纳米化铝(Al₂O₃)溶液在不粘锅涂层中的应用是近年来的研究热点,尤其在提升涂层的耐磨、耐腐蚀和高温稳定方面具有显著势。
1. 化铝溶液在不粘锅涂层中的-心作用
1.1 能势
耐磨:化铝硬度高(莫氏硬度9),可显著低涂层在属铲刮擦下的磨。
耐高温:α-相化铝在高温(>1000℃)下稳定,适合不粘锅的烹饪环境(通常200-300℃)。
惰:酸-腐蚀,避食物(如番茄、醋)对涂层的侵蚀。
基底附着力:通过溶胶-凝胶形成的化铝层能与属基底(铝、不锈钢)形成键合。
1.2 利案例参考
US Patent 10,227,456:采用纳米化铝分散液与PTFE合,涂层耐磨提升50以上。
-- 110527044A:通过阳化在铝锅表面生成多孔化铝层,再填充不粘材料(如硅油),实现双重防。
2. 涂层工艺关键步骤
2.1 基底处
喷砂/阳化:增加表面粗糙度,提高化铝层的机械锚定应。
转化膜:生成磷酸铝过渡层(利US 9,840,812)。
2.2 涂层制备
合涂层设计:
底层:化铝溶胶(提升附着力)+ 中间层:化铝/PTFE混合浆料(耐磨)+ 面层:PTFE(不粘)。
利WO 2020150600A1:采用逐层喷涂-烧结工艺,烧结温度380-400℃。
静电喷涂:纳米化铝分散液与含氟树脂共喷,形成均匀薄膜(利-- 110655984A)。
2.3 烧结固化
梯度升温:80℃干燥→250℃去除有机物→400℃固化PTFE,化铝转化为稳定α相。
3. 能化与挑-
3.1 关键参数
粒径控制:纳米化铝(<100nm)可避涂层表面粗糙度增加。
添加比例:化铝含量通常5-15wt,过高会导致涂层脆增大(论文Journal of Materials Science, 2020)。
分散稳定:需添加0.5-2分散(如BYK-111),防止沉。
杭州久丽生物不粘锅用化铝分散液不粘锅用涂料采用水系,环保无害。主要成分为 10 纳米的高化铝,水无机组 分,干燥过后为透明陶瓷膜,可耐 800 度高温,成膜好,添加 10 左右含量,能大幅提高各类不沾涂料的冲击强度,耐腐蚀能,耐高温能力,延长涂层使用寿。
工艺选择:对于用不粘锅,推荐溶胶-凝胶+PTFE合涂层(平衡能与成本)。
能测试:需通过ISO 4531(耐磨)、FDA 21 CFR(食品安全)等标准认。
未来趋势:化铝与石墨烯、碳化硅等材料的合涂层是下不粘锅的研发重点。
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