CN103417126A - 一种金属基材的不粘炊具及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属基材的不粘炊具及制造方法，所述不粘炊具包括金属基材和设置在金属基材表面的不粘涂层，其特点是：在制造金属基材的不粘炊具的过程中，在向金属基材表面喷涂不粘涂层前，使用化学沉膜的方法在金属基材表面设置一层厚度为0.5－5微米的绝缘层。由于本发明在金属基材与不粘涂层之间设置有一层绝缘层，使得本发明即使在不粘涂层存在一些微孔，不粘炊具在使用过程中，水、盐水或其它汤汁会也不会通过微孔渗入至金属基材，也就不会发生原电池腐蚀而使不粘涂层局部产生气泡、脱落。

Description

一种金属基材的不粘炊具及制造方法

技术领域

本发明属于一种不粘炊具，特别是一种金属基材的不粘炊具及制造方法。

背景技术

目前，金属基材的不粘炊具(包括炒锅以及电饭煲、电压力锅等厨房小家电的内锅）的基材和不粘涂层是直接接触的，由于不粘涂层不是完全致密的或者长期使用后，不粘涂层会存在一些微孔，尤其是水性氟聚合物涂层微孔更明显。因此，不粘炊具在使用过程中，水、盐水或其它汤汁会通过微孔渗入至金属基材，成为电解质，而使具有不同电位的金属表面各点产生电位差，导致发生原电池腐蚀而使不粘涂层局部产生气泡、脱落。硅含量较高的压铸铝基材或表面镀铝的基材，更容易因发生原电池腐蚀，严重影响铝基不粘锅的质量。而作为不粘炊具，涂层的起泡、脱落是严重的质量问题，却一直没有找到很好的解决方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种不会产生原电池腐蚀的金属基材的不粘炊具，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种金属基材的不粘炊具，包括金属基材和金属基材表面的不粘涂层，其特点是：在所述金属基材与不粘涂层之间设置有一层绝缘层。

本发明还提供一种金属基材的不粘炊具的制造方法，其特点是：在制造金属基材的不粘炊具的过程中，在向金属基材表面喷涂不粘涂层前，使用化学沉膜的方法在金属基材表面设置一层绝缘层。

由于本发明在金属基材与不粘涂层之间设置有一层绝缘层，使得本发明即使在不粘涂层存在一些微孔，不粘炊具在使用过程中，水、盐水或其它汤汁会也不会通过微孔渗入至金属基材，也就不会发生原电池腐蚀而使不粘涂层局部产生气泡、脱落。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-金属基材，2-绝缘层，3-不粘涂层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明的绝缘层在低电压（1v以内）状态下具有绝缘性，以防止不粘炊具在使用过程中由于产生原电池反应而使不粘涂层起泡脱落。绝缘层厚度为0.5-5微米。绝缘层本身还具有很好的耐高温性(400度以上)，耐酸碱盐腐蚀性，并符合炊具的相关卫生标准。并且，此绝缘层还会与不粘涂层之间产生分子间咬合力（范德华力），使绝缘层和不粘涂层之间具有很好的结合性能。

当然，不同的金属基材要选择不同的绝缘层种类和绝缘层厚度。基材或基材的表面层为铝的情况，绝缘层有橄榄绿的磷酸铬（CrPO3）膜层，或以氟硅酸铝Al2（SiF6）3为主体的膜层，此膜层为1-5微米。基材或基材的表面层为锌的情况，绝缘层为以磷酸铬（CrPO3）、三氧化二铬（Cr2O3)、氧化锌（ZnO）为主体结构的膜层，此膜层为0.5-3微米厚的非结晶体结构。基材或基材的表面层为铁的情况，绝缘层为以磷酸铁（FePO3）、三氧化二铁（Fe2O3)为主体结构的非晶态钝化膜层，此钝化膜层为3-5微米厚的非结晶体结构。

所述不粘炊具的不粘涂层主要有氟聚合物涂层和以氧化硅、氧化铝为主的无机质陶瓷涂层。

实施例1：

先将铸造铝炒锅基材表面进行打磨、喷丸等机械加工处理，并进行清洗烘干，作为不粘炒锅的基材。再将基材浸入铬酸（CrO3）和磷酸（H3PO3）为主的溶液中，常温下经过3-5分钟的反应，产生1-5微米的磷酸铬（CrPO3）为主的膜层，作为不粘炒锅的基材和不粘涂层之间的绝缘层。最后，在绝缘层表面再喷涂一层水性的聚四氟乙烯涂料（双层或三层涂料），并按涂料的要求经烧结，形成不粘炒锅的不粘涂层，不粘涂层厚度为30-50微米，该不粘炒锅经10%盐水100度状态下经20小时的试验后，不粘炒锅表面没产生腐蚀点，而没有绝缘层的不粘炒锅，用同样的10%盐水100度状态下经20小时的试验后，不粘炒锅表面产生了多处起泡、腐蚀点。

实施例2（图1）：

先将1.5mm厚的铝板，用模具拉伸成电饭锅内胆的形状，并进行清洗烘干，制造成为不粘电饭锅内胆的基材。再将基材浸入铬酸（CrO3）和磷酸（H3PO3）为主的溶液中，常温下经过3-5分钟的反应，产生1-5微米的磷酸铬（CrPO3）为主的膜层，作为电饭锅内胆的基材和不粘涂层之间的绝缘层。最后，在绝缘层表面再喷涂一层水性的聚四氟乙烯涂料（底涂和面涂双层涂料），并按涂料的要求经烧结（最高温度为380度），形成电饭锅内胆的不粘涂层，不粘涂层厚度为20-30微米，该不粘电饭锅内胆经煮饭并经72小时保温后，不粘电饭锅内胆表面没产生气，而没有绝缘层的不粘电饭锅内胆，用同样的方法煮饭并经72小时保温后，不粘电饭锅内胆表面产生了气泡。

实施例3：

先将1.2mm厚的镀铝钢板，用模具拉伸成煎锅的形状，再对此进行卷边、压边作业，并进行清洗烘干，制造成为煎锅的基材。再将基材浸入氟硅酸钠Na2SiF6、氟化锌ZnF2溶液中，90-100度反应3-8分钟，，产生1-5微米白色或灰白色的氟硅酸铝为主的膜层，作为煎锅的基材和不粘涂层之间的绝缘层。最后，在绝缘层表面再喷涂一层以氧化硅、氧化铝为主的无机质陶瓷涂料，并按涂料的要求经烧结（最高温度为280度），形成煎锅的不粘涂层，不粘涂层厚度为30-40微米。该不粘煎锅经10%盐水100度状态下经20小时的试验后，不粘煎锅表面没产生腐蚀点。而没有绝缘层的不粘煎锅，用同样的10%盐水100度状态下经20小时的试验后，不粘煎锅表面产生了数个腐蚀点。

实施例4：

先将1.0mm厚的镀锌钢板，用模具拉伸成电饭锅（或电压力锅）内胆的形状，再对此进行卷边、压边作业，并进行清洗烘干，制造成为不粘电压力锅内胆的基材。再将基材浸入含有铬酸、磷酸、硫酸、盐酸等多种酸组合的溶液中，常温下处理0.5-3分钟，产生以磷酸铬（CrPO3）、三氧化二铬（Cr2O3)、氧化锌（ZnO）为主体结构的钝化膜层，此钝化膜层为0.5-3微米厚的非结晶体结构，作为不粘电压力锅内胆的镀锌钢板基材和不粘涂层之间的绝缘层。最后，在非结晶体钝化膜层表面再喷涂一层水性双层的聚四氟乙烯涂料，并按涂料的要求经烧结（最高温度为380度），形成不粘电饭锅内胆的不粘涂层，不粘涂层厚度为25-40微米，该不粘电饭锅内胆经5%盐水煮沸7小时后清洗，重复3次试验后，不粘炒锅表面没产生起泡、腐蚀点。

实施例5：

先将1.0mm厚的钢板，用模具拉伸成汤锅的形状，再对此进行卷边、压边作业，并进行清洗烘干，制造成为不粘汤锅的基材。再将基材浸入含有磷酸二氢钾（KH2PO4)、亚硝酸钠（NaNO2）、硝酸钠（NaNO3）及非离子表面活性剂组合的溶液中，常温下处理3-5分钟，产生以磷酸铁（FePO3）、三氧化二铁（Fe2O3)为主体结构的非晶态钝化膜层，此钝化膜层为3-5微米厚的非结晶体结构，作为不粘汤锅钢板基材和不粘涂层之间的绝缘层。最后，在绝缘层表面再喷涂一层以氧化硅、氧化铝为主的无机质陶瓷涂料，并按涂料的要求经烧结（最高温度为280度），形成汤锅的不粘涂层，不粘涂层厚度为30-40微米。该不粘汤锅经5%盐水煮沸7小时后清洗，重复3次试验后，不粘炒锅表面没产生起泡、腐蚀点。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种金属基材的不粘炊具，包括金属基材和设置在金属基材表面的不粘涂层，其特征在于：在所述金属基材与不粘涂层之间还设置有一层绝缘层。

2.如权利要求1所述的一种金属基材的不粘炊具，其特征在于：所述绝缘层的厚度为0.5－5微米。

3.如权利要求1所述的一种金属基材的不粘炊具，其制造方法是：在制造金属基材的不粘炊具的过程中，在向金属基材表面喷涂不粘涂层前，使用化学沉膜的方法在金属基材表面设置一层绝缘层。

4.如权利要求3所述的一种金属基材的不粘炊具的制造方法，其特征在于：所述金属基材为铝板，其制造方法是：

先将基材制成所需炊具形状，再将基材浸入铬酸和磷酸的溶液中，常温下经过3-5分钟的反应，在基材表面上产生1-5微米的磷酸铬的膜层，最后，在所述膜层的表面喷涂一层不粘涂层，完成制造过程。

5.如权利要求3所述的一种金属基材的不粘炊具的制造方法，其特征在于：所述金属基材为镀锌钢板，其制造方法是：

先将基材制成所需炊具形状，再将基材浸入氟硅酸钠Na2SiF6以及氟化锌ZnF2溶液中，经90-100摄氏度反应3-8分钟，在基材表面产生1-5微米白色或灰白色的氟硅酸铝为主的膜层，作为基材和不粘涂层之间的绝缘层，最后，在绝缘层表面再喷涂一层不粘涂层，完成制造过程。

6.如权利要求3所述的一种金属基材的不粘炊具的制造方法，其特征在于：所述金属基材为镀锌钢板，其制造方法是：

先将基材制成所需炊具形状，再将基材浸入含有铬酸、磷酸、硫酸以及盐酸多种酸组合的溶液中，常温下处理0.5-3分钟，在基材表面产生以磷酸铬、三氧化二铬以及氧化锌为主体结构的钝化膜层，该钝化膜层为0.5-3微米厚的非结晶体结构，作为基材和不粘涂层之间的绝缘层，最后，在绝缘层表面再喷涂一层不粘涂层，完成制造过程。

7.如权利要求3所述的一种金属基材的不粘炊具的制造方法，其特征在于：所述金属基材为钢板，其制造方法是：

先将基材制成所需炊具形状，再将基材浸入含有磷酸二氢钾、亚硝酸钠、硝酸钠及非离子表面活性剂组合的溶液中，常温下处理3-5分钟，产生以磷酸铁以及三氧化二铁为主体结构的非晶态钝化膜层，此钝化膜层为3-5微米厚的非结晶体结构，作为基材和不粘涂层之间的绝缘层，最后，在绝缘层表面再喷涂一层不粘涂层，完成制造过程。