[发明专利]具有陶瓷阻燃层的镁基材制作方法、镁基材及其用途

说明书

本发明涉及镁合金技术领域，尤其是涉及一种具有陶瓷阻燃层的镁基材制作方法、镁基材及其用途，通过对镁材料表面进行超微弧氧化处理，能够在镁表面形成一层均匀致密高硬的纳米氧化膜陶瓷阻燃层，本发明所形成的陶瓷阻燃层具有较高硬度和良好阻燃性，同时从根本上解决传统不粘锅不耐划的弊病。

技术领域

本发明涉及镁合金技术领域，尤其是涉及一种具有陶瓷阻燃层的镁基材制作方法、镁基材及其用途。

背景技术

长期以来人们一直使用传统的金属锅(铸铁、不锈钢)烹饪食品，但是在烹饪过程中时常发生食物粘锅现象。这不仅破坏了食物外形,而且粘锅的食物容易发生焦糊，甚至产生有害物质，影响人体健康。此外也增加了炊具洗刷难度,给烹饪带来不便。因此不粘锅自发明以来就因为其易清洗、可轻松煎、炒食物而不粘锅，能最大限度的减少油烟，符合现代人们追求绿色食品，低脂肪、低热量的需要的性能而备受大众的喜爱。

然而，传统的铸铁、不锈钢金属锅一般重量较大，在烹饪过程中使用不方便，未来有望被轻质合金所取代。近年来，采用铝合金作为不粘锅的原材料逐渐为人们所接受。目前，铝合金不粘锅涂层所采用的制备方法分两种：(1)铝合金锅制品经过喷砂或喷丸后直接喷涂一层特氟龙或其他不沾涂料；(2)将铝合金锅制品(也可经过喷砂或喷丸后)进行阳极氧化，然后在氧化后的表面上喷上一层特氟龙或其他不沾涂料。上述两种处理方法均存在以下缺点：(1)涂层的耐划擦能力弱，使用铝合金不沾锅制品烹饪时，一般不允许使用铁铲子；(2)聚四氟乙烯涂层的强度较差,容易脱落和损坏，而且烹饪过程中会发生软化，只能用木铲，也不能烹饪较硬的食物；(3)聚四氟乙烯涂层不粘锅也不宜烹饪酸性食物，否则会影响不粘锅的使用寿命；(4)聚四氟乙烯涂层的使用温度一般不能超过250℃，人们在使用时难以严格控制，容易因干烧而损坏；(5)对于聚四氟乙烯涂层不粘锅在使用过程中对人体健康是否存在危害也一直存在争议，不断引发争端；而且一旦不粘涂料脱落，就会导致不粘性能的大大降低。由此可见，需找一种既有利于人体健康又方便烹饪的锅体新型材料(或经过表面强化处理)成为不粘锅未来发展的新方向。

镁是最轻的金属之一，其相对密度只有1.74g/cm³，约为铝的2/3，铁的1/4，具有良好的减震性、热传导性、电磁屏蔽性、机械加工性能及再加工回收特性。因此，采用镁合金替代铸铁、不锈钢金属作为不粘锅材料，其轻便型会大大增强。此外，镁合金具有优异的生物相容性，作为不粘锅材料还有利于人体健康。但是，镁合金属于易燃金属，如果直接采用镁合金基体作为不粘锅材料，在烹饪过程中极易引发自然事故。

因此，针对上述问题本发明急需提供一种新的具有陶瓷阻燃层的镁基材制作方法、镁基材及其用途。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的具有陶瓷阻燃层的镁基材制作方法、镁基材及其用途，通过对镁材料表面进行超微弧氧化处理，能够在镁表面形成一层均匀致密高硬的纳米氧化膜陶瓷阻燃层，本发明所形成的陶瓷阻燃层具有较高硬度和良好阻燃性，同时从根本上解决传统不粘锅不耐划的弊病。

本发明提供的一种具有陶瓷阻燃层的镁基材制作方法，包括以下步骤：

S1：提供镁合金制成的基材；

S2：将基材置于钝化液中进行钝化，使其表面形成钝化膜层；

S3：将钝化后的基材置于电解液中进行超微弧氧化处理，得到表面具有陶瓷阻燃层的镁基材。

进一步地，所述钝化液包括：氟化氢铵、草酸、磷酸、氢氟酸中的一种或几种。

进一步地，S3中超微弧氧化处理采用双脉冲工艺。

进一步地，所述超微弧氧化电解液包括：氟化钾10～40g/L，磷酸盐或碳酸盐5～20g/L，柠檬酸钠、硼酸钠或酒石酸盐2～10g/L。