CN110757915A - 复合材料及其制备方法、烹饪设备和家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了复合材料及其制备方法、烹饪设备和家用电器。复合材料包括：基体；至少一层准晶层，准晶层含有准晶颗粒，至少一层准晶层依次层叠设置在基体的外表面上，且与基体的外表面相接触的准晶层中的准晶颗粒的至少一部分嵌入到基体中。由此，将准晶颗粒的至少一部分嵌入到基体中，当复合材料与外部器具产生刮碰时，含有准晶颗粒的准晶层首当其冲，保护基体不受到破坏，进而大幅度提高复合材料表面的硬度和耐磨性，而且准晶层的设置还使得复合材料具有良好的不粘性，又由于准晶颗粒本身表面能低，同时准晶颗粒之间还能形成很薄的空气层，如此会进一步的提高复合材料的不粘性。

Description

复合材料及其制备方法、烹饪设备和家用电器

技术领域

本发明涉及准晶材料，具体的，涉及复合材料及其制备方法、烹饪设备和家用电器。

背景技术

目前，国内外烹饪设备为了达到烹饪的不粘性，均在锅体内侧制备不粘涂层，最常用的为有机氟树脂涂层和陶瓷涂层，其次还有表面特殊处理的铁锅以及不锈钢锅，但这些涂层本身存在一些缺点，如有机氟树脂涂层的硬度较低，耐磨性较差，不耐铁铲和刮擦，且长期煮酸性食物时容易出现腐蚀脱落现象；陶瓷不粘涂层主要靠表面一层硅油达到不粘的效果，故耐候性较差，长期使用不粘性下降，且油性陶瓷涂料施工时会对环境造成污染。现在越来越多消费者追求健康无涂层的金属锅，但表面处理的铁锅以及不锈钢锅的不粘性仍不理想。

因此，关于不粘涂层的相关技术的研究仍有待深入。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有硬度好、耐磨性佳、使用寿命长或不粘性好等优点的复合材料。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种复合材料。根据本发明的实施例，所述复合材料包括：基体；至少一层准晶层，所述准晶层含有准晶颗粒，所述至少一层准晶层依次层叠设置在所述基体的外表面上，且与所述基体的外表面相接触的所述准晶层中的所述准晶颗粒的至少一部分嵌入到所述基体中。由于准晶具有良好的不粘性、高硬度、高耐蚀性以及低摩擦系数等优良性能，将准晶颗粒的至少一部分嵌入到基体中，能够增加准晶颗粒与基体的结合力，准晶颗粒能够首先承受来自外界的刮擦，且由于准晶颗粒能够与基体牢固结合，防止准晶层被刮擦掉，进一步保护基体不受到破坏，进而大幅度提高复合材料表面的硬度和耐磨性，延长复合材料的使用寿命，而且准晶层的设置还使得复合材料具有良好的不粘性，又由于准晶颗粒本身表面能低，同时准晶颗粒之间还能形成很薄的空气层，如此会进一步的提高复合材料的不粘性。

根据本发明的实施例，所述基体的外表面上被所述准晶颗粒嵌入的面积占所述基体的外表面的面积的50％～95％。

根据本发明的实施例，所述准晶颗粒的粒径为20微米～150微米。

根据本发明的实施例，所述复合材料包括2～3层准晶层。

根据本发明的实施例，由内到外的所述准晶层中的所述准晶颗粒的粒径逐渐减小。

根据本发明的实施例，所述基体选自铝合金、不锈钢、碳钢和铁中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述准晶层是由冷喷涂形成的。

根据本发明的实施例，所述准晶层满足以下条件的至少之一：表面粗糙度不大于2微米；热导率为0.1～3W/mK；孔隙率大于等于0.1％且小于等于20％；所述准晶层中准晶材料的含量为20wt％～90wt％。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的复合材料的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：在基体的外表面上进行至少一次喷涂，以在所述基体的外表面上依次形成至少一层含有准晶颗粒的准晶层，其中，与所述基体的外表面相接触的所述准晶层中的所述准晶颗粒的至少一部分嵌入到所述基体中。由此，该制备工艺成熟，易操作，易于工业化生产，而且由上述制备复合材料方法中将准晶颗粒的至少一部分嵌入到基体中，能够增加与基体的结合力，准晶颗粒能够首先承受来自外界的刮擦，且由于准晶颗粒能够与基体牢固结合，防止准晶层被刮擦掉，进一步保护基体不受到破坏，进而大幅度提高复合材料表面的硬度和耐磨性，延长复合材料的使用寿命。而且准晶层的设置还使得复合材料具有良好的不粘性，又由于准晶颗粒本身表面能低，同时准晶颗粒之间还能形成很薄的空气层，如此会进一步的提高复合材料的不粘性。

根据本发明的实施例，喷涂方式为冷喷涂。

根据本发明的实施例，所述冷喷涂是在以下至少之一的条件下完成的：喷涂功率为20～40kw，送粉量为5～80g/min，喷射压力1～10MPa，喷涂气体加热温度700～800℃。

根据本发明的实施例，所述准晶颗粒是通过以下步骤获得的：将铝、铜、铁和铬按原子个数比为(60-70)：(15-25)：(5-15)：(5-15)的比例混合，熔炼形成合金锭；将所述合金锭在真空或保护气氛中进行雾化制粉处理，以便得到准晶粉体；对所述准晶粉体进行球化处理，以便得到所述准晶颗粒。

根据本发明的实施例，在所述冷喷涂之后进一步包括：对所述准晶层的外表面进行抛光的步骤。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种烹饪设备。根据本发明的实施例，所述烹饪设备的至少一部分是前面所述的复合材料形成的。由此，由该复合材料形成的部分具有较高的强度和耐蚀性以及良好的不粘性。本领域技术人员可以理解，该烹饪设备具有前面所述的复合材料的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

根据本发明的实施例，所述烹饪设备为锅具，所述锅具由所述复合材料形成，其中，所述复合材料的基体构成锅具本体；所述复合材料的准晶层设置在所述锅具本体的至少一部分的内表面上。

根据本发明的实施例，所述烹饪设备包括内胆，所述内胆由所述复合材料形成，其中，所述复合材料的基体构成内胆本体；所述复合材料的准晶层设置在所述内胆本体的至少一部分的内表面上。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种家用电器。根据本发明的实施例，所述家用电器的至少一部分是前面所述的复合材料形成的。由此，该家用电器中由上述复合材料形成的部分具有较高的强度和耐蚀性以及良好的疏水性。本领域技术人员可以理解，该家用电器具有前面所述的复合材料的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

附图说明

图1是本发明一个实施例中复合材料的结构示意图。

图2是本发明另一个实施例中复合材料的结构示意图。

图3是本发明又一个实施例中复合材料的结构示意图。

图4是本发明又一个实施例中制备准晶颗粒的方法流程图。

附图标记：10-基体；11-基体的外表面；20-准晶层；21-准晶颗粒

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种复合材料。根据本发明的实施例，参照图1，所述复合材料包括：基体10；至少一层准晶层20，准晶层含有准晶颗粒21，至少一层准晶层20依次层叠设置在基体10的外表面11上，且与基体的外表面11相接触的准晶层20中的准晶颗粒21的至少一部分嵌入到所述基体10中(其中，“至少一部分”是指每个与基体的外表面相接触的准晶颗粒的至少一部分)。由于准晶具有良好的不粘性、高硬度、高耐蚀性以及低摩擦系数等优良性能，将准晶颗粒的至少一部分嵌入到基体中，能够增加与基体的结合力，准晶颗粒能够首先承受来自外界的刮擦，且由于准晶颗粒能够与基体牢固结合，防止准晶层被刮擦掉，进一步保护基体不受到破坏，进而大幅度提高复合材料表面的硬度和耐磨性，而且准晶层的设置还使得复合材料具有良好的不粘性，又由于准晶颗粒本身表面能低，准晶颗粒之间还能形成很薄的空气层，如此会进一步的提高复合材料的不粘性。需要说明的是，“依次层叠设置”具体是指从基体的外表面11向远离基体10的方向上依次层叠设置。

根据本发明的实施例，形成基体的材料没有限制要求，只要具有足够的强度使得准晶粉体喷涂在其表面即可。在本发明的一些实施例中，基体选自陶瓷、铝合金、不锈钢、碳钢和铁中的至少一种。由此，基体具有足够的强度来承受喷涂时的压力，如此，该复合材料可以用于形成烹饪设备的锅体或内胆，其中，准晶层直接与食物相接触，由此可以改善锅体或内胆的不粘锅性。当采用铝合金、不锈钢、碳钢和铁等金属作为基体时，准晶与基体的密度、结构以及热膨胀系数接近，可以更好地提高准晶和基体的结合强度高，同时加热时锅体或内胆不易产生热应力，进而提高锅体或内胆的使用年限。

根据本发明的实施例，为了提高复合材料的不粘性，准晶颗粒之间会有一定的间隙，如前所述，由于准晶颗粒本身表面能低，准晶颗粒之间的间隙可以形成很薄的空气层，进而在准晶层的外表面形成一层疏水结构，提高复合材料外表面的疏水性，进而进一步的提高复合材料的不粘性。上述间隙的具体大小本领域技术人员可以根据准晶颗粒的粒径大小进行设计，只要保证在基体的外表面上可以形成一层连续的疏水结构即可。

根据本发明的实施例，同一层的准晶层中的准晶颗粒的粒径可以一致，也可以不同，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置，在此不作限制要求。

根据本发明的实施例，为了在基体的外表面上形成连续的一层连续的疏水结构，基体的外表面上被准晶颗粒嵌入的面积占基体的外表面的面积的50％～95％，比如，50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％。由此，可以保证在基体的外表面上形成连续的一层疏水结构，保证复合材料良好的不粘性；如果基体的外表面上被准晶颗粒嵌入的面积占基体的外表面的面积低于50％，基体的外表面无法形成一层连续的疏水结构，相比于基体，复合材料的不粘性虽有提高，但是改善不明显；而由于制备工艺的限制，基体的外表面上被准晶颗粒嵌入的面积占基体的外表面的面积很难高于95％，而且制备成本也会大大加大。

根据本发明的实施例，为了保证复合材料具有良好的不粘性，准晶颗粒的粒径为20微米～150微米，比如20微米、25微米、30微米、35微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米或150微米。如此，在制备时，准晶颗粒可以完美的嵌入到基体中；如果颗粒粒径小于20微米时，在形成准晶层时则可能会有部分准晶颗粒完全嵌入到基体中，导致基体的外表面无法形成一层连续的疏水结构，相比于基体，复合材料的不粘性虽有提高，但是改善不明显，且制备成本也较高；如果颗粒粒径大于150微米时，相比于基体，复合材料的不粘性改善不明显。需要说明的是，当准晶颗粒的粒径为20微米～150微米，且复合材料包括多层准晶层时，需设计相邻的准晶颗粒之间的间隙小于20微米，防止外层的准晶层(远离基体的准晶层)中的准晶颗粒掉落到内层的准晶层(靠近基体的准晶层)中。

根据本发明的实施例，为了形成适宜厚度的准晶层，参照图2(图中以两层为例)，复合材料包括2～3层准晶层。由此，可以得到厚度较为适宜的准晶层，保证复合材料具有较高的强度、较强的耐蚀性以及较佳的不粘性；如果复合材料的准晶层只有一层，若在制备工艺中包括对准晶层的外表面进行抛光的步骤时，抛光后的准晶层的厚度就会减薄，进而会影响复合材料的强度、耐蚀性和不粘性；如果复合材料的准晶层的成层数过多，会使得准晶层厚度较厚，则会导致复合材料的不粘性相比于基体改善效果不佳。

根据本发明的实施例，当复合材料包括多层时，为了降低复合材料的生产成本以及提高准晶颗粒的利用率，可以将大粒径准晶颗粒形成的准晶层(可包括不同粒径准晶颗粒形成的多层准晶层)设置在内层(内层指靠近基体外表面的一侧)，将小粒径准晶颗粒形成的准晶层设置在远离基体的最外层(最外层是指使用时直接与外界物体相接触的一侧)。由此，即可以大大提高准晶颗粒的利用率，还可以保证准晶层具有良好的不粘性。在本发明的一些实施例中，参照图3，由内到外的所述准晶层中的所述准晶颗粒的粒径逐渐减小(由内到外是指由基体的外表面起，向准晶层最外层延伸的方向)。由此，将大粒径准晶颗粒形成的准晶层设置在基体的表面上，可以提升准晶颗粒的利用率，而且使得大粒径准晶颗粒形成的准晶层具有一定的孔隙率，而一定的孔隙率可以进一步降低准晶层的导热率，使得整个准晶层表面温度更为均匀，进而可改善涂层的不粘性，再者，大粒径的准晶颗粒制备成本较低，进而也就降低了整个工艺的消费成本；但孔隙率对耐蚀性能有较大影响，所以在大粒径准晶颗粒形成的准晶层远离基体的表面上再设置一层更致密的小粒径准晶颗粒形成的准晶层，以此来提高最终获得的准晶层的耐蚀性和致密性，而且小粒径的准晶颗粒形成的准晶层的不粘性更佳，进而可以提高复合材料的不粘性。

根据本发明的实施例，为了较好的控制准晶层的形成，准晶层是由冷喷涂形成的。由此，制备工艺成熟，易操作，便于控制，可以根据不同的使用需求生产不同性能参数的复合材料，且易于工业化生产。

根据本发明的实施例，准晶层满足以下条件的至少之一：

准晶层外表面的表面粗糙度不大于2微米，有助于进一步提高准晶层的不粘性和耐磨性，即进一步提高复合材料的不粘性和耐磨性；

准晶层的热导率为0.1W/mK～3W/mK，比如0.1W/mK、0.5W/mK、1W/mK、1.5W/mK、2W/mK或3W/mK。由于基体的热导率很高，如低碳钢的热导率超过50W/mK，应用于锅具时，锅身和锅底产生温差，导致糊底和粘锅，本申请的准晶层的热导率较低，为0.1～3W/mK，因此准晶层设置在基体上相当于给锅具表面设置了一层保护层，准晶层低热导率的特性使得热量在锅具表面温度均匀分布，解决了糊底和粘锅的难题，即提高了复合材料的不粘性；

准晶层的孔隙率大于等于0.1％且小于等于20％，比如0.1％、0.5％、1％、1.5％、2.0％、2.5％、3％、3.5％、4％、5％、5.5％、6％、7％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、11％、13％、15％、17％、18％、20％。如此，准晶层中合理的孔隙可减少应力集中、避免涂层裂纹的产生，但准晶层中孔隙率大于20％时，涂层硬度和耐磨性会大幅下降，导致准晶层的耐久性降低；

准晶层中准晶材料的含量为20～90wt％，比如20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％或90wt％。由此，可以保证准晶层具有较佳的不粘性、较高的强度以及强强的耐蚀性，即复合材料具有较佳的不粘性、较高的强度以及较强的耐蚀性。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的复合材料的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：在基体的外表面上进行至少一次喷涂，以在所述基体的外表面上依次形成至少一层含有准晶颗粒的准晶层，其中，与所述基体的外表面相接触的所述准晶层中的所述准晶颗粒的至少一部分嵌入到所述基体中。由此，该制备工艺成熟，易操作，易于工业化生产，而且由上述方法中将准晶颗粒的至少一部分嵌入到基体中，能够增加与基体的结合力，准晶颗粒能够首先承受来自外界的刮擦，且由于准晶颗粒能够与基体牢固结合，防止准晶层被刮擦掉，进一步保护基体不受到破坏，进而大幅度提高复合材料表面的硬度和耐磨性，延长复合材料的使用寿命，而且准晶层的设置还使得复合材料具有良好的不粘性，又由于准晶颗粒本身表面能低，同时准晶颗粒之间还能形成很薄的空气层，如此会进一步的提高复合材料的不粘性。

根据本发明的实施例，为了较好的控制准晶层的形成，准晶层是由冷喷涂形成的。由此，制备工艺成熟，易操作，便于控制，可以根据不同的使用需求生产不同性能参数的复合材料，且易于工业化生产。

根据本发明的实施例，为了得到性能较佳的复合材料，冷喷涂是在以下至少之一的条件下完成的：喷涂功率为20～40kw，比如20kw、25kw、30kw、35kw或50kw，送粉量为5～80g/min，比如5g/min、10g/min、20g/min、30g/min、40g/min、50g/min、60g/min、70g/min或80g/min，喷射压力1～10MPa，比如1MPa、1.5MPa、2MPa、2.5MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa或10MPa，喷涂气体加热温度700～800℃，比如700℃、720℃、740℃、750℃、760℃、780℃或800℃。由此，制备得到的准晶层的性能最佳，复合材料的不粘性、耐磨性以及耐蚀性最佳，其中，喷涂功率过大或过小，制备的复合材料的性能相比于基体改善不明显；由于准晶室温脆性较高，600℃以上准晶的塑形和延展性大幅度提升，所以为了得到性能较佳的准晶层，本申请的冷喷涂温度为700～800℃，该温度范围内得到的准晶层的性能均优于其他温度范围内得到的准晶层；如果送粉量大于80g/min，准晶颗粒与基体的结合牢度不佳，附着力不好，相比于基体，复合材料的不粘性、强度和耐蚀性改善效果不明显；如果送粉量小于30g/min，虽也可以形成性能较佳的准晶层，但是喷涂效率较低，成本提高；如果喷射压力大于10MPa，针对小粒径的准晶颗粒，则有可能将其完全嵌入到基体中；如果喷射压力小于1MPa，准晶颗粒嵌入到基体中的部分太少，准晶颗粒与基体之间的结合力不强，如此便会影响复合材料的使用寿命。

根据本发明的实施例，参照图4，准晶颗粒是通过以下步骤获得的：

S100：将铝、铜、铁和铬按原子个数比为(60-70)：(15-25)：(5-15)：(5-15)的比例混合，熔炼形成合金锭。

根据本发明的实施例，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择铝基准晶粉体或钛基准晶粉体。在本发明的一些实施例中，准晶粉体为铝基准晶粉体，其中在形成铝基准晶粉体的步骤中，为了获得准晶含量高的准晶涂层，铝、铜、铁和铬的原子个数比为(60-70)：(15-25)：(5-15)：(5-15)。由此，可以使得最终获得的准晶涂层中准晶含量较高，可以达到20-90％，使得准晶涂层具有较佳的不粘性。

根据本发明的实施例，上述方法获得的准晶具有五次旋转对称或者十次旋转对称特征。由此，准晶具备上述特殊的准周期排列的特征，准晶的晶粒无法排满整个空间，利用上述准晶形成的涂层表面具备由晶粒组成的间隙为微米级或者微纳米级的凹凸结构，该结构可以起到极佳的疏水作用，不粘效果较佳。

根据本发明的实施例，准晶的晶粒形状为多面体结构。由此，由具备多面体结构形成的晶粒无法排满整个空间，进而使得准晶涂层表面含有凹凸结构，以便达到不粘的效果。在本发明的一些实施例中，所述准晶的晶粒形状为二十面体或者菱柱状(十次准晶)。由此，准晶中含有形状为二十面体或者菱柱状(十次准晶)的晶粒时，具备更加致密的结构，使得准晶具备较高的硬度，耐磨、耐刮擦、耐腐蚀，使用寿命更长，且不粘性能更佳，进而使得含有上述准晶的涂层的使用性能更佳。

S200：将合金锭在真空或保护气氛中进行雾化制粉处理，以便得到准晶粉体。

根据本发明的实施例，在所述雾化制粉处理中，将上述合金锭在1000～1200℃内熔融为液体，之后以快速运动的流体(雾化介质)冲击或以其他方式将上述熔融液体破碎为细小液滴，继之冷凝为固体粉末，即准晶粉体。由此，工艺成熟，易操作，易于工业化生产。

S300：对准晶粉体进行球化处理，以便得到准晶颗粒。

通过该步骤，可以得到所需粒径大小的准晶颗粒，通过筛选得到粒径为20微米～150微米的准晶颗粒，比如，20微米、50微米、70微米、90微米、100微米、130微米或150微米。如此，在制备时，准晶颗粒可以完美的嵌入到基体中；如果颗粒粒径小于20微米时，在形成准晶层时则可能会有部分准晶颗粒完全嵌入到基体中，导致基体的外表面无法形成一层连续的疏水结构，相比于基体，复合材料的不粘性虽有提高，但是改善不明显，且制备成本也较高；如果颗粒粒径大于150微米时，相比于基体，复合材料的不粘性改善不明显，且喷涂时出粉率不佳。需要说明的是，当准晶颗粒的粒径为20微米～150微米，且复合材料包括多层准晶层时，需设计相邻的准晶颗粒之间的间隙小于20微米，防止外层的准晶层(远离基体的准晶层)中的准晶颗粒掉落到内层的准晶层(靠近基体的准晶层)中。

根据本发明的实施例，为了获得较为适宜表面粗糙度的准晶涂层，在冷喷涂之后进一步包括：对准晶层的外表面进行抛光的步骤。由此，可以降低准晶涂层表面粗糙度，获得较为适宜表面粗糙度的准晶涂层，提高准晶涂层的不粘性。根据本发明的实施例，准晶涂层的表面粗糙度小于2微米。由此，有助于进一步提高准晶涂层的不粘性，若粗糙度过大，虽相比于基体，该复合材料具有良好的不粘性，但是其不粘性效果比小于2微米的复合材料较差，且当该复合材料与外界器具接触时容易被外界器具破坏。

需要说明的是，复合材料的不粘性是指当该复合材料用于烹饪设备，复合材料的基体作为锅具本体或内胆本体，复合材料的准晶层设置在锅具本体或内胆本体的内表面上时，即准晶层直接与食物接触设置，在烹饪的过程中食物不粘锅的性能。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种烹饪设备。根据本发明的实施例，所述烹饪设备的至少一部分是前面所述的复合材料形成的。由此，由该复合材料形成的部分具有较高的强度和耐蚀性以及良好的不粘性。本领域技术人员可以理解，该烹饪设备具有前面所述的复合材料的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

根据本发明的实施例，烹饪设备的具体种类没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例，烹饪设备为锅具，锅具由所述复合材料形成，其中，复合材料的基体为锅具本体；复合材料的准晶层设置在锅具本体的至少一部分的内表面上，即准晶层与食物直接接触。所述锅具为选自炒锅、煎锅、炖锅和奶锅中的至少一种。在本发明的另一些实施例中，烹饪设备包括内胆，内胆由所述复合材料形成，其中，所述复合材料的基体为内胆本体；所述复合材料的准晶层设置在所述内胆本体的至少一部分的内表面上。其中，烹饪设备为含有内胆的任何烹饪设备，比如该内胆可以为电饭煲或高压锅的内胆。

当然，本领域技术人员可以理解，除了前面所述的准晶涂层和本体，烹饪设备还包括常规烹饪设备所必备的结构或部件，以炒锅为例，除了前面所述的准晶涂层和锅具本体，还包括手柄等；以电饭煲为例，除了前面所述的内胆，所述电饭煲还包括煲体、底座、蒸汽阀、锅盖、电热盘、操作界面等结构或部件。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种家用电器。根据本发明的实施例，所述家用电器的至少一部分是前面所述的复合材料形成的。由此，该家用电器中由上述复合材料形成的部分具有较高的强度和耐蚀性以及良好的疏水性。本领域技术人员可以理解，该家用电器具有前面所述的复合材料的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

根据本发明的实施例，上述家用电器的具体种没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，比如可以为洗衣机、热水器、微波炉、空调等家电。

实施例

实施例1

制备准晶涂层的在步骤为：

1.按照原子个数比为Al：Cu：Fe：Cr＝64：20：8：8的比例将合金原料熔炼形成合金锭；

2.雾化制粉：在真空或者保护气氛环境下，采用制粉设备，制成准晶粉体。

3.球化：将准晶粉体进行球化和网筛，得到粒径为20μm-150μm的准晶颗粒。

4.基体表面清洁：采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对基体表面进行清洁并烘干，使基体表面在等离子喷涂前没有锈迹，随后做喷砂处理使基体表面粗化。

5.冷喷涂：采用气体加热的冷喷涂工艺在上述基体表面喷涂形成准晶层，功率为30kw，送粉量为75g/min，喷射压力2MPa，喷涂气体加热温度700℃。

6.抛光：将准晶层的外表面抛光至表面粗糙度Ra＜2微米。

实施例2

制备准晶涂层的在步骤为：

1.按照原子个数比为Al：Cu：Fe：Cr＝64：20：8：8的比例将合金原料熔炼形成合金锭；

2.雾化制粉：在真空或者保护气氛环境下，采用制粉设备，制成准晶粉体。

3.球化：将准晶粉体进行球化和网筛，得到粒径20μm-150μm的准晶颗粒。

4.基体表面清洁：采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对基体表面进行清洁并烘干，使基体表面在等离子喷涂前没有锈迹，随后做喷砂处理使基体表面粗化。

5.冷喷涂：采用气体加热的冷喷涂工艺在上述基体表面喷涂形成准晶层，功率为30kw，送粉量为35g/min，喷射压力1.5MPa，喷涂气体加热温度700℃。

6.抛光：将准晶层的外表面抛光至表面粗糙度Ra＜2微米。

实施例3

制备准晶涂层的在步骤为：

1.按照原子个数比为Al：Cu：Fe：Cr＝64：20：8：8的比例将合金原料熔炼形成合金锭；

2.雾化制粉：在真空或者保护气氛环境下，采用制粉设备，制成准晶粉体。

3.球化：将准晶粉体进行球化和网筛，得到粒径20μm-150μm的准晶颗粒。

4.基体表面清洁：采用酒精、三氯乙烯或者纯水加超声波等方式对基体表面进行清洁并烘干，使基体表面在等离子喷涂前没有锈迹，随后做喷砂处理使基体表面粗化。

5.冷喷涂：采用气体加热的冷喷涂工艺在上述基体表面喷涂形成准晶层，功率为30kw，送粉量为10g/min，喷射压力5MPa，喷涂气体加热温度700℃。

6.抛光：将准晶层的外表面抛光至表面粗糙度Ra＜2微米。

上述实施例1-3的基体采用铝合金，铝合金和准晶层中的准晶含量用X射线衍射谱测定，硬度用维氏硬度仪测量，疏水角采用疏水角测试仪测量，其结果参照表1，其中疏水角越大，表示不粘性越好，不粘性是采用的煎蛋不粘性的测试方法，其测试方法和标准是根据国标GB/T 32095-2015中的标准进行测试的。

表1

	准晶含量	维氏硬度(GPa)	疏水角(°)	煎蛋不粘性
					铝合金	无	0.4	50	Ⅲ
实施例1	85％	5	130	Ⅰ
					实施例2	60％	3	112	Ⅰ
实施例3	30％	1.2	90	Ⅱ

由表1可知，相比于对比例1，实施例1-3得到的复合材料的硬度较佳、不粘性较好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种复合材料，其特征在于，包括：

基体；

至少一层准晶层，所述准晶层含有准晶颗粒，所述至少一层准晶层依次层叠设置在所述基体的外表面上，且与所述外表面相接触的所述准晶层中的所述准晶颗粒的至少一部分嵌入到所述基体中。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述基体的外表面上被所述准晶颗粒嵌入的面积占所述基体的外表面的面积的50％～95％。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述准晶颗粒的粒径为20微米～150微米。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合材料，其特征在于，包括2～3层准晶层。

5.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于，由内到外的所述准晶层中的所述准晶颗粒的粒径逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述基体选自陶瓷、铝合金、不锈钢、碳钢和铁中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的准复合材料，其特征在于，所述准晶层是由冷喷涂形成的。

8.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述准晶层满足以下条件的至少之一：

表面粗糙度不大于2微米；

热导率为0.1W/mK～3W/mK；

孔隙率大于等于0.1％且小于等于20％；

所述准晶层中准晶材料的含量为20wt％～90wt％。

9.一种制备权利要求1～8中任一项所述的复合材料的方法，其特征在于，包括：

在基体的外表面上进行至少一次喷涂，以在所述基体的外表面上依次形成至少一层含有准晶颗粒的准晶层，其中，与所述基体的外表面相接触的所述准晶层中的所述准晶颗粒的至少一部分嵌入到所述基体中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，喷涂方式为冷喷涂。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述冷喷涂是在以下至少之一的条件下完成的：

喷涂功率为20～40KW，送粉量为5～80g/min，喷射压力1～10MPa，喷涂气体加热温度700～800℃。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述准晶颗粒是通过以下步骤获得的：

将铝、铜、铁和铬按原子个数比为(60-70)：(15-25)：(5-15)：(5-15)的比例混合，熔炼形成合金锭；

将所述合金锭在真空或保护气氛中进行雾化制粉处理，以便得到准晶粉体；

对所述准晶粉体进行球化处理，以便得到所述准晶颗粒。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的方法，其特征在于，在所述冷喷涂之后进一步包括：对所述准晶层的外表面进行抛光的步骤。

14.一种烹饪设备，其特征在于，所述烹饪设备的至少一部分是由权利要求1～8中任一项所述的复合材料形成的。

15.根据权利要求14所述的烹饪设备，其特征在于，所述烹饪设备为锅具，所述锅具由所述复合材料形成，其中，

所述复合材料的基体构成锅具本体；

所述复合材料的准晶层设置在所述锅具本体的至少一部分的内表面上。

16.根据权利要求14所述的烹饪设备，其特征在于，所述烹饪设备包括内胆，所述内胆由所述复合材料形成，其中，

所述复合材料的基体构成内胆本体；

所述复合材料的准晶层设置在所述内胆本体的至少一部分的内表面上。

17.一种家用电器，其特征在于，所述家用电器的至少一部分是由权利要求1～8中任一项所述的复合材料形成的。

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