持久不粘性，提高烹饪器具的使用寿命。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种复合不粘涂料，所述复合不粘涂料包括不粘涂料及填料，所述填料包括高熵陶瓷粉末，所述高熵陶瓷粉末包括复合金属氧化物、复合金属氮化物、复合金属碳化物、复合金属硼化物、复合金属硅化物中的至少一者；所述高熵陶瓷粉末中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的至少四种。
[0005]在上述方案中，由于复合不粘涂料包括高熵陶瓷粉末，高熵陶瓷粉末中各组成元素原子半径不同，各元素原子以同等机会占据各个晶格位置，导致发生畸变，晶格畸变会增加错位运动阻力，显著增加强度和硬度，而且，各元素之间还会互相作用，使得高熵复合材料在复合不粘涂料中呈现复合效应，进一步提高复合不粘涂料的耐磨性。
[0006]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述复合不粘涂料包含如下特征a至c中的至少一者：
[0007]a.所述高熵陶瓷粉末中各金属元素的摩尔含量为5％～35％；
[0008]b.所述高熵陶瓷粉末的平均粒径为300目～2000目；
[0009]c.所述高熵陶瓷粉末的平均粒径为500目～1500目。
[0010]在上述方案中，将各个元素的摩尔含量控制在5％～35％之间，以保证合金的多主元特征，可以提高合金结构的无序化程度。高熵陶瓷粉末的平均粒径为300目～2000目，在该范围内，制备过程中材料流动好，便于施工，优选方案为500目～1500目，使得涂料制备的涂层表面光滑，分散均匀。
[0011]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述不粘涂料包括含氟涂料或陶瓷涂料。
[0012]在上述方案中，可以将高熵陶瓷粉末加入含氟涂料或陶瓷涂料中，适用性强，可以提高含氟涂料的不粘性能。
[0013]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述复合不粘涂料包含如下特征a至b中的至少一者：
[0014]a.当所述不粘涂料为含氟涂料时，所述高熵陶瓷粉末含量为复合不粘涂料总质量的1％～20％；
[0015]b.当所述不粘涂料为陶瓷涂料时，所述高熵陶瓷粉末含量为复合不粘涂料总质量的8％～20％。
[0016]在上述技术方案中，控制高熵陶瓷粉末在复合不粘涂料中的占比，使得复合不粘涂料兼具高强度、高硬度和不粘性，并且能够满足复合不粘涂料的耐热、耐候性和自清洁功能；当高熵陶瓷粉末的质量占比过高时，影响复合不粘涂料的成膜性能，导致涂层变脆，结合力下降；当高熵陶瓷粉末的质量占比过低，复合不粘涂料的硬度、强度及耐腐蚀性大幅下降，则起不到延长持久不粘寿命的作用。
[0017]第二方面，本申请实施例提供一种复合不粘涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]将高熵陶瓷粉末加入不粘涂料中，搅拌分散均匀后得到复合不粘涂料。
[0019]在上述方案中，由于复合不粘涂料的材质包括高熵陶瓷粉末，高熵陶瓷粉末可以形成纯度较高的固溶体，固溶体的固溶强化效应能够明显提高复合不粘涂料的强度与硬度，高熵陶瓷粉末微观上的晶格畸变也能提高复合不粘涂料的硬度和强度，可以提高复合不粘涂料的不粘性。同时控制高熵陶瓷粉末在复合不粘涂料中的占比，使得复合不粘涂料兼具高强度、高硬度和不粘性，并且能够满足复合不粘涂料的耐热、耐候性和自清洁功能，高熵陶瓷粉末含量太高，影响复合不粘涂料的成膜性能，导致涂层变脆，结合力下降；高熵陶瓷粉末含量太低，则起不到延长持久不粘寿命的作用。
[0020]结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述不粘涂料为含氟涂料或陶瓷涂料，其中，当采用含氟涂料时，所述高熵陶瓷粉末含量为复合不粘涂料总质量的1％～20％；当采用陶瓷涂料时，所述高熵陶瓷粉末含量为复合不粘涂料总质量的8％～20％。
[0021]在上述方案中，同时控制高熵陶瓷粉末在复合不粘涂料中的占比，使得复合不粘涂料兼具高强度、高硬度和不粘性，并且能够满足复合不粘涂料的耐热、耐候性和自清洁功能，高熵陶瓷粉末含量太高，影响复合不粘涂料的成膜性能，导致涂层变脆，结合力下降；高熵陶瓷粉末含量太低，则起不到延长持久不粘寿命的作用。
[0022]结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述方法包含如下技术特征a至b中的至少一者：
[0023]a.所述高熵陶瓷粉末的平均粒径为300目～2000目；
[0024]b.所述高熵陶瓷粉末的平均粒径为300目～2000目；
[0025]在上述方案中，高熵陶瓷粉末的平均粒径为300目～2000目，在该范围内，制备过程中材料流动好，便于施工，优选方案为500目～1500目，使得涂料制备的涂层表面光滑，分散均匀。
[0026]结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述高熵陶瓷粉末加入所述含氟涂料中的方式包括以下两种：
[0027]a.将所述高熵陶瓷粉末直接加入；
[0028]b.将所述高熵陶瓷粉末与溶剂经过研磨分散成浆料加入，所述高熵陶瓷粉末与溶剂的质量比为1：(1.2～2.5)。
[0029]在上述技术方案中，将高熵陶瓷粉末通过粉末或者浆料的方式加入含氟涂料或陶瓷涂料中，集合两者的优良性能，采用浆料的方式加入时，其溶剂与含氟涂料或陶瓷涂料所用的溶剂相同，目的是避免引入新的溶剂对涂料产生不良影响。
[0030]第三方面，本申请实施例提供一种烹饪器具，所述烹饪器具包括锅体，所述锅体内表面设有不粘涂层，所述不粘涂层的材质为复合不粘涂料；所述复合不粘涂料包括不粘涂料及填料；其中，所述填料包括高熵陶瓷粉末，所述高熵陶瓷粉末中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的至少四种。
[0031]在上述方案中，在复合不粘涂料中加入高熵陶瓷粉末，高熵陶瓷中由于各个原子半径不同，增加材料微观组织的无序性，从而抑制了晶格内部位错，产生晶格畸变，高熵陶瓷的高熵显著降低了自由能，从而使得高熵陶瓷具有较低的表面能，可以增强不粘效果，并且可以进一步提高复合不粘涂料的耐磨性。
[0032]结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合不粘涂料，其特征在于，所述复合不粘涂料包括不粘涂料及填料，所述填料包括高熵陶瓷粉末，所述高熵陶瓷粉末包括复合金属氧化物、复合金属氮化物、复合金属碳化物、复合金属硼化物、复合金属硅化物中的至少一者；所述高熵陶瓷粉末中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的至少四种。2.根据权利要求1所述的复合不粘涂料，其特征在于，所述复合不粘涂料包含如下特征a至c中的至少一者：a.所述高熵陶瓷粉末中各金属元素的摩尔含量为5％～35％；b.所述高熵陶瓷粉末的平均粒径为300目～2000目；c.所述高熵陶瓷粉末的平均粒径为500目～1500目。3.根据权利要求1所述的复合不粘涂料，其特征在于，所述不粘涂料包括含氟涂料或陶瓷涂料。4.根据权利要求3所述的复合不粘涂料，其特征在于，所述复合不粘涂料包含如下特征a至b中的至少一者：a.当所述不粘涂料为含氟涂料时，所述高熵陶瓷粉末含量为复合不粘涂料总质量的1％～20％；b.当所述不粘涂料为陶瓷涂料时，所述高熵陶瓷粉末含量为复合不粘涂料总质量的8％～20％。5.一种复合不粘涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将高熵陶瓷粉末加入不粘涂料中，搅拌分散后得到复合不粘涂料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述不粘材料包括含氟涂料或陶瓷涂料，当采用含氟涂料时，所述高熵陶瓷粉末含量为所述复合不粘涂料总质量的1％～20％；当采用陶瓷涂料时，所述高熵陶瓷粉末含量为所述复合不粘涂料总质量的8％～20％。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述方法包含如下技术特征a至b中的至少一者：a.所述高熵陶瓷粉末的平均粒径为300目～2000目；b.所述高熵陶瓷粉末的平均粒径为500目～1500目。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述高熵陶瓷粉末加入所述不粘涂料中的方式包括以下两种：a.将所述高熵陶瓷粉末直接加入；b.将所述高熵陶瓷粉末与溶剂经过研磨分散成浆料加入，所述高熵陶瓷粉末与所述溶剂的质量比为1：(1.2～2.5)。9.一种烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具包括锅体，所述锅体内表面设有不粘涂层，所述不粘涂层的材质为复合不粘涂料，所述复合不粘涂料包括不粘涂料及填料，其中，所述填料包括高熵陶瓷粉末，所述高熵陶瓷粉末中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的...

【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：