石墨內膽、石墨炊具及表麵塗層處理方法與流程
石墨內(nei) 膽、石墨炊具及表麵塗層處理方法與(yu) 流程
本發明涉及廚房用具領域，具體(ti) 地涉及一種具有石墨內(nei) 膽的鍋具及其表麵塗層處理方法。
背景技術：
目前，具有石墨內(nei) 膽的鍋具可以采用電磁加熱，由於(yu) 電磁加熱可以使內(nei) 膽整體(ti) 發熱，因此，可以保證燒製的食物受熱均勻且從(cong) 裏往外熟，不僅(jin) 味道純正，還能鎖住食物本來的養(yang) 分。另外，電磁加熱還具有加熱時間短的特點。因此，具有較廣的使用前景。然而，石墨內(nei) 膽的強度較低且韌性差，在烹飪過程中容易磨損、摔碎，進而影響石墨鍋具的使用壽命。為(wei) 了增強石墨鍋具的強度與(yu) 韌性，現有做法為(wei) 在石墨粉壓製過程中加入纖維、金屬顆粒等，但是這種做法過程複雜，不適合批量生產(chan) 。
因此，需要一種新型的石墨內(nei) 膽、石墨炊具及表麵塗層處理方法以更好地滿足用戶的要求。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種耐磨耐摔且具有保溫功能的石墨內(nei) 膽。
為(wei) 了實現上述目的，根據本發明的一個(ge) 方麵，提供了一種石墨內(nei) 膽。該石墨內(nei) 膽包括形成有容納腔的石墨基體(ti) 和覆蓋所述石墨基體(ti) 的內(nei) 表麵的不粘塗層，所述石墨內(nei) 膽的外表麵設有用於(yu) 提高所述石墨內(nei) 膽的強度與(yu) 韌性的保護層。
優(you) 選地，所述保護層覆蓋所述石墨基體(ti) 的底壁和側(ce) 壁；所述石墨基體(ti) 的開口處形成有外翻的鍋沿，所述保護層從(cong) 所述側(ce) 壁延伸至所述鍋沿的頂部端麵。
優(you) 選地，所述保護層的硬度為(wei) 800-1000HV。
優(you) 選地，所述保護層為(wei) Al2O3塗層；或Al或Zn塗層；或Al和Al2O3的混合塗層。
優(you) 選地，所述石墨基體(ti) 的厚度為(wei) 5-8mm，所述保護層的厚度為(wei) 50-200μm。
優(you) 選地，所述石墨基體(ti) 的內(nei) 表麵還設有用於(yu) 提高所述不粘塗層的硬度和附著力的氧化鋁中間層，所述不粘塗層沉積在所述氧化鋁中間層上。
根據本發明的另一個(ge) 方麵，還提供了一種石墨炊具，該石墨炊具包括底部設有電磁加熱裝置的鍋體(ti) ，和能分離地設置在所述鍋體(ti) 內(nei) 的石墨內(nei) 膽，其中，所述石墨內(nei) 膽為(wei) 上述的石墨內(nei) 膽。
根據本發明的第三個(ge) 方麵，提供了一種表麵塗層處理方法，適用於(yu) 上述的石墨內(nei) 膽，該方法包括步驟：
(101)對石墨內(nei) 膽的外表麵進行粗化處理；
(102)將經過噴砂後的石墨內(nei) 膽清洗幹淨；
(103)將石墨內(nei) 膽加熱到預定溫度；以及
(104)在所述石墨內(nei) 膽的外表麵製備保護層。
優(you) 選地，所述步驟(104)具體(ti) 為(wei) ：采用等離子噴塗方法製備的Al2O3塗層；或采用冷噴塗方法製備的Al或Zn塗層；或采用電弧噴塗方法製備的Al和Al2O3的混合塗層。
優(you) 選地，所述表麵塗層處理方法還包括步驟：S1：對石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵進行粗化處理，並將處理後的石墨內(nei) 膽加熱到預定溫度；S2：在經上述步驟處理後的石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵噴塗氧化鋁塗層；以及S3：在所述氧化鋁塗層上噴塗不粘塗層。
優(you) 選地，所述步驟S2為(wei) 采用等離子噴塗工藝在石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵噴塗氧化鋁塗層。
優(you) 選地，所述步驟S1中石墨內(nei) 膽粗化處理後的表麵粗糙度Rz為(wei) 20um-40um；所述石墨內(nei) 膽加熱到的預定溫度為(wei) 100-150℃。
通過上述技術方案，可以增強石墨內(nei) 膽的強度與(yu) 韌性，且製備過程簡單、適合批量生產(chan) 。
附圖說明
圖1是本發明的一種實施方式的石墨內(nei) 膽的結構示意圖；
圖2是本發明的另一種實施方式的石墨內(nei) 膽的結構示意圖；
圖3是本發明的石墨內(nei) 膽的外表麵處理方法流程圖；
圖4是本發明的石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵處理方法流程圖。
附圖標記說明
100 不粘塗層 200 氧化鋁中間層
300 石墨基體(ti) 500 保護層
具體(ti) 實施方式
本發明提供了一種石墨內(nei) 膽，該石墨內(nei) 膽包括形成有容納腔的石墨基體(ti) 300和覆蓋石墨基體(ti) 300的內(nei) 表麵的不粘塗層100，石墨內(nei) 膽的外表麵設有用於(yu) 提高石墨內(nei) 膽的強度與(yu) 韌性的保護層500。在這種情況下，石墨內(nei) 膽耐磨耐摔，且具有一定的保溫性能。
保護層500覆蓋石墨基體(ti) 300的底壁和側(ce) 壁，石墨基體(ti) 300的開口處形成有外翻的鍋沿，保護層500從(cong) 側(ce) 壁延伸至鍋沿的頂部端麵。由此，可以增強整個(ge) 鍋體(ti) 的防碰撞性能。
由於(yu) 采用等離子噴塗技術製備的塗層致密性高、結合強度好、且厚度可控，且氧化鋁粉末製備工藝成熟價(jia) 格低廉，因此，本發明中的保護層500優(you) 選為(wei) 采用等離子噴塗方法製備而成的Al2O3塗層。另外，需要說明的是，保護層500還可以為(wei) 采用冷噴塗方法製備的Al或Zn塗層；或采用電弧噴塗方法製備的Al和Al2O3的混合塗層，隻要在石墨基體(ti) 300的外表麵容易形成且具備較高的硬度即可。
優(you) 選地，石墨基體(ti) 300的厚度為(wei) 5-8mm，保護層500的厚度為(wei) 50-200μm。在這種情況下，保護層500的硬度可以達到800-1000HV。
為(wei) 了克服在石墨基體(ti) 300表麵直接沉積不粘塗層100所導致的不粘塗層硬度低、耐磨性差以及附著力不夠等缺陷，在本發明的一個(ge) 具體(ti) 的實施方式中，石墨基體(ti) 300的內(nei) 表麵還設有用於(yu) 提高所述不粘塗層100的硬度和附著力的氧化鋁中間層200，所述不粘塗層100沉積在氧化鋁中間層200上。這樣，中間層200即可以很好地附著在石墨基體(ti) 300上，又可以作為(wei) 不粘塗層100的沉積基礎。石墨內(nei) 膽的整體(ti) 可以形成為(wei) 具有：“保護層-石墨基體(ti) -氧化鋁中間層-不粘塗層”四級結構，因此，具有很好的穩定性。在這裏需要說明的是，中間層200還可以為(wei) 氧化鈦塗層、氧化鋯塗層或氧化鋁與(yu) 氧化鈦的複合塗層等，隻要能保證具有較好的等離子噴塗效果且致密性即可。
本發明還提供了一種石墨炊具，該石墨炊具包括底部設有電磁加熱裝置的鍋體(ti) 和能分離地設置在鍋體(ti) 內(nei) 的石墨內(nei) 膽，其中，石墨內(nei) 膽為(wei) 上述的石墨內(nei) 膽。具體(ti) 地，石墨炊具包括石墨鍋和石墨烤盤等。由於(yu) 鍋和烤盤的內(nei) 表麵經處理才能與(yu) 米飯等食物接觸，本發明通過采用上述的“保護層-石墨基體(ti) -氧化鋁中間層-不粘塗層”四級結構，使得了石墨炊具具有易清洗和耐磨損的優(you) 點。
此外，本發明還提供了一種表麵塗層處理方法，該方法包括在石墨基體(ti) 400的外表麵製備保護層500的步驟和在石墨基體(ti) 400的內(nei) 表麵製備氧化鋁中間層200和不粘塗層100的步驟。具體(ti) 地，在石墨基體(ti) 400的外表麵製備保護層500的步驟包括：(101)對石墨內(nei) 膽的外表麵進行粗化處理；(102)將經過噴砂後的石墨內(nei) 膽清洗幹淨；(103)將石墨內(nei) 膽加熱到預定溫度；以及(104)在所述石墨內(nei) 膽的外表麵製備保護層。在這種情況下，製備的石墨基體(ti) 300的厚度為(wei) 5-8mm，保護層500的厚度為(wei) 50-200μm，附著力為(wei) 10-30MPa，表麵硬度為(wei) 800-1000HV。
在石墨基體(ti) 400的內(nei) 表麵製備氧化鋁中間層200和不粘塗層100的步驟包括：S1：對石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵進行粗化處理，並將處理後的石墨內(nei) 膽加熱到預定溫度；S2：在經上述步驟處理後的石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵噴塗氧化鋁塗層；以及S3：在所述氧化鋁塗層上噴塗不粘塗層。優(you) 選地，步驟S2為(wei) 采用等離子噴塗工藝在石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵噴塗氧化鋁塗層，且工藝參數設置範圍如下：噴槍功率為(wei) ：12-20kw；主要工作氣體(ti) Ar的流量為(wei) ：20-30L/min；輔助氣體(ti) H2流量：2-8L/min；噴槍移動速率：250-400mm/s；噴槍與(yu) 工件表麵的角度：80°±10°；以及噴槍槍口到工件表麵的垂直距離：80-120mm。
下麵對氧化鋁中間層200和不粘塗層100的製備過程進行簡單說明。
實施例1
對石墨內(nei) 膽進行噴塗前預處理。將壓製成型的石墨內(nei) 膽進行表麵粗化處理：采用噴砂設備對石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵進行打砂(120目氧化鋁和不鏽鋼砂粒，壓縮空氣壓力4kg.f/m2)，噴砂完鍋具表麵粗糙度為(wei) Rz20um，對石墨內(nei) 膽進行預熱，溫度為(wei) 100℃。
采用大氣等離子噴塗技術進行Al2O3塗層製備。等離子噴塗工藝參數設置為(wei) ：
氣體(ti) Ar的流量：20L/min；
氣體(ti) H2的流量：2L/min；
噴槍功率為(wei) ：12kw；
噴槍移動速率：250mm/s；
噴槍與(yu) 工件表麵的角度：70°；以及
噴槍槍口到工件表麵的垂直距離：80mm。
采用空氣壓力噴塗技術進行氟樹脂或陶瓷不沾塗層的噴塗。
在石墨內(nei) 膽的外表麵噴塗一層有機矽樹脂塗層。
在實施例1中，製備的Al2O3塗層的厚度為(wei) 60um，塗層表麵顯微硬度為(wei) 6GPa，孔隙率為(wei) 10％，塗層結合強度為(wei) 5MPa。製備的不粘塗層優(you) 選為(wei) 聚四氟乙烯，其厚度為(wei) 30um，表麵硬度為(wei) 1HB，附著力為(wei) 百格測試無掉落。製備的有機矽樹脂塗層的厚度為(wei) 20um。
實施例2
對石墨內(nei) 膽進行噴塗前預處理。將壓製成型的石墨內(nei) 膽進行表麵粗化處理：采用噴砂設備對石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵進行打砂(135目氧化鋁和不鏽鋼砂粒，壓縮空氣壓力6kg.f/m2)，噴砂完鍋具表麵粗糙度為(wei) Rz30um，對石墨內(nei) 膽進行預熱，溫度為(wei) 125℃。
采用大氣等離子噴塗技術進行Al2O3塗層製備。等離子噴塗工藝參數設置為(wei) ：
氣體(ti) Ar的流量：25L/min；
氣體(ti) H2的流量：6L/min；
噴槍功率為(wei) ：16kw；
噴槍移動速率：275mm/s；
噴槍與(yu) 工件表麵的角度：80°；
噴槍槍口到工件表麵的垂直距離：100mm。
采用空氣壓力噴塗技術進行氟樹脂或陶瓷不沾塗層的噴塗。
在石墨內(nei) 膽的外表麵噴塗一層有機矽樹脂塗層。
在實施例2中，製備的Al2O3塗層的厚度為(wei) 80um，塗層表麵顯微硬度為(wei) 8GPa，孔隙率為(wei) 6％，塗層結合強度為(wei) 12MPa。製備的不粘塗層優(you) 選為(wei) 聚四氟乙烯，其厚度為(wei) 40um，表麵硬度為(wei) 1HB，附著力為(wei) 百格測試無掉落。製備的有機矽樹脂塗層的厚度為(wei) 25um。
實施例3
對石墨內(nei) 膽進行噴塗前預處理。將壓製成型的石墨內(nei) 膽進行表麵粗化處理：采用噴砂設備對石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵進行打砂(150目氧化鋁和不鏽鋼砂粒，壓縮空氣壓力8kg.f/m2)，噴砂完鍋具表麵粗糙度為(wei) Rz40um，對石墨內(nei) 膽進行預熱，溫度為(wei) 150℃。
采用大氣等離子噴塗技術進行Al2O3塗層製備。等離子噴塗工藝參數設置為(wei) ：氣體(ti) Ar的流量：30L/min；
氣體(ti) H2的流量：8L/min；
噴槍功率為(wei) ：20kw；
噴槍移動速率：400mm/s；
噴槍與(yu) 工件表麵的角度：90°；
噴槍槍口到工件表麵的垂直距離：120mm。
采用空氣壓力噴塗技術進行氟樹脂或陶瓷不沾塗層的噴塗。
在石墨內(nei) 膽的外表麵噴塗一層有機矽樹脂塗層。
在實施例3中，製備的Al2O3塗層的厚度為(wei) 100um，塗層表麵顯微硬度為(wei) 10GPa，孔隙率為(wei) 2％，塗層結合強度為(wei) 20MPa。製備的不粘塗層優(you) 選為(wei) 聚四氟乙烯，其厚度為(wei) 50um，表麵硬度為(wei) 2HB，附著力為(wei) 百格測試無掉落。製備的有機矽樹脂塗層的厚度為(wei) 30um。
以上結合附圖詳細描述了本發明的優(you) 選實施方式，但是，本發明並不限於(yu) 此。在本發明的技術構思範圍內(nei) ，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型。包括各個(ge) 具體(ti) 技術特征以任何合適的方式進行組合。為(wei) 了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。但這些簡單變型和組合同樣應當視為(wei) 本發明所公開的內(nei) 容，均屬於(yu) 本發明的保護範圍。
技術特征：
1.石墨內(nei) 膽，包括形成有容納腔的石墨基體(ti) (300)和覆蓋所述石墨基體(ti) (300)的內(nei) 表麵的不粘塗層(100)，其特征在於(yu) ，所述石墨內(nei) 膽的外表麵設有用於(yu) 提高所述石墨內(nei) 膽的強度與(yu) 韌性的保護層(500)。
2.根據權利要求1所述的石墨內(nei) 膽，其特征在於(yu) ，所述保護層(500)覆蓋所述石墨基體(ti) 的底壁和側(ce) 壁；
所述石墨基體(ti) 的開口處形成有外翻的鍋沿，所述保護層從(cong) 所述側(ce) 壁延伸至所述鍋沿的頂部端麵。
3.根據權利要求1所述的石墨內(nei) 膽，其特征在於(yu) ，所述保護層(500)的硬度為(wei) 800-1000HV。
4.根據權利要求1所述的石墨內(nei) 膽，其特征在於(yu) ，所述保護層(500)為(wei) Al2O3塗層；或
Al塗層；或Zn塗層；或
Al和Al2O3的混合塗層。
5.根據權利要求1所述的石墨內(nei) 膽，其特征在於(yu) ，所述石墨基體(ti) 的厚度為(wei) 5-8mm，所述保護層的厚度為(wei) 50-200μm。
6.根據權利要求1-5中任意一項權利要求所述的石墨內(nei) 膽，其特征在於(yu) ，所述石墨基體(ti) 的內(nei) 表麵還設有用於(yu) 提高所述不粘塗層的硬度和附著力的氧化鋁中間層(200)，所述不粘塗層(100)沉積在所述氧化鋁中間層(200)上。
7.石墨炊具，其特征在於(yu) ，包括底部設有電磁加熱裝置的鍋體(ti) 和能分離地設置在所述鍋體(ti) 內(nei) 的石墨內(nei) 膽，其特征在於(yu) ，所述石墨內(nei) 膽為(wei) 權利要求1-6中任意一項權利要求所述的石墨內(nei) 膽。
8.一種表麵塗層處理方法，適用於(yu) 權利要求1-6中任意一項權利要求所述的石墨內(nei) 膽，其特征在於(yu) ，所述表麵塗層處理方法包括步驟：
(101)對石墨內(nei) 膽的外表麵進行粗化處理；
(102)將經過噴砂後的石墨內(nei) 膽清洗幹淨；
(103)將石墨內(nei) 膽加熱到預定溫度；以及
(104)在所述石墨內(nei) 膽的外表麵製備保護層。
9.根據權利要求8所述的表麵塗層處理方法，其特征在於(yu) ，所述步驟(104)具體(ti) 為(wei) ：采用等離子噴塗方法製備的Al2O3塗層；或
采用冷噴塗方法製備的Al或Zn塗層；或
采用電弧噴塗方法製備的Al和Al2O3的混合塗層。
10.根據權利要求8所述的表麵塗層處理方法，其特征在於(yu) ，所述表麵塗層處理方法還包括步驟：
S1：對石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵進行粗化處理，並將處理後的石墨內(nei) 膽加熱到預定溫度；
S2：在經上述步驟處理後的石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵噴塗氧化鋁塗層；以及
S3：在所述氧化鋁塗層上噴塗不粘塗層。
11.根據權利要求10所述的表麵塗層處理方法，其特征在於(yu) ，所述步驟S2為(wei) 采用等離子噴塗工藝在石墨內(nei) 膽的內(nei) 表麵噴塗氧化鋁塗層。
12.根據權利要求10所述的表麵塗層處理方法，其特征在於(yu) ，所述步驟S1中石墨內(nei) 膽粗化處理後的表麵粗糙度Rz為(wei) 20um-40um；
所述石墨內(nei) 膽加熱到的預定溫度為(wei) 100-150℃。
技術總結
本發明涉及廚房用具領域，公開了一種石墨內(nei) 膽、石墨炊具及表麵塗層處理方法。石墨內(nei) 膽包括形成有容納腔的石墨基體(ti) (300)和覆蓋所述石墨基體(ti) (300)的內(nei) 表麵的不粘塗層(100)，其中，所述石墨內(nei) 膽的外表麵設有用於(yu) 提高所述石墨內(nei) 膽的強度與(yu) 韌性的保護層(500)。本發明可以增強石墨內(nei) 膽的強度與(yu) 韌性，且製備過程簡單、適合批量生產(chan) 。