不粘鍋的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種不粘鍋。該不粘鍋包括鍋身，所述鍋身的表面上具有薄膜層，所述薄膜層由包含Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜所形成。根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，由于利用了Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜的較低表面能和自清潔特性，從而實(shí)現(xiàn)不粘效果，并且薄膜層的表面硬度高、耐磨性好，可以使用鐵鏟烹飪；薄膜層的耐熱性也更好，可以使用大火烹飪。
【專利說(shuō)明】不粘鍋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及炊具產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種不粘鍋。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，市面上銷售的不粘鍋主要有兩類，一類是噴涂聚四氟乙烯(PTFE)涂料的不粘鍋，另一類是噴涂溶膠凝膠(S0L-GEL)陶瓷涂料的不粘鍋。對(duì)于這兩種不粘鍋，由于涂料形成的表面不粘涂層的強(qiáng)度不高，不能使用鐵鏟烹飪，即使使用硅膠鏟和木鏟等護(hù)鍋鏟進(jìn)行烹飪，使用一段時(shí)間后，涂層也容易出現(xiàn)劃傷和脫落，影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能；同時(shí)，這兩種不粘鍋的不粘涂層不能耐高溫，干燒會(huì)導(dǎo)致涂層的不粘性急劇下降。也有現(xiàn)有技術(shù)指出，可以在鍋內(nèi)表面鍍覆一層非晶態(tài)鎳磷合金層以提高不粘性。但鎳本身為重金屬，對(duì)人體有害，不符合炊具衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，實(shí)際也未見(jiàn)該類產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售。因此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷進(jìn)行改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種不粘鍋，通過(guò)對(duì)不粘鍋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，能夠有效地改善不粘性和耐熱性，從而有利于提高產(chǎn)品性能。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種不粘鍋，包括鍋身，所述鍋身的表面上具有薄膜層，所述薄膜層由包含Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜所形成。
[0005]進(jìn)一步地，前述三元氮化物的薄膜中，Cr、Zr、N三種元素的原子個(gè)數(shù)百分比分別為10 ?40%、15 ?45%、28 ?58%。
[0006]進(jìn)一步地，前述薄膜層的厚度為0.1?25 μ m。
[0007]進(jìn)一步地，前述薄膜層的厚度為0.5?20 μ m。
[0008]進(jìn)一步地，前述薄膜層通過(guò)磁控濺射法、多弧離子鍍法、化學(xué)氣相沉積法、離子束沉積法或脈沖激光沉積法形成。
[0009]進(jìn)一步地，在前述鍋身的表面和前述薄膜層之間還設(shè)有過(guò)渡層。
[0010]進(jìn)一步地，前述過(guò)渡層包括Cr和/或Ti，且厚度為0.01?0.5 μ m。
[0011]進(jìn)一步地，前述薄膜層經(jīng)過(guò)砂光處理，以便在前述薄膜層的表面上形成微觀紋理。
[0012]進(jìn)一步地，前述鍋身僅在其內(nèi)表面上具有前述薄膜層。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，由于利用了 Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜的較低表面能和自清潔特性，從而實(shí)現(xiàn)不粘效果，并且薄膜層的表面硬度高、耐磨性好，可以使用鐵鏟烹飪；薄膜層的耐熱性也更好，可以使用大火烹飪。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0015]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的不粘鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]需要說(shuō)明的是，在沒(méi)有明確限定或不沖突的情況下，本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0017]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種不粘鍋，包括鍋身，所述鍋身的表面上具有薄膜層，所述薄膜層由包含Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜所形成。
[0018]根據(jù)前述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，利用了 Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜的較低表面能和自清潔特性，從而實(shí)現(xiàn)不粘效果，并且薄膜層的表面硬度高、耐磨性好，可以使用鐵鏟烹飪；薄膜層的耐熱性也更好，可以使用大火烹飪。
[0019]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的不粘鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。在如圖1所示的實(shí)施例中，提供了一種不粘鍋，其包括鍋身10，在該鍋身10的內(nèi)表面上具有薄膜層20，在鍋身10和薄膜層20之間還可以具有過(guò)渡層30。
[0020]其中，鍋身10可以采用不銹鋼、鋁合金、鋁不銹鋼復(fù)合片或者碳鋼等材料，并經(jīng)過(guò)沖壓成型而成，鍋身10還可以具有弧形底或平底。
[0021]薄膜層20由Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜所形成。實(shí)用新型人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期反復(fù)的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜具有一定的非晶態(tài)特性，從而該薄膜具有較低的表面能和自清潔的特性。由此，利用該薄膜的特性，通過(guò)在鍋身10的內(nèi)表面上形成Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜，從而在烹飪食物的時(shí)候，可以較好地實(shí)現(xiàn)不粘鍋的不粘性，且耐磨性和耐熱性均得到有效提聞。
[0022]優(yōu)選地，在所述三元氮化物的薄膜中，Cr、Zr、N三種元素的原子個(gè)數(shù)百分比分別為10?40%、15?45%、28?58%。對(duì)該薄膜而言，隨著N2流量的增大，薄膜中的氮含量增力口，而晶粒逐漸變??；當(dāng)薄膜中N/Zr原子比逐漸增大時(shí)，薄膜中會(huì)出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)的Zr3N4相以及非晶相，在更高氮流量下，整個(gè)薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)；但隨著N含量增加，薄膜顏色加深，會(huì)逐漸失去銀白色的金屬外觀。
[0023]并且，三元氮化物的薄膜(即薄膜層)的厚度可以為0.1?25μπι，優(yōu)選為0.1?20 μ m,更優(yōu)選為0.5?20 μ m。如果薄膜層的厚度太薄,則其硬度及耐磨性差,使用壽命短；如果薄膜層的厚度太厚，則會(huì)導(dǎo)致不粘鍋的生產(chǎn)成本太高。實(shí)用新型人經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用合適的薄膜層厚度(例如上述各個(gè)數(shù)值范圍)，可以在硬度和耐磨性以及生產(chǎn)成本之間找到一個(gè)適當(dāng)?shù)钠胶?。薄膜?0可以通過(guò)磁控濺射法、多弧離子鍍法、化學(xué)氣相沉積法、離子束沉積法或脈沖激光沉積法等方法形成。
[0024]如圖1所示，過(guò)渡層30設(shè)置在鍋身10的內(nèi)表面和薄膜層10之間，以增加鍋身10的內(nèi)表面和薄膜層20之間的結(jié)合強(qiáng)度。過(guò)渡層30可以包括Cr、Ti等一種或多種金屬材料，且厚度為0.01?0.5 μ m。
[0025]但是，過(guò)渡層30不是必須的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。如果鍋身10的內(nèi)表面和薄膜層20之間的附著牢度可以滿足產(chǎn)品性能需求，也可以不設(shè)置過(guò)渡層。
[0026]當(dāng)然，除了在鍋身10的內(nèi)表面上形成前述薄膜層之外，也可以在鍋身10的外表面上形成前述薄膜層，或者還可以在鍋身10的內(nèi)、外表面上均形成前述薄膜層。同樣，過(guò)渡層仍然可以設(shè)置在鍋身10的表面和前述薄膜層之間，從而實(shí)現(xiàn)同樣的功能。
[0027]薄膜層20形成之后，可以對(duì)其進(jìn)行噴砂或者砂光處理，以便在薄膜層20的表面上形成微觀紋理，從而得到類似于超疏水表面的微納米微觀結(jié)構(gòu)，結(jié)合薄膜本身的低表面能特性，可以更好地實(shí)現(xiàn)不粘效果。
[0028]在薄膜層20形成之前，還可以將成型好的鍋身清洗后烘干，接著進(jìn)行表面處理，將烘干后的鍋身的內(nèi)表面和/或外表面進(jìn)行噴砂或者砂光處理，形成預(yù)定范圍的表面粗糙度，以便于后續(xù)薄膜層的形成。所述預(yù)定范圍例如可以是2?8 μ m。
[0029]根據(jù)前述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，利用了 Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜的較低表面能和自清潔特性，從而實(shí)現(xiàn)不粘效果，并且薄膜層的表面硬度高、耐磨性好，可以使用鐵鏟烹飪；薄膜層的耐熱性也更好，可以使用大火烹飪。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于不再采用PTFE不粘涂料和S0L-GEL陶瓷涂料，解決了傳統(tǒng)不粘鍋因使用不粘涂料而導(dǎo)致不粘涂層壽命短和耐熱性差的問(wèn)題。
[0030]此外，本實(shí)用新型主要通過(guò)利用該薄膜的低表面能實(shí)現(xiàn)不粘，與現(xiàn)有技術(shù)中采用的例如Tie、TiCN或TiN的微納米疏水結(jié)構(gòu)相比，也具有更好的耐磨性，不粘壽命更持久。并且，本實(shí)用新型中所使用的材料符合食品衛(wèi)生指標(biāo)要求，不含對(duì)人體有害的重金屬元素，安全健康。
[0031]前面根據(jù)實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的不粘鍋，但該不粘鍋并不僅限于該實(shí)施例中所述的部件和/或連接關(guān)系。例如，可以根據(jù)需要設(shè)置或不設(shè)置過(guò)渡層；三元氮化物的薄膜中Cr、Zr、N三種元素的原子個(gè)數(shù)百分比不限于實(shí)施例的數(shù)值。并且，本實(shí)用新型所述的不粘鍋包括常見(jiàn)的炒鍋、煎鍋或湯鍋等需要或期望具備不粘性能的炊具。
[0032]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種不粘鍋，包括鍋身，其特征在于，所述鍋身的表面上具有薄膜層，所述薄膜層由包含Cr、Zr、N三元氮化物的薄膜所形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不粘鍋，其特征在于，所述三元氮化物的薄膜中，Cr、Zr、N三種元素的原子個(gè)數(shù)百分比分別為10?40%、15?45%、28?58%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不粘鍋，其特征在于，所述薄膜層的厚度為0.1?25 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的不粘鍋，其特征在于，所述薄膜層的厚度為0.5?20 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的不粘鍋，其特征在于，在所述鍋身的表面和所述薄膜層之間還設(shè)有過(guò)渡層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不粘鍋，其特征在于，所述過(guò)渡層包括Cr和/或Ti，且厚度為 0.01 ?0.5 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的不粘鍋，其特征在于，所述薄膜層經(jīng)過(guò)砂光處理，以便在所述薄膜層的表面上形成微觀紋理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不粘鍋，其特征在于，所述鍋身僅在其內(nèi)表面上具有所述薄膜層。
【文檔編號(hào)】A47J36/04GK204071693SQ201420605930
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】瞿義生, 方承勇, 陳軍 申請(qǐng)人:武漢蘇泊爾炊具有限公司, 浙江蘇泊爾股份有限公司