[发明专利]一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法

说明书

本发明公开了一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法。该方法包括：使非晶合金的两种主要元素中的一个熔融，以作为溶剂；将两种主要元素中的另一个以及可选的杂质元素作为溶质加入到溶剂中，以得到合金液；对合金液进行雾化处理，以得到非晶合金颗粒；以及在惰性气体保护下对非晶合金颗粒进行脱水和烘干处理，以得到非晶合金。通过该方法制备得到的非晶合金的非晶化程度更高。此外，将该非晶合金喷涂在不粘炊具上不仅可以使不粘炊具的表面具有微观上的凹凸结构，而且可以使不粘炊具的表面具有宏观上的多孔结构。

技术领域

本发明涉及一种不粘炊具领域，更具体地，涉及一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法。

背景技术

不粘炊具的不粘技术主要从以下三个方向来实现：1)自身的低表面能；2)微观凹凸结构，形成类似于荷叶疏水疏油表面；3)多孔储油形成稳定油膜，利用油作为中介物实现不粘。

目前炊具用不粘材料主要有氟涂料、陶瓷涂料和有机硅树脂。三者主要以喷涂形式在锅内表面上制备不粘涂层，以达到加热食物时不粘的目的。氟涂料主要有PTFE(聚四氟乙烯)、PFOA(全氟辛酸铵)、PFA(全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物)、FEP(聚全氟乙丙烯共聚物)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)等，其不粘原理主要是含氟聚合物具有极低的表面自由能。陶瓷涂料主要包括硅氧键，且是无机硅占主要成分的涂料，其主要是在锅体表面形成纳米结构从而达到不粘的效果。有机硅树脂主要是利用其表面能低的特点达到不沾的效果。这三种涂料虽有不粘效果，但都有明显的缺陷，具体地，氟涂料不粘涂层不耐磨损，炒菜不能用铁铲，也不能用钢丝球、百洁布清洗，高温下分解可能产生有害物质，磨损后不粘性下降；陶瓷涂料不粘效果较氟涂料差，主要是利用涂料体系中的硅油实现不粘，持久不粘性也不好，一般使用3个至6个月后，涂层容易脱落；有机硅树脂形成的涂层不粘效果也较氟涂料形成的涂层差，接触高温或明火后颜色容易发黄或发灰，且高温下硬度下降，容易产生“回粘”现象。由此可见，目前不粘材料普遍存才持久不粘性不佳现象。

因此，上述涂料在不粘寿命方面陷入瓶颈，难以再取得较大的突破。

因此，迫切需要对不粘涂层的材料进行改进。

发明内容

本发明的目的在于一种制备用于不粘炊具的非晶合金的方法，该方法能够制备出非晶化程度高的非晶合金。

根据本发明的一方面，提供一种用于不粘炊具的非晶合金的方法，非晶合金包括两种主要元素以及可选的杂质元素，两种主要元素均独立地选自于Mg、Al、Ca、Se、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、In、Sn、Sb、Hf、Ta和W中的一种，杂质元素选自于Mg、Al、Ca、Se、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、C、N、O、B、S、Si和P中的至少一种，并且两种主要元素和杂质元素彼此不同，该方法包括：使两种主要元素中的一个熔融，以作为溶剂；将两种主要元素中的另一个以及可选的杂质元素作为溶质加入到溶剂中，以得到合金液；对合金液进行雾化处理，以得到非晶合金颗粒；以及在惰性气体保护下对非晶合金颗粒进行脱水和烘干处理，以得到非晶合金。通过该方法能够制备出非晶化程度高的非晶合金。

在本发明的实施例中，基于非晶合金的原子百分比，非晶合金可以包括总含量在90原子％的两种主要元素以及余量的杂质元素，并且两种主要元素中的任一个的含量在10原子％以上。该非晶合金不仅可以使不粘炊具的表面具有微观上的凹凸结构，而且可以使不粘炊具的表面具有宏观上的多孔结构，从而使不粘炊具实现不粘效果且使用寿命长。

在本发明的实施例中，两种主要元素的原子半径之间的差可以大于或等于0.0037nm。将两种主要元素的原子半径之差控制为大于或等于0.0037nm，使得非晶合金的晶格畸变严重，非晶化程度高且表面能低。