本发明涉及石墨产品制备领域，具体地涉及一种石墨炊具的制备方法及石墨锅。
背景技术
目前，具有石墨内胆的锅具可以采用电磁加热，由于电磁加热可以使内胆整体发热，因此，可以保证烧制的食物受热均匀且从里往外熟，不仅味道纯正，还能锁住食物本来的养分。另外，电磁加热还具有加热时间短的特点。因此，具有较广的使用前景。
现有的石墨锅具一般是采用石墨粉和粘结剂混合后先压制烧结出块体，再进行机加工处理以制备所需形状的石墨产品。采用上述方法制备周期较长，一般需要4-5个月的时间，成本较高。
因此，需要一种新型的石墨炊具的制备方法，在保证石墨锅具有良好的力学性能和电磁加热效果的前提下，降低生产周期和成本。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术存在的石墨炊具制备工艺复杂、生产周期长、且加工成本高的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种石墨炊具的制备方法，所述石墨炊具的制备方法包括步骤：s1，将石墨粉与粘结剂混合并碾磨得到浆料；s2，采用粉末冶金工艺将所述浆料制备成所需的石墨炊具。
优选地，所述粘结剂为聚乙烯醇或酚醛树脂。
优选地，所述粘结剂的重量与所述石墨粉和粘结剂的总体重量的比值为0.2-0.4。
优选地，所述s2步骤中的粉末冶金工艺包括如下步骤：将经s1步骤处理得到的浆料烘烤成干燥粉末。采用不同型号的筛网对上述的干燥粉末进行筛选和分类。将不同粒径的粉末混合均匀。将上述混合后的粉末填充至热模具中加压并保温，以得到石墨锅具的胚体。将坯体置于真空烧结炉内进行烧结，冷却后得到最终产品。
优选地，所述步骤采用不同型号的筛网对上述的干燥粉末进行筛选和分类具体为：将烘干的粉末在第一筛网、第二筛网、第三筛网以及第四筛网下分别进行筛选以得到四种不同粒径的粉末，其中，所述第一筛网至所述第四筛网的网眼依次增大。
优选地，所述第一筛网至所述第四筛网的型号依次为140-160目、110-130目、70-90目和50-70目。
优选地，所述第一筛网至所述第四筛网的型号依次为150目、120目、80目和60目。
优选地，所述步骤将不同粒径的粉末混合均匀具体为：将四种不同粒径的粉末以设定的配比置于滚动的密闭容器内，并连续翻滚以混合均匀。
优选地，所述设定的配比为：1：1：1：1，所述连续翻滚的时间为10h-24h。
优选地，所述步骤将上述混合后的粉末填充至热模具中加压并保温，其中，热模具的温度为140℃-160℃；加载压力为100t-150t；保温时间为10-20min。
优选地，所述步骤将坯体置于真空烧结炉内进行烧结，烧结温度为1100℃-1400℃；保温时间为2-4天。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种石墨锅，该石墨埚包括锅盖、底部设有电磁加热装置的锅体和能分离地设置在所述锅体内的石墨内胆，其中，所述石墨内胆采用上述的石墨炊具的制备方法制备而成。
优选地，所述石墨内胆的基体的内表面设有不粘涂层；所述石墨内胆基体的外表面设有有机硅树脂涂层，其中，所述石墨内胆基体与所述不粘涂层之间形成有氧化铝中间层。
优选地，所述石墨内胆基体的孔隙率为5％-20％，所述孔隙的平均直径为5-40μm。
本发明提供了一种利用粉末冶金工艺制备石墨炊具的方法，该方法可以有效缩短生产周期，降低生产成本。
附图说明
图1是本发明的石墨炊具的制备方法的原理图；
图2是本发明的一种具体实施方式的石墨炊具的制备方法的流程图；
图3是本发明的一种方式的石墨锅的结构示意图。
附图标记说明
100不粘涂层200氧化铝中间层
300石墨内胆400有机硅树脂涂层
具体实施方式
本发明提供了一种石墨炊具的制备方法，该石墨炊具的制备方法包括步骤：s1，将石墨粉与粘结剂混合并碾磨得到浆料；和s2，采用粉末冶金工艺将所述浆料制备成所需的石墨炊具。优选地，粘结剂为聚乙烯醇或酚醛树脂。粘结剂的重量与所述石墨粉和粘结剂的总体重量的比值为0.2-0.4。
本发明的石墨炊具采用了粉末冶金工艺制备而成。具体地，本发明以石墨粉和单一粘结剂为原料，且包括如下制备步骤：干燥：将经s1步骤处理得到的浆料烘烤成干燥粉末；筛粒：采用不同型号的筛网对上述的干燥粉末进行筛选和分类；混料：将不同粒径的粉末混合均匀；热压成型：将上述混合后的粉末填充至热模具中加压并保温，以得到石墨锅具的胚体；高温烧结：将坯体置于真空烧结炉内进行烧结；以及随炉冷却至室温后得到最终产品。
为了提高压制胚体的致密性，首先：将烘干的粉末在第一筛网、第二筛网、第三筛网以及第四筛网下分别进行筛选以得到四种不同粒径的粉末，其中，所述第一筛网至所述第四筛网的网眼依次增大。之后，将四种不同粒径的粉末以设定的配比置于滚动的密闭容器内，并连续翻滚以混合均匀。
为了确保胚体材料具备一定的流动性以保证良好的压型，采用热压成型。
另外，为了确保粘结剂与石墨粉之间反应充分，将胚体至于真空烧结炉内进行高温烧结。
下面对本发明的石墨炊具的制备过程进行说明。
实施例1
(一)将石墨粉(粒度200目)和粘接剂聚乙烯醇按一定比例(重量比为20％)混合，在球磨罐中球磨5小时形成浆料。
(二)将球磨后的浆料在100℃的烘烤炉中烘烤，保温10min。
(三)将烘干的粉末在分别在140目、110目、70目和50目的筛网下进行筛选和分类存放，得到相应的四种粒径的均匀细小的石墨和粘结剂的混合粉末。
(四)将所述四种粒径的混合粉末以1：1：1：1的配比，置于大容积的密闭容器内，通过滚动装置将其内部的粉末连续翻滚10h，确保不同粒径的四种粉末混合均匀。
(五)将上述混合均匀的粉末充入加热至140℃的模具中，加载100t的压力，保温时间10min，制备出所需的胚体炊具。
(六)将胚体炊具置于真空烧结炉内(10～10-2pa)，逐渐升温至1100℃进行烧结，保温时间为2天。
(七)随炉缓慢冷却至室温，得到所需的石墨炊具。
实施例2
(一)将石墨粉(粒度300目)和粘接剂聚乙烯醇按一定比例(重量比为25％)混合，在球磨罐中球磨7小时得到浆料。
(二)将球磨后的浆料在120℃的烘烤炉中烘烤，保温10min。
(三)将烘干的粉末在分别在150目、120目、80目和60目的筛网下进行筛选和分类存放，得到相应的四种粒径的均匀细小的石墨和粘结剂的混合粉末。
(四)将所述四种粒径的混合粉末以1：1：1：1的配比，置于大容积的密闭容器内，通过滚动装置将其内部的粉末连续翻滚16h，确保不同粒径的四种粉末混合均匀。
(五)将上述混合均匀的粉末充入加热至150℃的模具中，加载120t的压力，保温时间15min，制备出所需的胚体炊具。
(六)将胚体炊具置于真空烧结炉内(10～10-2pa)，逐渐升温至1200℃进行烧结，保温时间为3天。
(七)随炉缓慢冷却至室温，得到所需的石墨炊具。
实施例3
(一)将石墨粉(粒度400目)和粘接剂酚醛树脂按一定比例(重量比为40％)混合，在球磨罐中球磨10小时得到浆料。
(二)将球磨后的浆料在150℃的烘烤炉中烘烤，保温20min。
(三)将烘干的粉末在分别在160目、130目、90目和70目的筛网下进行筛选和分类存放，得到相应的四种粒径的均匀细小的石墨和粘结剂的混合粉末。
(四)将所述四种粒径的混合粉末以1：1：1：1的配比，置于大容积的密闭容器内，通过滚动装置将其内部的粉末连续翻滚24h，确保不同粒径的四种粉末混合均匀。
(五)将上述混合均匀的粉末充入加热至160℃的模具中，加载150t的压力，保温时间20min，制备出所需的胚体炊具。
(六)将胚体炊具置于真空烧结炉内(10～10-2pa)，逐渐升温至1400℃进行烧结，保温时间为4天。
(七)随炉缓慢冷却至室温，得到所需的石墨炊具。
本发明还提供了一种石墨锅，包括锅盖、底部设有电磁加热装置的锅体和能分离地设置在锅体内的石墨内胆。石墨内胆的基体为采用上述的石墨炊具的制备方法制备而成。
石墨内胆300的基体的内表面设有不粘涂层100。石墨内胆300基体的外表面设有有机硅树脂涂层400，其中，石墨内胆基体与不粘涂层之间形成有氧化铝中间层200。在这种情况下，氧化铝中间层200硬度高、耐磨性好且具有微观空隙，因此适合不粘涂层100的沉积。氧化铝中间层200即可以很好地附着在石墨基体300上，又可以作为不粘涂层100的沉积基础，克服了在石墨基体300表面直接沉积不粘涂层100所导致的不粘涂层硬度低、耐磨性差以及附着力不够等缺陷。
此外，石墨内胆基体的孔隙率为5％-20％，孔隙的平均直径为5-40μm。通过控制石墨内胆基体内部的孔隙率及平均孔径的大小，可以确保石墨内胆的各部位均可在线圈的作用下进行持续的电磁加热。此外，由于上述工艺制备的石墨内胆可以具备一定的孔隙率，即，在石墨内胆的基体内部形成有较多密闭的独立空腔，这些空腔可以对石墨内胆内部热量的散失和传递产生一定的阻挡作用。由此，确保了石墨内胆的电磁加热及蓄热性能。此外，之所以将孔隙率控制在5％-20％这一范围内，是为了平衡石墨内胆的蓄热性能和电磁加热效果。因为如果孔隙率太低，石墨内胆蓄热性能会明显下降，而如果孔隙率过高，则石墨内胆的电磁加热效果会变差。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明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，本发明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发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。