不粘涂层及其制备方法以及锅具或烤盘面板和煮食设备技术

本发明专利技术涉及电热电器技术领域，公开了一种不粘涂层及其制备方法以及锅具或烤盘面板和煮食设备，该方法包括：(1)将氧化铝粉末和/或氧化钛粉末进行等离子喷涂处理，以在基体上形成陶瓷涂层，所述陶瓷涂层为氧化铝涂层、氧化钛涂层或者氧化铝与氧化钛的复合涂层；(2)在PTFE溶胶和/或PFA溶胶中浸渍步骤(1)得到的基体，然后进行匀速提拉处理以形成氟树脂层，所述氟树脂层为PTFE层、PFA层或者PTFE与PFA的复合层；(3)将步骤(2)得到的基体进行烧结处理。该不粘涂层的结合强度高、表面硬度高、耐刮擦性能好、润湿性好，且其制备工艺成本低，适合批量生产。

【技术实现步骤摘要】
不粘涂层及其制备方法以及锅具或烤盘面板和煮食设备
本专利技术涉及电热电器
，具体涉及一种不粘涂层及其制备方法以及锅具或烤盘面板和煮食设备。
技术介绍
传统炊具行业采用的不粘涂层包括有机氟树脂(如PTFE不粘涂层)或者无机陶瓷不粘涂层，现有的氟树脂、陶瓷不粘涂层大多是采用空气压力喷涂、静电喷涂后再高温烧结固化而成，而这种涂层寿命一般只有半年到一年时间，并且涂层硬度低(PTFE不粘涂层的维氏硬度为100-200HV，陶瓷不粘涂层的维氏硬度为200-350HV)，涂层附着力小(PTFE不粘涂层的结合力为2-10MPa，陶瓷不粘涂层的结合力为2-5MPa)、涂层厚度较小(PTFE不粘涂层的厚度为20-50μm，陶瓷不粘涂层的厚度为20-40μm)、耐酸碱和耐盐性能也一般，在长期使用过程中不可避免会刮擦、磨损、腐蚀而导致涂层脱落、失效，而当表面涂层失效之后，这种不粘涂层将不具有不粘性，这对涂层的寿命及应用造成了很大程度的限制。上述现象主要是由于涂层结构及其工艺导致，常用的不粘涂层为两层或三层，举例来说，底层与铝基体或者经过阳极氧化处理后的铝基体接触，表层直接喷涂在底层上，通过烧结成膜。由于阳极氧化的膜层厚度仅为2-5μm，且涂层硬度较低，不致密，而当盐水、盐酸中的Cl-离子穿透不粘涂层表面侵蚀到基体时，就直接与底部金属发生反应，形成腐蚀，进而对表面涂层性能产生影响。另外，空气压力喷涂制备的膜厚不均匀，而膜厚的不均匀就导致涂层表面性能的差异，涂层较薄的地方容易出现失效，并且喷涂不可避免存在杂质颗粒，导致制备的涂层表面存在杂点，这些杂点也是涂层出现点状失效的最主要原因。因此，需要开发新的涂层结构及制备工艺，提供一种持久不粘、并且性能优异的涂层已成为炊具行业的关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种不粘涂层及其制备方法以及锅具或烤盘面板和煮食设备，该不粘涂层的结合强度高、表面硬度高、耐刮擦性能好、润湿性好，且其制备工艺成本低，适合批量生产。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种不粘涂层的制备方法，该方法包括：(1)将氧化铝粉末和/或氧化钛粉末进行等离子喷涂处理，以在基体上形成陶瓷涂层，所述陶瓷涂层为氧化铝涂层、氧化钛涂层或者氧化铝与氧化钛的复合涂层；(2)在PTFE溶胶和/或PFA溶胶中浸渍步骤(1)得到的基体，然后进行匀速提拉处理以形成氟树脂层，所述氟树脂层为PTFE层、PFA层或者PTFE与PFA的复合层；(3)将步骤(2)得到的基体进行烧结处理。第二方面，本专利技术提供了本专利技术所述的方法制备得到的不粘涂层。第三方面，本专利技术提供了一种锅具或烤盘面板，该锅具或烤盘面板包括基体和不粘涂层，所述不粘涂层包括依次形成在所述基体上的陶瓷涂层和氟树脂层，所述陶瓷涂层为氧化铝涂层、氧化钛涂层或者氧化铝与氧化钛的复合涂层，所述氟树脂层为PTFE层、PFA层或者PTFE与PFA的复合层。第四方面，本专利技术提供了一种煮食设备，该煮食设备包括本专利技术所述的锅具或烤盘面板。本专利技术的不粘涂层，结合强度高、表面硬度高、耐刮擦性能好、润湿性好，且其制备工艺成本低，适合批量生产。本专利技术的不粘涂层采用等离子喷涂处理+溶胶凝胶浸渍提拉法制备得到，结合强度、表面硬度、表面不粘性等性能大大优越于传统的空气压力喷涂制备得到的涂层，并且工艺成本低，适合批量生产。具体地，通过等离子喷涂工艺制备陶瓷涂层(氧化铝涂层、氧化钛涂层或者氧化铝与氧化钛的复合涂层)，得到的陶瓷涂层表面具有多孔性，且表面粗糙度较大，氟树脂层会侵入进去进而提高氟树脂层与陶瓷涂层的结合强度，表面硬度高，且能够提高不粘涂层的耐磨性，而且等离子喷涂技术工艺稳定，涂层与基体间的结合力很高，进一步通过浸渍提拉法在陶瓷涂层表面制备氟树脂层，氟树脂层与陶瓷涂层间的结合力高，并且浸渍提拉法制备的氟树脂层表面平整，膜层均匀，不会产生杂点。附图说明图1是本专利技术的不粘涂层的结构示意图。图2是本专利技术的不粘涂层的表面形貌图。图3是本专利技术的不粘涂层的断面形貌图。附图标记说明1为基体，2为陶瓷涂层，3为氟树脂层。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。第一方面，本专利技术提供了一种不粘涂层的制备方法，该方法包括：(1)将氧化铝粉末和/或氧化钛粉末进行等离子喷涂处理，以在基体上形成陶瓷涂层，所述陶瓷涂层为氧化铝涂层、氧化钛涂层或者氧化铝与氧化钛的复合涂层；(2)在PTFE溶胶和/或PFA溶胶中浸渍步骤(1)得到的基体，然后进行匀速提拉处理以形成氟树脂层，所述氟树脂层为PTFE层、PFA层或者PTFE与PFA的复合层；(3)将步骤(2)得到的基体进行烧结处理。本专利技术的方法中，优选情况下，步骤(1)中，80％以上进一步优选90％以上的所述氧化铝粉末的球形度为70％-99％，进一步优选为90-99％。优选情况下，所述氧化铝粉末的粒径D50为5-100μm，进一步优选为20-50μm。优选情况下，所述氧化铝粉末的流动性为10-30s/50g，进一步优选为10-20s/50g。优选情况下，所述氧化铝粉末的纯度为90％-99.99％，进一步优选为99％-99.9％。本专利技术的方法中，优选情况下，步骤(1)中，80％以上进一步优选90％以上的所述氧化钛粉末的球形度为70％-99％，进一步优选为90-99％。优选情况下，所述氧化钛粉末的粒径D50为5-100μm，进一步优选为20-50μm。优选情况下，所述氧化钛粉末的流动性为10-30s/50g，进一步优选为10-20s/50g。优选情况下，所述氧化钛粉末的纯度为90％-99.99％，进一步优选为99％-99.9％。本专利技术的方法中，优选情况下，步骤(1)中，将氧化铝粉末和氧化钛粉末的混合粉末进行等离子喷涂处理，以混合粉末的重量为基准，氧化钛粉末的含量为3-20重量％，氧化铝粉末的含量为80-97重量％。本专利技术的方法中，优选情况下，步骤(1)中，所述等离子喷涂处理的条件包括：喷涂功率为35-45kW，进一步优选为38-42kW；喷涂距离为60-120mm，进一步优选为80-100mm；喷涂角度为60-90°，进一步优选为70-80°；喷涂电流为650-700A，进一步优选为670-690A；喷涂厚度为20-500μm，进一步优选为50-300μm；主气为氩气、辅气为氢气，氢气流量为4-8L/min，进一步优选为5-7L/min；氩气流量为30-50L/min，进一步优选为35-45L/min。本专利技术的方法中，优选情况下，步骤(1)中形成的陶瓷涂层的表面粗糙度为Ra3-8μm。本专利技术的方法中，优选情况下，在步骤(1)之前，将基体进行预处理，然后将预处理得到的基体表面进行预热处理。其中，预处理的方法可以包括喷砂处理和脱脂处理，对于喷砂处理和脱脂处理的方法没有特别的限定，可以分别为本领域常用的各种方法。例如，喷砂处理的方法包括：采用60-150目的砂粒(如氧化铝、玻璃砂、棕钢砂、黑棕玉、白刚玉、金刚砂等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不粘涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)将氧化铝粉末和/或氧化钛粉末进行等离子喷涂处理，以在基体上形成陶瓷涂层，所述陶瓷涂层为氧化铝涂层、氧化钛涂层或者氧化铝与氧化钛的复合涂层；(2)在PTFE溶胶和/或PFA溶胶中浸渍步骤(1)得到的基体，然后进行匀速提拉处理以形成氟树脂层，所述氟树脂层为PTFE层、PFA层或者PTFE与PFA的复合层；(3)将步骤(2)得到的基体进行烧结处理。

【技术特征摘要】
1.一种不粘涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)将氧化铝粉末和/或氧化钛粉末进行等离子喷涂处理，以在基体上形成陶瓷涂层，所述陶瓷涂层为氧化铝涂层、氧化钛涂层或者氧化铝与氧化钛的复合涂层；(2)在PTFE溶胶和/或PFA溶胶中浸渍步骤(1)得到的基体，然后进行匀速提拉处理以形成氟树脂层，所述氟树脂层为PTFE层、PFA层或者PTFE与PFA的复合层；(3)将步骤(2)得到的基体进行烧结处理。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，80％以上优选90％以上的所述氧化铝粉末的球形度为70％-99％，优选为90-99％；和/或所述氧化铝粉末的粒径D50为5-100μm，优选为20-50μm；和/或所述氧化铝粉末的流动性为10-30s/50g，优选为10-20s/50g；和/或所述氧化铝粉末的纯度为90％-99.99％，优选为99％-99.9％。3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，80％以上优选90％以上的所述氧化钛粉末的球形度为70％-99％，优选为90-99％；和/或所述氧化钛粉末的粒径D50为5-100μm，优选为20-50μm；和/或所述氧化钛粉末的流动性为10-30s/50g，优选为10-20s/50g；和/或所述氧化钛粉末的纯度为90％-99.99％，优选为99％-99.9％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(1)中，将氧化铝粉末和氧化钛粉末的混合粉末进行等离子喷涂处理，以混合粉末的重量为基准，氧化钛粉末的含量为3-20重量％，氧化铝粉末的含量为80-97重量％。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，步骤(1)中，所述等离子喷涂处理的条件包括：喷涂功率为35-45kW，优选为38-42kW；喷涂距离为60-120mm，优选为80-100mm；喷涂角度为60-90°，优选为70-80°；喷涂电流为650-700A，优选为670-690A；喷涂厚度为20-500μm，优选为50-300μm；主气为氩气、辅气为氢气，氢气流量为4-8L/min，优选为5-7L/min；氩气流量为30-5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴航，曹达华，李康，杨玲，李洪伟，屈雪平，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44