容器体和烹饪器具的制作方法

[0001]
本申请属于烹饪器具技术领域，具体涉及一种容器体和烹饪器具。


背景技术：

[0002]
铁锅由于材质健康，特别是中国人的传统观念，而被广泛使用。但是普通的铁锅具有容易被氧化，易生锈等缺点。
[0003]
目前，市场上具有一定防锈能力的铁锅的工艺过程主要包括：将锅身进行净化处理、氮化处理及氧化处理，从而达到一定的抗点蚀防锈/防腐能力。但是，对于钢板或者复合钢板的铁锅来说，上面这种工艺形成的防锈结构依然具有容易出现点蚀、防锈效果较差的缺点。
[0004]
由此可见，上述烹饪器具中的防锈结构仍有改善的空间。鉴于此，特提出本申请。


技术实现要素：

[0005]
本申请的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷或至少部分地解决上述现有技术存在的技术问题而提供一种容器体和烹饪器具，其结构简单，抗点蚀防锈性能好，可以防止制品的氧化生锈，能够提高消费者的实际使用感受。
[0006]
为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
[0007]
根据本申请的一个方面，提供一种容器体，包括：
[0008]
基体；
[0009]
形成在所述基体内表面的过渡层；以及，
[0010]
形成在所述过渡层表面的防锈处理层；
[0011]
其中，所述过渡层的材料为铁基单质或化合物，且所述过渡层的孔隙率为≤10％。
[0012]
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的材料为纯铁，或者为铁合金，或者为纯铁和铁合金的任意比混合；
[0013]
所述过渡层的孔隙率为0.1～10％。
[0014]
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的孔隙率为0.5～8％，进一步可以为0.5～5％，进一步可以为1～5％。
[0015]
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的材料为纯铁；进一步，所述过渡层的孔隙率为0.1～10％。
[0016]
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的材料为铁合金；进一步，所述过渡层的孔隙率为0.1～10％。
[0017]
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的材料为铸铁；进一步，所述过渡层的孔隙率为0.1～10％。
[0018]
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的材料为纯铁和铁合金的任意比混合，且所述过渡层的孔隙率为0.5～5％。
[0019]
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的材料为粉末状或者丝材；
[0020]
所述粉末状的材料的粒度为30～1000目；
[0021]
和/或，所述丝材的直径为0.5～5mm。
[0022]
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的厚度为10～500μm。
[0023]
在一种可能的实现方式中，所述过渡层的厚度为50～250μm。
[0024]
在一种可能的实现方式中，所述基体的厚度为0.5～5mm。
[0025]
在一种可能的实现方式中，所述基体为至少两层结构的复合板材，位于所述基体内表面的为碳钢层。
[0026]
在一种可能的实现方式中，所述基体至少包括一层铝/铝合金层，或铜/铜合金层。
[0027]
在一种可能的实现方式中，所述防锈处理层的厚度为0.5～50μm。
[0028]
根据本申请的另一个方面，提供一种烹饪器具，包括如上所述的容器体。
[0029]
在一种可能的实现方式中，所述烹饪器具包括不锈炒锅、不锈煎锅、不锈平底锅、不锈高压锅、不锈电饭煲或不锈电压力锅中的至少一种。
[0030]
与现有技术相比，本申请提供的技术方案可以达到如下有益效果：
[0031]
本申请提供的容器体包括基体、设置在基体内表面的过渡层以及设置在过渡层表面的防锈处理层，其中，过渡层的材料为铁基单质或化合物，过渡层可以为铸铁层或仿铸铁层，该过渡层的孔隙率≤10％。一方面，该过滤层具有孔隙，可以使过渡层形成表面交错结构，即表面孔隙或某些游离态元素与基体材料会形成交错结构，这种交错结构在出现耐腐蚀的过程中，不会出现大阴极小阳极而导致出现点蚀的现象，提升了抗点蚀效果，另外，这种交错结构中的细小间隙能够吸附油脂，起到二次防锈作用，进而达到抗点蚀的效果，也就是，该过渡层可以达到与现有的铸铁真不锈相同或类似的抗点蚀原理，提升了抗点蚀防锈效果；另一方面，将过渡层的孔隙率设为10％以下，可以降低膜层的厚度和提升膜层的强度，避免因孔隙率过大，当耐蚀性要求一定时，孔隙率越大所需求的膜层厚度越高，导致成本越高的问题。
[0032]
因此，本申请提供的容器体具有优异的耐蚀性能，抗点蚀防锈效果好。本申请提供的烹饪器具包括上述的容器体，因而至少具有与所述容器体相同的优势，在此不再赘述。
[0033]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0034]
图1为本申请一实施例提供的烹饪器具的结构示意图。
[0035]
附图标记：
[0036]
100-基体；200-过渡层；300-防锈处理层。
[0037]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
[0038]
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合本申请实施例中的附图，对本申请的技术方案进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例
的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0039]
需要说明的是，本文中使用的术语“和/或”或者“/”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
[0040]
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个单元连接在另一个单元“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个单元“上”或者“下”，也可以通过中间单元间接连接在另一个单元“上”或者“下”。
[0041]
在一种具体实施例中，下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步地详细描述。
[0042]
本申请一实施例提供一种烹饪器具，包括容器体。
[0043]
具体地，该烹饪器具可以为各种常用的煮食设备，烹饪器具可以包括容器体，还可以包括盖体。示例性的，烹饪器具可以为不锈炒锅，可以为不锈煎锅，可以为不锈平底锅，可以为不锈电饭煲，可以为不锈高压锅，可以为不锈电压力锅，可以为不锈烤盘等。
[0044]
为了简化，本申请实施例以不锈炒锅或不锈煎锅为例对所述容器体和烹饪器具做具体阐述。
[0045]
请参照附图1所示，本申请一实施例提供了一种容器体，包括：
[0046]
基体100；
[0047]
形成在基体100内表面的过渡层200；以及，
[0048]
形成在过渡层200上表面的防锈处理层300；
[0049]
其中，过渡层的材料为铁基单质或化合物，且过渡层的孔隙率为≤10％。
[0050]
上述容器体中，过渡层的材料为铁基单质或化合物，即过渡层可以为铁基过渡层，铁基过渡层可以理解为以铁元素为主体材料制成的过渡层。过渡层的孔隙率为≤10％，即过渡层的孔隙率大于0且小于等于10％，典型但非限制性的，孔隙率例如可以为0.1％、0.2％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.3％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.8％、7％、7.6％、7.8％、8％、8.6％、9％、9.5％、10％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
[0051]
从本领域技术人员理解，材料的孔隙率是指，材料中孔隙的体积占材料总体积的百分率。在本申请中，过渡层的孔隙率是指，过渡层中所有孔隙的体积与过渡层的总体积之比，可以表示为体积％。通过对过渡层的孔隙率的控制，能够改善烹饪器具的耐腐蚀性能，尤其是过渡层的孔隙率在优选的≤10％时，最终得到的烹饪器具能够兼顾耐蚀性优异和轻质的优势。
[0052]
当膜层孔隙率大于10％时，一方面膜层的强度会降低，导致使用过程中容易被金属铲如铁铲铲掉，另一方面孔隙率大，当耐蚀性要求一定时，孔隙率越大的膜层厚度越高，导致成本越高，越厚重。
[0053]
本申请的上述烹饪器具，包括依次层叠的基材100、过渡层200和防锈处理层300，其通过在基材100内表面设置铁基单质或化合物的过渡层，并通过控制过渡层200的孔隙率，使得在烹饪器具的内表面的过渡层200的结构和性能与铸铁相似，进行能够达到与铸铁相同或类似的抗点蚀原理的功效。详细来讲讲，铸铁的抗点蚀原理为：铸铁材质的化学成分
中一方面含有大量的游离的c(碳)、si(硅)；另外一方面，铸铁具有大量渗碳体，在氮化氧化过程中(高温，580℃以上)，铸铁中的渗碳体也会析出部分游离的c(碳)。在对铸铁表面进行防锈处理，大量游离的c、si化学性质很稳定，即便在后续的防锈处理中也不发生化学反应，从而在表面形成多点c、si位的交错结构，而不会与电解质反应从而形成点蚀的条件；这与在表面形成很多孔隙，而不会与电解质反应从而形成点蚀的条件类似。比如，防锈处理采用氮化或氮化氧化处理，在进行防锈处理的过程中大量游离的c、si不与n(氮)反应，而在表面形成多点c、si位的交错结构。这样，一旦腐蚀的情况产生，表面形成多点c、si位的交错结构不会与电解质反应，从而不会出现大阴极小阳极而导致出现点蚀。另外，在家庭使用时，铸铁由于其表面交错结构，c、si与铁基合金的细小间隙会吸附油脂，能起到二次防锈作用。
[0054]
基于此，本申请设置的过渡层200的孔隙具有与铸铁表面形成的c、si位的交错结构相同的特性，即是这些孔隙存在的地方不会与电解质反应，从而不会出现大阴极小阳极而导致出现点蚀的现象，提升了抗点蚀效果。另外，过渡层200的孔隙能够吸附油脂，起到二次防锈作用，进而达到抗点蚀的效果。也就是，该过渡层200可以达到与现有的铸铁真不锈相同或类似的抗点蚀原理，提升了抗点蚀防锈效果。此外，将过渡层200的孔隙率设为10％以下，可以降低膜层的厚度和提升膜层的强度，避免因孔隙率过大，当耐蚀性要求一定时，孔隙率越大所需求的膜层厚度越高，导致成本越高的问题。
[0055]
具体地，在一些实施方式中，上述为铁基单质或化合物的过渡层具体为铸铁。
[0056]
本领域技术人员理解，铸铁是主要由铁、碳和硅组成的合金的总称，其中，碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素，铸铁的含碳量可以在2％以上。为了使过渡层的耐蚀性更优异，可以优化铸铁的具体类型。在一些实施方式中，铸铁可以包括灰口铸铁、白口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁或蠕墨铸铁中的至少一种；例如，铸铁可以为灰口铸铁，可以为白口铸铁，可以为球墨铸铁等。优选地，铸铁为灰口铸铁，由此，有助于进一步提升容器体的耐蚀性。
[0057]
当过渡层的材料为铸铁时，其抗点蚀原理与前述铸铁真不锈铁锅相同。也就是，铸铁表层形成类似铁基合金(铸铁本体)与游离态c、si均匀交错结构。这样，在耐腐蚀过程中，一旦腐蚀的情况产生，也不会出现大阴极小阳极而导致出现点蚀。另外，在家庭使用时，铸铁由于其表面均匀交错结构，c、si与铁基合金的细小间隙会吸附油脂，能起到二次防锈作用。
[0058]
具体地，在另外一些实施方式中，上述为铁基单质或化合物为纯铁或铁合金或纯铁和铁合金的任意比混合，所述过渡层的孔隙率为0.1～10％，进一步可以为0.5～5％。
[0059]
具体地，在一些实施例方式中，所述过渡层的材料可以为纯铁。
[0060]
具体地，在一些实施方式中，所述过渡层的材料可以为铁合金。
[0061]
具体地，在一些实施方式中，所述过渡层的材料可以为纯铁和铁合金的任意比混合。需要说明的是，当过渡层的材质包括纯铁和铁合金任意混合形成的混合物时，各成分按照任意比例混合均可；也就是说，当包括纯铁和铁合金的混合物时，对于纯铁和铁合金可以为任意比例混合均不会影响烹饪器具的性能，其具体比例或含量不作特殊限制，可由本领域技术人员根据实际情况进行调控。
[0062]
当过渡层的材质为纯铁或铁基合金类时，其抗点蚀原理与现有的铸铁类似，只是将现有铸铁中的游离态c、si换成孔隙，利用表面孔隙与纯铁或铁基合金的交错结构，达到
与现有铸铁类似的抗点蚀原理，提高了耐蚀性。
[0063]
具体地，当过渡层的材料为纯铁或铁合金时，过渡层的孔隙率为0.1～10％，进一步可以为0.5～8％，进一步可以为0.5～5％。典型但非限制性的，孔隙率例如可以为0.1％、0.2％、0.5％、0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.8％、7％、7.6％、8％、9％、10％以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。该过渡层，当孔隙率小于0.1％时，由于表面孔隙与纯铁或铁基合金交错面积较小，易形成大阴极小阳极腐蚀结构而形成点蚀；而当过渡层孔隙率大于10％时，一方面膜层强度降低，导致使用过程中易被金属铲如铁铲铲掉，从而防锈的寿命降低。此外孔隙率大，当耐蚀性要求一定时，孔隙率越大的膜层其厚度越高，导致成本越高，较厚重。
[0064]
在一些实施方式中，所述过渡层的材料的形态可以为粉末，也可以为丝材，即过渡层的材质可根据不同工艺需求，可为粉末或丝材两种原材料类型。
[0065]
当过渡层的材料为粉末状时，粉末的粒度可以为30～1000目，优选为50～600目，进一步可以为200-320目、400～500目、或40～280目；进一步可以为100～300目，进一步可以为60～120目；典型但非限制性的，粉末的粒度例如可以为30目、40目、50目、60目、80目、100目、120目、150目、180目、200目、250目、280目、300目、500目、600目、800目、1000目以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
[0066]
通过采用适宜粒径的粉末状原材料，可以降低成本，还可以提升过渡层与基体的结合力。一方面，若粉末的粒度小于30目，颗粒较大，为满足膜层与基体的结合力，所需要的工艺越苛刻，工艺成本越高，若粉末的粒度大于1000目，颗粒较小，则制粉的成本较高。另一方面，从制备工艺的角度来看，当颗粒较大时，需要较大热量才能将颗粒熔融，当同样的外部热量，颗粒越大，熔融程度越低，同样的主气条件下，膜层孔隙率越大，膜层强度越低；而当颗粒粒径小于30目时，粒径尺寸较大，膜层孔隙率较大，导致膜层强度较低；而当粉末的粒度大于1000目时，颗粒尺寸较小，颗粒熔融程度较大，所形成的涂层的应力较大，可能会导致涂层自然崩裂。
[0067]
当过渡层的材料为丝材时，丝材的直径可以为0.5～5mm，进一步可以为1～4mm，进一步可以为2～3mm；典型但非限制性的，丝材的直径例如可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.2mm、3.8mm、4mm、5mm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
[0068]
可以理解，同样的，通过采用适宜直径的丝材状的原材料，可以降低成本，还可以提升过渡层与基体的结合力。一方面，当丝材直径小于0.5mm时，制丝成本较高；另一方面，当直径大于5.0mm时，为满足膜层与基体的结合力，所需要的工艺越苛刻，工艺成本越高。
[0069]
在一些实施方式中，所述过渡层的厚度为10～500μm，优选的可以为20～300μm、50～250μm、50～180μm、180～250μm或50～450μm；典型但非限制性的，过渡层的厚度例如可以为10μm、20μm、40μm、50μm、60μm、80μm、100μm、150μm、180μm、200μm、220μm、250μm、280μm、300μm、350μm、360μm、400μm、420μm、450μm、500μm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。该过渡层，当厚度小于10μm时，过渡层太薄，当腐蚀发生时，容易渗透到基体中而产生点蚀，降低了耐蚀性；当厚度大于500μm时，过渡层过厚，成本较高，性能无明显提升。
[0070]
在一些实施方式中，前述过渡层可以通过热喷涂、冷喷涂、粉末冶金、固相烧结等工艺方法，将喷涂材料喷涂在基体表面，形成过渡层。
[0071]
在一些实施方式中，在基体表面形成的过渡层，再经过常规防锈处理，如，常规氮
化氧化、磷化、氧化或喷涂防锈漆等后处理后，形成防锈处理层，其抗点蚀原理与现有铸铁真不锈相当。应理解，防锈处理层设置在过渡层远离基体的一侧表面。
[0072]
在一些实施方式中，所述防锈处理层的厚度为0.5～50μm，优选为5～40μm，进一步可以为5～20μm，进一步可以为10～40μm；典型但非限制性的，防锈处理层的厚度例如可以为0.5μm、1μm、2μm、5μm、8μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
[0073]
通过控制防锈处理层的厚度在适宜的范围内，有助于更好的保护过渡层和基体，有助于降低成本和减轻重量，能够使容器体具有良好的膜层强度和耐蚀性等。
[0074]
根据上文描述，该容器体中，由于过渡层的设置提升了抗点蚀防锈性能，使得而基体的材质可以具有更多的选择，丰富了基体的材质的选择多样性，并不限于现有铸铁材质。在其中的一些实施例中，基材也可以为钢板材质；当然也可以是多层钢板复核，本申请实施例对于基体的具体层数不作限定。
[0075]
在其它一些实施方式中，基体也可为至少两层结构的复合板材，位于所述基体内表面的为碳钢层。也就是，基体内表面的为碳钢层为了满足国内消费者需要使用铁锅的要求即可，而基体远离内表面的板材可以根据需要随意选择如不锈钢、钛、钛合金、铝、铝合金、铜或铜合金中等金属材质，甚至是陶瓷、石墨等材质。
[0076]
更为优选地，从成本的方面考虑，在碳钢层远离基体内表面的下方复合比碳钢便宜的板材。
[0077]
更为优选地，为了减轻锅体重量，满足轻质铁锅，方便消费者颠锅、移动的需求，在碳钢层远离基体内表面的下方复合轻质的板材，如铝板层和/或铝合金板层。
[0078]
更为优选地，为了满足受热快，传热均匀来考虑，在碳钢层远离基体内表面的下方复合热导性好的板材，如铝板层和/或铝合金层、铜板层和/或铜合金层。
[0079]
更为优选地，为了满足锅体外表面好看或其它需求，在碳钢层远离基体内表面的下方复合不锈钢板层、铜板层和/或铜合金层等。
[0080]
在一些实施方式中，基体的厚度可以为0.5～5mm，优选为0.5～3mm，进一步可以为1～3mm，进一步可以为2～4mm；典型但非限制性的，基体的厚度例如可以为0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
[0081]
通过控制基体的厚度在适宜的范围内，有助于降低成本和减轻重量，能够使容器体具有良好的强度。比如，当基体的厚度低于0.5mm时，不锈锅体(锅身)的强度较低，使用过程中容易变形；而当基体的厚度高于5mm时，不锈锅体的重量较重，且成本高，不能很好的满足家庭消费者的要求。
[0082]
本领域技术人员可以理解，不管锅体采用何种基体材料，为了满足消费者使用铁锅的消费观念，在与食物接触的内表面为铁质即可。且本申请的上述的防锈处理方式，在基体内表面依次形成上述的过渡层和防锈处理层，即可满足在使用时的抗点蚀防锈功能。其抗点蚀防锈原理及效果如上文所述，在此不再赘述。特别需要强调的是，本申请的烹饪器具是在内表面通过控制过渡层的材质及孔隙率，从而在起内表面形成防铸铁结构，以达到抗点蚀的防锈目的。因此，本申请的烹饪器具并不需要限定锅体基材；而无需像现有的铸铁防锈铁锅一样，要求其基材必须为铸铁材质，从而导致锅体偏重。也就是说，本申请的烹饪器
具不但能够实现好的抗点蚀的防锈性能，也同时可以根据需要改变基材而降低锅体重量，满足便于锅体轻质便于移动、颠勺等效果。而不像现有的铸铁防锈铁锅那样只能满足抗点蚀的防锈性能而无法减少锅体重量。
[0083]
综合以上描述可知，本申请实施例提供的烹饪器具，相比于现有的整个锅身都采用铸铁材质的铸铁真不锈锅体，在基体表面设置铸铁层或者仿铸铁层可以降低整个烹饪器具的重量。即，本申请提供的烹饪器具，与现有的铸铁真不锈产品相比，可以达到与现有的铸铁真不锈产品相当的无点蚀(耐蚀性优异)的效果，同时又比现有的铸铁真不锈产品重量轻，从而达到减少材料重量和降低成本的目的，提高消费者的实际使用感受。
[0084]
为了进一步说明本申请的烹饪器具的抗点蚀防锈性能，在如下表格中列举了在一些具体的实施方式，对上述烹饪器具进行耐盐雾腐蚀性和耐盐水腐蚀性测试；
[0085]
同时采用同样的方法对现有的钢板不锈铁锅(作为对比例1)和铸铁不锈铁锅(作为对比例2)进行测试，其基材及所有处理同本申请的具体实施例，区别仅在于没有过渡层。测试结果如表1所示。
[0086]
表1
[0087]
[0088][0089]
以上可以看出，本申请实施例提供的烹饪器具相对于对比例的烹饪器具，整体而言，具有更好的耐蚀性，抗点蚀防锈性能更优异。并且，从本申请的实施例整体来看，孔隙率对于抗点蚀防锈性能的影响最大，只有满足铁基过渡层的孔隙率控制在10％以下，所得到的烹饪器具的抗点蚀防锈性能才更优异。其次，在相同的孔隙率条件下，过渡层的厚度越大耐蚀性越高，而在本申请范围内的过渡层的材料成分的影响不大。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。