本發(fā)明涉及烹飪器具技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種石墨鍋具及其制作方法。

背景技術(shù)：

石墨是由碳原子組成的，而生命的基本單元氨基酸、核苷酸也是以碳元素做骨架變化而來的，可以說，沒有碳就沒有生命。因此，石墨雖然看上去黑黑的，卻是生命世界里最純凈的材料，對人體具有很好的改善和保健作用。

1.石墨制品經(jīng)過加熱后能釋放遠(yuǎn)紅外線。

遠(yuǎn)紅外線能夠增強(qiáng)機(jī)體功能，使人體充滿生機(jī)和活力，并有效預(yù)防各種疾病。如：令水分子活化，提高身體含氧量，使人頭腦靈活，精神振奮；增強(qiáng)新陳代謝，調(diào)整神經(jīng)液機(jī)體。有效預(yù)防糖尿病、高血脂、肥胖癥、痛風(fēng)等由于新陳代謝紊亂引起的疾??；改善血液循環(huán)，特別是微循環(huán)系統(tǒng)?？捎行ьA(yù)防因微循環(huán)系統(tǒng)紊亂引起的高血壓、心血管疾病、腫瘤、關(guān)節(jié)炎、四肢冰冷麻痹等疾?。幻腊尊B(yǎng)顏，消炎、消腫功能；提高人體免疫功能，調(diào)節(jié)血液的酸堿平衡、淡化煙酒，強(qiáng)化肝臟功能等功效。

2.石墨制品具有很好的吸附性。

炭的空隙結(jié)構(gòu)使炭具有很好的吸附性，故炭常被用作吸附材料，用于吸附水分、氣味、有毒物質(zhì)等。我們做過實(shí)驗(yàn)，前幾天烤肉用過的石墨烤盤看上去非常干凈，但放到電磁爐上加熱，會看到上次烤肉時吸附的油脂和有害物質(zhì)會慢慢滲出，不過不用擔(dān)心，用干凈的餐紙擦拭干凈即可使用了。

3.石墨制品具有很好的導(dǎo)熱性，傳熱快，受熱均勻，節(jié)約燃料。

用石墨制成的烤盤，鍋等加熱快，而且燒制的食物受熱均勻，從里往外熟，加熱時間短，不僅味道純正，而且能鎖住食物本來的養(yǎng)分。我們做過實(shí)驗(yàn)，用石墨烤盤烤肉時，剛開始電磁爐打到大火，僅20-30秒就能預(yù)熱，開始烤制食物時只要打在小火上即可，有利用節(jié)約能源。

4.石墨制品具有化學(xué)穩(wěn)定性和抗侵蝕能力。

石墨在常溫下具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，不受任何強(qiáng)酸，強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑的侵蝕。因此，石墨制品即使長期使用損耗也很少，只要擦拭干凈還如新的一樣。石墨制品環(huán)保健康，無放射性污染，耐高溫。

5.碳要在2000-3300度高溫的環(huán)境下經(jīng)過至少十幾個晝夜的石墨化過程才能成為石墨，因此石墨中的有毒有害物質(zhì)早已釋放殆盡，至少在2000度以內(nèi)是穩(wěn)定的。

石墨鍋具具有以上等優(yōu)點(diǎn)，但由于石墨較軟不耐磨，在使用的過程中容易掉碳粉。目前解決的辦法都是在表面涂敷一層含ptfe的樹脂膜層來保護(hù)。但這種涂層的硬度較差，耐磨性能不好，噴涂ptfe的石墨鍋具2000-3000次即磨穿涂層，出現(xiàn)石墨掉粉的狀況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種石墨鍋具及其制作方法，以解決上述石墨鍋具的涂層硬度較差，耐磨性能不好的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種石墨鍋具，包括由石墨制成的鍋具本體，所述鍋具本體具有內(nèi)壁和外壁，至少所述內(nèi)壁上附著有共價型碳化物膜。

本發(fā)明的有益效果是：由于在鍋具本體的表面附著有共價型碳化物膜，共價型碳化物膜的硬度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的ptfe樹脂膜層的硬度，在使用上萬次后，其膜層才會出現(xiàn)磨穿的現(xiàn)象，確保了石墨鍋具的耐磨性，達(dá)到提高了石墨鍋具的使用壽命；并且，共價型碳化物膜本身具有良好的透氣性能，確保石墨鍋具本體的良好導(dǎo)熱性，傳熱快，受熱均勻的特點(diǎn)得到很好的體現(xiàn)。

進(jìn)一步，所述共價型碳化物膜的表面附著有不粘涂層。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：在共價型碳化物膜上再附著有不粘涂層，提高了石墨鍋具的不粘接性能，同時，由于共價型碳化物膜為不粘涂層的底層，使得石墨鍋具整個涂層比較薄，不會影響到石墨鍋具的性能。

進(jìn)一步，所述外壁上附著有不粘涂層或共價型碳化物膜。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：在外壁的表面附著有不粘涂層，提高了石墨鍋具外壁的耐磨性能；在外壁的表面附著有共價型碳化物膜，在不影響石墨鍋具的性能的條件下，確保石墨鍋具本身的耐磨性能。

進(jìn)一步，所述共價型碳化物膜的厚度位于1.0μm至5.0μm之間。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：1.0μm至5.0μm之間厚度的共價型碳化物膜在確保石墨鍋具的耐磨性基礎(chǔ)上，確保了石墨鍋具本體的良好性能得到發(fā)揮。

進(jìn)一步，述共價型碳化物膜的厚度位于2.5μm至3.5μm之間。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：厚度為2.5μm至3.5μm之間的sic膜，石墨鍋具的耐磨性能和性能最好。

進(jìn)一步，所述共價型碳化物膜為碳化硅膜、碳化硼膜或碳化鈦膜。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：碳化硅膜、碳化硼膜或碳化鈦膜等共價型碳化物膜具有高硬度、耐腐蝕、熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，其化學(xué)穩(wěn)定性也很高。

本發(fā)明還提供一種石墨鍋具的制作方法，包括以下步驟：

步驟s1、將所述石墨成型成鍋具本體；

步驟s2，將鍋具本體通過物理氣相沉積法鍍膜處理，在所述鍋具本體的表面上形成共價型碳化物膜。

本發(fā)明制作方法的有益效果是：通過鍍共價型碳化物膜處理在鍋具本體形成共價型碳化物膜，確保了共價型碳化物膜在鍋具本體上良好的附著能力，同時共價型碳化物膜也具有較高的硬度。

進(jìn)一步，所述物理氣相沉積法鍍膜處理為濺射鍍膜法。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：濺射鍍膜法處理后的共價型碳化物膜具有粘著力強(qiáng)、均鍍能力好、被鍍基體材料和鍍層材料可以廣泛搭配等優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步，所述濺射鍍膜法的具體操作為：

將所述烘烤后的鍋具本體放入鍍膜室內(nèi)，將所述鍍膜室關(guān)閉并抽真空；

控制鍍膜室內(nèi)的沉積壓力p1、濺射靶的材料、濺射功率p2、氬氣流量q1、 乙炔流量q2、基材溫度t1和沉積時間t1，執(zhí)行鍋具本體的濺射鍍膜。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過控制鍍膜室內(nèi)的沉積壓力p1、濺射靶的材料、濺射功率p2、氬氣流量q1、乙炔流量q2、基材溫度t1和沉積時間t1，確保石墨鍋具本體表面共價型碳化物膜的質(zhì)量和厚度達(dá)到設(shè)定要求。

進(jìn)一步，所述沉積壓力p1、濺射靶的材料、濺射功率p2、氬氣流量q1、乙炔流量q2、基材溫度t1和沉積時間t1滿足如下關(guān)系：

p1范圍為0.5x10^-1pa～5.0x10^-1pa、濺射靶的材料為硅、硼或鈦、p2為5kw～20kw、q1為0.05slm～3.0slm、q2為0.04slm～0.10slm、t1為110℃～130℃，t2為1.5～4小時。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過上述參數(shù)控制，可以使石墨鍋具本體上的共價型碳化物膜的鍍膜厚度控制在1.0μm至5.0μm之間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明石墨鍋具實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖，

圖2是本發(fā)明石墨鍋具實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)圖，

圖3是本發(fā)明石墨鍋具實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)圖，

圖4是本發(fā)明石墨鍋具制作方法流程圖。

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

01、鍋具本體，011、內(nèi)壁，012、外壁，02、共價型碳化物膜，03、不粘涂層

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明石墨鍋具實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖參見圖1，包括由石墨制成的鍋具本體01，鍋具本體01具有內(nèi)壁011和外壁012，內(nèi)壁011上附著有共價型碳化物膜02， 外壁012上也附著有共價型碳化物膜02，其中，共價型碳化物膜02為碳化硅膜，碳化硅膜的厚度為3.0μm。

由于在內(nèi)壁的表面附著有共價型碳化物膜，即碳化硅膜，碳化硅膜的硬度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的ptfe樹脂膜層的硬度，在使用上萬次后，其膜層才會出現(xiàn)磨穿的現(xiàn)象，確保了石墨鍋具的耐磨性，達(dá)到提高了石墨鍋具的使用壽命；并且，碳化硅膜本身具有良好的透氣性能，確保石墨鍋具本體的良好導(dǎo)熱性，傳熱快，受熱均勻的特點(diǎn)得到很好的體現(xiàn)；厚度為3.0μm的碳化硅膜，石墨鍋具的性能最好。在外壁的表面附著有共價型碳化物膜，在不影響石墨鍋具的性能的條件下，確保石墨鍋具本身的耐磨性能。

本發(fā)明石墨鍋具實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)圖參見圖2，與實(shí)施例一相比，其區(qū)別在于，共價型碳化物膜02的表面附著有不粘涂層03。

在共價型碳化物膜上再附著有不粘涂層，提高了石墨鍋具的不粘接性能，同時，由于共價型碳化物膜為不粘涂層的底層，使得石墨鍋具整個涂層比較薄，不會影響到石墨鍋具的性能。

本發(fā)明石墨鍋具實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)圖參見圖3，與實(shí)施例一相比，其區(qū)別在于，外壁012的表面附著有不粘涂層03。

在外壁的表面附著有不粘涂層，提高了石墨鍋具外壁的耐磨性能。

在具體實(shí)施例中，共價型碳化物膜的厚度可以設(shè)置為1.0至5.0μm之間的其他任意值。

在具體實(shí)施例中，共價型碳化物膜02為碳化硅膜、碳化硼膜或碳化鈦膜，以及其他的共價型碳化物膜。

本發(fā)明石墨鍋具制作方法流程圖參見圖4，包括以下步驟：

步驟s1、將石墨成型成鍋具本體01；

其中，步驟s1的具體操作為：

將石墨壓制成型后采用cnc銑，制作成鍋具本體01；

將鍋具本體01放置在超聲波清洗容器中進(jìn)行超聲波清洗；其中，超聲波 清洗條件為：

清洗溫度為50℃至60℃，清洗時間為5min至10min，根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品情況選擇超聲波清洗設(shè)備的功率，確保超聲清洗機(jī)輸出功率密度大多選在0.3～0.6瓦/平方厘米左右即可；

將清洗后的鍋具本體01放置到烤爐中進(jìn)行烘烤；其中，烘烤條件為：

烘烤溫度為110℃至120℃，烘烤時間為15min至30min；

步驟s2，將鍋具本體01通過物理氣相沉積法鍍膜處理，在鍋具本體01的表面上形成共價型碳化物膜02。

通過鍍共價型碳化物膜處理在鍋具本體形成共價型碳化物膜，確保了共價型碳化物膜在鍋具本體上良好的附著能力，同時共價型碳化物膜也具有較高的硬度。

在具體實(shí)施例中，在步驟s2之后還包括清洗步驟，將鍍共價型碳化物膜處理后的鍋具本體進(jìn)行清洗處理。將鍍共價型碳化物膜后的鍋具本體進(jìn)行清洗處理，確保了石墨鍋具表面的清潔度，可以直接使用。

在具體實(shí)施例中，物理氣相沉積法鍍膜處理為濺射鍍膜法。

濺射鍍膜法的具體操作為：

將烘烤后的鍋具本體01放入鍍膜室內(nèi)，將鍍膜室關(guān)閉并抽真空；

控制鍍膜室內(nèi)的沉積壓力p1、濺射靶的材料、濺射功率p2、氬氣流量q1、乙炔流量q2、基材溫度t1和沉積時間t1，執(zhí)行鍋具本體01的濺射鍍膜。濺射法的參數(shù)控制見下表1：

表1：濺射法的參數(shù)控制表

在具體實(shí)施例中，沉積壓力p1、濺射靶材、濺射功率p2、氬氣ar流量q1、乙炔c2h2流量q2、基材溫度t1和沉積時間t1，與鍍膜厚度和sic膜耐磨性能見下表2：

表2：濺射法的參數(shù)控制與鍍膜厚度和耐磨性能

濺射鍍膜法處理后的sic膜具有粘著力強(qiáng)、均鍍能力好、被鍍基體材料和鍍層材料可以廣泛搭配等優(yōu)點(diǎn)；同時，sic膜的厚度可以控制在1.0μm至5.0μm之間。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上對本發(fā)明的石墨鍋具及其制作方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述。以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。