【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種烹飪用具即鍋具的制備，尤其涉及一種無涂層鈦不粘鍋及制備方法。
技術介紹
1、目前的鈦材不粘鍋采用壓制方法制備，鍍層鈦不粘鍋一般指物理進行鈦涂層的不粘鍋具；鈦材不粘鍋采用壓制方法是一種質量特殊的鍋具，這是由于鈦材與人體的生物相容性更好而使人相信；如不經過涂層或其它特殊處理，本身材質的不粘性能遠沒有那么好，真實的不粘性能(以薄油煎炒來實驗)距離鑄鐵鍋尚有所不如，由于其導熱性能更好，不粘性能的獲得是需要解決的。涂層或鍍層法不是一種良品追求的方法。
2、鈦材用于炒鍋而言，其優點在于其純度高，一般強度易于拉成鍋的鈦材料主要是ta1、ta2兩種型號，純度基本接近99.9％，所以用來制做炒鍋非常健康，在高溫下沒有雜質釋放，比鐵或不銹鋼材等材質好很多。但是由于純鈦的表面硬度不高，一般在300/hv左右，而鐵或不銹鋼材等硬度就要比它高很多。所以純鈦的表面不粘性反而就不如鐵或不銹鋼材質的材料。所以要做純鈦材質的無涂層不粘炒鍋就需要對鈦材做必要的處理加工以對鈦材表面改性才能達到優異的不粘性目的。
3、現有技術還公開一種鍋具。表面蜂窩網結構的產品；不粘鍋蜂窩孔較大，孔徑尺寸在3毫米以上，蜂窩孔的底面同樣涂有涂層，且涂層面積一般比較大，約達到基材表面積的80～90％，因此涂層與食物的接觸面積同樣較大，導致與食物的摩擦面較大，也會使鍋鏟使用的受限。
4、現有技術還有納米級的孔隙的鍋具，納米級的孔隙在實際使用過程中會吸納空氣和油脂，在加熱過程中將產生熱空氣和油霧，同時托起食物。結合前述乳凸結構所達到的絨毛
5、現有技術中還存在一種不粘鍋，其鍋體部的內壁上被制備防粘結構，防粘結構為在內壁上呈周期性分布的凸起部或/和凹坑部，所述凸起部、凹坑部的尺寸在幾微米到幾十微米之間，但尺寸過小。以上現有技術均不能很好的完成無毒且不粘的功能，如果單以設有物理不粘層的方式設置在鍋身表面還不足長久持續的不粘，因為每次進行作業時，鍋鏟需要多次反復與鍋表面摩擦，那么長時間摩擦則磨損物理不粘層，進而無法達到長久不粘的效果，該問題也亟待解決。
6、離子滲碳技術對鈦及鈦合金是有用的，但純鈦的應用還未見報導，鈦滲碳的鍋也是沒有報導，在實際生產中還有些問題更待解決。
7、鈦及鈦合金具有無毒、質輕、比強度高及生物相容性好等優點，是理想的航空航天及醫用材料，但鈦硬度偏低、耐磨性差，在還原性介質中耐腐蝕性差，這些缺點限制了鈦及鈦合金的進一步應用。鈦及鈦合金表面通過化學熱處理改性后可得到強化，強化后的鈦合金硬度、耐腐蝕性、耐磨性都得到了提高。但鈦合金表面鈍化膜致密，原子擴散系數較低，如何提高鈦合金化學熱處理的效果及效率成為了研究的熱點和難點。幾乎所有的化學熱處理方法都可應用在鈦合金上，但每種方法都存在自身的優勢與不足，應根據鈦合金的具體使用要求和工作條件來加以選擇。近年來，在現有技術的基礎上，通過技術的創新與改進，拓展材料表面化學熱處理在鈦合金領域的應用，為表面工程技術的發展奠定了基礎。離子滲碳技術是一種新的技術，其優點在于氧分壓低、反應活性良好、滲碳時間短、滲入碳原子的速度更快、深度更深，并且獲得的滲碳層組織結構相對固體滲碳來說更均勻，但是離子滲碳技術對于設備儀器的要求高，成本較為昂貴，對零件形狀也有選擇性，不易滿足實際生產需要。與離子滲氮相似，離子滲碳技術也必須在低于大氣壓的情況下進行，其工藝原理為利用陰極與陽極之間進行的輝光放電作用來生成滲碳層。離子滲碳技術在整個過程中表面完全不會產生晶界氧化現象，在鈦合金基體中形成碳的固溶體。
8、見https://baijiahao.baidu.com/s？id＝1777905579991023257&wfr＝spider&for＝pc
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術的目的在于提供一種無涂層鈦不粘鍋及制備方法，尤其是一種低成本制備的壓制不粘鍋。
2、為了實現上述的目的，本專利技術采用了以下的技術方案：一種無涂層鈦不粘鍋的制備方法，無涂層鈦不粘鍋包括無涂層鈦材鍋身，包括鈦材(一般厚0.5mm以上)鍋身，鈦材鍋身與食物接觸面上設有均勻分布的復合多尺寸凹孔；凹孔孔徑0.1～0.5mm,尤其是0.3～0.5mm，孔邊緣間距0.3～2mm，孔深0.05-0.3mm，尤其是0.05-0.15mm,孔面積占整個鍋身面積的比為15-40％，所述凹孔為圓形或多邊形；所述凹孔是由平面逐漸下凹的。無涂層鈦不粘鍋及制備方法,純鈦因其純度高(接近99.9％)在高溫下不釋放雜質元素，對人體健康，故非常適合制作炒鍋等歡具。
3、金屬表面的粗糙度影響其不粘性能的高低，進行表面改性以提高其不粘性能。
4、表面處理工藝包括二部分，先在表面做微納加工處理，然后在以上對鈦表面做微納加工基礎上，進行滲碳處理，以對鈦做表面改性處理；尤其是用等離子滲碳工藝，碳源采用甲烷或乙炔等，為提高滲碳的效率通入氬氣或氫氣等氣氛，尤其是采用氬氣，能提高鈦的滲碳效率。鈦材的滲碳溫度通常溫度需要在350-900℃或以上，通過控制氣份、氣壓、保溫時間、偏壓等參數的組合，氣流量控制在30l/h左右,氬氣控制在350l/h左右，實施500℃左右低溫滲碳。經過滲碳后，鈦鍋表面的不粘性能較滲碳處理前有了進一步提高。氬和甲烷(丙烷、丁烷、乙炔甚至乙烯好均可以采用)控制氣份、氣壓(維持與大氣壓相同即可)、氬和甲烷氣份的體積比為50-95％:50-5％；保溫時間為2-10h以上。
5、表面微納加工處理使金屬表面形成凹凸狀復合多尺寸微納結構，凹凸孔徑在0.1—0.8mm，孔深在0.05-0.3mm；二是對表面做滲碳處理：鑒于鈦的表面硬度較低，磨擦系數較大，導致其本征不粘性能差，所以還要對其表面做滲碳處理。為此采用微波等離子、輝光等離子滲碳工藝，選擇好工藝參數包括氣份、氣壓、流量、溫度以及保溫時間等參數進行滲碳，以使金屬鈦表面改性，提高其表面硬度，從而降低表面磨擦系數提高不粘性。處理后表面生成大量細小致密高硬tic物相，層深達0.7-5微米，同時在表面形成一層特殊鈦碳膜，顯微硬度達到1000hv左右。
6、經過二步處理工藝加工后，鈦鍋表面的不粘性能得到提高，達到了按鍋具國標不粘性gb/t32095.2-2015測試達到一級標準。
7、孔面積占整個鍋身面積的比為15-40％。
8、凹孔孔徑0.3～0.5mm。
9、鍋身上與食物接觸為鈦材，鈦材的背面復合鋁層或鋁不銹鋼層。
10、本申請的無涂層本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種無涂層鈦不粘鍋的制備方法，無涂層鈦不粘鍋包括無涂層鈦材鍋身，包括鈦材鍋身，鈦材鍋身與食物接觸面上設有均勻分布的復合多尺寸凹孔；凹孔孔徑0.1～0.5mm,尤其是0.3～0.5mm，孔邊緣間距0.3～2mm，孔深0.05-0.3mm，孔面積占整個鍋身面積的比為15-40％，所述凹孔為圓形或多邊形；所述凹孔是由平面逐漸下凹的；其特征是，對鈦材鍋身進行表面改性；進行滲碳處理。
2.根據權利要求1所述的無涂層鈦不粘鍋的制備方法，其特征是，采用等離子滲碳工藝，鈦材的滲碳溫度通常溫度需要在350-900℃，通入氬氣和碳源氣體、氬和甲烷氣份的體積比為50-95％:50-5％；處理時間為2-10h以上。
3.根據權利要求1所述的無涂層鈦不粘鍋的制備方法，其特征是，碳源氣體為甲烷、丙烷、丁烷、乙炔、乙烯。
4.根據權利要求1-3任一所述的無涂層鈦不粘鍋的制備方法，其特征是，孔深是0.05-0.15mm。
【技術特征摘要】
1.一種無涂層鈦不粘鍋的制備方法，無涂層鈦不粘鍋包括無涂層鈦材鍋身，包括鈦材鍋身，鈦材鍋身與食物接觸面上設有均勻分布的復合多尺寸凹孔；凹孔孔徑0.1～0.5mm,尤其是0.3～0.5mm，孔邊緣間距0.3～2mm，孔深0.05-0.3mm，孔面積占整個鍋身面積的比為15-40％，所述凹孔為圓形或多邊形；所述凹孔是由平面逐漸下凹的；其特征是，對鈦材鍋身進行表面改性；進行滲碳處理。
2.根據權利要求1所述的無...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐介東，王化勤，
申請(專利權)人：浙江久康電器有限公司，
類型：發明
國別省市：
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