包括玻璃质保护涂层的复合烹饪用具制造技术

本发明专利技术涉及一种用于食物制备的烹饪用具，其包括金属复合支承元件，其外表面通过玻璃质保护涂层覆盖。本发明专利技术还涉及一种用于制造这种烹饪用具的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括玻璃质保护涂层的复合烹饪用具本专利技术涉及一种制备食物的复合烹饪用具，其包括金属复合支承元件，支承元件的外表面通过玻璃质保护涂层覆盖。本专利技术还涉及一种制造这种烹饪用具的方法。有机涂料通常用作烹饪用具的外表面上的装饰涂层。但是，使用有机涂料的主要缺陷是它们只能施加在烹饪用具的侧壁上，这是由于有机涂料不能与热源接触。例如搪瓷涂层的玻璃质涂层通常用于保护例如钢的金属基底。但是，搪瓷涂层通常通过包括加热到燃烧温度的步骤的方法来形成，对于搪瓷化的钢基底来说，燃烧温度通常高于800°C。因此，不能使用通常在钢基底上所使用的搪瓷来对包括铝层的多层金属支承件的不锈钢层进行搪瓷化，这是由于铝的熔化温度大约为660°C。在本专利技术中，铝是指纯铝或铝合金。因此，所提出的这个问题的一种解决方案是提出一种玻璃质保护涂层，该方法包括在650°C以下的最终温度下进行的热处理步骤。从US 6，162，498和US 2008/0118745得知一种用于为金属表面提供玻璃质层的方法，玻璃质层是装饰性的、耐刮擦和耐腐蚀的。所述方法包括以下步骤-在存在微细化SiO2颗粒和选自包括碱性和碱土金属的氧化物和氢氧化物的组的至少一种合成物的情况下，对一种或多种硅烷进行水解和缩聚来制备涂层合成物；-将涂层合成物施加到金属表面以便形成涂层；以及-对涂层进行热密实，以便形成玻璃质层，此步骤优选在干燥操作之后。在US 6，162，498的方法中，在不锈钢基底的情况下，热密实包括在350°C -500°C 的最终温度范围内固化涂层。同样从US 2008/0118745还得知例如具有可变形的玻璃式涂层的钢或铝的金属基底，其通过包括以下步骤的方法获得a)将含有碱性金属硅酸盐的涂层凝胶施加到基底上，以便提供涂层；和b)优选在高达大约500°C的最终温度下，通过两阶段热处理对涂层进行热密实。在第一阶段，热处理在(A)含氧环境中(优选在高达大约400°C的最终温度下)进行，或者在⑶低于15mbar的残留压力的真空中(优选在惰性气体的环境中)进行。在第二阶段，热处理优选在从400V至600°C范围内的最终温度下进行。在US 6，162，498和US 2008/0118745中，被涂覆的金属表面是包括或包含金属 (例如铝)或金属合金(例如钢、特别是不锈钢和铝合金)的表面。但是，在US 2008/0118745和US 6，162，498中没有有关包括不锈钢外层和熔化温度低于650°C的金属或金属合金(例如铝或铝合金)的至少一个内层的多层复合基底的描述，也没有有关这种基底在设置通过溶胶-凝胶工艺得到的玻璃质层时所遇到的问题的描述。实际上，由于复合支承件的不同结合材料的热膨胀性能的差别，多层金属复合支承件在使用过程中会产生翘曲的缺陷。这种热效应会对沉积在复合元件的不锈钢层上的玻璃质涂层造成微小应力裂纹。因此，本专利技术所提出的问题在于通过提出一种复合的烹饪用具来解决上述缺陷，该烹饪用具包括适用于由不锈钢层和熔点低于650°C的金属或金属合金层制成的复合元件支承件的玻璃质涂层。此问题的一种解决方案在于一种制备食物的复合烹饪用具，其包括限定底部和从底部升高的侧壁的中空支承元件，所述支承元件具有朝向盛放在烹饪用具内的食物的内表面和向下朝向热源的外表面，所述外表面22通过保护涂层覆盖；其特征在于-保护涂层是厚度至少为10μ m且由溶胶-凝胶材料制成的连续薄膜，该薄膜包括至少一种聚烷氧基硅烷的母体以及分布在所述母体内的至少一种金属氧化物，所述溶胶-凝胶材料的膨胀系数α的范围是从50. lOj1到100. 10- -1,-所述支承元件是复合元件，该复合元件包括具有所述外表面的不锈钢外层和至少一个熔化温度低于650°C的金属或金属合金内层，所述内层被结合到不锈钢外层。至于烹饪用具，在本专利技术中指的是厨房中常见的所有类型的食物制备容器，特别是例如用在炉子或成套炉灶上的平底锅、煎锅的烹饪容器，也可以是用于烤炉(烤盘)内的烹饪容器。本专利技术的玻璃质保护涂层是耐用的，并且因此不需要经常改变。本专利技术的玻璃质涂层还具有非常适用于复合元件支承件的优点，这是由于其膨胀系数仅仅略微小于复合元件支承件的外部不锈钢层的膨胀系数。因此，玻璃质涂层被轻微压覆在外部不锈钢层上，这显著减小了在所述玻璃质涂层上形成微小裂纹或裂缝的危险， 从而提高了涂层的质量。另外，如果本专利技术的玻璃质涂层必须含有红色颜料，可以使用矿物颜料，这是由于这种颜料可形成玻璃质涂层，该玻璃质涂层具有的红色类似于传统上采用镉颜料对陶瓷釉和玻璃着色而获得的红色。但是，镉颜料的主要缺陷是有毒。相反，本专利技术的玻璃质涂层中所含的红色矿物颜料是无毒的，因此对于环境是绝对安全的。本专利技术的被着色的溶胶-凝胶涂层具有非常均勻的红色，并且在洗碗机中使用时仅显示出轻微的脱色(耐腐蚀)。另外，本专利技术的涂层具有强的着色性和通透性。本专利技术的涂层所具有的这种强的且均勻的着色性以及通透性只有在至少10 μ m 的厚度情况下才是可行的。如果厚度小于10 μ m,需要显著增加颜料在涂层中的浓度，从而具有足够的着色性和均勻性。但是在这种情况下，涂层是不透明的。另外，颜料在溶胶-凝胶涂层内的存在提高了本专利技术的溶胶-凝胶涂层的耐刮擦性。优选地，金属氧化物是微细化氧化物。在本专利技术的当前优选的实施例中，支承元件的内层是纯铝层或铝合金层。因此在这种实施例中，复合元件通过将不锈钢层结合到一层铝或铝层上来构成。这种实施例具有出色的热分布和传导性能，并且因此提供了高热效率且耐用的烹饪用具。在另一当前优选的实施例中，支承元件的内层进一步结合到第二不锈钢层上。接着，在支承元件是外层完全覆盖内层(包括支承元件的侧壁)的多层复合元件的特定情况下，所述内层因此是夹持在两个不锈钢层之间的芯层。这种实施例提高了上述热分布性能和传导性能。在本专利技术的另一当前优选实施例中，外部不锈钢层是铁磁级别的，优选为铁素体级别的，其适于使烹饪用具适用于感应加热。在外部不锈钢层为铁磁级别的描述中，外层也可以是在烹饪用具的底部居中并只覆盖所述底部限定的内层的部分的板。由此，本专利技术的烹饪用具具有改善的耐刮擦性能以及改善的耐受洗碗机中所使用的清洁剂的能力。本专利技术的另一目的在于提出一种制备食物的复合烹饪用具的制造方法，该方法可以通过避免在高于铝的熔点的温度下进行热处理而在复合支承件的不锈钢层上实现致密的搪瓷式涂层，复合支承件还包括铝(或铝合金)的内层。为此，提供一种制造复合食物制备烹饪用具的方法，该方法包括■提供限定底部和从底部升高的侧壁的中空支承元件，支承元件具有朝向盛放在烹饪用具内的食物的内表面和向下朝向热源的外表面；■制备涂层合成物；■将涂层合成物涂覆在支承元件的外表面的至少一部分上，以便在所述外表面上形成新的保护涂层；以及■对新的保护涂层进行热密实，以便在所述外表面上形成透明的玻璃质保护涂层；其特征在于■金属支承元件是多层复合元件，其包括具有所述外表面的不锈钢外层和具有低于650°C的熔化温度的金属或金属合金内层，所述内层被结合到所述外层；■涂层合成物通过包括如下步骤的方法来制备在该步骤中，对具有以下通式的至少一种硅烷进行水解和缩聚RnSiX4^n其中■每个R，可以相同或不相同，为氢或为具有多达12个碳原子的任选的氟化烷基、 烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于制备食物的复合烹饪用具（１），其包括限定底部（１１）和从所述底部（１１）升高的侧壁（１２）的中空支承元件（２），所述支承元件（２）具有朝向盛放在烹饪用具（１）内的食物的内表面（２１）和向下朝向热源的外表面（２２），所述外表面（２２）通过保护涂层覆盖（３），其特征在于：－所述保护涂层是厚度至少为１０μｍ且由溶胶－凝胶材料制成的连续薄膜，该薄膜包括至少一种聚烷氧基硅烷的母体以及分布在所述母体内的至少一种金属氧化物，所述溶胶－凝胶材料的膨胀系数α的范围是从５０．１０－７Ｋ－１到１００．１０－７Ｋ－１；－所述支承元件（２）是复合元件，该复合元件包括具有所述外表面（２２）的不锈钢外层（２３）和至少一个熔化温度低于６５０℃的金属或金属合金内层（２４），所述内层（２４）被结合到所述不锈钢外层（２３）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥里莱恩·贝鲁，
申请(专利权)人：SEB公司，
类型：发明
国别省市：FR