一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，涉及一種陶瓷復(fù)合涂料，具體涉及一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于炒菜鍋、湯鍋或平底鍋為調(diào)理食物最主要的器具，與人們的身體健康及日常生活息息相關(guān)，因此，品質(zhì)良好的鍋具要求受熱平均、炒菜時(shí)菜肴不粘鍋，同時(shí)能防銹抗耐蝕，這樣才能達(dá)到使用者的要求。
[0003]目前烹調(diào)食物所用的鍋具，大多數(shù)采用不銹鋼或鋁合金制成，而使用鋁合金制成的鍋具有重量輕、制造成本低廉的特點(diǎn)，所以市場(chǎng)上出現(xiàn)的鍋基本上為鋁合金材料所制。
[0004]現(xiàn)有的不粘鍋，均在鍋底涂覆一層“特富龍”的涂料，“特富龍”是含氟樹(shù)脂的總稱(chēng)，包括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各種含氟共聚物，由于這些化合物具有耐高溫、低溫、自潤(rùn)滑性、化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛用于不粘炊具、防水透氣材料(如防水衣物)、皮革、汽車(chē)部件，及微波爐爆玉米花袋等。
[0005]全氟辛酸銨是生產(chǎn)特富龍過(guò)程中的必要添加劑，雖然在成品中已沒(méi)有痕跡，但在高溫下仍可能分解。研究發(fā)現(xiàn)，特富龍?jiān)诟邷叵拢瑫?huì)釋放出十幾種有害氣體，導(dǎo)致一些呼吸道敏感的動(dòng)物死亡?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的全氟辛酸銨進(jìn)入自然環(huán)境和人體后，會(huì)長(zhǎng)期存在，分解很慢。研究表明，低劑量全氟辛酸銨不僅出現(xiàn)在河流、海洋和土壤中，也存在于人們的血液中。由于這種人工化合物在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)有致癌作用和其他不良后果，若廣泛存在于自然環(huán)境和人體內(nèi)，后果令人擔(dān)憂(yōu)。因此，需要尋找全新涂層結(jié)構(gòu)的不粘鋼。
[0006]陶瓷材料在國(guó)防、機(jī)械、化工、冶金、電子等領(lǐng)域具有廣泛的用處。其中，碳化鈦TiC陶瓷具有熔點(diǎn)高，導(dǎo)熱性能好，硬度大，化學(xué)穩(wěn)定好，不水解，高溫抗氧化性好，熱膨脹系數(shù)小、抗熱震和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，一直是世界各國(guó)材料學(xué)者研究的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提高炊具表面用安全環(huán)保、涂層在高溫條件下穩(wěn)定且可提高能效的一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是如此實(shí)現(xiàn)的:一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，所述等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層用涂料按重量計(jì)包括以下組分:
納米氧化招30-40份，
氧化鎂50-60份，
碳化硅陶瓷25-30份，
納米硝酸銀10-15份
碳化鈦4-8份，
氧化乾2-3份，
娃酸錯(cuò)1-5份， 水玻璃1-5份，
玻璃纖維8-15份，
石墨4-12份，
膨脹蛭石1-10份，
山梨酸3-10份，
有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑 5-8份，
磷酸鹽類(lèi)粘結(jié)劑 15-18份，
聚甲基丙烯酸酯乳液30-45份，
JFC1-2 份，
去咼子水5-15份；
其中，所述玻璃纖維預(yù)先采用PH值為4-5的處理液處理，處理液配方按質(zhì)量百分比計(jì)算如下:
二氧化娃 5_6%，
硫酸亞鐵 1.5-3%，
冰醋酸 0.3-0.8%，
水余量；
所述復(fù)合涂層的制備方法包括如下步驟:
(1)基材預(yù)處理:用砂輪打磨粗化基材，噴涂氧化鋅打底層0.15-0.20mm,再?lài)娡可鲜鎏沾蓮?fù)合涂層0.40-0.60mm ;噴涂工藝基本參數(shù)為:電壓90V，電流370-480A ;工作氣體主流量55_75L/min，送粉器流量8_10L/min，噴涂距離30_50mm，粉末粒度0.20-0.35mm ；
(2)采用激光熔覆法對(duì)得到的等離子體噴涂涂層進(jìn)行封孔，提高涂層的致密性、耐磨性和耐尚溫性能；
(3)對(duì)上述涂層進(jìn)一步涂覆征硅酸乙酯封孔劑，并通過(guò)熱處理工藝使得封孔劑滲入涂層內(nèi)部20微米左右。
[0009]進(jìn)一步地，所述處理液處理具體為在上述處理液中浸漬15_22h，之后常溫干燥，并于200-330 °C條件下焙烘15min。
[0010]進(jìn)一步地，所述聚甲基丙烯酸酯乳液的固含量為40-50%。
[0011]進(jìn)一步地，所述納米氧化招的粒徑為50nm以下。
[0012]本發(fā)明用涂層涂料通過(guò)在涂料中引入石墨和氧化鋁溶膠提高涂層的耐磨性；通過(guò)在涂料中引入聚甲基丙烯酸酯乳液提高底層涂料與基材的附著力；通過(guò)在涂料中引入玻璃纖維提高涂料的防腐蝕性和防蒸汽滲透力。通過(guò)在涂料中添加膨脹蛭石使得涂料在燒結(jié)成膜時(shí)揮發(fā)離去所產(chǎn)生的毛細(xì)管效應(yīng)可以拉緊熔融粒子的間隙。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該制備方法科學(xué)合理，簡(jiǎn)單易行，便于實(shí)施，獲得的涂層材料取代了現(xiàn)有的特氟龍不粘涂料，不僅具有良好的力學(xué)性能，強(qiáng)度高，還耐磨、抗熱、抗菌、無(wú)毒環(huán)保，更加符合當(dāng)前國(guó)際環(huán)境組織和國(guó)家所提出的“安全、健康、節(jié)能、綠色、環(huán)?！钡囊?。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例一: 一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，所述陶瓷復(fù)合涂層用涂料按重量計(jì)包括以下組分:
納米氧化鋁30份，
氧化鎂50份，
碳化硅陶瓷25份，
納米硝酸銀10份
碳化鈦4份，
氧化釔2份，
硅酸鋯I份，
水玻璃I份，
玻璃纖維8份，
石墨4份，
膨脹蛭石I份，
山梨酸3份，
有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑 5份，
磷酸鹽類(lèi)粘結(jié)劑 15份，
聚甲基丙烯酸酯乳液30份，
JFCI 份，
去咼子水5份；
其中，所述玻璃纖維預(yù)先采用PH值為4-5的如下處理液處理，處理液配方按質(zhì)量百分比計(jì)算如下:
二氧化硅 5%，
硫酸亞鐵 1.5%，
冰醋酸 0.3%，
水余；
所述復(fù)合涂層的制備方法包括如下步驟:(I)基材預(yù)處理用砂輪打磨粗化基材，噴涂氧化鋅打底層0.15mm，再?lài)娡可鲜鎏沾蓮?fù)合涂層0.40mm ;噴涂工藝基本參數(shù)為:電壓90V，電流370A ;工作氣體主流量55L/min，送粉器流量8L/min，噴涂距離30mm，粉末粒度0.20mm ; (2)采用激光熔覆法對(duì)得到的等離子體噴涂涂層進(jìn)行封孔，提高涂層的致密性、耐磨性和耐高溫性能；(3)對(duì)上述涂層進(jìn)一步涂覆征硅酸乙酯封孔劑，并通過(guò)熱處理工藝使得封孔劑滲入涂層內(nèi)部20微米左右。所述處理液處理具體為在上述處理液中浸漬15h，之后常溫干燥，并于200°C條件下焙烘15min。所述聚甲基丙烯酸酯乳液的固含量為40%。所述納米氧化招的粒徑為50nm以下。
[0016] 實(shí)施例二:
一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，所述陶瓷復(fù)合涂層用涂料按重量計(jì)包括以下組分:
納米氧化鋁40份，
氧化鎂60份，
碳化硅陶瓷30份， 納米硝酸銀15份
碳化鈦8份，
氧化釔3份，
硅酸鋯5份，
水玻璃5份，
玻璃纖維15份，
石墨12份，
膨脹蛭石10份，
山梨酸10份，
有機(jī)娃氧燒偶聯(lián)劑 8份，
磷酸鹽類(lèi)粘結(jié)劑 18份，
聚甲基丙烯酸酯乳液45份，
JFC2 份，
去咼子水15份；
其中，所述玻璃纖維預(yù)先采用PH值為4-5的如下處理液處理，處理液配方按質(zhì)量百分比計(jì)算如下:
二氧化硅 6%，
硫酸亞鐵 3%，
冰醋酸 0.8%，
水余；
所述復(fù)合涂層的制備方法包括如下步驟:(I)基材預(yù)處理用砂輪打磨粗化基材，噴涂氧化鋅打底層0.20mm，再?lài)娡可鲜鎏沾蓮?fù)合涂層0.60mm ;噴涂工藝基本參數(shù)為:電壓90V，電流480A ;工作氣體主流量75L/min，送粉器流量10L/min，噴涂距離50mm，粉末粒度0.35mm ; (2)采用激光熔覆法對(duì)得到的等離子體噴涂涂層進(jìn)行封孔，提高涂層的致密性、耐磨性和耐高溫性能；(3)對(duì)上述涂層進(jìn)一步涂覆征硅酸乙酯封孔劑，并通過(guò)熱處理工藝使得封孔劑滲入涂層內(nèi)部20微米左右。所述處理液處理具體為在上述處理液中浸漬22h，之后常溫干燥，并于330°C條件下焙烘15min。所述聚甲基丙烯酸酯乳液的固含量為40_50%。所述納米氧化招的粒徑為50nm以下。
[0017]本發(fā)明制備得到的上述陶瓷復(fù)合涂料涂覆在炊具等基體表面，固化得到陶瓷涂層，其在高溫條件下依然具有較高的耐磨損、抗熱和耐腐蝕性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以普通不銹鋼為金屬基體，得到的陶瓷涂層在500°C的爐溫下測(cè)試其耐高溫摩擦磨損試驗(yàn)，其高溫下的耐磨性能是普通不銹鋼13倍以上，抗熱性能是普通不銹鋼的5倍以上。
[0018]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于:所述等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層用涂料按重量計(jì)包括以下組分: 納米氧化招30-40份， 氧化鎂50-60份， 碳化硅陶瓷25-30份， 納米硝酸銀10-15份 碳化鈦4-8份， 氧化乾2-3份， 娃酸錯(cuò)1-5份， 水玻璃1-5份， 玻璃纖維8-15份， 石墨4-12份， 膨脹蛭石1-10份， 山梨酸3-10份， 有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑 5-8份， 磷酸鹽類(lèi)粘結(jié)劑 15-18份， 聚甲基丙烯酸酯乳液30-45份， JFC1-2 份， 去咼子水5-15份； 其中，所述玻璃纖維預(yù)先采用PH值為4-5的處理液處理，處理液配方按質(zhì)量百分比計(jì)算如下: 二氧化娃 5_6%， 硫酸亞鐵 1.5-3%， 冰醋酸 0.3-0.8%， 水余量； 所述復(fù)合涂層的制備方法包括如下步驟: (1)基材預(yù)處理:用砂輪打磨粗化基材，噴涂氧化鋅打底層0.15-0.20mm,再?lài)娡可鲜鎏沾蓮?fù)合涂層0.40-0.60mm ;噴涂工藝基本參數(shù)為:電壓90V，電流370-480A ;工作氣體主流量55_75L/min，送粉器流量8_10L/min，噴涂距離30_50mm，粉末粒度0.20-0.35mm ； (2)采用激光熔覆法對(duì)得到的等離子體噴涂涂層進(jìn)行封孔，提高涂層的致密性、耐磨性和耐尚溫性能； (3)對(duì)上述涂層進(jìn)一步涂覆征硅酸乙酯封孔劑，并通過(guò)熱處理工藝使得封孔劑滲入涂層內(nèi)部20微米左右。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于:所述處理液處理，具體為在上述處理液中浸漬15-22h，之后常溫干燥，并于200-330 °C條件下焙烘15min。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于:所述聚甲基丙烯酸酯乳液的固含量為40-50%。4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于:所述納米氧化招的粒徑為50nm以下。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于陶瓷鍋的等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，所述等離子噴涂陶瓷復(fù)合涂層用涂料包括以下組分：納米氧化，氧化鎂，碳化硅陶瓷，納米硝酸銀，碳化鈦，氧化釔，硅酸鋯，水玻璃，玻璃纖維，石墨，膨脹蛭石，山梨酸，有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑，磷酸鹽類(lèi)粘結(jié)劑，聚甲基丙烯酸酯乳液，JFC，去離子水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于獲得的涂層材料取代了現(xiàn)有的特氟龍不粘涂料，不僅具有良好的力學(xué)性能，強(qiáng)度高，還耐磨、抗熱、抗菌、無(wú)毒環(huán)保。
【IPC分類(lèi)】C04B41/89
【公開(kāi)號(hào)】CN105060941
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510545701
【發(fā)明人】葉澄
【申請(qǐng)人】溫州泓呈祥科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日