[发明专利]一种高导热涂层内胆的制备方法及其内胆

说明书

本发明提供一种高导热涂层内胆的制备方法及其内胆。一种高导热涂层内胆的制备方法，制备时包括以下步骤：通过工作气体将铜粉末冷喷涂在内胆基体的表面，所述铜粉末在内胆基体的表面形成铜涂层。本发明采用上述方法制备的内胆及其锅具具有实现快速传热以及使用寿命长等优点。

技术领域

本发明属于锅具技术领域，尤其涉及一种高导热涂层内胆的制备方法及其内胆。

背景技术

目前，市场上的压力锅内胆材质大部分为不锈钢，加热方式分为底盘加热或者电磁感应加热，其中底盘加热式的压力锅多为单层304不锈钢，电磁感应加热的内胆为内层304不锈钢、外层430不锈钢的复合内锅。因为压力锅内胆需经常与酸性、盐性食物接触，而不锈钢就成为一个很好的选择，但是不锈钢的导热较差，导致加热过程中内胆的受热不均匀。如底盘加热时，底部与侧面的温度差很大，电磁感应加热的方式也相同，这就使烹饪过程中浪费了很多能源，并且影响了烹饪食物的口感。

现有技术中一般采用复合金属板的方式解决这一问题，比如采用铝-不锈钢、铜-不锈钢等复合方式，但是金属板的复合方式复杂，多为冲压与焊接的方式，而这两种工艺均有较大的缺陷，冲压制成的复合板内应力大，并且复合板的加工性能较低，制成形状复杂的产品时难度较大；而焊接的工艺环境较为恶劣，焊缝致密性不足时容易出现腐蚀现象。

发明内容

鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一种高导热涂层内胆及其制备方法，通过采用冷喷涂的技术，在内胆表面沉积纯铜涂层，使内胆实现快速传热的功能并且提高了内胆的耐磨性能，延长了使用寿命。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高导热涂层内胆的制备方法，包括以下步骤：通过工作气体将铜粉末冷喷涂在内胆基体的表面，所述铜粉末在内胆基体的表面形成铜涂层。

冷喷涂(CS：Cold Spray)，又称为气体动力喷涂技术，是指当具有一定塑性的高速固态粒子与基体碰撞后，经过强烈的塑性变形而发生沉积形成涂层的方法。通常条件下，一般的概念是当固态粒子碰撞到某种基体后将产生固态粒子对基体的冲蚀作用。

本发明首次通过冷喷涂技术将铜粉制成内胆的涂层。

本发明的有益效果是：

传统的涂层制备方式如火焰喷涂、等离子喷涂等对于铜涂层的制备有一个最大的缺陷，即喷涂过程中温度太高，粉末产生氧化，进而影响涂层性能。而本发明采用冷喷涂技术具有含氧量低、对基体热影响小，可将所喷涂的铜粉在组织结构不发生变化的情况下转移到内胆基体的表面。

选择了铜粉末作为喷涂粉末，利用了铜具有的良好的导电导热性和自身延展性好，与冷喷涂技术完美结合，提高了内胆的导热导电性能，且易于与内胆基体牢固结合。

本发明通过采用冷喷涂技术在不锈钢表面进行铜涂层制备，提高了内胆的导热速率，铜涂层的导热效率可达到块材的98％，因此内胆的传热效率大幅度提高，并且这种方式制备的涂层其表面硬度达到100-130HV，远高于块材的91HV,这就使内胆外侧的耐磨性大大提高，这是由于冷喷涂粉末速率特别高，在沉积过程中对涂层形成了加工硬化的作用。

此外，这一特点也非常适用于冷喷涂。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述铜粉末为球形铜粉末，铜粉末的纯度为99.0-99.8％，铜粉末的粒度为10-45um。

采用上述方案的有益效果是：

铜粉末有较好的球形度和粒度的均匀性，有利于粒子的加速和粒子速度的均匀性，而且塑性较好，容易实现变形充分沉积。如果粒径过小，粉末颗粒容易熔化粘结；如果粒径过大，颗粒塑性变形小，膜层孔隙率高。