本发明属于家电技术领域，尤其是灶具技术领域。
背景技术：
市场上现有用在家用燃气灶具上的聚能环锅架使用性能都不太理想，其中以采用铸铁材料的聚能环锅架较多，铸铁材料热导率相对较高，同时铸铁材料吸热能力较强，铸铁聚能环锅架的这种特性会影响灶具热效率提升；还有一种采用不锈钢板制作的聚能环锅架，聚能环不锈钢板中间带有保温隔热夹层，这种聚能环锅架隔热性能很好，但制作复杂外观颜值差，成本较高。
技术实现要素：
本发明主要目的在于解决上述问题和不足，首先提供一种隔热保温效果好、美观且成本较低的一种灶具用聚能环锅架以及此聚能环锅架的生产工艺。
为实现上述目的，本发明首先提供了一种灶具用聚能环锅架，其技术方案是：
一种灶具用聚能环锅架，所述聚能环锅架的基体外部涂覆有隔热陶瓷复合涂层。
进一步的，所述隔热陶瓷复合涂层包括与涂覆所述基体外的金属涂层和所述金属涂层外的陶瓷涂层。
进一步的，所述金属涂层为镍-铝合金涂层。
进一步的，所述陶瓷涂层为硅酸锆陶瓷涂层。
进一步的，所述隔热陶瓷复合涂层的厚度为60-80μm。
本发明进一步提供了一种灶具用聚能环锅架的生产工艺，包括如下步骤：
s1.加工铸造聚能环锅架的试样，并对试样的基体表面进行除锈、去油及喷砂粗化表面处理；
s2，将试样预热至200±10℃，用火焰喷枪在基体表面喷涂镍-铝粉形成镍-铝合金涂层；
s3，以氩气和氢气为工作气体，在涂覆有合金涂层的试样表面用等离子喷涂的方式喷涂已制备好的硅酸锆陶瓷粉末；
s4，将试样送到气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度为1300℃-1500℃，烧结气氛为n2，压力为0.2mpa，从而在合金涂层的外层制备硅酸锆陶瓷涂层；
s5，将试样冷却到室温后放置24小时后，抽样检测硅酸锆陶瓷涂层厚度是否在规定的区间范围内，对不在规定范围内的试样，按厚度不同分别进入废样处理或重回步骤s3，减少喷涂量后再次进行等离子喷涂。
进一步的，所述步骤s2，所述镍-铝粉中，铝粉含量为4wt％-10wt％。
进一步的，所述步骤s2中，形成的镍-铝合金涂层厚度为20-30μm。
进一步的，所述硅酸锆陶瓷涂层厚度为35-55μm。
进一步的，步骤s5中，当检测到的超出规定上限的10％时，确定该批试样为废件，进入废件处理流程，当低于规定下限的15％时，该批试样全部重回步骤s3，减少喷涂量后重新进行等离子喷涂。
综上所述，本发明提供的一种灶具用聚能环锅架及加工工艺，与现有技术相比，具有如下优点：硅酸锆的原料广泛易得而且价格便宜，形成的陶瓷或陶瓷涂层热膨胀系统数较小，化学稳定好，耐高温腐蚀，使用镍-铝合金涂层作为陶瓷涂层的底层，可缓解陶瓷层与基体之间由于热膨胀系统不匹配产生的应力，并对基体起到抗氧化腐蚀的作用，使陶瓷层与基体可紧密结合，有效防止涂层脱落。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
本发明提供了一种灶具用聚能环锅架，聚能环锅架的基体外部涂覆有隔热陶瓷复合涂层，复合涂层厚度为60-80μm，包括与涂覆基体外的金属涂层和金属涂层外的陶瓷涂层。在本发明中，金属涂层为镍-铝合金涂层，陶瓷涂层为硅酸锆zrsio4陶瓷涂层。
本发明进一步提供了灶具用聚能环锅架的生产工艺，进一步的，是在普通铸造基体上涂覆隔热陶瓷复合涂层生产聚能环锅架上的生产工艺，包括如下步骤：
s1.加工铸造聚能环锅架的试样，为提高涂层与基体之间的吸附力，防腐止涂层局部剥离脱落，在喷涂前需对基体表面进行预处理，用热喷涂预处理的常规方法并对试样的基体表面进行除锈、去油处理及喷砂粗化表面处理。
s2，做好表面处理以后的试样预热至200±10℃，用火焰喷枪，通常采用氧-乙炔火焰喷枪在基体的喷砂处理后的表面上喷涂镍基金属粉，从而在试样表面形成镍基合金涂层，在本发明中，镍基金属粉主要成份为镍-铝ni-al金属粉，其中，当镍-铝ni-al金属粉中，镍ni粉含量较高时，铝al粉含量为4wt％-10wt％，最佳为5wt％-7wt％，或当镍ni粉中还含有少量其他金属粉时，如钴co、镁mg等，铝al粉含量为8.7％时，可提高基体的抗氧化性，并有利于与陶瓷层的结合，提高陶瓷涂层的附着力。控制喷涂过程中的镍-铝ni-al金属粉用量，使形成的镍-铝ni-al合金涂层的厚度20-30μm，可起到有效的抗氧化腐蚀作用，同时可使合金涂层与陶瓷层与基体紧密结合。
s3，将喷涂有合金涂层的试样直接进行陶瓷涂层的加工，以氩气为工作气体，必要时，也可以选择氩气和氢气的混合气体作为工作气体，在涂覆有合金涂层的试样表面用离子喷涂的方式喷涂已制备好的陶瓷粉末。离子喷枪的出粉口与基体表面垂直，保持80-120mm的喷涂距离，向基体表面均匀喷涂硅酸锆zrsio4陶瓷粉末。
试样在完成合金涂层后直接进行陶瓷粉末喷涂，可充分利用试样在进行合金涂层时的残余温度，再在合金涂层的表面再次复加陶瓷涂层，可节约能源，缩短加工周期。离子喷涂设备为自动喷涂系统，包括控制装置，控制装置中预存不同聚能环锅架需喷涂的部位、表面积、涂层厚度的相关参数，以及相应的陶瓷粉用量，在本发明中，陶瓷涂层的厚度为35-55μm。同样的，步骤s2中，镍-铝ni-al合金喷涂时，与火焰喷枪配套的控制装置中，可根据需喷涂的表面积，控制镍-铝ni-al金属粉的用量，从而达到相应的涂层厚度。
在进行陶瓷涂层喷涂时，本发明选用的为硅酸锆zrsio4粉末，硅酸锆zrsio4为常用的陶瓷材料，热膨胀系统数小，化学稳定性，耐高温腐蚀，价格便宜，而且，本发明采用离子喷涂，硅酸锆zrsio4分解成的sio2和zro2由于界面反应，可有效阻止氧化锆zro2的晶型变化，无需添加稳定剂，并且，当进行烧结处理时，分解成的sio2和zro2在1200℃以上的温度进行热处理时，又会很快的转变成硅酸锆zrsio4涂层，从而使产品最终的成型效果好。
为使得陶瓷涂层的热导率进一步降低，在硅酸锆zrsio4粉末中可添加一定量氧化铝al2o3粉末，如，添加8.7wt％的al2o3粉末，可使形成的陶瓷涂层的密度更高，孔隙率更低，热膨胀系数小，经实验验证，热扩散系统及热导率均降低10％。
s4，将制备好的试样送到气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度为1200℃-1500℃，烧结气氛为n2，压力为0.2mpa，烧结时间为1.5h-2h,从而在合金涂层的外层制备硅酸锆zrsio4陶瓷涂层，从而在聚能环锅体的表面涂覆硅酸锆zrsio4/镍-铝ni-al复合陶瓷涂层。虽然复合涂层越厚，尤其是硅酸锆zrsio4涂层越厚，隔热效果越好，但为考虑成本、产品总体重量，要大量实验验证，当复合陶瓷涂层的总体厚度为60-80μm时，尤其是陶瓷涂层的厚度不超过50-55μm时，其隔热效果、重量、吸附效果及成本最佳。
s5，在实际生产过程中，在聚能环锅体上进行复合陶瓷涂层的涂覆操作时，为多个产品同时进行生产加工，为控制产品质量，需对涂覆后的试样进行抽样检测，确定本批产品的加工符合操作规范中要求的涂层厚度，将烧结结束的试样冷却到室温后放置24小时，在本批产品中按规定进行抽样检测硅酸锆zrsio4陶瓷涂层厚度是否在规定的区间范围内，对不在规定范围内的试样，按厚度不同分别进行废样处理或重回步骤s3，减少喷涂量后再次进行等离子喷涂。
进一步的，当抽样检测到基体上涂覆的隔热陶瓷复合涂层的总体厚度超出规定上限的10％时，确定该批试样为废件，进入废件处理流程，如，可在确保不伤害镍-铝合金涂层的基础上，将陶瓷涂层用化学方式处理掉，然后重回步骤s3，根据陶瓷涂层超标程序，手动适量调低硅酸锆zrsio4陶瓷粉料的用量，重新进行陶瓷涂层的喷涂、烧结并重新进行检测，陶瓷涂层厚度低于规定下限的15％时，该批试样全部重回步骤s3，根据涂层厚度，减少喷涂量后重新进行等离子喷涂、烧结及进一步的抽样检测。具体的废件处理流程和重新喷涂操作可根据生产规范进行处理，在此不做要求和限定。
实施例1
普通铸造基体上涂覆隔热陶瓷复合涂层生产聚能环锅架上的生产工艺，包括如下步骤：
s1.加工铸造聚能环锅架的试样，喷涂前用热喷涂预处理的常规方法对试样的基体表面进行除锈、去油处理及喷砂粗化表面处理。
s2，做好表面处理以后的试样预热至200±10℃，用氧-乙炔火焰喷枪在基体的喷砂处理后的表面上喷涂主要成份为镍-铝ni-al金属粉，其中，铝al粉含量为4wt％。控制喷涂过程中的镍-铝ni-al金属粉用量，使形成的镍-铝ni-al合金涂层的厚度20-30μm。
s3，将喷涂有合金涂层的试样直接进行陶瓷涂层的加工，以氩气为工作气体，必要时，也可以选择氩气和氢气的混合气体作为工作气体，在涂覆有合金涂层的试样表面用离子喷涂的方式喷涂已制备好的陶瓷粉末。离子喷枪的出粉口与基体表面垂直，保持80-120mm的喷涂距离，向基体表面均匀喷涂硅酸锆zrsio4陶瓷粉末，控制陶瓷粉用量，使陶瓷涂层的厚度为35-55μm。
s4，将制备好的试样送到气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，烧结气氛为n2，压力为0.2mpa，烧结时间为1.5h,从而在聚能环锅体的表面涂覆硅酸锆/镍-铝zrsio4/ni-al复合陶瓷涂层。
s5，将烧结结束的试样冷却到室温后放置24小时，在本批产品中按规定进行抽样检测硅酸锆zrsio4陶瓷涂层厚度，当隔热陶瓷复合涂层的总体厚度超出规定上限的10％时，确定该批试样为废件，在确保不伤害镍-铝合金涂层的基础上，将陶瓷涂层用化学方式处理掉，然后重回步骤s3，当陶瓷涂层厚度低于规定下限的15％时，该批试样直接重回步骤s3，根据涂层厚度，减少喷涂量后重新进行等离子喷涂、烧结及进一步的抽样检测。隔热陶瓷复合涂层的总体厚度超出上限的0-10％，或低于下限的0-15％时，视为合格。
实施例2
在普通铸造基体上涂覆隔热陶瓷复合涂层生产聚能环锅架上的生产工艺，与实施1的步骤方法相同，区别在于：
s2，喷涂镍-铝ni-al金属粉时，镍-铝ni-al金属粉中铝al粉含量为5wt％；
s4，烧结温度为1300℃，烧结时间为1.8h。
实施例3
在普通铸造基体上涂覆隔热陶瓷复合涂层生产聚能环锅架上的生产工艺，与实施1的步骤方法相同，区别在于：
s2，喷涂镍-铝ni-al金属粉时，镍-铝ni-al金属粉中铝al粉含量为7wt％；
s4，烧结温度为1400℃，烧结时间为2h。
实施例4
在普通铸造基体上涂覆隔热陶瓷复合涂层生产聚能环锅架上的生产工艺，与实施1的步骤方法相同，区别在于：
s2，喷涂镍-铝ni-al金属粉时，镍-铝ni-al金属粉中铝al粉含量为10wt％；
s4，烧结温度为1500℃，烧结时间为2h。
实施例5
在普通铸造基体上涂覆隔热陶瓷复合涂层生产聚能环锅架上的生产工艺，与实施1的步骤方法相同，区别在于：
s2，喷涂镍-铝ni-al金属粉时，镍-铝ni-al金属粉中还含有少量的钴co、镁mg金属粉，其中铝al粉含量为8.7wt％；
s4，烧结温度为1350℃，烧结时间为1.8h。
需要说明的是，上面的实施例中给出的各类控制参数，仅为几个示例，不可视为对生产工艺控制参数的限制。在实际生产中，可在上述实施给出的各控制参数的推荐范围内，分别选定各项参数，实际生产过程中的生产方式可不仅为上述的几种生产方法，只要各种参数在本发明提供的数值范围内，均在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明提供的一种灶具用聚能环锅架及加工工艺，与现有技术相比，具有如下优点：硅酸锆zrsio4的原料广泛易得而且价格便宜，形成的陶瓷或陶瓷涂层热膨胀系统数较小，化学稳定好，耐高温腐蚀，使用镍-铝ni-al合金涂层作为陶瓷涂层的底层，可缓解陶瓷层与基体之间由于热膨胀系统不匹配产生的应力，并对基体起到抗氧化腐蚀的作用，使陶瓷层与基体可紧密结合，有效防止涂层脱落。
如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。