石墨內膽、石墨炊具及（jí）表麵塗層處理方法與流程

石墨內膽、石墨炊具及表麵塗層處（chù）理方法與流程

本發明涉（shè）及廚房用具領（lǐng）域，具體（tǐ）地涉及一種具有石墨內膽的鍋具及其表麵塗層（céng）處理方（fāng）法。



背景技術：

目前，具有石墨內膽（dǎn）的鍋具可以采用電磁加熱，由於電磁加熱可以使內膽整體發（fā）熱，因此，可以保證燒製的食物受熱均勻且從（cóng）裏往外熟，不僅（jǐn）味道純正，還能鎖住食物本來的養分。另外，電磁加熱還具（jù）有加熱時間短的特點。因此，具有較（jiào）廣的使用前景。然而，石墨（mò）內膽的強度（dù）較低（dī）且韌性差，在烹飪過程中容（róng）易磨（mó）損、摔碎，進而影（yǐng）響石墨（mò）鍋具的使（shǐ）用壽命。為了增強石墨（mò）鍋具（jù）的強度與韌性，現有做法（fǎ）為在石墨粉壓製過程（chéng）中加入纖維、金屬（shǔ）顆粒等，但是這（zhè）種做法（fǎ）過（guò）程複雜，不適合批（pī）量（liàng）生（shēng）產。

因此，需要一種新型的石墨內膽、石（shí）墨（mò）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（yī）種耐（nài）磨耐摔且具有保溫功（gōng）能（néng）的石墨內膽。

為了實現上述目的，根據本（běn）發明的一個方麵，提供了一種（zhǒng）石墨（mò）內膽。該石墨內（nèi）膽包括形成有容納（nà）腔的（de）石墨基體和覆蓋所述石墨基體的內表麵的不（bú）粘塗層，所述石墨內膽的外（wài）表麵設有用於提高所述石墨內膽（dǎn）的強度與韌性的保護層。

優選地，所述保護層覆蓋所述石（shí）墨基體的底（dǐ）壁和側壁（bì）；所述（shù）石墨基體（tǐ）的開口處形成有外（wài）翻的鍋沿，所述保護層（céng）從所述側壁延伸至所述鍋沿的頂部端麵。

優選地，所（suǒ）述保護層的硬度為（wéi）800-1000HV。

優選地，所述保護層為Al2O3塗層；或Al或Zn塗層；或Al和（hé）Al2O3的混合塗層。

優選地，所述石墨基體的厚度為5-8mm，所述保護層的厚度為50-200μm。

優選地，所述石墨基體的（de）內表麵還設有用於提高所述不粘塗（tú）層的硬度和附著力的氧化鋁中間層，所述不（bú）粘塗層沉積在所述氧化鋁中間層上。

根據本發明的另一個（gè）方麵，還提供了一種石墨炊具，該石墨炊（chuī）具（jù）包括底部設有電磁（cí）加熱裝置的鍋體（tǐ），和能（néng）分離地設置在所述鍋體內的石墨內膽，其中，所述石墨內（nèi）膽為上述的石墨（mò）內膽（dǎn）。

根據（jù）本發明的第三（sān）個（gè）方（fāng）麵，提供了一種表麵（miàn）塗層處理方（fāng）法，適用於上述的石墨內膽，該方（fāng）法包括步驟：

(101)對石墨內膽的外表麵（miàn）進行粗化處（chù）理；

(102)將經過噴砂後的石墨內膽清洗（xǐ）幹淨；

(103)將石（shí）墨內膽（dǎn）加熱到預定溫度；以及

(104)在所述石墨內膽的外表麵製備保護層（céng）。

優選地，所述步驟(104)具體為：采用等離子噴塗方法製（zhì）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（céng）。

優選地，所述表麵塗層處理方法還包括步驟：S1：對石墨內膽（dǎn）的內表麵進行粗化處理，並將（jiāng）處理後（hòu）的石墨內膽加熱到預定溫度；S2：在經上述步驟處理後的石墨內膽的內表麵（miàn）噴塗氧化鋁塗層（céng）；以及S3：在所述氧化鋁塗層上噴塗不（bú）粘（zhān）塗層。

優選地，所述步驟S2為采用等離子噴塗工藝（yì）在石墨內膽的內表麵噴塗氧化鋁塗（tú）層。

優選地，所（suǒ）述步驟S1中石墨內膽粗化處理後的（de）表麵粗糙度Rz為20um-40um；所述石墨內膽加熱到的預定溫度為100-150℃。

通過上（shàng）述技術方案，可以增強石墨內（nèi）膽的強度與韌性，且製備過程簡單、適合（hé）批量（liàng）生產。

附圖說明

圖1是本發明的一種實施方式的石墨內膽的結構（gòu）示意圖；

圖2是本發明的另一（yī）種實施（shī）方式的（de）石墨內膽（dǎn）的結構示意圖；

圖3是本發（fā）明的石墨內膽的外表麵處理（lǐ）方法流程圖；

圖4是本發明的石墨內膽的內表麵處理方法流程圖（tú）。

附（fù）圖（tú）標記說明

100 不粘塗層 200 氧化鋁中間層

300 石（shí）墨基體 500 保護層

具體實施（shī）方式

本發明提供了一種石墨內膽，該石墨內膽（dǎn）包括形成有容納腔的石墨基體300和覆蓋石墨基體300的內表麵的不粘塗層100，石墨內膽的外表麵設有用於提高石墨內膽的強度與韌性的保護層500。在（zài）這種情況下，石墨內膽耐（nài）磨耐摔，且具有（yǒu）一定的保溫性能。

保護層500覆蓋石墨基體300的底（dǐ）壁和側（cè）壁，石墨基體300的開口處形成有外翻的鍋沿，保護（hù）層（céng）500從側壁延伸至鍋沿的（de）頂部端麵。由此，可以（yǐ）增強整個鍋體的防碰撞性能。

由於采用（yòng）等離子噴（pēn）塗技（jì）術製備的塗層致（zhì）密性高、結合（hé）強度好、且厚度可控，且（qiě）氧化鋁粉末製備工藝成（chéng）熟價格低廉，因此（cǐ），本發明中的保護層（céng）500優選為采用等（děng）離子噴塗方法製備而成的Al2O3塗層。另外，需（xū）要說明的是，保護層（céng）500還可以為采用冷噴塗方法製備的（de）Al或Zn塗層；或采用電（diàn）弧噴塗方法製備的Al和Al2O3的混合塗層，隻要在石墨基（jī）體300的外表麵容易形（xíng）成且具備較高的硬度即可。

優選地，石墨基體300的厚度為5-8mm，保護層500的厚度（dù）為50-200μm。在這種情況下，保護層500的硬度可以達到800-1000HV。

為了克服在石墨基體300表麵直接沉積不粘塗層（céng）100所導致的不粘塗層硬度（dù）低、耐磨性差以及附著力（lì）不（bú）夠等缺陷，在本發明的一個具體的實施方式中（zhōng），石墨基體300的（de）內表麵還（hái）設有用於提高所述不（bú）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（céng）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（zài）石墨基體300上，又可以作為不粘塗（tú）層100的沉積基礎。石墨內膽的整體可以形成為具有：“保護層-石墨基體-氧化鋁中（zhōng）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（míng）的是，中間層200還（hái）可以為（wéi）氧化鈦塗層、氧化鋯塗層或（huò）氧化鋁與氧化鈦的複合（hé）塗層等，隻要能保（bǎo）證具有較好的等（děng）離子噴塗效果且致（zhì）密性即可。

本發明還提供了一種石墨炊具（jù），該石墨炊（chuī）具包括底部設有電磁加熱裝置的鍋體和能分離地設置在鍋體內的石墨內膽，其中，石墨內膽（dǎn）為上述的石墨內膽（dǎn）。具體地（dì），石墨炊具包括石墨鍋和石墨（mò）烤盤等。由於鍋和（hé）烤盤的（de）內表（biǎo）麵經（jīng）處理才能與米飯等（děng）食物接（jiē）觸，本發明（míng）通過采用上述的（de）“保（bǎo）護層-石墨基體-氧化鋁中間層-不（bú）粘塗層”四級結構，使得了石墨炊具具有（yǒu）易清洗和（hé）耐磨損的優點。

此（cǐ）外，本發明還提供了一種表麵塗層處理方法，該方（fāng）法包括在石墨基體400的外表麵（miàn）製備保護層500的步驟和在石墨基體400的內表麵製備氧化鋁中間層200和不粘塗層100的步驟。具體地，在石墨基體400的外表（biǎo）麵製備保護（hù）層500的步驟包括：(101)對石墨內膽（dǎn）的外表麵進行粗化處理；(102)將經過噴砂後的石墨內膽清洗幹淨；(103)將石墨（mò）內膽加熱到預定溫度；以及(104)在所述石墨內膽的外表麵製備保護層。在這種（zhǒng）情況下，製備的石墨基（jī）體300的厚度為（wéi）5-8mm，保護層500的厚度為50-200μm，附（fù）著力為10-30MPa，表麵硬（yìng）度為800-1000HV。

在石墨基體400的（de）內表麵製備氧化鋁中間層200和不粘塗層100的（de）步驟包括：S1：對（duì）石墨內膽（dǎn）的內表麵進行粗化處理，並（bìng）將處理後的石墨內膽加熱到預定（dìng）溫度；S2：在經上述步驟處（chù）理後的石墨內（nèi）膽的內表麵噴塗氧化鋁塗層；以及S3：在所述氧化鋁塗層（céng）上噴塗不粘塗層。優選地，步驟S2為采用等離子噴塗工藝在石墨內膽（dǎn）的內表麵噴塗氧化鋁塗層，且工藝參數設置範圍（wéi）如下：噴槍功率為：12-20kw；主要工作氣體Ar的流（liú）量為（wéi）：20-30L/min；輔助氣體H2流量：2-8L/min；噴槍移動速率：250-400mm/s；噴槍（qiāng）與工件表麵的角度：80°±10°；以及噴槍槍口到工件（jiàn）表（biǎo）麵的（de）垂直（zhí）距離：80-120mm。

下麵對氧化鋁中間層（céng）200和不粘塗層100的製備過程進行簡單說（shuō）明。

實施（shī）例（lì）1

對（duì）石（shí）墨（mò）內膽進行（háng）噴塗前（qián）預處理（lǐ）。將（jiāng）壓製成型的石墨內膽進行（háng）表麵粗化處理（lǐ）：采用噴砂設備（bèi）對石墨內膽的內表麵進行打砂（shā）(120目氧化鋁（lǚ）和不鏽鋼砂粒，壓縮空（kōng）氣壓力4kg.f/m2)，噴砂（shā）完鍋（guō）具表麵（miàn）粗糙度為Rz20um，對石墨內膽（dǎn）進行預熱，溫度為100℃。

采用大氣（qì）等離子噴（pēn）塗技術進行Al2O3塗層製備。等離子噴塗工藝參數設置為：

氣體Ar的流量：20L/min；

氣體（tǐ）H2的流量：2L/min；

噴槍功率為：12kw；

噴槍移動速率：250mm/s；

噴槍與工件表麵的角度：70°；以及

噴槍（qiāng）槍口到工件表麵的垂直距離：80mm。

采（cǎi）用空氣壓力噴塗（tú）技（jì）術進行氟樹（shù）脂或陶瓷不沾塗層的噴（pēn）塗。

在石（shí）墨內（nèi）膽的外表麵噴塗一層（céng）有機矽樹脂塗層。

在實施例1中，製備的（de）Al2O3塗層的厚度為60um，塗層表麵顯微硬度為6GPa，孔隙率為10％，塗層結合（hé）強度為5MPa。製備的不粘塗層（céng）優（yōu）選為聚四（sì）氟乙烯，其厚度為30um，表麵硬度為1HB，附著力為百格測試無掉落。製備的有機矽樹脂（zhī）塗層的厚度為20um。

實施例2

對石墨內膽進行噴塗前預處理。將壓製成型（xíng）的石墨內膽進（jìn）行表麵粗化處理：采用（yòng）噴砂（shā）設備對石墨內膽（dǎn）的內表麵進行打砂(135目氧化鋁和不鏽鋼砂粒，壓縮空氣壓力（lì）6kg.f/m2)，噴砂完鍋具（jù）表（biǎo）麵粗糙度為Rz30um，對石墨內膽進行預熱，溫度為125℃。

采用（yòng）大氣等離子噴（pēn）塗技（jì）術進行Al2O3塗層製備。等（děng）離子噴塗工藝參數設置為：

氣體Ar的流量：25L/min；

氣（qì）體H2的流量：6L/min；

噴槍功率為：16kw；

噴槍移動速（sù）率：275mm/s；

噴槍與工件表麵的角度：80°；

噴槍槍口到工件表麵的垂直距離：100mm。

采（cǎi）用空氣壓力噴塗技術進行氟樹（shù）脂或陶瓷不沾塗層的噴塗。

在石墨內膽的外表麵噴（pēn）塗一（yī）層有機（jī）矽樹（shù）脂塗層。

在實（shí）施例2中（zhōng），製備的Al2O3塗層的厚度為80um，塗層表（biǎo）麵顯微硬度為8GPa，孔隙率為6％，塗層結合強度為12MPa。製備的不粘塗層優選為聚四氟乙烯，其厚度為40um，表麵硬度為1HB，附著力為（wéi）百格測試無掉落。製備的有機矽樹（shù）脂塗層的厚度為25um。

實施例3

對石墨內膽進行噴塗前預處理。將壓製成型的石墨內（nèi）膽進（jìn）行表麵粗化處理：采用噴砂設備（bèi）對石墨內膽的內表麵進行（háng）打砂(150目氧化鋁和不鏽（xiù）鋼砂粒，壓縮空氣壓力8kg.f/m2)，噴（pēn）砂完鍋具表麵粗糙度為Rz40um，對石墨內膽進行預熱，溫度為150℃。

采用大氣等離（lí）子噴塗技術進行Al2O3塗層製備。等離子噴塗工藝參（cān）數設置（zhì）為：氣體Ar的（de）流量（liàng）：30L/min；

氣體H2的流（liú）量：8L/min；

噴槍功率為（wéi）：20kw；

噴槍移動速率：400mm/s；

噴槍與工件表麵的角度（dù）：90°；

噴槍槍口到工件表（biǎo）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（cí）不沾塗層的噴塗。

在石墨內膽（dǎn）的（de）外表麵噴塗一層有機矽樹（shù）脂塗層。

在實（shí）施例3中，製備的Al2O3塗（tú）層的（de）厚（hòu）度為100um，塗層表麵顯（xiǎn）微硬度為（wéi）10GPa，孔隙率（lǜ）為2％，塗層（céng）結合強度為20MPa。製（zhì）備的不粘（zhān）塗層優選為（wéi）聚四氟乙烯，其厚度為50um，表麵硬度為2HB，附著力為百格測試無（wú）掉落（luò）。製備的有機矽樹脂塗層的厚度為30um。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於（yú）此。在本發明的技術構思範圍內，可以對（duì）本發明的技術方案進行多種簡單變型。包括各個具體技術特征以任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方（fāng）式不再另行說明。但這些簡單變型和組合同樣應當視為本（běn）發明所公開的內容，均屬（shǔ）於本發明的保護範（fàn）圍。

技術特（tè）征：
1.石（shí）墨內膽，包括形成（chéng）有容納腔的石墨基體(300)和覆蓋所述石墨基體(300)的內表麵的不粘（zhān）塗層(100)，其（qí）特征在於，所述石（shí）墨內膽（dǎn）的外（wài）表麵設有用於提高所述石（shí）墨（mò）內膽的強度（dù）與韌（rèn）性的保護層(500)。

2.根據權利（lì）要求1所述的石（shí）墨內膽，其特征在（zài）於（yú），所述保護層（céng）(500)覆蓋所述石墨基體的底壁（bì）和側壁；

所述石墨基體（tǐ）的（de）開口處形成有外翻（fān）的鍋沿，所述保護層從所述側（cè）壁延伸至所述鍋沿的頂部端麵。

3.根據權利要求1所述的石墨內膽，其特征（zhēng）在於，所述（shù）保護層(500)的硬度為800-1000HV。

4.根（gēn）據權利（lì）要求1所述的石墨內膽（dǎn），其特征（zhēng）在於（yú），所述保（bǎo）護層(500)為Al2O3塗層；或

Al塗層；或Zn塗層；或

Al和Al2O3的混合塗層。

5.根（gēn）據權利要求1所述的石墨內膽，其特（tè）征在於，所述石墨（mò）基體的厚度為5-8mm，所（suǒ）述（shù）保護層的（de）厚（hòu）度（dù）為50-200μm。

6.根據權利要求1-5中任意一項權利要求所述（shù）的（de）石墨（mò）內膽，其特征在於，所述石墨基體的內（nèi）表麵（miàn）還設有用於提高所述不粘塗（tú）層的硬度（dù）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，包括底部設有電磁加熱裝置的（de）鍋體和能分離地設置在所述鍋體（tǐ）內的（de）石墨內膽，其（qí）特（tè）征在（zài）於（yú），所（suǒ）述石墨內膽為權利要求1-6中任意一項權利要求所述的石墨內膽。

8.一種表麵塗層處理方法，適用於權利要求1-6中任意一（yī）項權利要求所述的石墨內膽，其特（tè）征在於，所述表（biǎo）麵塗層（céng）處理方法包括步驟：

(101)對石墨內膽的外表麵進（jìn）行粗化處理；

(102)將經過噴砂後的石墨內膽清洗幹淨；

(103)將石（shí）墨內膽加熱到預定溫度；以及

(104)在所述石墨內膽的（de）外表麵製備保護層。

9.根據權利要求8所述的表麵塗層處（chù）理方法（fǎ），其特征在於，所述（shù）步驟(104)具體為：采用等離子（zǐ）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（cǎi）用電弧噴塗（tú）方法製備的Al和Al2O3的混合塗層。

10.根（gēn）據權利（lì）要求8所述的表麵塗層處理方法，其特征在於，所述表麵（miàn）塗層處理（lǐ）方法還包括步驟：

S1：對石墨內膽的內表麵進行粗化處理，並將處理後的石墨內膽加熱到預定溫度（dù）；

S2：在（zài）經上述步驟處理後的石墨內膽的內表（biǎo）麵噴塗氧化鋁塗層；以及

S3：在所述氧化鋁（lǚ）塗層上噴塗不粘塗層。

11.根據（jù）權利要求10所述的表麵塗層處理方法，其特征在於，所述步驟S2為采用等離子噴塗工藝在石墨內膽（dǎn）的內表麵（miàn）噴塗氧化鋁塗層。

12.根據權（quán）利要求10所述的（de）表麵塗層處理方法，其特征在於，所（suǒ）述步驟（zhòu）S1中石墨內膽粗化處理後的表麵粗糙度Rz為（wéi）20um-40um；

所述石墨內膽加熱到的預（yù）定溫度為100-150℃。

技術總結
本（běn）發（fā）明（míng）涉及廚房用具領域，公開了一種石墨內膽、石墨炊具及表麵塗層處理方法。石墨內膽包（bāo）括形成有容納腔的石墨基體（tǐ）(300)和覆蓋所述石墨基體(300)的內表（biǎo）麵的不粘塗層(100)，其中，所述（shù）石墨（mò）內膽的外表麵設有用於提高所述石墨內膽的強度與韌性的保護（hù）層(500)。本發明可（kě）以增強石（shí）墨內膽的強度與韌性，且製備過程簡（jiǎn）單、適合批量生產。