电热炊具用内锅及生产方法技术

本发明专利技术公开了一种采用碳／碳复合材料加工制成的电热炊具用内锅，它包括锅体（１），其特征是锅体（１）采用碳／碳复合材料加工制成，其生产方法为碳纤维经制坯—增密—纯化—机加工—表面致密化制成，本发明专利技术加工制成的内锅，具有良好的导热、保温和力学性能，特别是使用时不粘锅，而且降低了内锅的重量，提高了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种厨房电器用品，具体地说是一种电热炊具，特别是一种电热炊具 用内锅及生产方法。
技术介绍
随着电的广泛使用及人民生活水平的提高，电热炊具得到了充分利用。电热炊具 包括电饭锅、电炖埚、电炒锅和电汤锅等，是一种能够进行蒸、煮、炖、煨、焖等多种加工的现 代化炊具。它们不但能够把食物做熟，而且能够保温，使用起来清洁卫生，没有污染，省时省 力，是家务劳动现代化不可缺少的用具之一。它们通常由带有发热器及支撑台的外锅和内 锅组成。内锅用于盛装食物，放在外锅内。外锅上的发热器通电发热，加热内锅，内锅再将 热量传递给其内所盛装的食物，以达到加工食物的目的。目前，电热炊具的内锅一般采用金 属制造，其导热性好，但易变形且保温效果差；也有采用砂锅(泥土烧制而成)的，但砂锅性 脆易破损，导热性很差。且由于其内锅工作温度大多在100°c上下，用来加工食物时容易粘 锅，清洗麻烦，还需对内锅进行特氟龙涂膜，以避免粘锅。碳/碳复合材料是由纯碳元素组 成的碳纤维增强碳基复合材料，其成型一般由碳纤维网和布经叠层针刺复合或浸渍成预制 件，再通过化学气相沉积增密和/或浸渍增密后制成。主要优点包括密度低、高强度和高 刚度、高温尺寸稳定、强度随温度的升高而升高，抗烧蚀、抗热震、抗辐射和化学惰性等，特 别适用于高温领域，现已成为航天和航空及高技术工程的重要基础材料之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用碳/碳复合材料加工制成的。本专利技术是采用如下技术方案实现其专利技术目的的化学气相沉积(Chemical vapor exposition，简称CVD)是指把待增密的预制体放在 CVD炉中，在高温环境下，烃类气体在均热的多孔预制体中发生热解沉积碳，附着在预制体 上，是提高产品密度的重要工序。石墨化处理是指在高温下将无定型、乱层结构的碳材料向三维石墨有序结构转 化，以提高产品的综合性能。一种电热炊具用内锅，它包括锅体，锅体采用碳/碳复合材料加工制成。本专利技术锅体的表面设有热解碳致密层。一种如上所述电热炊具用内锅的生产方法，它包括下列步骤⑴制坯将由碳纤维制成的网胎与碳布通过针刺使之复合成毡，把毡缠绕于模具上，在 其上覆盖一层碳布，再覆盖一层毡，如此交迭放置并通过针刺使之复合，制成所需要求的电 热炊具用内锅预制体；⑵增密将步骤⑴所得的电热炊具用内锅预制体经化学气相沉积增密，使其密度逐步 增加并经石墨化处理，制成所需要求的电热炊具用内锅坯体；3⑶纯化将步骤⑵所得的电热炊具用内锅坯体放入高温炉中，在真空或保护气氛条件 下加热去除其中杂质；⑷机加工将步骤⑶所得电热炊具用内锅坯体机加工成所需形状和尺寸的电热炊具用 内锅；(5)表面致密化将步骤⑷所得电热炊具用内锅放入高温炉中，采用化学气相沉积方法， 对其进行表面致密化处理。本专利技术为进一步提高其纯度，将步骤(5)所得经过表面致密化处理的电热炊具用内 锅，放入高温炉中，在真空或保护气氛条件下加热去除其中杂质，即在真空条件下加热至 1500°C 2000 °C，保温 2h 3h。本专利技术在步骤⑴中，所述网胎的面密度为20g/ m2 90g/ m%碳布的面密度为 200g/ m2 320g/ m2，毡的表观密度为0. 3g/cm3 0. 6g/cm3,制成的电热炊具用内锅预制 体，其表观密度为0. 3g/cm3 0. 7g/cm3。本专利技术在步骤⑵中，电热炊具用内锅坯体的表观密度为1. 43g/cm3 1. 75g/cm3。本专利技术在步骤⑶中，所述的纯化为在真空或保护气氛条件下加热去除其中杂质， 纯化温度为1800°C 2500°C，保温时间为2h 6h。由于采用上述技术方案，本专利技术较好的实现了专利技术目的，采用碳/碳复合材料加 工制成的内锅，具有良好的导热、保温和力学性能，特别是使用时不粘锅，而且降低了内锅 的重量，提高了使用寿命。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。 具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1 由图1可知，一种电热炊具用内锅，它包括锅体1，锅体1采用碳/碳复合材料加工制成。本专利技术锅体1的表面设有热解碳致密层2。一种如上所述电热炊具用内锅的生产方法，它包括下列步骤 ⑴制坯①开松成网选取30mm 120 mm长的短碳纤维(本实施例为60 mm 90 mm),经开松设备 开松成蓬松的针状纤维，然后把开松好的碳纤维经气流成网和/或梳理成网(本实施例为 气流成网和梳理成网)，再利用铺网机铺成纤维网，预刺成网胎，所述网胎的面密度为20g/ m2 90g/ m2 (本实施例为80g/ m2)；②叠层复合成毡把所得的网胎与碳纤维制成的碳布通过针刺使之复合成毡，把毡缠 绕于模具上，在其上覆盖一层碳布，再覆盖一层毡，如此交迭放置并通过针刺使之复合，制 成所需要求的电热炊具用内锅预制体。针刺深度为6 mm 25mm (本实施例为15mm);针刺 密度3次/ cm 2 10次/ cm 2 (本实施例为6次/ cm 2)；加工毡时的层密度为5层/ cm 20层/ cm (本实施例为9层/ cm);所述预制体的表观密度0. 3g/cm3 0. 7g/cm3 (本实施例为 0. 5g/cm3)。⑵增密将步骤⑴所得的预制体经化学气相沉积增密，并经石墨化处理，制成电热 炊具用内锅坯体，所述电热炊具用内锅坯体的表观密度为1. 43g/cm3 1. 75g/cm3 (本实施 例为 1. 56g/cm3)。在化学气相沉积增密中，所用碳源气体为天然气，流量为15L/min 40L/min (本 实施例为29L/min )，温度为850°C 1200°C (本实施例为1050°C )，压力为0. 5KPa 1. 5KPa(本实施例为0. 9KPa)，增密1 4个周期(本实施例为3个周期)，每个周期为60h 160h (本实施例为120h)。每次增密后，根据坯体表层具体情况，将坯体表层用机加工方式 剥离，以保证后续增密的增密效果。⑶纯化将步骤⑵所得电热炊具用内锅坯体放入高温炉中，在真空或保护气氛 条件下加热去除其中杂质，进行纯化处理。纯化温度为1800°C 2500°C (本实施例为 2300°C)，保温时间为2h 6h (本实施例为3h)。(4)机加工将步骤⑶所得电热炊具用内锅坯体机加工成所需形状和尺寸的制品。(5)表面致密化将步骤⑷所得电热炊具用内锅制品放入高温炉中，采用化学气相 沉积方法，对其进行表面致密化处理，使锅体1的表面形成一层100 μ m 300 μ m厚的热解 碳致密层2 (本实施例为230 μ m)。所用碳源气体为天然气，流量为25L/min 45 L/min (本实施例为40 L/min )，温度为950°C 1250°C (本实施例为1200°C)，压力为1. 5KPa 3KPa (本实施例为2. 5KPa)。采用本方法制备的碳/碳复合材料电热炊具用内锅，具有良好的导热、保温和力 学性能，特别是使用时不粘锅，而且降低了内锅的重量，提高了使用寿命。实施例2 本专利技术为进一步提高其纯度，将步骤(5)所得的电热炊具用内锅放入真空炉中，在真空 条件下加热至1500°C 2000°C (本实施例为1800°C)，保温2h 3h (本实施例为2h)。余同实施例1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电热炊具用内锅，它包括锅体（１），其特征是锅体（１）采用碳／碳复合材料加工制成。

【技术特征摘要】
一种电热炊具用内锅，它包括锅体(1)，其特征是锅体(1)采用碳/碳复合材料加工制成。2.根据权利要求1所述的电热炊具用内锅，其特征是锅体(1)的表面设有热解碳致密 层⑵。3.—种如权利要求1或2所述电热炊具用内锅的生产方法，其特征是它包括下列步骤⑴制坯将由碳纤维制成的网胎与碳布通过针刺使之复合成毡，把毡缠绕于模具上，在 其上覆盖一层碳布，再覆盖一层毡，如此交迭放置并通过针刺使之复合，制成所需要求的电 热炊具用内锅预制体；⑵增密将步骤⑴所得的电热炊具用内锅预制体经化学气相沉积增密，使其密度逐步 增加并经石墨化处理，制成所需要求的电热炊具用内锅坯体；⑶纯化将步骤⑵所得的电热炊具用内锅坯体放入高温炉中，在真空或保护气氛条件 下加热去除其中杂质；⑷机加工将步骤⑶所得电热炊具用内锅坯体机加工成所需形状和尺寸的电热炊具用 内锅；(5)表面致密化将步骤⑷所得电热炊具用内锅放入高温炉中，采用化学气相沉积方法， 对其进行表面致密化处理。4.根据权利要求3所述电热炊具用内锅...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖寄乔，邰卫平，王跃军，李军，
申请(专利权)人：湖南金博复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]