本申请涉及一种包含抗菌不粘涂层的产品及其制备方法。该抗菌不粘涂层包括以下依次连接的层：结合层、支撑层以及表面层；其中所述结合层的硬度小于所述支撑层的硬度；所述结合层包括金属与以下物质中的至少一种的组合金属氮化物、金属碳化物或金属碳氮化物；所述支撑层包括以下物质中的至少一种：金属氮化物、金属碳化物或金属碳氮化物；其中所述表面层包括掺铜的以下物质中的至少一种：金属氮化物、金属碳化物或金属碳氮化物。该抗菌不粘涂层具有多层结构，将其应用于炊具表面，可以有效解决现有不粘锅中涂层耐磨损能力不高，不粘效果较差的问题，并且具有抗菌作用。并且具有抗菌作用。并且具有抗菌作用。
【技术实现步骤摘要】
一种包含抗菌不粘涂层的产品及其制备方法
[0001]本申请涉及一种表面处理
，且更具体来说涉及一种炊具表面抗菌不粘涂层及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着人们生活水平的日益提高，对厨房用具的要求越来原高。抗粘涂层由于有良好的抗粘性能和易清洗的特点，广泛应用于电饭煲、不粘锅、油烟机和燃气灶等日常炊具，深受广大消费者的青睐。
[0003]以PTFE为代表的全氟聚合物由于具有异乎寻常的低表面能和化学、热稳定性，用它们制成的抗粘涂层比其他材料更适合于厨具应用，因而成为厨具抗粘涂料的主流。然而，在炊具表面喷涂特氟龙涂层(PTFE涂料)还是具有不少缺陷，例如：涂层硬度低，使用过程中容易被划伤和破坏，一方面影响炊具的不粘性能，另一方面会有特氟龙颗粒掉落，可能会被误食风险，特别是在高温使用时特氟龙会发生软化，涂层硬度进一步降低，只能使用硅胶类锅铲。
[0004]现有不粘锅涂层中，也有通过喷涂陶瓷涂层(硅溶液凝胶)形成不粘涂层。然而，硅溶液凝胶制备的陶瓷涂层虽然耐高温性能比特氟龙涂层好一些，但是不粘性能较差，并且磨损较快，不粘效果会很快变差。
[0005]还有一些不粘锅通过将金属表面图案化，也即在炊具表面构造凹凸纹路(例如蜂窝结构，凸点结构)，从而减少食物与炊具的接触面积来实现不粘的效果。或者通过将金属表面陶瓷化，也即将炊具表面抛光至足够光滑后，在表面制备TiO2、Al2O3等的致密氧化物，使得炊具表面致密光滑，使食物与锅底发生黏附时，极易被除去。然而，粗糙结构或者致密光滑的锅底材料虽然硬度较大，允许可以使用金属锅铲，但是不粘效果较差。
技术实现思路
[0006]本申请实施例提供了一种含有抗菌不粘涂层的产品，以试图在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。本申请实施例还提供了该抗菌不粘涂层的制备方法以及含有该不粘涂层的炊具。
[0007]在本申请的一方面，本申请提供了一种产品，其包括基底以及设置于该基底上的抗菌不粘涂层，该抗菌不粘涂层包括以下依次连接的层：结合层、支撑层以及表面层；其中所述结合层的硬度小于所述支撑层的硬度；所述结合层包括金属与以下物质中的至少一种的组合金属氮化物、金属碳化物或金属碳氮化物；所述支撑层包括以下物质中的至少一种：金属氮化物、金属碳化物或金属碳氮化物；其中所述表面层包括掺铜的以下物质中的至少一种：金属氮化物、金属碳化物或金属碳氮化物。
[0008]在一些实施例中，所述结合层、硬度支撑层的硬度逐渐增大。
[0009]在一些实施例中，所述金属独立选自Cr、Al、Ti、Ta、Zr、Fe、Cu、Ni或V中的至少一种。
[0010]在一些实施例中，所述金属氮化物、所述金属碳化物或所述金属碳氮化物中的金属各自独立选自Cr、Al、Ti、Ta、Zr、Fe、Cu、Ni或V中的至少一种。
[0011]在一些实施例中，其中所述结合层、所述支撑层和所述表面层满足以下(1)
‑
(7)中的至少一者：
[0012](1)所述结合层的硬度是HV400至HV1500；
[0013](2)所述支撑层的硬度是HV1500至HV3000；
[0014](3)表面层的硬度是1500
‑
3500；
[0015](4)所述结合层和所述支撑层两者的厚度占所述抗菌不粘涂层的总厚度比例为25
‑
50％；
[0016](5)所述表面层的厚度占所述抗菌不粘涂层的总厚度比例为50
‑
75％；
[0017](6)铜原子占所述表面层的总原子数的含量为1
‑
10at.％；或
[0018](7)所述抗菌不粘涂层的总厚度为2
‑
10微米。
[0019]在一些实施例中，所述结合层包括设置在所述基底上的第一结合子层和设置在所述第一结合子层上的第二结合子层；所述支撑层包括设置在所述第二结合子层上的第一支撑子层和设置在所述第一支撑子层上的第二支撑子层；所述表面层设置在所述第二支撑子层上。
[0020]其中所述第一结合子层、第二结合子层、所述第一支撑子层、第二支撑子层和所述表面层满足以下(1)
‑
(10)中的至少一者：
[0021](1)所述第一结合子层包括Cr、第二结合子层包括CrN；
[0022](2)所述第一支撑子层包括CrN、第二支撑子层包括CrAlN；
[0023](3)所述表面层包括CrAlFeCuN、TiZrCuN或CrTaCuN；
[0024](4)所述第一结合子层的厚度为50
‑
200nm、第二结合子层的厚度为200
‑
600nm；
[0025](5)所述第一支撑子层的厚度为200
‑
600nm、第二支撑子层的厚度为200
‑
600nm；
[0026](6)所述表面层的厚度为500
‑
2000nm；
[0027](7)所述第一结合子层的硬度为HV400
‑
1000、第二结合子层的硬度为HV1000
‑
2000；
[0028](8)所述第一支撑子层的硬度为HV1500
‑
3000、第二支撑子层的硬度为HV2000
‑
4000；
[0029](9)所述表面层的硬度为HV2500
‑
4500；或
[0030](10)所述第一结合子层、第二结合子层、所述第一支撑子层以及第二支撑子层的硬度依次增大。
[0031]在一些实施例中，铜原子占所述表面层的总原子数的含量为1
‑
10at.％。
[0032]在一些实施例中，所述结合层为Cr和CrN的组合、所述支撑层为CrN和CrAlN的组合、所述表面层为CrAlFeCuN、TiZrCuN或CrTaCuN。
[0033]在本申请的另一方面，本申请提供一种制备含有抗菌不粘涂层的产品的方法，其包括以下步骤：
[0034](1)在表面粗糙化的基底上将本文所述的抗菌不粘涂层中的所述结合层，所述支撑层和所述表面层依次进行真空镀膜；
[0035](2)对步骤(1)得到的抗菌不粘涂层进行真空高温处理。
[0036]在一些实施例中，在步骤(1)中，所述结合层，所述支撑层和所述表面层的镀膜温度呈阶梯式下降且镀膜气压呈阶梯式上升。
[0037]在一些实施例中，镀膜温度呈阶梯式下降是指：所述结合层的镀膜温度为400
‑
500℃，所述支撑层的镀膜温度为250
‑
400℃，所述表面层的镀膜温度250℃逐渐降低至100℃；
[0038]在一些实施例中，所述镀膜气压呈阶梯式上升是指：所述结合层的镀膜气压为0.5
‑
1.5Pa，所述支撑层的镀膜气压为1.5
‑
2.5Pa，所述表面层的镀膜气压为3
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种包含抗菌不粘涂层的产品，包括基底，所述抗菌不粘涂层设置在所述基底上，所述抗菌不粘涂层包括以下依次连接的层：结合层；支撑层；以及表面层；其中所述结合层的硬度小于所述支撑层的硬度；所述结合层包括金属与以下物质中的至少一种的组合金属氮化物、金属碳化物或金属碳氮化物；所述支撑层包括以下物质中的至少一种：金属氮化物、金属碳化物或金属碳氮化物；其中所述表面层包括掺铜的以下物质中的至少一种：金属氮化物、金属碳化物或金属碳氮化物。2.根据权利要求1所述的产品，其中所述金属以及所述金属氮化物、所述金属碳化物或所述金属碳氮化物中的金属各自独立选自Cr、Al、Ti、Ta、Zr、Fe、Cu、Ni或V中的至少一种。3.根据权利要求1所述的产品，其中所述抗菌不粘涂层满足以下(1)
‑
(7)中的至少一者：(1)所述结合层的硬度是HV400至HV1500；(2)所述支撑层的硬度是HV1500至HV3000；(3)表面层的硬度是1500
‑
3500；(4)所述结合层和所述支撑层两者的厚度占所述抗菌不粘涂层的总厚度比例为25
‑
50％；(5)所述表面层的厚度占所述抗菌不粘涂层的总厚度比例为50
‑
75％；(6)铜原子占所述表面层的总原子数的含量为1
‑
10at.％；或(7)所述抗菌不粘涂层的总厚度为2
‑
10微米。4.根据权利要求1所述的产品，其中所述结合层包括设置在所述基底上的第一结合子层和设置在所述第一结合子层上的第二结合子层；所述支撑层包括设置在所述第二结合子层上的第一支撑子层和设置在所述第一支撑子层上的第二支撑子层；所述表面层设置在所述第二支撑子层上。5.根据权利要求4所述的产品，其中所述抗菌不粘涂层满足以下(1)
‑
(10)中的至少一者：(1)所述第一结合子层包括Cr、第二结合子层包括CrN；(2)所述第一支撑子层包括CrN、第二支撑子层包括CrAlN；(3)所述表面层包括CrAlFeCuN、TiZrCuN或CrTaCuN；(4)所述第一结合子层的厚度为50
‑
200nm、第二结合子层的厚度为2...
【专利技术属性】
技术研发人员：计俞伟，沈学忠，温振伟，郎清凯，曹磊，李庆超，贺林青，
申请(专利权)人：东莞瀚晶纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。