[发明专利]复合材料、不粘炊具及制造不粘炊具的方法

说明书

本发明提供了一种复合材料、不粘炊具及制造不粘炊具的方法。所述复合材料按重量百分比计包括：40wt％至80wt％的准晶/非晶材料、18wt％至59wt％的金属材料和1wt％至2wt％的纤维素类粘结剂，其中，所述金属材料具有比所述准晶/非晶材料的熔点低的熔点。该不粘涂层包括包含准晶/非晶材料、低熔点的金属材料和纤维素类粘结剂的复合材料，从而改善不粘涂层的不粘性，实现不粘效果。

技术领域

本发明涉及一种复合材料、不粘炊具及制造不粘炊具的方法，更具体地，涉及一种包括准晶/非晶材料和低熔点材料的复合材料、不粘炊具及制造不粘炊具的方法。

背景技术

目前，为了避免包括有机氟树脂涂层(特氟龙)或陶瓷涂层的不粘涂层的不粘性能和耐磨损性能较差的问题，通常使用准晶/非晶材料作为不沾涂层的主要成分来制造不粘炊具，从而实现具有高硬度、高耐磨性、高耐蚀性等优良特点的不粘炊具。

然而，虽然准晶/非晶材料自身的表面能低且具备一定不粘性，但是由于准晶/非晶材料的本征脆性大和粘附力低，在制备工艺中，采用低温喷涂(诸如冷喷涂)工艺是无法获得性能良好的准晶涂层的。因此，当不粘涂层包括准晶/非晶材料时，必须采用热喷涂(诸如等离子体喷涂、火焰喷涂(例如，氧乙火焰粉末喷涂、氧乙炔火焰线材喷涂、氧乙炔火焰喷焊、超音速火焰喷涂)、电弧喷涂等)的涂覆工艺，即，将准晶/非晶材料加热到熔融或半熔融状态，并在高速下喷向基体表面来形成附着牢固的不粘涂层。

但是，在热喷涂工艺中，热喷涂产生的高温会导致准晶/非晶材料的表面被氧化甚至组织结构改变，使得准晶/非晶材料的电子浓度下降，降低了不粘涂层中准晶/非晶材料的含量，从而降低了所形成的不粘涂层的不粘性。

因此，关于包括准晶/非晶材料的不粘涂层的研究有待深入。

发明内容

本发明旨在解决相关技术中的上述技术问题。为此，本发明的目的在于提供一种复合材料、不粘炊具及制造不粘炊具的方法，从而实现具有改善的不粘性、高硬度、高耐磨性、高耐蚀性等优良特点的不粘炊具。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于不沾涂层的复合材料，所述复合材料按重量百分比计包括：40wt％至80wt％的准晶/非晶材料、18wt％至59wt％的金属材料和1wt％至2wt％的纤维素类粘结剂，其中，金属材料具有比准晶/非晶材料的熔点低的熔点。通过包括具有低熔点的金属材料，该复合材料在热喷涂工艺中可以保持准晶/非晶材料少熔融或不熔融，以改善包括该复合材料的不粘涂层的不粘性。

在本发明的实施例中，准晶/非晶材料可以包括铁基粉末、铝基粉末和铜基粉末中的一种或更多种。通过包括预定的准晶/非晶材料，复合材料可以具有低表面能、高硬度和高稳定性。

在本发明的实施例中，准晶/非晶材料可以包括Fe_aCu_bNb_cSi_dB_e，其中，a可以为50至100，b可以为0至5，c可以为0至5，d可以为0至20，并且e可以为0至20。通过包括预定的准晶/非晶材料，复合材料可以具有低表面能、高硬度和高稳定性。

在本发明的实施例中，大部分非晶材料在800℃后开始晶化，因此优选地，选择熔点低于800℃的金属及其合金，具体地，金属材料可以包括熔点低于800℃的金属及其合金中的一种或更多种。优选地，金属材料可以包括铝、锌、锑和镁中的一种或更多种。通过包括具有比准晶/非晶材料的熔点低的熔点的金属材料，在热喷涂工艺中，可以保持准晶/非晶材料少熔融或不熔融，减少准晶/非晶材料晶化以改善包括该复合材料的不粘涂层的不粘性。

在本发明的实施例中，纤维素类粘结剂可以包括羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或更多种。通过使用纤维素类粘结剂而不是醇类粘结剂，可以提高不粘涂层的孔隙率且改善不粘性。