耐磨型無害保健餐、炊、飲具的製作方法
2024-02-21 11:13:15
專利名稱：耐磨型無害保健餐、炊、飲具的製作方法
現在的餐、炊、飲具、大部分都存在著明顯的缺點，如不鏽鋼、鋁製品會產生對人體有害的鉻、鎳、鋁離子，瓷和搪瓷製品易破損，鐵製品易生鏽，塑料製品耐磨性較差。比較好的是表面鍍覆TiN的製品，它耐磨、耐蝕、不鏽、無害、不易破損，但是它沒有保健功能並且價格也較貴。可見，現有餐、炊、飲具的綜合性能還不太好，尚不能滿足人們高層次的要求。
本發明的目的就是要得到一種比現有餐、炊、飲具更好的，綜合性能優異的耐磨、耐蝕、不鏽、無害、不易破損，對食物粘性小、有多種保健功能且成本適中的餐、炊、飲具。
本發明的目的可採用兩種方法實現，方法如下1、用經過滲鈦熱處理的，表面滲層組織由TiC和鈦鐵化合物(Fe2Ti、FeTi、FeTi2)組成的低碳鋼製成餐、炊、飲具。
2、用經過鈦矽共滲熱處理的，表面滲層組織由TiC、矽鐵化合物、矽鈦化合物組成的低碳鋼製成餐、炊、飲具。
得到上述滲層組織，是保證餐、炊、飲具的優異性能的關鍵。TiC、鈦鐵化合物、矽鐵化合物和鈦矽化合物都不會生鏽，所以由它們組成的滲層也就不會生鏽。TiC、鈦鐵化合物、鈦矽化合物的硬度都很高，尤其是TiC的硬度高達HV3000以上。它們的存在使滲層有很高的硬度和很好的耐磨性。並且因為硬度很高，所以滲層的摩擦係數很小，對食物的粘性就小，不易粘連食物。鐵無毒，可增強造血機能，也是生物體內許多氧化還原體系所必需的(《109種化學元素淺釋》，P123，化學工業出版社)。矽無毒，可促進骨骼生長，防止關節炎和動脈硬化，降低心血管疾病發病率(《無機化學叢書，第三卷》，P138，科學出版社)。鈦無毒，可降低血壓，增強心肌收縮力，增強適血機能(《鈦的性質及其應用》P129-130，高等教育出版社)。可見鐵、鈦、矽都是無毒而有保健作用的元素。滲層中的這三種元素可通過溶解和磨損而進入食物和飲料中，起到保健作用。須注意，TiC和TiN性能極穩定，不易產生鈦離子，幾乎沒有保健功能，這就是為什麼鍍TiN製品沒有保健功能的原因了，只有鈦鐵化合物和鈦矽化合物中的鈦才容易轉變成鈦離子，起到保健作用。滲層中含有的鈦和矽具有很強的耐蝕性使得整個滲層也具有了很強的耐蝕性。本發明是用韌性較好的金屬製成，因而不易破損。本發明生產工藝簡單，而且只在鋼的表層含有合金元素，因而成本適中，其成本低於不鏽鋼和表面鍍覆TiN製品。
本發明之所以採用低碳鋼而不用中、高碳鋼，是為了使滲層中多些鈦鐵化合物和矽鐵化合物，以增強其保健功能。
經鈦矽共滲的餐、炊、飲具比經滲鈦的餐、炊、飲具有更多的保健功能，並且有更高的耐熱性，因為矽有保健作用並可提高耐熱性。
本發明的製造方法是1、第一種餐、炊、飲具的製造方法①將低碳鋼製餐、炊、飲具放入由低碳鈦鐵75%+螢石15%+NaF4%+鹽酸6%(比重1.19)組成的固體粉末中滲鈦，溫度1000-1200℃，時間根據滲層要求自定。
②將低碳鋼製餐、炊、飲具放入真空容器中滲鈦。
真空度1×10-2-5×10-3Pa溫度900-1050℃鈦源海綿鈦時間視滲層要求而定。
真空室中放入帶隔架的容器，海綿鈦與工件儘可能靠近地同置於容器中，但不能彼此相接觸。
2、第二種餐、炊、飲具的製造方法。
將低碳鋼製餐、炊、飲具放入由98%｛40%Al2O3+60%[25%Al+75%(80%TiO2+20%SiO2)]｝+2%NH4Cl組成的粉末混合物中鈦矽共滲，溫度1100℃，時間視滲層要求自定。
經上述方法製造的餐、炊、飲具，可保證獲得所要求的滲層組織。
本發明最好採用經滲鈦或經鈦矽共滲的A3鋼製作，因A3鋼貨源充足，滲鈦或鈦矽共滲的效果也很好。
本發明的優點是1、耐磨損且對食物粘性小。其硬度可達HV2000以上，遠高於瓷器的硬度和不鏽鋼等金屬，可達到永遠光亮。其對食物的粘性接近於不粘鍋。
2、無害且有多種保健功能。本發明具有鐵、鈦、矽三種元素的保健功能，而又不含任何有害的元素。
3、不鏽且耐蝕性高。它含有耐蝕性很強的鈦和矽，可保證滲層不生鏽，而耐蝕性超過不鏽鋼。
4、不易破損。它的強韌性與鋼沒有多大區別，比瓷和搪瓷製品耐破損強的多。
5、成本適中。它的成本低於不鏽鋼製品和表面鍍覆TiN製品。
以下是本發明的具體實施例例1將用A3鋼製成的餐具、炊具、飲具放入由低碳鈦鐵75%+螢石15%+NaF4%+鹽酸6%(比重1.19)組成的粉末混合物中滲鈦，溫度1150℃，時間8小時，得300-500μm滲層，滲層組織為TiC、FeTi和Fe2Ti，滲層硬度HV22000-27000兆帕。
例2將A3鋼製成的餐具、炊具、飲具放入由98%｛40%Al2O3+60%[25%Al+75%(80%TiO2+20%SiO2)]｝+2%NH4Cl組成的粉末混合物中鈦矽共滲，溫度1100℃，時間8小時。得TiC、Fe3Si、TiSi2組成的滲層。
權利要求
1.餐、炊、飲具，其特徵在於它所用的材料是經過滲鈦熱處理的，表面滲層組織由TiC和鈦鐵化合物(Fe2Ti、FeTi、FeTi2)組成的低碳鋼。
2.餐、炊、飲具，其特徵在於它所用的材料是經過鈦矽共滲熱處理的，表面滲層組織由TiC、矽鐵化合物和矽鈦化合物組成的低碳鋼。
3.根據權利要求1和權利要求2所述的餐、炊、飲具，其特徵在於所述低碳鋼採用A3鋼。
4.根據權利要求1所述的餐、炊、飲具的製造工藝，其特徵在於將低碳鋼放在由低碳鈦鐵75%+螢石15%+NaF4%+鹽酸6%(比重1.19)組成的固體粉末混合物中滲鈦，溫度為1000-1200℃，時間視滲層要求而定。然後製成餐、炊、飲具。
5.根據權利要求2所述的餐、炊、飲具的製造工藝，其特徵在於將低碳鋼放在由98%｛40%Al2O3+60%[25%Al+75%(80%TiO2+20%SiO2)]｝+2%NH4Cl組成的固體粉末混合物中鈦矽共滲，溫度1100℃，時間視滲層要求而定，然後製成餐、炊、飲具。
全文摘要
本發明涉及餐具、炊具和飲具，本發明的目的是要得到一種比現有餐具、炊具和飲具都好的綜合性能優良的餐具、炊具和飲具。本發明由經過滲鈦或鈦矽共滲熱處理的低碳鋼製成，其滲層中含有Ti、Si、Fe元素。本發明具有耐磨、不易破損、對食物粘性小、不鏽、耐腐蝕性高，有多種保健功能且成本適中的優點。
文檔編號A47G21/00GK1107188SQ94107409
公開日1995年8月23日 申請日期1994年7月14日 優先權日1994年7月14日
發明者趙樹增 申請人:趙樹增