烹饪器具及其制备方法技术

本申请涉及烹饪器具及其制备方法，烹饪器具包括锅体，锅体的至少部分表面设有不饱和铁氧化物膜层或复合膜层，不饱和铁氧化物膜层或复合膜层具有孔隙结构，不饱和铁氧化物膜层的材质包括不饱和铁氧化物。本申请利用激光处理和淬火处理同时进行制备的烹饪器具，能够兼顾耐腐蚀性、耐磨损性、抗高温氧化变色性和不粘性等多个性能。性等多个性能。性等多个性能。

【技术实现步骤摘要】
烹饪器具及其制备方法


[0001]本专利技术涉及器具
，具体涉及烹饪器具及其制备方法。

技术介绍

[0002]在炊具行业中，不锈钢以质地坚硬耐磨、表面性能稳定得到大量使用。但是不锈钢表面 无食物不粘性(如鸡蛋不粘性)、且抗高温变色性差(高温易氧化变色)，当温度超过250℃ 时，表面就会开始变黄，温度越高，变黄越严重。这些都影响了产品的外观和客户体验。
[0003]现有技术主要通过在不锈钢的表面进行化学处理(包括电化学)提高抗高温变色性。其 技术原理就是在不锈钢表面剥离多余的铁元素，实现铬元素在产品表面富集，来达到高温抗 变色的目的。但是该技术处理的表面深度只能达到几个原子尺寸的厚度，极易磨损，无法保 证长时间使用效果。
[0004]为了解决不粘性，现有技术通常在材料表面进行机械压花和蚀刻工艺，或热喷涂专用材 料(如氧化钛、氧化锆等陶瓷粉，或钛粉、铝粉等金属粉末)形成内凹型和多孔型结构，达 到保护涂料和孔隙储油的效果。但是蚀刻/压花产品依然需要喷涂化学涂料达到食物不粘性， 且裸露在外不锈钢部分，依然存在高温变色的缺陷；而热喷涂产品，由于存在喷涂粉末致密 性和与基材结合性的问题，其耐腐蚀性和结合牢度一直为市场诟病。
[0005]所以，现在急需一种集抗高温变色、持久不粘性、耐磨损性和耐腐蚀性的烹饪器具。

技术实现思路

[0006]本申请为了克服上述缺陷，提供烹饪器具及其制备方法，制备的烹饪器具同时具备抗高 温变色、储油不粘性、耐磨损性和耐腐蚀性，提高烹饪器具的综合性能。
>[0007]第一方面，本申请实施例提供一种烹饪器具，所述烹饪器具包括锅体，所述锅体的至少 部分表面设有防护膜层，所述防护膜层具有孔隙结构，所述防护膜层为不饱和铁氧化物膜层 或复合膜层，所述不饱和铁氧化物膜层的材质包括不饱和铁氧化物。
[0008]在上述技术方案中，通过锅体表面的铁原子发生化学反应得到不饱和铁氧化物膜层或复 合膜层，使得锅体表面的铬原子富集，颜色呈钢灰色，铬元素为高温元素，在400℃以下加 热，其光泽性、硬度均无明显变化，从而实现烹饪器具的在高温条件下的抗变色性。不饱和 铁氧化物膜层或复合膜层具有孔隙结构，孔隙结构用于储油从而提高烹饪器具的不粘性能。
[0009]在一些实施方式中，所述不饱和铁氧化物的化学式为Fe3O4‑
X
或Fe1‑
x
O，其中，x取值为 0＜x＜1。
[0010]在一些实施方式中，所述复合膜层的材质包括四氧化三铁和石墨，所述石墨与四氧化三 铁的质量比为(0.1～3):2。
[0011]在上述技术方案中，Fe3O4且具有较好的热稳定性，能够提高烹饪器具的耐磨性和
耐腐蚀 性。石墨质软，摩擦系数小，表面光滑，锅体的表面设置石墨可以提高烹饪器具的不粘性能。
[0012]在一些实施方式中，所述烹饪器具包括如下技术特征中的至少一种：
[0013]a.所述锅体的材质包括不锈钢、铁、低碳钢中的至少一种；
[0014]b.所述不饱和铁氧化物膜层的厚度为7um～11um；
[0015]c.所述复合膜层的厚度为7um～11um。
[0016]在上述技术方案中，将不饱和铁氧化物膜层或复合膜层的厚度控制在上述范围内，有利 于提高烹饪器具的不粘性和硬度。
[0017]在一些实施方式中，所述烹饪器具包括如下技术特征中的至少一种：
[0018]a.所述烹饪器具的硬度为250HV～360HV；
[0019]b.所述烹饪器具的表面孔隙率为5％～25％；
[0020]c.所述烹饪器具表面为粗糙面，粗糙面的粗糙度为0.8um～1.5um。
[0021]在上述技术方案中，将参数控制在上述范围内，能够有效提高烹饪器具的耐腐蚀性能、 不粘性能和耐磨性能。
[0022]第二方面，本申请实施例提供一种烹饪器具的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将基材经过拉伸成型形成具有烹饪腔的锅体；
[0024]将所述锅体置于5℃～10℃的淬火液中，对所述锅体同时进行淬火处理和激光处理，使得 所述锅体的表面具有孔隙结构，得到烹饪器具。
[0025]在上述技术方案中，在锅体表面同时进行激光处理和淬火处理，即在淬火液环境中对锅 进行激光处理，利用激光聚热和低温淬火的低温环境，使得锅体的表面形成微孔隙储油结构， 锅体隔绝空气减少氧化生成不饱和铁氧化物(Fe3O4‑
X
/Fe1‑
x
O)，低温淬火处理能够提高锅体 表面的硬度，锅体表面剩余的铬原子在不锈钢锅体表面锅体富集，实现不锈钢锅体表面的抗 高温变色性。
[0026]在一些实施方式中，所述方法包括如下技术特征中的至少一种：
[0027]a.所述淬火液包括水基型淬火液或有机型淬火液；
[0028]b所述淬火液包括不与锅体反应的去离子水、有机盐和无机盐中的至少一种；
[0029]c.所述淬火液包括不与锅体反应的去离子水、有机盐和无机盐中的至少一种，所述有机 盐包括羧酸盐、多元醇盐中至少一种，所述无机盐包括碳酸盐、磷酸盐、硝酸盐、硫酸盐中 至少一种；
[0030]d.所述激光处理的深度为7um～11um；
[0031]e.所述激光处理的功率为50W～100W；
[0032]f.所述激光处理的扫描速度为500mm/s～1500mm/s；
[0033]g.根据所述锅体的处理面积每300mm2～400mm2，处理时间为5min～10min。
[0034]在上述技术方案中，将淬火处理和激光处理的参数控制在上述范围内，可以得到疏松、 均匀的带有孔隙的表面包覆层。能得到储油性能优越、硬度好的表面包覆层，提高烹饪器具 的综合性能。
[0035]在一些实施方式中，所述锅体的材质包括不锈钢、铁、低碳钢中的至少一种。
[0036]在对所述锅体淬火处理和激光处理后，所述方法还包括：
[0037]对淬火处理和激光处理后的所述锅体进行热处理。
[0038]在上述技术方案中，经热处理后，不饱和铁氧化合物与空气中的二氧化碳发生反应实现 石墨和饱和铁氧化合物Fe3O4的沉积，石墨的摩擦系数较低，表面光滑，能够有效提升烹饪器 具的不粘性，经过激光处理、淬火处理和热处理使得不锈钢锅具的表面富集铬元素、石墨和 饱和铁氧化合物Fe3O4，其硬度得到提升，进一步提升烹饪器具的耐磨性和耐腐蚀性。
[0039]在一些实施方式中，所述方法包括如下技术特征中的至少一种：
[0040]a.所述热处理的温度为250℃～400℃；
[0041]b.所述热处理的时间为3min～30min；
[0042]c.所述热处理是在空气氛围下进行。
[0043]在上述技术方案中，将热处理的参数控制在上述范围内，提高烹饪器具的耐磨性和不粘 性。
[0044]本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：
[0045](1)通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具包括锅体，所述锅体的至少部分表面设有防护膜层，所述防护膜层具有孔隙结构，所述防护膜层为不饱和铁氧化物膜层或复合膜层，所述不饱和铁氧化物膜层的材质包括不饱和铁氧化物。2.根据权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述不饱和铁氧化物的化学式为Fe3O4‑
x
或Fe1‑
x
O，其中，x取值为0＜x＜1。3.根据权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述复合膜层的材质包括四氧化三铁和石墨，所述石墨与四氧化三铁的质量比为(0.1～3):2。4.根据权利要求1所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具包括如下技术特征a至c中的至少一种：a.所述锅体的材质包括不锈钢、铁、低碳钢中的至少一种；b.所述不饱和铁氧化物膜层的厚度为7um～11um；c.所述复合膜层的厚度为7um～11um。5.根据权利要求1～4任一项所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具包括如下技术特征a至c中的至少一种：a.所述烹饪器具的硬度为250HV～360HV；b.所述烹饪器具的表面孔隙率为5％～25％；c.所述烹饪器具表面为粗糙面，粗糙面的粗糙度为0.8um～1.5um。6.一种烹饪器具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将基材经过拉伸成型形成具有烹饪腔的锅体；将所述锅体置于5℃～10℃的淬火液中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘广彬，戴文俊，孙华忠，
申请(专利权)人：浙江福腾宝家居用品有限公司，
类型：发明
国别省市：