[发明专利]准晶涂层及其制备方法、锅具和烹饪器具应用

说明书

本发明提供了准晶涂层及其制备方法、锅具和烹饪器具。所述方法包括：通过热喷涂将准晶粉喷涂于基体表面，以便得到初级涂层；对所述初级涂层进行退火处理，以便得到所述准晶涂层。由此，通过对初级涂层进行退火处理，在退火过程中，不仅初级涂层中的非晶相在高温下会重新转化为准晶，而且初级涂层中的准晶晶种也在退火中长大成为准晶晶粒，所以，退火处理可以大大提高准晶涂层中的准晶含量，进而极大地改善准晶涂层的不粘性，有效克服了在热喷涂过程中，由于火焰温度极高，准晶粉会经历熔化和凝固的过程，在该过程中大部分准晶转变为非晶相，导致初级涂层中的准晶含量大大降低的问题。

技术领域

本发明涉及准晶材料的技术领域，具体的，涉及准晶涂层及其制备方法、锅具和烹饪器具。

背景技术

准晶具有高硬度、高耐蚀性、耐磨损和低表面能等优点，受到研究者的广泛关注，准晶涂层也成为代替现有特氟龙不粘涂层的热门备选材料。但是在制备工艺中，仍有许多不足之处，严重影响不粘涂层中的准晶含量，进而影响涂层的不粘性，限制了准晶涂层在锅体上应用的产业化进程。

因此，关于准晶涂层的研究有待深入。

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含准晶率高、不粘性好或制备工艺简单的准晶涂层。

本发明是发明人基于以下的认识和发现获得的：

由于准晶的本征脆性和低粘附力决定了低温喷涂工艺(如冷喷涂)无法制备性能较佳的准晶涂层，目前，常用的准晶涂层制备工艺为热喷涂(比如等离子喷涂)。然而，发明人发现由于上述喷涂方式的喷涂火焰温度极高，准晶粉体经历了熔化和凝固过程变为准晶涂层后，准晶粉体中的准晶大部分转化为非晶体，使得涂层中准晶含量大大降低，这将极大损害准晶涂层的不粘性。针对该问题，发明人经过一系列的研究后发现，如果在喷涂后对喷涂形成的涂层进行退火处理，则可以大大提高最终准晶涂层的准晶含量，进而提高准晶涂层的不粘性。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种制备准晶涂层的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：通过热喷涂将准晶粉体喷涂于基体表面，以便得到初级涂层；对所述初级涂层进行退火处理，以便得到所述准晶涂层。由此，通过对初级涂层进行退火处理，在退火过程中，不仅初级涂层中的非晶相在高温下会重新转化为准晶，而且初级涂层中的准晶晶种也在退火中长大成为准晶晶粒，所以，退火处理可以大大提高准晶涂层中的准晶含量，进而极大地改善准晶涂层的不粘性，有效克服了在热喷涂过程中，由于火焰温度极高，准晶粉体会经历熔化和凝固的过程，在该过程中大部分准晶转变为非晶相，导致初级涂层中的准晶含量大大降低的问题。

根据本发明的实施例，所述准晶涂层中的含氧量不超过10at％，优选地，所述准晶涂层中的含氧量为4at％～7at％。

根据本发明的实施例，所述退火处理的温度为600℃～800℃。

根据本发明的实施例，所述退火处理是在真空或保护气氛下进行的。

根据本发明的实施例，所述退火处理的条件为：升温速率为5～100℃/min，保温时间为0.5～10小时，降温速率为5～100℃/min条件下降温至200～300℃后，随炉冷却到室温。

根据本发明的实施例，所述准晶粉体是通过以下步骤制备获得的：将铝、铜、铁和铬按预定原子个数比混合，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，以便得到所述准晶粉体。

根据本发明的实施例，所述铝、铜、铁和铬的原子个数比为(60-70)：(15-25)：(5-15)：(5-15)。

根据本发明的实施例，在热喷涂之前，还包括：对所述准晶粉体进行球化，以得到准晶颗粒。

根据本发明的实施例，所述的微晶颗粒的粒径小于150微米。