一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具及其生产工艺，包括锅体和陶瓷涂料，该锅体为铝合金制，包括以下按质量百分比的成分：Si 0.45‑1.20wt％、Fe 0.20‑1.05wt％、Cu 0.15‑2.40wt％、Mn 0.10‑3.50wt％、Zn 0.30‑4.60wt％、Cr 0.06‑0.48%、Ni 0.011‑0.24%、Ti 0.04‑0.16%，余量为Al和不可避免的杂质，所述陶瓷涂料按重量份计包括以下原料：有机硅烷20‑40份、钛粉15‑35份、钢纤维10‑30份、滑石粉10‑30份、聚羧酸酯5‑25份、填料5‑25份、助剂4‑12份、乙醇20‑40份。其生产工艺是先通过熔炼、浇筑热处理等工序将锅体制出，再将陶瓷涂料配置成浆料涂覆在锅体表面，最后经辐照和强化处理等步骤制得成品。该种不粘锅具的锅体组织结构致密，理化性能优良，硬度强度高，使用寿命长，其上的陶瓷耐磨涂料耐刮擦，具有显著的热稳定性和不粘性，绿色环保。

Non stick cooker containing ceramic wear-resistant coating and production process thereof

The invention discloses a ceramic coating containing non stick cookware and its production process, which comprises a pot body and a ceramic coating, the pot body is Aluminum Alloy system comprises the following components: Si by weight percentage 0.45 1.20wt%, Fe 0.20, Cu 1.05wt% 0.15 2.40wt%, Mn 0.10 3.50wt% Zn, 4.60wt%, Cr 0.30 0.06 0.48%, Ni 0.24%, Ti 0.011 0.04 0.16%, the remainder being Al and unavoidable impurities, the ceramic coating comprises the following raw materials by weight: 20 organic silane 40, titanium powder 15 35, 10 steel fiber 30 A, 10 talcum powder 30, poly carboxylic acid ester 5 25 copies, 25 copies, 5 filling agent 4 12 copies, 40 copies of 20 ethanol. The production process is that the system is made by smelting, pouring, heat treatment and other processes, and then the ceramic coating is configured to be coated with the slurry on the surface of the pan, and finally finished by irradiation and strengthening treatment. This kind of non stick pot pot body, compact structure, excellent physical and chemical properties, hardness, high strength, long service life, scratch resistant ceramic abrasion resistant coatings on the thermal stability, has significant and not sticky, green environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具及其生产工艺
本专利技术属于不粘锅具制造领域，具体涉及一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具及其生产工艺。
技术介绍
目前的不粘锅具材料本身不具备不粘性能，只是在锅具材料成型后，在表面进行特殊处理才能达到不粘的效果。目前普遍是在锅体表面喷涂一层不粘涂层来实现不粘功能，但是不粘涂层本身不耐磨，容易脱落。由于锅体表面粗糙度较低，附着在锅体表面的不粘涂层很容易被锅铲或者坚硬食物划伤和刮掉，从而导致不粘涂层寿命较短，使得锅具不粘性能慢慢变差，甚至失去不粘性能，也会产生了人们饮食的健康问题。因此，不粘锅锅体和其上的涂料在原料的选择和制备上尤为关键，如何解决不粘锅锅体使用寿命低，更好地与涂层相适配以及涂层的耐刮擦和健康环保性等问题，成为相关行业技术人员不断改进的方向。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具及其生产工艺，该种不粘锅具的锅体组织结构致密，理化性能优良，硬度强度高，使用寿命长，其上的陶瓷耐磨涂料耐刮擦，具有显著的热稳定性和不粘性，绿色环保。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现的：一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，包括锅体和陶瓷涂料，所述锅体为铝合金制，包括以下按质量百分比的成分：Si0.45-1.20wt％、Fe0.20-1.05wt％、Cu0.15-2.40wt％、Mn0.10-3.50wt％、Zn0.30-4.60wt％、Cr0.06-0.48%、Ni0.011-0.24%、Ti0.04-0.16%，余量为Al和不可避免的杂质；所述陶瓷涂料按重量份计包括以下原料：有机硅烷20-40份、钛粉15-35份、钢纤维10-30份、滑石粉10-30份、聚羧酸酯5-25份、填料5-25份、助剂4-12份、乙醇20-40份。进一步地，所述不可避免的杂质所占锅体成分的质量百分比≤0.1%。进一步地，所述陶瓷涂料按重量份计包括以下原料：有机硅烷25-35份、钛粉20-30份、钢纤维15-25份、滑石粉15-25份、聚羧酸酯10-20份、填料10-20份、助剂6-10份、乙醇25-35份。更进一步地，所述陶瓷涂料按重量份计包括以下原料：有机硅烷30份、钛粉25份、钢纤维20份、滑石粉20份、聚羧酸酯15份、填料15份、助剂8份、乙醇30份。优选地，所述有机硅烷为甲基三乙氧基硅烷，胺基二乙氧基硅烷或二甲基二甲氧基硅烷中的一种或者多种。优选地，所述填料包括氧化铁、氧化钇、氧化锆、氮化硼和凹土粉。优选地，所述助剂按质量百分比计包括粘合剂45%、流平剂25%和分散剂30%。优选地，所述粘合剂为磷酸二氢铝和硅溶胶。所述含陶瓷耐磨涂层不粘锅具的生产工艺，按照以下步骤进行：（1）根据不粘锅具锅体材料的化学成分要求以及原料的实际化学成分，计算出所需各种原料的配比，按照计算出的配比用量称取所用的原料加入到混合机中，混合20～40分钟，制成混合料；（2）将步骤（1）中的混合料加入到电弧炉中进行熔化精炼，控制二次电压为100～250V，电流3000～6000A，熔化时间为50～120分钟；（3）将步骤（3）中熔化好的熔液注入凹模，再将凸模压下加压成型，制成锅体粗坯；（4）待模中铁锅冷却后取出锅体粗坯；（5）对锅体粗坯进行热处理和机械精磨抛光，热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理的温度为780-860℃，保温1小时后纯净水中快速冷却，回火处理的温度为150-250℃，保温3-4小时后空冷，得锅体半成品；（6）将所述陶瓷涂料配置成浆料，涂覆在锅体内外表面；（7）在惰性气氛中，以激光作为热源在锅体表面辐照形成熔池，使涂料在锅体表面上生成陶瓷涂层；（8）最后采用脉冲Nd:YAG激光对上述陶瓷涂层进行强化处理，即可，电流为200～280A，脉宽为2～4ms，频率15～40Hz，扫描速率为30～60mm/min。本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术的不粘锅具锅体通过特定化学成分的选用和生产工艺，使得材料组织结构致密，理化性能优良，冷热硬度及抗拉抗压强度高，提高了锅具质量，延长了锅具使用寿命，并且具有良好的涂料附着性；（2）本专利技术的不粘锅具锅体陶瓷涂层具有高耐刮擦性，热稳定性和不粘性能优良，脱料颗粒小，无毒环保，符合当前国际环境组织和国家所提出的“安全、健康、节能、绿色、环保”的要求。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，包括锅体和陶瓷涂料，所述锅体为铝合金制，包括以下按质量百分比的成分：Si0.45wt％、Fe0.20wt％、Cu0.15wt％、Mn0.10wt％、Zn0.30wt％、Cr0.06%、Ni0.011%、Ti0.04%，余量为Al和不可避免的杂质，且该不可避免的杂质所占锅体成分的质量百分比≤0.1%；上述陶瓷涂料包括以下原料：有机硅烷20kg、钛粉15kg、钢纤维10kg、滑石粉10kg、聚羧酸酯5kg、填料5kg、助剂4kg、乙醇20kg。其中，上述有机硅烷采用甲基三乙氧基硅烷，填料包括氧化铁、氧化钇、氧化锆、氮化硼和凹土粉，且各成分之间的质量比为1:1:1:1:2，助剂按质量百分比计包括粘合剂45%、流平剂25%和分散剂30%，且粘合剂采用磷酸二氢铝和硅溶胶两种原料的混合物，且两者之间的质量比为1:1，其他的助剂采用市场上常用的物料即可。所述含陶瓷耐磨涂层不粘锅具的生产工艺，按照以下步骤进行：（1）根据不粘锅具锅体材料的化学成分要求以及原料的实际化学成分，计算出所需各种原料的配比，按照计算出的配比用量称取所用的原料加入到混合机中，混合20分钟，制成混合料；（2）将步骤（1）中的混合料加入到电弧炉中进行熔化精炼，控制二次电压为100V，电流3000A，熔化时间为50分钟；（3）将步骤（3）中熔化好的熔液注入凹模，再将凸模压下加压成型，制成锅体粗坯；（4）待模中铁锅冷却后取出锅体粗坯；（5）对锅体粗坯进行热处理和机械精磨抛光，热处理包括淬火处理和回火处理，淬火处理的温度为780℃，保温1小时后纯净水中快速冷却，回火处理的温度为150℃，保温3小时后空冷，得锅体半成品；（6）将所述陶瓷涂料配置成浆料，涂覆在锅体内外表面；（7）在惰性气氛氩气条件中，以激光作为热源在锅体表面辐照形成熔池，使涂料在锅体表面上生成陶瓷涂层；（8）最后采用脉冲Nd:YAG激光对上述陶瓷涂层进行强化处理，即制得本专利技术的含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，其中，上述强化处理中的电流为200A，脉宽为2ms，频率15Hz，扫描速率为30mm/min。实施例2一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，包括锅体和陶瓷涂料，所述锅体为铝合金制，包括以下按质量百分比的成分：Si0.55wt％、Fe0.35wt％、Cu0.60wt％、Mn0.80wt％、Zn1.20wt％、Cr0.12%、Ni0.014%、Ti0.06%，余量为Al和不可避免的杂质，且不可避免的杂质所占锅体成分的质量百分比≤0.1%；所述陶瓷涂料包括以下原料：有机硅烷25kg、钛粉20kg、钢纤维15kg、滑石粉15kg、聚羧酸酯10kg、填料10kg、助剂6kg、乙醇25kg。其中，上述有机硅烷采用胺基二乙氧基硅烷，填料包括氧化铁、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，包括锅体和陶瓷涂料，其特征在于，所述锅体为铝合金制，包括以下按质量百分比的成分：Si 0.45‑1.20wt％、Fe 0.20‑1.05wt％、Cu 0.15‑2.40wt％、Mn 0.10‑3.50wt％、Zn 0.30‑4.60wt％、Cr 0.06‑0.48%、Ni 0.011‑0.24%、Ti 0.04‑0.16%，余量为Al和不可避免的杂质；所述陶瓷涂料按重量份计包括以下原料：有机硅烷20‑40份、钛粉15‑35份、钢纤维10‑30份、滑石粉10‑30份、聚羧酸酯5‑25份、填料5‑25份、助剂4‑12份、乙醇20‑40份。

【技术特征摘要】
1.一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，包括锅体和陶瓷涂料，其特征在于，所述锅体为铝合金制，包括以下按质量百分比的成分：Si0.45-1.20wt％、Fe0.20-1.05wt％、Cu0.15-2.40wt％、Mn0.10-3.50wt％、Zn0.30-4.60wt％、Cr0.06-0.48%、Ni0.011-0.24%、Ti0.04-0.16%，余量为Al和不可避免的杂质；所述陶瓷涂料按重量份计包括以下原料：有机硅烷20-40份、钛粉15-35份、钢纤维10-30份、滑石粉10-30份、聚羧酸酯5-25份、填料5-25份、助剂4-12份、乙醇20-40份。2.根据权利要求1所述的一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，其特征在于，所述不可避免的杂质所占锅体成分的质量百分比≤0.1%。3.根据权利要求1所述的一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，其特征在于，所述陶瓷涂料按重量份计包括以下原料：有机硅烷25-35份、钛粉20-30份、钢纤维15-25份、滑石粉15-25份、聚羧酸酯10-20份、填料10-20份、助剂6-10份、乙醇25-35份。4.根据权利要求3所述的一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，其特征在于，所述陶瓷涂料按重量份计包括以下原料：有机硅烷30份、钛粉25份、钢纤维20份、滑石粉20份、聚羧酸酯15份、填料15份、助剂8份、乙醇30份。5.根据权利要求1所述的一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具，其特征在于，所述有机硅烷为甲基三乙氧基硅烷，胺基二乙氧基硅烷或二甲基二甲氧基硅烷中的一种或者多种。6.根据权利要求1所述的一种含陶瓷耐磨涂层不粘锅具...

【专利技术属性】
技术研发人员：张安育，
申请(专利权)人：合肥华盖生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34