专利名称：耐磨型无害保健餐、炊、饮具的制作方法
技术领域：
本发明是关于日常生活用的餐、炊、饮具的发明。现在的餐、炊、饮具都在某些方面存在着明显的缺点。如塑料制品耐磨性差，表面易留下划痕而失去光泽；瓷和搪瓷制品易破碎；铁制品易生锈；镀TiN制品价格昂贵且无保健功能；不锈钢和铝制品耐磨性差，而且会产生对人体有害的铬、镍、铝离子，如各种《无机化学》中关于含铬污水的治理的章节所述。
本发明的目的就是要得到各方面性能都较好的餐、炊、饮具，它比现有的餐、炊、饮具都要好。它具有耐蚀不锈、耐磨性高、无害且有多种保健作用、对食物粘性小、成本低等多种优点。
本发明是这样实现的用经过渗硅或经过渗钛或经过钛硅共渗(可用硅钛复合渗代替)热处理的碳钢或铸铁制成餐、炊、饮具。
碳钢和铸铁经渗硅后，会得到硬度达HV950的渗层；经渗钛后，会得到硬度达HV3000的渗层；经钛硅共渗后，会得到硬度达HV2100的渗层。可见，碳钢和铸铁经渗硅、渗钛和钛硅共渗后，可以得到很高硬度的渗层，因而渗层有很高的耐磨性，它不怕一般物质的摩擦，可永远保持表面光亮。因为硬度高，所以其摩擦系数较小，不易粘连食物。渗层中的硅和钛可在表面生成一层TiO2和SiO2保护膜，TiO2对酸、碱、盐有很高耐蚀性，SiO2对酸、稀碱液和盐有很高耐蚀性，所以渗层有很高耐蚀性，可保护基体不生锈、不腐蚀。铁无毒且可增强适血机能，也是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，第二卷》，P138，科学出版社)。钛无毒，可降低血压，增强心肌收缩力和适血机能，提高免疫力(《钛的性质及其应用》，P129--130)。本产品由碳、铁、硅、钛组成，因而本产品无毒害且有多种保健功能。硅、铁、钛可通过溶解和磨损进入食物和饮料中，最终成为离子而起到保健作用。但是TiN、TiC因为性能极为稳定，几乎不会产生钛离子，所以无保健作用。本发明的材料虽渗层较硬，但内部韧性较好，因而不易破碎。本产品用钢或铸铁制成餐、炊、饮具后进行化学热处理即可制得，故成本较低。
本发明最好得到如下的渗层组织渗硅，得到由硅铁化合物组成的渗层；渗钛，得到主要由TiC与钛铁化合物组成的渗层；钛硅共渗，得到由TiC、硅铁化合物或钛铁化合物、硅钛化合物组成的渗层。硅铁化合物有Fe3Si、FeSi、FeSi2、Fe5Si3等几种，钛铁化合物有Fe2Ti、FeTi、FeTi2等几种，硅钛化合物有TiSi、TiSi2、Ti5Si3等几种。
渗钛、渗硅和钛硅共渗相比，渗钛渗速慢，不易得到厚的渗层，因而成本较高，并且其耐热性不够高。渗硅则渗速快，易得到厚的渗层，因而成本低，并且其耐热性较高。但渗硅层的耐碱蚀性比渗钛稍差。而钛硅共渗则综合了渗硅和渗钛的优点，因而是一种较理想的方法。
用硅钛复合渗可以代替钛硅共渗，其所得渗层的性能相同或极相近。
本发明最好用经过渗硅、渗钛或钛硅共渗的低碳钢制造，因为这样就可用低碳钢板直接冲压成餐、炊、饮具，因而工艺简单。
本发明的制造方法是用碳钢及铸铁制成餐、炊、饮具，然后进行渗硅、渗钛或钛硅共渗。渗硅、渗钛及钛硅共渗的具体方法如下1、渗硅在SiCl4＋H2(90％)组成的气体介质中渗硅，温度为950--1000℃。SiCl4在60℃汽化后引人炉内。渗硅时间视渗层要求而定。低碳钢在1000℃渗硅1小时可得约0.381mm渗层。
2、渗钛在钛粉或钛铁粉35--75％＋NH4Cl5％＋20—60％Al2O3组成的混合粉末中渗钛，温度为1050℃，渗钛半小时至数小时，可得0.03-0.09mm渗层。
3、钛硅共渗在100％{40％Al2O3＋60％〔25％Al＋75％(85％TiO2＋15％SiO2))}＋2％NH4Cl组成的粉末混合物中钛硅共渗，温度为1100℃，时间2小时以上。20钢钛硅渗后可得约0.1mm渗层。
本发明克服了现有餐、炊、饮具的缺点，在各方面性能都较好，而且工艺简单，成本较低，其成本较不锈钢、镀TiN制品低许多。它耐蚀不锈、耐磨性高、无害保健、对食物粘性较小。
本发明的具体实施例如下1、20钢和灰铸铁经1000℃渗硅1小时制得的餐、炊、饮具，其渗硅层厚约0.381mm和0.05mm，组织为含硅量30--40％的硅铁化合物，硬度HV900—950。
2、30号钢和球墨铸铁经1050℃半小时渗钛制得的餐、炊、饮具，其渗钛层厚约30um和20um，组织为TiC＋FeTi＋FeTi2，硬度HV950--1000。
3、20钢和灰铸铁经1100℃2小时钛硅共渗制得的餐、炊、饮具，其渗层厚约0.1mm和0.02mm，组织为TiC、Ti5Si3和Fe5Si3，硬度HV1950--2100。
权利要求
1.日常生活用的餐、炊、饮具，其特征在于它是用经过渗硅或经过渗钛或经过钛硅共渗(可用硅钛复合渗代替)热处理的碳钢或铸铁制成。
2.根据权利要求1所述的餐、炊、饮具，其特征在于其渗硅层组织由硅铁化合物组成，其渗钛层组织主要由TiC与钛铁化合物组成，其钛硅共渗层组织由TiC、硅铁化合物或钛铁化合物、硅钛化合物组成。
3.根据权利要求1或2所述的餐、炊、饮具，其特征在于它是用经过渗硅或经过渗钛或经过钛硅共渗的低碳钢制成的。
4.根据权利要求3所述的餐、炊、饮具，其特征在于可用硅钛复合渗代替钛硅共渗来对碳钢或铸铁进行处理。
全文摘要
本发明是关于日常生活用的餐、炊、饮具的发明。现在的餐、炊、饮具都在某些方面存在明显的特点，如不锈钢、铝制品会产生对人体有害的离子且不耐磨；铁制品易生锈；塑料制品耐磨性差；瓷和搪瓷制品易破损；镀TiN制品价格昂贵且无保健作用。本发明用经过渗硅或渗钛或钛硅共渗的碳钢或铸铁制成。它克服了现有餐、炊、饮具的缺点，在各方面性能都较好。它不锈耐蚀，耐磨性高，无害保健，对食物粘性小且成本较低。
文档编号A47J36/02GK1125084SQ9510251
公开日1996年6月26日 申请日期1995年3月12日 优先权日1995年3月12日
发明者赵树增 申请人:赵树增