专利名称：耐磨型无害保健餐、炊、饮具的制作方法
现在的餐、炊、饮具、大部分都存在着明显的缺点，如不锈钢、铝制品会产生对人体有害的铬、镍、铝离子，瓷和搪瓷制品易破损，铁制品易生锈，塑料制品耐磨性较差。比较好的是表面镀覆TiN的制品，它耐磨、耐蚀、不锈、无害、不易破损，但是它没有保健功能并且价格也较贵。可见，现有餐、炊、饮具的综合性能还不太好，尚不能满足人们高层次的要求。
本发明的目的就是要得到一种比现有餐、炊、饮具更好的，综合性能优异的耐磨、耐蚀、不锈、无害、不易破损，对食物粘性小、有多种保健功能且成本适中的餐、炊、饮具。
本发明的目的可采用两种方法实现，方法如下1、用经过渗钛热处理的，表面渗层组织由TiC和钛铁化合物(Fe2Ti、FeTi、FeTi2)组成的低碳钢制成餐、炊、饮具。
2、用经过钛硅共渗热处理的，表面渗层组织由TiC、硅铁化合物、硅钛化合物组成的低碳钢制成餐、炊、饮具。
得到上述渗层组织，是保证餐、炊、饮具的优异性能的关键。TiC、钛铁化合物、硅铁化合物和钛硅化合物都不会生锈，所以由它们组成的渗层也就不会生锈。TiC、钛铁化合物、钛硅化合物的硬度都很高，尤其是TiC的硬度高达HV3000以上。它们的存在使渗层有很高的硬度和很好的耐磨性。并且因为硬度很高，所以渗层的摩擦系数很小，对食物的粘性就小，不易粘连食物。铁无毒，可增强造血机能，也是生物体内许多氧化还原体系所必需的(《109种化学元素浅释》，P123，化学工业出版社)。硅无毒，可促进骨骼生长，防止关节炎和动脉硬化，降低心血管疾病发病率(《无机化学丛书，第三卷》，P138，科学出版社)。钛无毒，可降低血压，增强心肌收缩力，增强适血机能(《钛的性质及其应用》P129-130，高等教育出版社)。可见铁、钛、硅都是无毒而有保健作用的元素。渗层中的这三种元素可通过溶解和磨损而进入食物和饮料中，起到保健作用。须注意，TiC和TiN性能极稳定，不易产生钛离子，几乎没有保健功能，这就是为什么镀TiN制品没有保健功能的原因了，只有钛铁化合物和钛硅化合物中的钛才容易转变成钛离子，起到保健作用。渗层中含有的钛和硅具有很强的耐蚀性使得整个渗层也具有了很强的耐蚀性。本发明是用韧性较好的金属制成，因而不易破损。本发明生产工艺简单，而且只在钢的表层含有合金元素，因而成本适中，其成本低于不锈钢和表面镀覆TiN制品。
本发明之所以采用低碳钢而不用中、高碳钢，是为了使渗层中多些钛铁化合物和硅铁化合物，以增强其保健功能。
经钛硅共渗的餐、炊、饮具比经渗钛的餐、炊、饮具有更多的保健功能，并且有更高的耐热性，因为硅有保健作用并可提高耐热性。
本发明的制造方法是1、第一种餐、炊、饮具的制造方法①将低碳钢制餐、炊、饮具放入由低碳钛铁75%+萤石15%+NaF4%+盐酸6%(比重1.19)组成的固体粉末中渗钛，温度1000-1200℃，时间根据渗层要求自定。
②将低碳钢制餐、炊、饮具放入真空容器中渗钛。
真空度1×10-2-5×10-3Pa温度900-1050℃钛源海绵钛时间视渗层要求而定。
真空室中放入带隔架的容器，海绵钛与工件尽可能靠近地同置于容器中，但不能彼此相接触。
2、第二种餐、炊、饮具的制造方法。
将低碳钢制餐、炊、饮具放入由98%｛40%Al2O3+60%[25%Al+75%(80%TiO2+20%SiO2)]｝+2%NH4Cl组成的粉末混合物中钛硅共渗，温度1100℃，时间视渗层要求自定。
经上述方法制造的餐、炊、饮具，可保证获得所要求的渗层组织。
本发明最好采用经渗钛或经钛硅共渗的A3钢制作，因A3钢货源充足，渗钛或钛硅共渗的效果也很好。
本发明的优点是1、耐磨损且对食物粘性小。其硬度可达HV2000以上，远高于瓷器的硬度和不锈钢等金属，可达到永远光亮。其对食物的粘性接近于不粘锅。
2、无害且有多种保健功能。本发明具有铁、钛、硅三种元素的保健功能，而又不含任何有害的元素。
3、不锈且耐蚀性高。它含有耐蚀性很强的钛和硅，可保证渗层不生锈，而耐蚀性超过不锈钢。
4、不易破损。它的强韧性与钢没有多大区别，比瓷和搪瓷制品耐破损强的多。
5、成本适中。它的成本低于不锈钢制品和表面镀覆TiN制品。
以下是本发明的具体实施例例1将用A3钢制成的餐具、炊具、饮具放入由低碳钛铁75%+萤石15%+NaF4%+盐酸6%(比重1.19)组成的粉末混合物中渗钛，温度1150℃，时间8小时，得300-500μm渗层，渗层组织为TiC、FeTi和Fe2Ti，渗层硬度HV22000-27000兆帕。
例2将A3钢制成的餐具、炊具、饮具放入由98%｛40%Al2O3+60%[25%Al+75%(80%TiO2+20%SiO2)]｝+2%NH4Cl组成的粉末混合物中钛硅共渗，温度1100℃，时间8小时。得TiC、Fe3Si、TiSi2组成的渗层。
权利要求
1.餐、炊、饮具，其特征在于它所用的材料是经过渗钛热处理的，表面渗层组织由TiC和钛铁化合物(Fe2Ti、FeTi、FeTi2)组成的低碳钢。
2.餐、炊、饮具，其特征在于它所用的材料是经过钛硅共渗热处理的，表面渗层组织由TiC、硅铁化合物和硅钛化合物组成的低碳钢。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的餐、炊、饮具，其特征在于所述低碳钢采用A3钢。
4.根据权利要求1所述的餐、炊、饮具的制造工艺，其特征在于将低碳钢放在由低碳钛铁75%+萤石15%+NaF4%+盐酸6%(比重1.19)组成的固体粉末混合物中渗钛，温度为1000-1200℃，时间视渗层要求而定。然后制成餐、炊、饮具。
5.根据权利要求2所述的餐、炊、饮具的制造工艺，其特征在于将低碳钢放在由98%｛40%Al2O3+60%[25%Al+75%(80%TiO2+20%SiO2)]｝+2%NH4Cl组成的固体粉末混合物中钛硅共渗，温度1100℃，时间视渗层要求而定，然后制成餐、炊、饮具。
全文摘要
本发明涉及餐具、炊具和饮具，本发明的目的是要得到一种比现有餐具、炊具和饮具都好的综合性能优良的餐具、炊具和饮具。本发明由经过渗钛或钛硅共渗热处理的低碳钢制成，其渗层中含有Ti、Si、Fe元素。本发明具有耐磨、不易破损、对食物粘性小、不锈、耐腐蚀性高，有多种保健功能且成本适中的优点。
文档编号A47G21/00GK1107188SQ94107409
公开日1995年8月23日 申请日期1994年7月14日 优先权日1994年7月14日
发明者赵树增 申请人:赵树增