一种不粘薄膜及其制备方法和不粘锅技术

本发明专利技术公开了一种不粘薄膜及其制备方法和不粘锅，属于不粘锅技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种不粘薄膜及其制备方法和不粘锅


[0001]本专利技术涉及不粘锅
，尤其涉及一种不粘薄膜及其制备方法和不粘锅
。

技术介绍

[0002]现有的锅具不粘涂层大概分为两个大类，一是四氟聚乙烯涂层
(
特氟龙
、
铁氟龙，英文名
Polytetrafluoroethylene
，简写为
PTFE)
，二是陶瓷不粘锅涂层，目前铁氟龙和陶瓷不粘锅涂层的制备，大多采用的是普通高温空气压力喷涂或者静电喷涂方式，现有技术的优点就是成本低，效率高，但缺点是附着力差，硬度低，耐磨性差，容易脱落起泡，而且
PTFE
生产不环保，高温
270
度以上会产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等，并不是理想的锅具涂层，而陶瓷不粘锅涂层硬度低，容易脱落起泡，不粘锅效果差，不耐磨，不耐用
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种不粘薄膜及其制备方法和不粘锅，解决现有技术中利用常规的喷涂法制备不粘锅得到的不粘涂层附着力较差，硬度低不耐磨，不耐用，而且防粘效果差的问题，此外，常用的
PTFE(
铁氟龙
)
涂层高温存在剧毒的风险，生产过程也会污染环境
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种不粘薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0005]在抛光至镜面的基材表面制备微米结构层；
[0006]在所述微米结构层的表面制备微米强化层；<br/>[0007]在所述纯钛微米强化层的表面制备过渡层；
[0008]然后开启离子体增强化学气相沉积设备
(PECVD)
，通入反应气体，并以钛硅混合物作为靶材，通过物理气相沉积设备
(PVD)
进行溅射，所述反应气体和所述靶材在真空室内离子化并发生化学气相沉积反应，在所述过渡层的表面形成纳米钛硅层，得到所述不粘薄膜
。
[0009]在本申请的一些实施例中，制备所述微米结构层的方法包括喷砂法
、
刻蚀法
、
电火花法
、
激光法和光刻机法
。
[0010]在本申请的一些实施例中，制备所述微米强化层的方法包括沉积法和喷涂法，所述喷涂法包括等离子喷涂法和超音速火焰喷涂法，所述沉积法包括物理气相沉积法
(PVD)。
[0011]在本申请的一些实施例中，制备所述微米结构层的方法为喷砂法，所述喷砂法的级别为
St2
级以上；
[0012]和
/
或，所述喷砂法所用到的磨料的粒径为
200
μ
m
‑
800
μ
m
；
[0013]和
/
或，所述喷砂法所用到的磨料包括金刚砂
。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述微米强化层为纯钛微米强化层；
[0015]和
/
或，所述过渡层的厚度为
0.2
μ
m
‑3μ
m
；
[0016]和
/
或，制备所述过渡层的材质包括钛
、
钨
、
金
、
银
、
铬
、
铝
、
硅
、
石墨和钛硅混合物
。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述反应气体包括甲烷
、
乙烯
、
乙炔
、
氮气
、
氧气中的至少一种
。
[0018]在本申请的一些实施例中，所述化学气相沉积反应在保护气体中进行
。
[0019]在本申请的一些实施例中，所述物理气相沉积设备的微波功率为
600w
‑
1000w
；
[0020]和
/
或，所述物理气相沉积设备的靶偏压为
±
200
；
[0021]和
/
或，所述物理气相沉积设备的偏压为
±
150
；
[0022]和
/
或，所述化学气相沉积反应的沉积时间为
10min
‑
100min。
[0023]在本申请的一些实施例中，所述钛硅混合物中硅元素的原子百分比含量为
10
％
‑
50
％
。
[0024]为实现上述目的，本专利技术还提供一种通过上述制备方法制备得到的不粘锅薄膜
。
[0025]在本申请的一些实施例中，所述不粘薄膜包括微米结构层
、
微米强化层
、
过渡层和纳米钛硅层
。
[0026]为实现上述目的，本专利技术还提供一种不粘锅，所述不粘锅包括本专利技术如上所述的不粘薄膜
。
[0027]本专利技术所能实现的有益效果：
[0028](1)
本专利技术先在基材自身的表面构建微米结构层，再在微米结构层表面制备微米强化层，加强微米结构层的结构稳定性和耐用性，再通过制备过渡层，使不粘薄膜具有阶梯硬度的特点，即从基材的微米结构层
、
微米强化层
、
过渡层到纳米钛硅层，硬度逐步增大，由此，能有效缓解基材和纳米钛硅层之间因硬度相差较大而产生的强内应力而导致薄膜容易出现脱落的问题，进一步提高不粘薄膜的耐用性和结构稳定性
。
[0029](2)
本专利技术的微米强化层为纯钛微米强化层，而纯钛具有金属键，键能较大，分子间作用力更强，有利于加强和基材微米结构层之间的结合力，以及基材微米结构层和过渡层
、
纳米钛硅层之间的结合力，提高不粘薄膜的结构稳定性和耐用性
。
[0030](4)
本专利技术采用物理气相沉积法
(PVD)
和离子体增强化学气相沉积法
(PECVD)
相结合的方式制备得到纳米钛硅层，在通过物理气相沉积法以钛硅混合物作为靶材进行溅射的过程中，硅元素
、
钛元素以及反应气体都形成了离子形态，以离子的形式进行反应结合，有利于获得成分更为复杂的纳米钛硅层，包括但不仅限于碳化钛
、
类金刚石
、
碳化硅
、
二硅化钛等成分
。
本专利技术的不粘薄膜的成分组成较为复杂，更有利于提高不粘薄膜的密度，形成致密的纳米层，能赋予厨具较优的不粘性能
、
耐高温性和耐磨性
。
[0031](5)
本专利技术的不粘薄膜可以耐
500℃
以上的高温，硬度可以达到
1000HV
‑
4000HV
，摩擦次数可达到
30...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种不粘薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在抛光至镜面的基材表面制备微米结构层；在所述微米结构层的表面制备微米强化层；在所述微米强化层的表面制备过渡层；然后开启离子体增强化学气相沉积设备
(PECVD)
，通入反应气体，并以钛硅混合物作为靶材，通过物理气相沉积设备
(PVD)
进行溅射，所述反应气体和所述靶材在真空室内离子化并发生化学气相沉积反应，在所述过渡层的表面形成纳米钛硅层，得到所述不粘薄膜
。2.
根据权利要求1所述不粘薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备微米结构层的方法包括喷砂法
、
刻蚀法
、
电火花法
、
激光法和光刻法
。3.
根据权利要求1所述不粘薄膜的制备方法，其特征在于，制备所述微米强化层的方法包括沉积法和喷涂法，所述喷涂法包括等离子喷涂法和超音速火焰喷涂法，所述沉积法包括物理气相沉积法
(PVD)。4.
根据权利要求2所述不粘薄膜的制备方法，其特征在于，制备所述微米结构层的方法为喷砂法，所述喷砂法的级别为
St2
级以上；和
/
或，所述喷砂法所用到的磨料的粒径为
200
μ
m
‑
800
μ
m
；和
/
或，所述喷砂法所用到的磨料包括金刚砂
。5.
根据权利要求1所述不粘薄膜的制备方法，其特征在于，所述微米强化层为纯钛微米强化层；和
/
或，所述过渡层的厚度为
0.2
μ
m
‑3μ
m
；和
/
或，制备所述过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李跃强，粟腊红，
申请(专利权)人：深圳市舒沃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：