[发明专利]一种在铝锅内壁喷涂富硒铁基涂层的复合锅

说明书

技术领域：

本发明属于食品炊具领域中的食品用锅制造行业。采用自动电弧喷涂的方法，将含有微量硒、锌的铁基材料喷涂在铝锅的内壁，制成富硒铝铁复合锅以满足市场的需求。

背景技术：

食品用锅与人的生活密切相关，历史悠久而品种众多是众所周知的，但铁锅、铝锅和不锈钢锅仍然是主导产品，其中铝锅和铁锅的制造工艺简单，生产成本低，一直是中低收入人群的首选产品。随着人们生活水平的提高，开始逐步意识到使用益于健康、实用美观、安全可靠的炊具是必要的，所以这类新产品的开发是目前行业的又一焦点，本发明的富硒铁铝复合锅就是看好了这一市场的广阔前景。

铝锅用于制作菜汤、酸白菜、蘑菇、腌咸鱼等含酸或含碱的食物时，容易使铝溶解于食物中，对人体有害，因此，世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制，提出成年人每天允许铝摄入量为60mg，所以在人们的心目中有一种尽量少使用铝制炊具的心态，但是，铝锅具有轻便、美观、导热快、传热均匀、不生锈、生产成本低等特点，目前的市场占有量仍在80％左右。铁锅虽然分量重，传热不均匀，易生锈，不宜长时间盛放食物，但具化学反应稳定，不产生有害身体的物质，更重要的是可以补充人体所需的铁元素，烹饪的食品能有效地吸收盐分而有益健康，使用寿命长，生产成本低等特点，所以仍然是人们愿意使用的产品。针对该现状，人们综合了铁锅和铝锅的各种优点，采用先进技术开发一种内壁为铁层的铝铁复合锅，这种复合锅与传统的铁锅或铝锅相比具有以下优点：锅体轻便、导热快传热均匀、省时节能、利于健康(隔离了有害元素铝，增加了有益元素铁)、经久耐用(免除传统铁锅的剥底现象，内壁抗磨损)、造价低、符合市场的需求。经资料查新，制造这种锅的技术可归纳为两种方法：①采用铝铁复合板材压制成型，这种制锅技术比较成熟，如专利CN87216092，CN93102193.6，CN992125189，CN90207051.7等；②在铝锅的表面喷涂一层金属，如专利88207926，CN90215112.6等，这种技术也比较成熟，但真正用于制锅行业比较少。

硒是一种抗氧化剂，能保护肝细胞膜，对防治糖尿病，癌症，心血管病，延缓衰老等起着良好的作用。根据人体对微量元素硒的需要，人们曾开发过富硒锅，如专利CN98111628.0，在铸铁锅体内采用硒酸盐工艺渗入硒等微量元素。专利CN99229741.9，采用钢锅体，锅体的内、外侧涂覆硒陶瓷涂料层。本发明综合铝铁复合锅和富硒锅的优点，采用电弧喷涂的方法，将含有微量硒、锌元素的铁基喷涂材料，喷涂在铝锅的内壁表面，形成一定厚度的涂层，从而制造一种益于健康的铝铁复合锅新产品。

发明内容：

1.方案

产品类型：富硒铁基涂层铝铁复合锅。

产品结构：锅体为铝锅，锅内壁喷涂一层富硒铁基涂层。

喷涂方法：电弧喷涂，采用自动喷涂作业方式。

喷涂工艺：铝锅内壁预处理-喷涂涂层-涂层后加工

2.技术关键

本发明的一种在铝锅内壁喷涂富硒铁基涂层的复合锅，采用自动电弧喷涂的方法，将含有微量硒、锌元素的铁基材料喷涂在铝锅的内壁，制造富硒铝铁复合锅产品。技术关键在于：①涂层材料的设计；②涂层喷涂工艺的设计。

3.喷涂方法的选择

热喷涂是一门表面改性的新技术，由于发展迅速，已在各行各业得到了广泛的应用，用于制造合金涂层类型的锅时，采用电弧喷涂方法更能体现出如下的特点：①设备投资少，操作工艺简单，容易实现自动化作业，生产效率高；②不需要特殊的操作场所，且占地面积小；③在喷涂过程中不会使锅体过热变形，更不会破坏锅体的组织、成分、性能；④喷涂材料选择范围大，凡是能导电的实心或药芯丝材都可以用于锅的喷涂，不会由于材料的不同而影响涂层质量；⑤可实现单层材料结构、不同材料的多层结构、梯度结构的涂层；⑥涂层与锅体之间结合面为100％，益于导热和利于均匀传热；⑦涂层均匀致密，结合强度好不易脱落，涂层厚度容易控制，后加工量少，生产成本低等，所以本发明选用电弧喷涂方法制造富硒铁基涂层的复合锅。

4.涂层材料的设计

电弧喷涂需要丝状喷涂材料，根据发明内容，喷涂材料要求的是含有微量硒、锌元素的铁基材料，含有硒的实心丝材比较奇缺，冶炼制造比较麻烦，而且成本高，所以采用自制的Ф1.8mm药芯丝材，硒和锌是通过药芯粉末加入，配比调整容易，制造成本低。为了进一步提高涂层的致密度和涂层的结合强度，药芯中还加入了对身体无害的少量锡。

5.涂层结构的设计