一种不粘性金属器皿以及不粘锅具的制作方法

本发明涉及厨具，尤其涉及一种不粘性金属器皿以及不粘锅具，其显著提高了金属器皿的不粘效果。

背景技术：

1、现有技术中的不粘锅通常是在锅具内壁面涂敷一层防粘涂层，最常用涂层材料为特氟龙，学名聚四氟乙烯，其很好地解决了粘锅的问题，也为人们的生活带来些便利。但是锅内壁面的防粘涂层，在使用过程中，特别是高温爆炒，防粘涂层易脱落，若不粘锅被空烧，更容易导致防粘涂层脱落。聚四氟乙烯本身虽然无毒，但是当锅具处于高温爆炒或空烧状态时，聚四氟乙烯会发生碳化、裂解，释放微量的有毒气体和物质，污染所做的饭菜，从而导致炒菜食物粘锅和误食化学涂层等问题。

2、在此基础上，现有技术中出现了一种不粘锅，其是利用荷叶效应在锅具内壁上制作出防粘结构，防粘结构为在内壁上呈周期性分布的凸起部或/和凹坑部，所述凸起部、凹坑部的尺寸在几微米到几十微米之间。不粘锅内壁面变为微米量级粗糙度的粗糙表面，被烹饪的食物与不粘锅内壁面间的接触面变为复合接触面，防粘结构的凸起部与凸起部之间的凹陷区、凹坑部的凹陷区均吸附有气体，形成了气垫层，有效地减少了被烹饪食物与不粘锅内壁面相接触的接触面积，不粘连被烹饪的食物，实现了物理防粘，零涂层；即使高温爆炒、锅被空烧，零涂层不粘锅也无任何有毒物质及气体释放，不会污染被烹饪的食物，以及厨房环境，烹饪更安全。

3、但是仅该结构应用于不粘锅表面，形成物理不粘层是远远不够的。因为不粘锅使用时需要进行加热，上述方案中所记载的凹陷区内形成的气垫层会在加热环境中被破坏，从而无法达到物理不粘的目的。

4、此外，如果仅仅将上述物理不粘方式设置在锅身表面还不足实现长久持续的不粘，因为每次进行烹饪作业时，锅铲需要多次反复地与锅具表面摩擦，那么长时间摩擦则磨损物理不粘层，进而无法达到长久不粘的效果，该问题也亟待解决。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，而提供一种具有高耐磨，能够实现持久性不粘的不粘性金属器皿以及不粘锅具，该pvd多元金属膜具有多元金属构成的低表面能微纳结构微米级粗化面，显著提高了不粘效果。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种不粘性金属器皿，包括本体；所述本体的内表面被构造成微米级粗化面；其中，所述微米级粗化面上附着有pvd多元金属膜，所述pvd多元金属膜配置为能够在该微米级粗化面上形成低表面能的微纳米级多孔性锁油结构。该微米级粗化面通过喷砂处理形成，优选地采用多级喷砂制成，还可以采用其它方式制成微米级粗化面。经过喷砂处理形成的微米级粗化面的粗糙度通常可以达到rz25～100μm，粗糙度rz是指微观不平度十点高度，指在取样长度l内五个最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和。

3、上述技术方案还可以通过以下措施进一步完善。

4、在一实施方式中，所述pvd多元金属膜的厚度h值小于所述微米级粗化面的粗糙度rz值。所述所述pvd多元金属膜的厚度范围为0.7～4.0μm。所述本体由内至外依次包括第一金属层、均热层和第二金属层，所述第一金属层和第二金属层之间借由均热层复合为一体，以使得所述第一金属层被均匀地加热。所述第一金属层为不锈钢层，所述均热层为铝层，所述第二金属层为不锈钢层。

5、在一实施方式中，所述pvd多元金属膜包括由下至上依次沉积的底层、中间层和表层。所述底层包含金属钛和/或金属铬。所述中间层包含氮化铬和氮化铝，其中氮化铬的含量为60～80wt％，其中氮化铝的含量为20～40wt％；或者，所述中间层包含碳化铬，其中碳化铬的含量为85～95wt％。所述表层包含金属铜和氧化铝，其中所述金属铜的含量为1.0～10wt％。所述表层还包含氧化铁，所述氧化铁3～15wt％。所述底层的厚度为0.1～1.0μm，所述中间层的厚度为0.5～3.8μm，所述表层的厚度为0.1～1.0μm。pvd多元金属膜的硬度范围为hv1100～3500。pvd多元金属膜的厚度范围为0.7～4.0μm。所述pvd多元金属膜的表面能小于40达因，其水滴角大于95°。

6、具体地，所述pvd多元金属膜按照中国国家标准gb/t32095.2～2015实施5000次平面耐磨性试验后，进行煎蛋不粘性试验结果评价等级为i级。

7、本发明还提供一种不粘锅具，其被配置成上述的不粘性金属器皿。

8、由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：

9、本发明的不粘性金属器皿以及不粘锅具，由于在内层金属的粗化表面上进一步沉积低表面能的pvd多元金属膜，控制该pvd多元金属膜的厚度，能够在微米级粗化面上形成低表面能的微纳米级多孔性锁油结构，其具有优异的不粘效果，同时还可以显著提高pvd多元金属膜在底层上的附着力，提高了不粘性金属器皿的使用寿命。另外，为解决金属器皿在烹饪时容易产生局部过热而破坏金属膜的技术问题，本发明的锅具还在两层金属之间设置了铝均热层，铝均热层可以使得锅具底部受热更均匀，从而延长了不粘锅具不粘寿命。

10、本发明中的pvd多元金属膜具有多元金属(铬和铝，还可以包含钛、铜、铁等)的氮化物、碳化物和氧化物构成的低表面能微纳米多孔性锁油结构，其底层主要为金属钛和/或金属铬，可以提高pvd多元金属膜在本体上的附着力，进而提高金属膜的使用寿命。其表层为金属铜和氧化铝，从而使得pvd多元金属膜的表面形成一层氧化膜，防止pvd多元金属膜在使用过程中发生氧化变色问题，同时金属铜能够起到有效抗菌的作用，尤其是对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有超过99.99％的抗菌效果，另外在铜含量小于10wt％以下时还具有良好的不粘效果。本发明中的pvd多元金属膜的表面能可以达到40达因以下，水滴角能够达到95度以上，且具有微纳米级的多孔性锁油结构，使得其具有优异的耐磨性和不粘性能，采用中国国家标准gb/t32095.2～2015进行5000次平面耐磨试验后，不粘水平仍可以达到i级不粘。

技术特征：

1.一种不粘性金属器皿，包括本体；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述pvd多元金属膜包括由下至上依次沉积的底层、中间层和表层。

3.根据权利要求2所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述底层包含金属钛和/或金属铬。

4.根据权利要求3所述的不粘性金属器皿，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述表层包含金属铜和氧化铝，其中所述金属铜的含量为1.0～10wt％。

6.根据权利要求2～5任一项所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述pvd多元金属膜的厚度范围为0.7～4.0μm。

7.根据权利要求2～5任一项所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述表层的厚度为0.1～1.0μm。

8.根据权利要求2～5任一项所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述pvd多元金属膜的硬度范围为hv1100～3500。

9.根据权利要求2～5任一项所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述pvd多元金属膜的表面能为40达因以下，其蓄油后的疏水角为95°以上。

10.根据权利要求2～5任一项所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述pvd多元金属膜按照中国国家标准gb/t32095.2～2015实施5000次平面耐磨性试验后，进行煎蛋不粘性试验结果评价等级为i级。

11.根据权利要求1所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述本体的内侧分布有凹槽，所述粗化面形成在所述凹槽上。

12.根据权利要求1所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述本体由内至外依次包括第一金属层、均热层和第二金属层，所述第一金属层和第二金属层之间借由均热层复合为一体，以使得所述第一金属层被均匀地加热。

13.根据权利要求12所述的不粘性金属器皿，其特征在于，所述第一金属层为不锈钢层，所述均热层为铝层，所述第二金属层为不锈钢层。

14.一种pvd多元金属膜不粘锅具，其被配置成权利要求1～13任一项所述的不粘性金属器皿。

技术总结本发明提供一种不粘性金属器皿以及不粘锅具，不粘性金属器皿包括本体；所述本体的内表面被构造成微米级粗化面；其中，所述微米级粗化面上附着有PVD多元金属膜，所述PVD多元金属膜配置为能够在该微米级粗化面上形成低表面能的微纳米级多孔性锁油结构。本发明具有健康环保的优点，并且具有防粘效果好、硬度大、耐磨性能好，使用寿命长等有益效果。技术研发人员：周和平,王科,严超受保护的技术使用者：浙江巴赫厨具有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14