[发明专利]具有铜结合层的炊具

说明书

提供了一种炊具制品及其制造方法。该炊具具有至少一个不锈钢层和至少一个铜层，该至少一个铜层经由固态结合直接冶金结合到该至少一个不锈钢层。该至少一个不锈钢层可以是铁素体不锈钢层，并且该至少一个铜层可以是晶粒稳定化的铜。该至少一个不锈钢层可由400系列不锈钢制成，例如436不锈钢合金、439不锈钢合金或444不锈钢合金。该至少一个铜层可由高纯度无氧铜合金制成，例如C101铜合金、C102铜合金或C107铜合金。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月31日提交的美国临时申请序列号US62/539,104和于2018年6月28日提交的美国发明申请序列号US 16/021,477的优先权，其全部公开内容通过引用而并入本文。

技术领域

本发明涉及多层结合炊具，其具有结合到至少一个不锈钢层的至少一个铜层。还公开了一种使用固态结合制造结合炊具的方法。

背景技术

长期以来已知的是，制造多层结合复合炊具，其中各种材料结合在一起以将每种材料的期望物理特性组合成复合体。例如，不锈钢的耐腐蚀性对于烹饪表面以及对于炊具的外表面是理想的；然而，不锈钢的热导率相对不高。另一方面，铝和/或铜提供高得多的热导率，并且已经结合到不锈钢以提供公知的复合炊具制品，例如壶、锅、平底锅等。如在许多专利中所示的，多层结合炊具是本领域已知的，例如：授予Ulam的美国专利US 4,246,045和US 4,167,606；以及授予Groll的美国专利US 8,133,596和US 6,267,830。这些专利证实，本领域公知的是制造包括结合到较高热导率的铝和/或铜的中心层的不锈钢外层的多层结合炊具。这些不同材料的层之间的结合通常通过常规的轧制复合技术来实现，该技术使用轧制复合到不锈钢外部条带的铝和/或铜条带。已知，在制造复合炊具和其它食物制备装置的领域中，铜、铝和不锈钢层之间的轧制复合是常规的。

授予Groll等人的美国专利US 9,078,539公开了一种固态结合技术，其使用经时施加的高静压和热量来制造例如制造的炊具中的不锈钢–铝–不锈钢组合的多个复合坯件。本领域中需要使用固态结合技术来制造炊具，用于减少重量和改进炊具的热特性。

发明内容

鉴于本领域中的现有需要，期望开发使用固态结合技术制造炊具的新方法。还期望提供通过这种方法制造的炊具，其中在一些实施方式中，炊具具有与通过固态结合技术制造的现有炊具相比减轻的重量和改进的热特性。

根据本公开的一个实施方式或方面，炊具可以具有多层，固态结合的复合壁结构。炊具可以具有至少一个不锈钢层和经由固态结合冶金结合到至少一个不锈钢层的至少一个铜层。该至少一个不锈钢层可以是铁素体不锈钢层，并且该至少一个铜层可以是晶粒稳定化的铜。

根据本公开的另一实施方式或方面，该至少一个不锈钢层可由300系列不锈钢或400系列不锈钢制成。该至少一个不锈钢层可由436不锈钢合金、439不锈钢合金或444不锈钢合金制成。该至少一个不锈钢层可以由铬含量至少为17％的铁磁性不锈钢制成。该晶粒稳定化的铜可选自C101铜合金、C102铜合金或C107铜合金中的一种。该至少一个不锈钢层的厚度可在约0.010英寸至约0.100英寸之间，更优选地在0.015英寸至约0.025英寸之间。该至少一个铜层的厚度可在约0.010英寸至约0.25英寸之间，更优选地在0.05英寸至约0.150英寸之间。该至少一个不锈钢层可以是直径在约5英寸至约25英寸之间的圆形。该至少一个铜层可以是直径在约5英寸至约25英寸之间的圆形。该至少一个不锈钢层和至少一个铜层可以是圆形的，并且其中该至少一个不锈钢层的直径可以等于或大于至少一个铜层的直径。该至少一个不锈钢层和至少一个铜层可以是圆形的，并且其中该至少一个不锈钢层的中心可以与至少一个铜层的中心在共同轴线上。炊具可以形成为煎锅。当然，如果需要，根据炊具或烹调表面的最终期望形状，可以使用其它几何形状，例如正方形、矩形、椭圆形等。