[发明专利]一种钛真空保温杯及其内胆的复合涂层结构

说明书

本发明涉及一种钛真空保温杯及其内胆的复合涂层结构，属于钛保温杯制造技术领域。为了解决现有的钛真空保温杯的保温性能差的问题，提供一种钛真空保温杯及其内胆的复合涂层结构，该钛真空保温杯包括外壳和内胆，外壳与内胆之间具有真空腔，内胆采用纯钛或钛合金材料制成，且内胆外侧表面覆盖有复合涂层，复合涂层包括若干层陶瓷隔热涂层一和具有低辐射系数的防辐射金属层一，陶瓷隔热涂层一覆盖在内胆的外侧表面，防辐射金属层一覆盖在最外层的陶瓷隔热涂层一表面，每层陶瓷隔热涂层一的材料各自独立的选自ZrO₂或La₂Zr₂O₇。本发明能够实现有效降低导热和辐射传递的热能，从而有效的实现整体热能的交换，达到高效的保温效果。

技术领域

本发明涉及一种钛真空保温杯及其内胆的复合涂层结构，属于钛保温杯制造技术领域。

背景技术

由于金属钛具有优异的生物相容性，对人体无害，特别是在高温下不会析出重金属。因此，钛已经成为人们生活用品用最好的材料之一。目前，将钛材料应用在保温杯的内胆中是比较理想的方式，但是，由于钛材料的特性决定了钛保温杯较不锈钢保温杯的制造工艺上有着较大的区别及较大的难度，主要表现在成型性、焊接性、表面处理及传热性能等。在研究和制造钛双层真空保温杯的过程中，发现钛材料具有较大的热辐射系数和较高的导热系数，因此，钛真空保温杯不能像不锈钢真空保温杯一样，具有优异的保温性能。为了提高钛真空保温杯的保温性能，现有技术中有采用设计加热保温性的结构在真空腔内，但是，这样子不利于制造生产，且成本相对更高。虽然，目前也有通过在保温杯的内胆表面涂覆或沉积隔热涂层来提高保温性能，但是，大多是通过在不锈钢材料的表面进行涂层，目前对钛真空保温杯通常是在外壳与内胆之间设计有真空腔，使真空腔内具有一定的真空度来降低热辐射的特点，提高保温性能。如中国专利申请(公开号：CN205094082U)公开的一种恒温保温杯，在内胆的外表面涂覆有隔热涂层，且通过在内胆体的下端外侧面与隔热涂层之间设有发热体，在形成的密闭腔体内设置发热控制结构，但是，这种结构很难适用于采用钛材料的真空保温杯，且另设加热控制结构的结构过于复杂，不利于实际应用，另外，其只有通过加热来保证恒温的性能，并没有真正解决内胆的隔热和降低热辐射的性能。又如中国专利(授权公告号：CN209047833U)所公开的纯钛金属保温杯，包括外杯体和内胆，外杯体与内胆之间形成有空腔，外杯体的底部具有与空腔相通的出气孔，所述出气孔周围的外杯体的杯底上分布有加强凸筋，出气孔通过钛焊膏封堵密封，但是，其内胆直接采用钛金属材料的内胆，在内胆的外侧表面没有进行任何隔热处理，采用钛金属的内胆导热和热辐射过快，不利于长时间的保温。因此，本发明针对这一问题，希望通过另外的技术创新以达到对真空保温杯内胆的外表面涂覆进行改进，用于解决采用钛材料内胆存在的导热系数大和辐射快的问题来提高保温性能。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种钛真空保温杯及其内胆的复合涂层结构，解决的问题是如何提高隔热和降低热辐射导热,实现高保温的性能。

本发明的目的之一是通过以下技术方案得以实现的，一种钛真空保温杯的内胆复合涂层结构，该钛真空保温杯的内胆采用纯钛或钛合金材料制成，所述内胆外侧表面覆盖有复合涂层，所述复合涂层包括若干层陶瓷隔热涂层一和具有低辐射系数的防辐射金属层一，所述陶瓷隔热涂层一覆盖在内胆的外侧表面，所述防辐射金属层一覆盖在最外层的陶瓷隔热涂层一表面，每层陶瓷隔热涂层一的材料各自独立的选自ZrO₂或La₂Zr₂O₇。

对于保温杯内的液体热量通常都是首先通过与液体直接接触的纯钛或钛合金材料制成的内胆进行交换，主要通过导热和热辐射，而对于导热方面，通过傅立叶定律可知，在单位时间内单位面积所通过的热流密度q可以用下式表示：

q＝λS(t₁-t₂)