电磁感应加热锅具和煮食设备的制作方法

本实用新型涉及电磁感应加热锅具领域，具体地涉及电磁感应加热锅具和煮食设备。
背景技术：
：铝合金、304不锈钢等材质在家用电器产品中应用非常广泛，但这些非磁性或弱导磁性材质的锅具的电磁感应加热(IH)功能不理想。可以通过在上述材质的锅体的外表面复合导磁性材料，如采用爆炸焊的方法将铝合金和430不锈钢制备为Al/430不锈钢的复合锅具，或采用高压力在加热的铝合金底部镶嵌430不锈钢薄板，或者其他的方法在上述材质的锅体的外表面形成导磁性材料的层，为得到的锅具提供电磁感应加热功能。但是这样复合而成的锅具存在耐腐蚀性差的缺陷，需要提供好的防腐措施保护复合的导磁性材料层。技术实现要素：本实用新型的目的是为了解决如何使非磁性或弱磁性的锅体具有电磁加热效果和耐腐蚀、耐磨性能的问题，提供电磁感应加热锅具和煮食设备。本实用新型的研究过程中发现，通过采用热喷涂技术在非磁性或弱磁性材质的锅体，如铝合金、304不锈钢、铝合金/不锈钢复合板、陶瓷材质的至少部分外表面上复合导磁性材料形成磁性层，虽然可以实现提供的锅具具有良好的电磁感应加热效果，但是复合形成的磁性层的耐腐蚀性能差，不适合应用使用。因此需要采取措施克服此种锅具的耐腐蚀性，尤其是磁性层的耐腐蚀性。在研究过程中还发现，提供了磁性层的保护后，但是保护层的耐磨性较差，因而整个锅具存在着因摩擦而使保护层破损最终导致磁性层被腐蚀的风险。因此还需要克服耐磨的问题，以使整个锅具拥有良好的电磁加热效果和极好的耐腐蚀、耐磨性能。由此，本实用新型提供了在非磁性或弱磁性锅体的外表面设置多层复合的涂层体系，可以获得的最终锅具拥有良好的电磁加热效果和极好的耐腐蚀、耐磨性能，从而完成本实用新型。为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种电磁感应加热锅具，其中，该锅具包括：锅体1，锅体1呈顶部敞开且底壁封闭的中空筒状，锅体1为非磁性材质锅体或弱磁性材质锅体；磁性层2，磁性层2形成在锅体1的至少部分外表面上；金属防锈层3，金属防锈层3形成在磁性层2和/或锅体1的外表面上；树脂防锈层4，树脂防锈层4形成在金属防锈层3的外表面上；以及，可选的耐磨层5，耐磨层5形成在树脂防锈层4的外表面上。优选地，锅体1为铝合金锅体、陶瓷锅体或304不锈钢锅体.优选地，锅体1的厚度为1～2.5mm。优选地，磁性层2为铁合金磁性层，优选所述铁合金中铁含量为95重量％以上。优选地，磁性层2的厚度为0.2～0.5mm。优选地，金属防锈层3为铝层、氧化铝层、铝-锌合金层，或者304不锈钢层，更优选为铝层或氧化铝层。优选地，金属防锈层3的厚度为10～40μm。优选地，树脂防锈层4含有金属粉末6。优选地，树脂防锈层4的厚度为10～15μm。优选地，树脂防锈层4含有20～80重量％的所述金属粉末。优选地，树脂防锈层4含有20～80重量％的铝粉末、锌粉末和锡粉末中的至少一种。优选地，耐磨层5为树脂涂层或陶瓷涂层。优选地，耐磨层5的厚度为10～25μm。本实用新型第二方面提供一种煮食设备，其中，包括电磁感应加热锅具，所述电磁感应加热锅具为本实用新型的电磁感应加热锅具。优选地，所述煮食设备为电炖锅、电饭煲或电压力锅。通过上述技术方案，本实用新型提供的电磁感应加热锅具在非磁性或弱磁性的锅体外表面形成多层复合的涂层体系，提供导磁功能的导磁层和防护导磁层耐腐蚀、耐磨的多层保护层，可以保证锅具拥有良好的电磁加热效果和极好的耐腐蚀、耐磨性能。附图说明图1是本实用新型提供的一种实施方式的锅具涂层结构示意图；图2是本实用新型提供的另一种实施方式的锅具涂层结构示意图。附图标记说明1、锅体2、磁性层3、金属防锈层4、树脂防锈层5、耐磨层6、金属粉末具体实施方式在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“外表面”通常是指锅具的外侧、不盛装食物不接触食物的表面。本实用新型一方面提供一种电磁感应加热锅具，其中，如图1所示，该锅具包括：锅体1，锅体1呈顶部敞开且底壁封闭的中空筒状，锅体1为非磁性材质锅体或弱磁性材质锅体；磁性层2，磁性层2形成在锅体1的至少部分外表面上；金属防锈层3，金属防锈层3形成在磁性层2和/或锅体1的外表面上；树脂防锈层4，树脂防锈层4形成在金属防锈层3的外表面上；以及，可选的耐磨层5，耐磨层5形成在树脂防锈层4的外表面上。本实用新型提供的电磁感应加热锅具通过多层复合结构，不仅为非磁性材质锅体或弱磁性材质锅体提供电磁感应加热效果，还可以提供好的防锈、抗磨损效果。根据本实用新型，优选地，锅体1为铝合金锅体、陶瓷锅体或304不锈钢锅体。陶瓷锅体可以是氧化铝陶瓷锅体。根据本实用新型，锅体1的厚度满足锅具的使用强度即可。优选地，锅体1的厚度为1～2.5mm。根据本实用新型，磁性层2为电磁感应加热锅具提供铁磁性即可。优选地，磁性层2为铁合金磁性层。更优选地，所述铁合金中铁含量为95重量％以上。根据本实用新型，优选地，磁性层2的厚度为0.2～0.5mm。满足可以提供需要的铁磁性，达到电磁感应加热功率即可。根据本实用新型，金属防锈层3可以是不生锈金属或该金属的氧化物层。可以是铝层或氧化铝层，还有可以是铝-锌合金层，或者304不锈钢层。优选地，金属防锈层3为铝层或氧化铝层。根据本实用新型，优选地，金属防锈层3的厚度为10～40μm。保证提供防锈效果即可。根据本实用新型，还可以在金属防锈层3的外表面再形成树脂防锈层4，以提供锅具更好的防锈效果。优选地，树脂防锈层4含有金属粉末6。可以是在树脂中分散金属粉末6。树脂具有较高的致密性。所述金属粉末可以实现消耗腐蚀介质，进一步防止腐蚀介质穿透树脂层中的孔隙而对磁性层2造成腐蚀。根据本实用新型，优选地，树脂防锈层4的厚度为10～15μm。根据本实用新型，优选地，树脂防锈层4含有20～80重量％的所述金属粉末。根据本实用新型，优选地，树脂防锈层4含有20～80重量％的铝粉末、锌粉末和锡粉末中的至少一种。本实用新型的树脂防锈层4中，树脂可以选自氟树脂、硅树脂或环氧树脂。本实用新型的锅具提供上述多层结构以保证磁性层2的耐腐蚀效果。根据本实用新型，锅具在使用过程中还回经受因摩擦而可以出现破损，破坏锅体1外表面上的上述各层，一种优选的实施方式，该锅具还有耐磨层5。以提供锅具具有好的耐磨效果。根据本实用新型，优选地，耐磨层5为树脂涂层或陶瓷涂层。树脂涂层可以是硅树脂层、氟树脂层或环氧树脂层。陶瓷涂层可以是氧化铝层。根据本实用新型，优选地，耐磨层5的厚度为10～25μm。本实用新型中，可以采用以下的方法制备本实用新型的电磁感应加热锅具，包括：(A)将锅体1的外表面的至少部分进行除油和脱脂，得到洁净表面；(B)将铁合金通过热喷涂在所述洁净表面上形成磁性层2；(C)将防锈材料在磁性层2的外表面上形成金属防锈层3；(D)将含有金属粉末6的树脂通过湿喷涂在金属防锈层3的外表面上形成树脂防锈层4；可选地(E)将防护耐磨材料在树脂防锈层4的外表面上形成耐磨层5；其中，所述铁合金中，铁含量为95重量％以上；所述防锈材料为铝、铝锌合金或304不锈钢；所述金属粉末为铝粉末、锌粉末和锡粉末中的至少一种；所述树脂中，所述金属粉末的含量为20～80重量％；所述防护耐磨材料为氟树脂、硅树脂、环氧树脂或陶瓷涂层材料。根据本实用新型，步骤(A)用于锅体1准备可以形成磁性层2的表面，可以是锅体1的整个外表面，也可以是锅体1的部分外表面，如锅体1的底部外表面。所述除油脱脂的方法可以是用40～70℃的含有氢氧化钠、碳酸钠、三乙醇胺的混合脱脂液喷淋锅体1的外表面3～10min，然后进行水洗并烘干。根据本实用新型，步骤(B)用于形成磁性层2。优选地，可以采用热喷涂的方法，如高速电弧喷涂，将所述铁合金作为喷涂的介质喷涂在所述洁净表面上。实施所述高速电弧喷涂的条件可以包括：步骤(B)中，工作气体为空气、氦气和氮气中的至少一种，工作气体压力为0.5～0.8MPa，喷涂电压为34～42V，喷涂电流为160～200A，所述铁合金的喷射速度为420m/s以上。其中，所述铁合金可以是直径约3mm金属丝，其中铁含量为95重量％以上，以便于应用于所述高速电弧喷涂。步骤(B)中所述热喷涂的条件可以形成厚度为0.2～0.5mm的磁性层。根据本实用新型，步骤(C)用于形成金属防锈层3。一种具体实施方式，步骤(C)中形成金属防锈层3的方法为(a)高速电弧喷涂，条件包括：工作气体为空气、氦气和氮气中的至少一种，工作气体压力为0.5～0.8MPa，喷涂电压为34～42V，喷涂电流为160～200A，所述铁合金的喷射速度为420m/s以上。另一种具体实施方式，步骤(C)中形成金属防锈层3的方法为(b)热浸镀铝，条件包括：熔体温度为650～750℃，浸镀时间为20～60s，热浸镀液含有99～99.9重量％的铝。本实用新型中，步骤(C)中形成金属防锈层3的各种方法的条件可以形成厚度为10～40μm的金属防锈层。根据本实用新型，步骤(D)用于形成树脂防锈层4。步骤(D)使用的含有金属粉末6的树脂中，所述金属粉末可以为含有铝、锌和锡的粉末中的至少一种。树脂中所述金属粉末的含量可以为20～80重量％。所述树脂可以选自氟树脂、硅树脂或环氧树脂，步骤(D)中所述湿喷涂的条件可以形成厚度为10～15μm的树脂防锈层。优选所述湿喷涂的条件包括：压力为0.5～0.6MPa，喷涂时间为2～5s，且在高温250～430℃下固化。根据本实用新型，优选实施方式还形成耐磨层为锅具提供耐磨效果。形成耐磨层5的方法可以是喷涂耐磨的以二氧化硅为主的纳米陶瓷涂料，条件包括：压力为0.5～0.6MPa，喷涂时间为3～5s，随后在高温250～430℃下固化。该条件可以形成厚度为10～25μm的耐磨层。本实用新型提供的方法可以形成具有多层结构复合的锅具，为锅具提供电磁感应加热的效果，同时还具有耐腐蚀和耐磨的效果。本实用新型第二方面提供煮食设备，其中，该煮食设备包括电磁感应加热锅具，所述电磁感应加热锅具为本实用新型的电磁感应加热锅具.优选地，所述煮食设备为电炖锅、电饭煲或电压力锅。实施例1(1)将铝合金锅体((厚度为2.5mm)外表面用60℃的混合有氢氧化钠、碳酸钠、三乙醇胺的脱脂液喷淋进行除油5min，然后水洗烘干，得到洁净表面；(2)将铁合金丝(铁含量为99重量％，丝直径为3mm)在锅体的洁净表面上进行高速电弧喷涂，形成磁性层，高速电弧喷涂条件为：工作气体为氮气，氮气压力为0.5MPa，喷涂电压为42V，喷涂电流为160A；铁合金的喷射速度为420m/s。形成磁性层厚度为0.3mm。(3)将步骤(2)得到的磁性层用热浸镀液(含有99.5重量％的铝)在750℃下进行浸镀40s，然后冷却得到金属防锈层，厚度为30μm。(4)将含有20重量％铝粉末的环氧树脂在常温、压力0.5MPa下向步骤(3)得到的金属防锈层进行湿喷涂，固化后形成厚度为15μm的树脂防锈层。(5)将纳米陶瓷涂料在树脂防锈层的外表面上进行常规的湿喷涂，形成耐磨层，喷涂条件为：以0.6MPa的气压喷涂4s，固化后形成耐磨层厚度为14μm。得到电磁感应加热锅具，测定锅具的电磁感应加热功率，耐腐蚀性能和耐磨性能，结果见表1。实施例2(1)将304不锈钢锅体((厚度为1mm)外表面用50℃的含有氢氧化钠、碳酸钠、三乙醇胺的脱脂液喷淋进行除油5min，然后水洗烘干，得到洁净表面；(2)将铁合金丝(铁含量为98重量％，丝直径为3mm)在锅体的洁净表面上进行高速电弧喷涂，形成磁性层，高速电弧喷涂条件为：工作气体为空气，空气压力为0.8MPa，喷涂电压为34V，喷涂电流为200A；铁合金的喷射速度为500m/s。形成磁性层厚度为0.5mm。(3)将步骤(2)得到的磁性层用热浸镀液(含有99.6重量％的铝)在650℃下进行浸镀60s，然后冷却得到金属防锈层，厚度为40μm。(4)将含有60重量％锌粉末的氟树脂在常温、压力0.5MPa下向步骤(3)得到的金属防锈层进行湿喷涂，固化后形成厚度为10μm的树脂防锈层。(5)将纳米陶瓷涂料在树脂防锈层的外表面上进行常规的湿喷涂，形成耐磨层，喷涂条件为：以0.7MPa的气压喷涂3s，固化后形成耐磨层厚度为18μm。得到电磁感应加热锅具，测定锅具的电磁感应加热功率，耐腐蚀性能和耐磨性能，结果见表1。实施例3(1)将铝合金锅体((厚度为2mm)外表面用50℃的含有氢氧化钠、碳酸钠、三乙醇胺的脱脂液喷淋进行除油5min，然后水洗烘干，得到洁净表面；(2)将铁合金丝(铁含量为98重量％，丝直径为3mm)在锅体的洁净表面上进行高速电弧喷涂，形成磁性层，高速电弧喷涂条件为：工作气体为氮气，氮气压力为0.7MPa，喷涂电压为40V，喷涂电流为180A；铁合金的喷射速度为580m/s。形成磁性层厚度为0.2mm。(3)将步骤(2)得到的磁性层用热浸镀液(含有99.5重量％的铝)在700℃下进行浸镀20s，然后冷却得到金属防锈层，厚度为10μm。(4)将含有80重量％锡粉末的硅树脂在常温、压力0.6MPa下向步骤(3)得到的金属防锈层进行湿喷涂，固化后形成厚度为15μm的树脂防锈层。(5)将氧化铝陶瓷(氧化铝纯度达99.6重量％以上)在树脂防锈层的外表面上进行等离子喷涂，形成耐磨层，喷涂条件为：喷涂电流为600A，喷涂电压为120V，喷涂距离为120mm，形成耐磨层厚度为25μm。得到电磁感应加热锅具，测定锅具的电磁感应加热功率，耐腐蚀性能和耐磨性能，结果见表1。实施例4(1)将铝合金锅体((厚度为2.5mm)外表面用40℃的含有氢氧化钠、碳酸钠、三乙醇胺的脱脂液喷淋进行除油6min，然后水洗烘干，得到洁净表面；(2)将铁合金丝(铁含量为99重量％，丝直径为3mm)在锅体的洁净表面上进行高速电弧喷涂，形成磁性层，高速电弧喷涂条件为：工作气体为氮气，氮气压力为0.5MPa，喷涂电压为42V，喷涂电流为160A；铁合金的喷射速度为420m/s。形成磁性层厚度为0.3mm。(3)将步骤(2)得到的磁性层用热浸镀液(含有99.5重量％的铝)在750℃下进行浸镀40s，然后冷却得到金属防锈层，厚度为30μm。(4)将含有20重量％铝粉末的氟树脂在常温、压力0.6MPa下向步骤(3)得到的金属防锈层进行湿喷涂，固化后形成厚度为15μm的树脂防锈层。得到电磁感应加热锅具，测定锅具的电磁感应加热功率，耐腐蚀性能和耐磨性能，结果见表1。对比例1(1)将铝合金锅体((厚度为2.5mm)外表面用50℃的含有氢氧化钠、碳酸钠、三乙醇胺的脱脂液喷淋进行除油5min，然后水洗烘干，得到洁净表面；(2)将铁合金丝(铁含量为99重量％，丝直径为3mm)在锅体的洁净表面上进行高速电弧喷涂，形成磁性层，高速电弧喷涂条件为：工作气体为氮气，氮气压力为0.5MPa，喷涂电压为42V，喷涂电流为160A；铁合金的喷射速度为420m/s。形成磁性层厚度为0.3mm。(3)将含有20重量％铝粉末的环氧树脂在常温、压力0.5MPa下向磁性层进行湿喷涂，固化后形成厚度为15μm的树脂防锈层。(4)将纳米陶瓷涂料在树脂防锈层的外表面上进行常规的湿喷涂，形成耐磨层，喷涂条件为：以0.6MPa的气压喷涂4s，固化后形成耐磨层厚度为14μm。得到电磁感应加热锅具，测定锅具的电磁感应加热功率，耐腐蚀性能和耐磨性能，结果见表1。对比例2(1)将铝合金锅体((厚度为2.5mm)外表面用50℃的含有氢氧化钠、碳酸钠、三乙醇胺的脱脂液喷淋进行除油5min，然后水洗烘干，得到洁净表面；(2)将铁合金丝(铁含量为99重量％，丝直径为3mm)在锅体的洁净表面上进行高速电弧喷涂，形成磁性层，高速电弧喷涂条件为：工作气体为氮气，氮气压力为0.5MPa，喷涂电压为42V，喷涂电流为160A；铁合金的喷射速度为420m/s。形成磁性层厚度为0.3mm。(3)将步骤(2)得到的磁性层用热浸镀液(含有99.5重量％的铝)在750℃下进行浸镀40s，然后冷却得到金属防锈层，厚度为30μm。(4)将纳米陶瓷涂料在金属防锈层的外表面上进行常规湿喷涂，形成耐磨层，喷涂条件为：以0.6MPa的气压喷涂4s，固化后形成耐磨层厚度为14μm。得到电磁感应加热锅具，测定锅具的电磁感应加热输出功率(其中，输入功率1500W)，耐中性盐雾腐蚀(5％氯化钠溶液，24h喷雾)性能和耐平板磨损性能(2.5kgf载荷，加3M公司的百洁布，且磨损液为5％的洗洁精)，结果见表1。表1编号加热功率/W耐中性盐雾腐蚀/h耐平板磨损/次实施例113701106500实施例214301007000实施例312901309000实施例413801206500对比例11360606000对比例21370706000从实施例、对比例和表1数据可以看出，本发明提供的具有多层结构复合的锅具，可以实现非磁性材质或弱磁性材质锅具的电磁感应加热，并通过多层结构的防锈保护可以更有效地阻挡腐蚀介质浸入磁性层，提高锅具的耐腐蚀和耐磨效果。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。当前第1页1 2 3