本发明属于生活用具领域，更具体地说，尤其涉及一种钛餐具抗陶瓷划伤的处理方法。
背景技术
金属钛优良的生物相容性得到人们广泛的重视，钛关节、钛骨骼固定板、钛血管支架等在人体康复上得到广泛的应用。研究表明，金属钛在人体中呈现生物惰性，与人体不发生过敏反应。因此，金属钛被誉为人类“友好金属”。随着人们生活水平的提高和对健康的高度重视，人们越来越注重餐具的安全性。瓷碗容易摔坏，并且在陶瓷的烧结和着色的过程中，会加入一些与人体不很友好的金属或金属氧化物。不锈钢中的ni、cr对人体有着明显的过敏反应。
以筷子为例说明金属钛餐具的重要性。筷子是中华饮食文明的重要标志，是从几千年流传至今的文化财富。筷子的材料由起初的竹、木、骨、瓷、象牙等非金属材料，发展到现在的铜、不锈钢以及钛等金属材料，使得筷子的安全性能在不断的提高，特别是近几年发展起来的金属钛筷子，更体现了材料科学的研究的成果。金属钛筷子不仅具有金属筷子能够使用高温杀菌，能够大幅度减少竹筷子、木筷子中隐藏细菌，同时还具有在使用过程中没有危害人体健康的ni、cr及fe元素与食物及人体接触的危险的特点。在这种背景下，具有无毒、质量轻、强度好，高雅、不易损害优点的钛筷子、钛碗、钛叉子、钛刀子等钛餐具应运而生。
金属钛餐具对人体是一种非常安全的餐具，但是，由于金属钛材料的硬度较低，耐磨性能差，因此，当金属钛餐具与陶瓷碗、陶瓷盘等盛放食物的餐具相互刮擦时，金属钛被磨损，被磨损下来的钛成为细小的金属粉末，粘附在陶瓷碗、陶瓷盘等的表面，形成一条非常明显的痕迹，且很难清洗，严重影响着餐具的美观。为此，发明了一种金属钛餐具抗陶瓷划伤的表面处理方法，能够实现金属钛餐具在使用的过程中，不会被陶瓷划伤，且不会在陶瓷碗、陶瓷盘表面留下划痕。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对上述金属钛餐具抗划伤性能差的不足，提供一种用于金属钛餐具的表面处理方法，以提高金属钛餐具的表面硬度，提高其耐磨性能，实现金属钛餐具与陶瓷摩擦时不被陶瓷划伤，刮擦出粉末，不在陶瓷餐具表面留下划痕。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种金属钛餐具抗划伤的处理方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在550℃～1100℃，通入压力为1pa～5.0×103pa的混合气体，经过0.5h～30h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的抗划伤的复合陶瓷层用抛光或喷砂等方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面，该光亮的复合陶瓷表面不仅具有抗划伤性能，还具有优良的装饰性能。
优选的，所述金属钛餐具材料为工业纯钛、tc4钛合金。
优选的，步骤一中的混合气体为质量纯度均≥99.99%的甲烷（ch4）、氧气（o2）、氮气（n2）、二氧化碳（co2）。
优选的，步骤一中所述的混合气体为甲烷（ch4）、氧气（o2）、氮气（n2）、二氧化碳（co2）四种气体的混合，具体混合成的气体为：ch4+o2(体积比1:1)、ch4+n2(体积比1:1)、ch4+co2(体积比1:1)、co2+n2(体积比1:1)、o2+n2(体积比1:1)、co2+o2(体积比1:1)、ch4+n2+o2(体积比1:1:1)、ch4+co2+o2(体积比1:1:1)、ch4+n2+co2(体积比1:1:1:1)和ch4+n2+o2+co2(体积比1:1:1:1)10种混合气体。
优选的，步骤一中所述的真空条件均为真空度≤1×10-2pa。
优选的，步骤一中所述的金属钛餐具的温度为550℃～1100℃。
优选的，步骤一中所述的混合气体的压力为1pa～5.0×103pa。
优选的，步骤一中所述的混合气体的反应时间为0.5h～30h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明采用混合气体（甲烷（ch4）、乙炔（c2h2）、氧气（o2）、氮气（n2）、二氧化碳（co2）、一氧化碳（co））作为反应气体，能够提供c、n、o、h等四种气体元素，与高温下的钛反应，生成了含有c、n、o、h等四种气体元素的金属钛的复合陶瓷ti（c1-x-y-znxoyhz），该复合陶瓷硬度高，韧性优，具有抗摩擦的性能，不仅提高了金属钛餐具的耐磨性能，而且在陶瓷餐具表面不留痕迹；
2、本发明生成的复合陶瓷ti（c1-x-y-znxoyhz）中，tihz主要富集在复合陶瓷的表层，且呈疏松状，用抛光或喷砂等方法就可方便的去除tihz层，金属钛筷子表面呈现出光亮的复合陶瓷表面。
3、本发明生成的复合陶瓷ti（c1-x-y-znxoyhz）厚度为10.0～70.0μm中，用抛光或喷砂等方法去除tihz疏松层后膜层的厚度为5.0～50.0μm。
4、本发明通过调整金属钛餐具的处理温度和反应气体的成分，通过调控钛筷子表面的硬度，实现调控金属餐具的表面耐磨性能，使陶瓷餐具表面不留下划痕。金属钛餐具表面的硬度可控制在400hv-1230hv之间。
5、经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
实施例1
步骤一、将用ta1工业纯钛制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在550℃，通入压力为5.0×103pa的ch4+o2混合气体（体积比1:1），经过30h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用抛光方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为10.0μm，除去tihz层后的厚度为硬度为5.0μm，表面的硬度为400hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
实施例2
步骤一、将用ta2工业纯钛制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在650℃，通入压力为4.0×103pa的ch4+n2混合气体（体积比1:1），经过28h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用抛光方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为15.3μm，除去tihz层后的厚度为硬度为10.2μm，表面的硬度为520hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
实施例3
步骤一、将用ta2工业纯钛制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在700℃，通入压力为8.0×102pa的ch4+co2混合气体（体积比1:1），经过20h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用抛光方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为18.6μm，除去tihz层后的厚度为硬度为12.5μm，表面的硬度为580hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
实施例4
步骤一、将用ta3工业纯钛制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在750℃，通入压力为5.0×102pa的o2+n2混合气体（体积比1:1），经过18h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用抛光方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为25.4μm，除去tihz层后的厚度为硬度为20.2μm，表面的硬度为625hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
实施例5
步骤一、将用ta2工业纯钛制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在780℃，通入压力为4.0×102pa的o2+co2混合气体（体积比1:1），经过10h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用抛光方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为27.2μm，除去tihz层后的厚度为硬度为23.1μm，表面的硬度为650hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
实施例6
步骤一、将用ta2工业纯钛制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在800℃，通入压力为3.0×102pa的n2+co2混合气体（体积比1:1），经过6h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用喷砂方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为40.5μm，除去tihz层后的厚度为硬度为38.2μm，表面的硬度为700hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
实施例7
步骤一、将用ta2工业纯钛制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在810℃，通入压力为1.0×102pa的ch4+o2+n2混合气体（体积比1:1:1），经过3h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用喷砂方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为38.2μm，除去tihz层后的厚度为硬度为30.3μm，表面的硬度为780hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
实施例8
步骤一、将用tc4钛合金制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在880℃，通入压力为5.0×101pa的ch4+o2+co2混合气体（体积比1:1:1），经过3h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用喷砂方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为47.8μm，除去tihz层后的厚度为硬度为35.0μm，表面的硬度为900hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
实施例9
步骤一、将用tc4钛合金制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在900℃，通入压力为1.0pa的ch4+n2+co2混合气体（体积比1:1:1），经过0.5h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用喷砂方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为20.7μm，除去tihz层后的厚度为硬度为15.2μm，表面的硬度为1050hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
实施例10
步骤一、将用tc4钛合金制成的金属钛餐具在真空条件下加热，保持金属钛餐具的温度在1100℃，通入压力为3.0×102pa的ch4+n2+o2+co2混合气体（体积比1:1:1:1），经过0.5h后，随炉冷却至100℃，在金属钛餐具表面形成了一层抗划伤的复合陶瓷层；
步骤二、将步骤一中所述金属钛餐具表面形成的复合陶瓷层用喷砂方法去除表层的tihz层，可使金属钛餐具表面呈现出光亮的抗划伤的复合陶瓷表面。
金属钛餐具表面复合陶瓷层的总厚度约为70.0μm，除去tihz层后的厚度为硬度为50.0μm，表面的硬度为1230hv。经过处理的钛餐具与陶瓷表面划擦，钛餐具表面完好，陶瓷表面没有划痕。
综述：金属钛餐具在真空环境下，处于高温下的金属钛餐具与通入混合反应气体（甲烷、氧气、氮气、二氧化碳）中的气体元素发生反应，在金属钛餐具的表面生成了ti（c、n、o、h）陶瓷层，该陶瓷层具有大于400hv的硬度。通过调整金属钛筷子的温度和复合气体中各种气体的配比，就可实现金属钛餐具表面硬度的调控。金属钛餐具表面的最高硬度可达1230hv。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。