[发明专利]一种铝合金不粘锅及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金材料，尤其涉及一种用于不粘锅的铝合金材料；本发明还涉及一种铝合金不粘锅，尤其涉及一种耐磨耐划的铝合金不粘锅；本发明还涉及一种铝合金不粘锅的制备方法。

背景技术

锅是家家户户必备的厨房炊具用品，锅类产品主要有铝锅、不锈钢锅、铁搪瓷锅、铁锅和不粘锅，这些锅各有优缺点，其中不粘锅的优点最为突出，“不粘锅”的问世给人们的生活带来了很大的方便，不仅易清洗，还可轻松煎、炒食物而不粘底。现有技术中的不粘锅一般为平底，大多采用喷砂的方法进行不粘层喷涂的表面处理，这种处理方法不仅使表面的不粘层容易划伤、脱落和磨损，进而使得不粘层使用寿命较短，且不粘涂层中用聚四氟乙烯，利用其强疏水性以及低摩擦系数的特点，来实现食物不粘的要求。

但是这种不粘锅也有一些缺陷：第一、聚四氟乙烯涂层耐磨性差，容易脱落和损害，而且一旦不粘浆料脱落，就会导致不粘性能的大大降低；第二、聚四氟乙烯容易在烹饪的过程中会发生软化，尤其是当其温度超过250℃，其寿命会极大减少；第三、长期使用这种不粘锅可能会释放对人体有害的全氟辛酸铵。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种耐磨耐划的用于不粘锅的铝合金材料。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种耐磨耐划的铝合金不粘锅。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种铝合金不粘锅的制备方法，其制备的铝合金不粘锅耐磨、耐划性优。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种用于不粘锅的铝合金材料，包括如下重量百分比的化学成分：Cu 0.08～0.3％，Ti 0.2～0.4％，Mg 0.02～0.04％，Mn 0.6～0.8％，Fe 0.4～0.6％，Si 0.3～0.6％，Zn 0.1～0.2％，Ni 0.02～0.05％，Sc 0.1～0.25％，Co 0.05～0.12％，Sm 0.05～0.1％，C＜0.02％，P＜0.02％，S＜0.01％，N 0.001％～0.01％，余量为Al和杂质元素。

Cu具有通过使杂质粒微细化而形成致密的锈层从而使铝材的耐候性提高的效果。Cu具有通过使杂质粒微细化而形成致密的锈层从而使铝材的耐候性提高的效果。不仅如此，Cu元素可以与Al、Ti形成金属间化合物如Al-Cu系结晶物，Ti-Cu系化合物，可以弥补耐磨性和耐热性。Cu和Ni形成金属间的化合物可以弥补耐磨性和耐热粘着性。另外。通过添加Cu和Ni，使铝合金材料即使再高温状态，仍然能够抑制硬度的降低，可以得到优异的抗软化性。而且在金属组织方面，Si、Mn和Ni粒子设置在规定的范围可以得到优异的耐磨性，尤其是Si元素通过共晶Si和初晶Si的分别而提高了耐磨性、耐热粘着性。

Ti和Cu形成的化合物主要有Ti₂Cu₃、TiCu和Ti2Cu，上述化合物均具有较高的结晶点，可作为非自发形核，从而细化组织和晶粒。Ti和Al也可以形成TiAl₃，组织由未变质时长板条树枝状变为短片状，并伴有等轴晶的倾向，组织细化的效果最好，力学性能最高，强度和塑性的指标均有显著的增加。

Co会和Sm一起作用，不仅可以细化晶粒，抑制晶粒长大的作用，净化晶界组织，使稀土富集在晶界中，合金以枝状方式生长，产生较多的结晶中心，改变杂质的分布及形态。

Sc和Al共同作用，Sc和AL会形成很多化合物如ScAl₃、ScAl₂、ScAl等，由于Sc在所有稀土元素中原子半径是最小的，主要的合金质点ScAl₃，熔点高且与Al的距离较近，因此在结晶过程中容易形成过饱和的固溶体，在加热和挤压过程中容易析出共格的ScAl₃质点，因而能强烈抑制再结晶过程和提高合金的稳定性。

Mn和Fe在铝合金中通过结晶出Al-Mn、Al-Fe-Mn-Si、Al-Fe-Si等粒子提高耐磨性和耐热的粘着性。Mn的含量在0.6-0.8％之间，同时Fe的含量在0.4-0.6％之间能够得到较好的上述效果。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种铝合金不粘锅，所述铝合金不粘锅由上述的铝合金材料制备而成。

优选的，所述铝合金不粘锅的表面涂覆有不粘涂层，制备所述不粘涂层所需的原料包括如下重量份数的组分：

优选的，所述表面活性剂为异十三醇聚氧乙烯醚。