本發(fā)明涉及廚房用具，尤指一種更安全、可靠、耐久的鉆石不沾表面以及應(yīng)用其于表面上的烹飪器具。

背景技術(shù)：

1、在廚房烹飪的過程中，鉆石的親油性，使得鉆石表面，會自動處于高度鈍化狀態(tài)，具有不沾特性。

2、鉆石的熱傳導(dǎo)率是非常高的，雖然會隨著溫度、晶粒大小、晶形和化學(xué)組成而有所變化，一般在900至2320w/mk(rt)之間，是已知物質(zhì)中最高的之一，而純銅的熱傳導(dǎo)率僅僅為401w/mk(rt)，所以鉆石應(yīng)用于烹飪器具上時，可以均勻加熱，快速煮熟食材，節(jié)省烹飪加熱的能源消耗。

3、鉆石極高的硬度，幾乎不會被刮傷損耗，再者鉆石也具有極高的化學(xué)惰性，在500℃以下，不受任何酸堿侵蝕，因此鉆石毋庸置疑是最終極的不沾鍋具涂層材料。

4、關(guān)于鉆石涂層的化學(xué)氣相沉積(cvd)技術(shù)，至今已發(fā)展好幾十年，但卻一直無法獲得大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，最主要的原因是化學(xué)氣相沉積鉆石涂層與基材的黏附力小，且大面積化學(xué)氣相沉積鉆石涂層的生產(chǎn)成本極高。

5、相反地，目前全球每年大約消耗超過3500公噸的高壓高溫(hpht)合成的鉆石，大都當(dāng)作超級磨料用于切削、研磨，從粗切石料、水泥到超精密加工電子陶瓷與半導(dǎo)體晶圓。

6、參閱圖1的掃瞄式電子顯微鏡(sem)照片，為通過高壓高溫法合成的鋸切級鉆石結(jié)晶，如照片所示，晶形完整的hpht合成鉆石，通常具有自形晶(euhedral)形狀，表面由清晰、光滑的結(jié)晶小平面(facet)構(gòu)成。

7、商業(yè)上hpht合成鉆石結(jié)晶的粒度(particle?size)，可由粒徑38μm(美國ansi篩網(wǎng)400目)至1000μm(美國ansi篩網(wǎng)18目)。

8、參閱圖2的掃瞄式電子顯微鏡(sem)照片，為鉆石微粉的形貌，鉆石微粉通常是指粒徑小于54μm的鉆石細(xì)粉，鉆石微粉不具有自形晶形狀，它主要是由低質(zhì)量的hpht合成鉆石經(jīng)壓碎、研磨而成，因此形狀不規(guī)則類似碎玻璃，表面粗糙有許多尖角與凹窩。

9、利用大量生產(chǎn)的hpht合成鉆石來制作不沾鍋具涂層，是個可行的方法，美國專利us?6,514,605揭露了一種器具，所述器具包括：一個基材以及形成在所述基材上的鉆石貼面(diamond-tiled)被覆層，所述被覆層包括有一包含瓷漆的陶瓷黏著劑以及與陶瓷黏著劑結(jié)合的多個相互接觸的鉆石顆粒，用以形成一個暴露的鉆石貼面表面。其中所述器具的裸露表面至少有40％是鉆石，且鉆石顆粒的最大尺寸為小于等于50μm，大于0.01μm。

10、上述專利文獻(xiàn)中的鉆石貼面表面具有下列問題：

11、第一是分布鉆石顆粒在一基材表面上，鉆石顆粒與鉆石顆粒之間，一定會有縫隙，若縫隙當(dāng)中的材料，不具備不沾特性，烹飪的食材就會沾黏在縫隙位置處，在上述專利文獻(xiàn)當(dāng)中的鉆石貼面表面，有大約50％的裸露表面，是不具備不沾特性的瓷漆材料，因此會大幅度降整體鉆石貼面表面的不沾性。

12、第二是在上述專利文獻(xiàn)當(dāng)中采用的鉆石顆粒，是粒徑較小的鉆石微粉，請參考圖2，鉆石顆粒表面粗糙、形狀不規(guī)則，當(dāng)與食材接觸時，形成機(jī)械互鎖(mechanicalinterlock)的機(jī)會大增，實(shí)質(zhì)上會降低鉆石結(jié)晶的不沾特性。

13、第三是在上述專利文獻(xiàn)當(dāng)中采用瓷漆材料來當(dāng)做鉆石顆粒的黏結(jié)劑，由于陶瓷黏著劑的脆性大，對于鉆石的結(jié)合力也弱，在承受機(jī)械應(yīng)力下極易碎裂，造成黏結(jié)的鉆石顆粒掉落。

14、因此，現(xiàn)有的鉆石貼面表面，其抗沾黏、不沾特性，仍需要改善，鉆石顆粒與基材的結(jié)合強(qiáng)度，也需要進(jìn)一步提升，如何解決上述問題，便成為本發(fā)明欲改進(jìn)的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種鉆石不沾表面，擁有極佳的不沾性和極佳的鉆石與基材的結(jié)合強(qiáng)度。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供一種烹飪器具，其食物接觸面擁有本發(fā)明鉆石不沾表面。

3、解決上述問題及達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)手段是這樣實(shí)現(xiàn)的，為一種鉆石不沾表面，所述鉆石不沾表面具有一金屬基材以及一鉆石不沾表層；所述鉆石不沾表層附著于所述金屬基材上，并包含有一金屬黏結(jié)層、多個鉆石結(jié)晶及一間隙填料，所述鉆石結(jié)晶通過所述金屬黏結(jié)層結(jié)合于所述金屬基材上，且所述鉆石結(jié)晶具有自形晶形狀，所述間隙填料由不沾涂料形成，配置于所述鉆石結(jié)晶與鄰近所述鉆石結(jié)晶之間的縫隙處，且位于所述金屬黏結(jié)層上；所述金屬黏結(jié)層的第一平均厚度與所述間隙填料的第二平均厚度之和小于所述鉆石結(jié)晶的篩分粒徑。

4、更進(jìn)一步的，所述鉆石結(jié)晶的自形晶形狀為六八面體晶形。

5、更進(jìn)一步的，所述金屬黏結(jié)層以硬焊方式結(jié)合固定各個所述鉆石結(jié)晶。

6、更進(jìn)一步的，所述鉆石結(jié)晶的粒度為以美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會規(guī)范，的篩目為230/270目至20/25目，篩分粒徑為53μm至710μm。

7、更進(jìn)一步的，所述金屬黏結(jié)層的第一平均厚度是指兩相鄰的所述鉆石結(jié)晶中間位置處的所述金屬黏結(jié)層厚度的平均值為20μm至500μm；

8、所述間隙填料的第二平均厚度是指兩相鄰的所述鉆石結(jié)晶中間位置處的所述間隙填料厚度的平均值為12μm至150μm。

9、更進(jìn)一步的，所述鉆石結(jié)晶的粒度為以美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會規(guī)范，篩目從170/200目至25/30目，篩分粒徑從75μm至600μm。

10、更進(jìn)一步的，所述金屬黏結(jié)層的第一平均厚度是指兩相鄰的所述鉆石結(jié)晶中間位置處的所述金屬黏結(jié)層厚度的平均值為25μm至420μm；

11、所述間隙填料的第二平均厚度是指兩相鄰的所述鉆石結(jié)晶中間位置處的所述間隙填料厚度的平均值為20μm至120μm。

12、更進(jìn)一步的，所述金屬黏結(jié)層包含5wt％至26wt％的鉻；所述金屬基材為不銹鋼。

13、更進(jìn)一步的，所述金屬黏結(jié)層包含1.5wt％至20wt％的鈦。

14、更進(jìn)一步的，所述間隙填料的不沾涂料為氟碳樹脂涂料、硅樹脂涂料和溶膠-凝膠陶瓷涂料中的一個。

15、本發(fā)明的另一技術(shù)手段，是這樣實(shí)現(xiàn)的，為一種烹飪器具，所述烹飪器具與食物接觸的表面具有上述的鉆石不沾表面。

16、采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有如下效益：

17、第一點(diǎn)：本發(fā)明在鉆石結(jié)晶與鉆石結(jié)晶之間的縫隙處，填入具有優(yōu)良不沾特性的間隙填料，以防止食材沾黏在鉆石結(jié)晶與鉆石結(jié)晶之間的縫隙處，可以大幅提升整體鉆石不沾表面的不沾性。

18、第二點(diǎn)：本發(fā)明采用具有光滑結(jié)晶面、為六八面體晶形的鉆石結(jié)晶，可有效減少鉆石結(jié)晶與食材接觸時，產(chǎn)生機(jī)械互鎖的機(jī)會，增強(qiáng)鉆石結(jié)晶的不沾效果。

19、第三點(diǎn)：本發(fā)明的金屬黏結(jié)層，采用含有鉻或鈦的活性硬焊合金，可以與鉆石結(jié)晶表面反應(yīng)，形成碳化物，并且與金屬基材冶金結(jié)合，大大提高對鉆石結(jié)晶的結(jié)合強(qiáng)度，在承受極高的機(jī)械應(yīng)力下，鉆石結(jié)晶也不會脫落。

技術(shù)特征：

1.一種鉆石不沾表面，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆石不沾表面，其特征在于，所述鉆石結(jié)晶(22)的自形晶形狀為六八面體晶形。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆石不沾表面，其特征在于，所述金屬黏結(jié)層(21)以硬焊方式結(jié)合固定各個所述鉆石結(jié)晶(22)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆石不沾表面，其特征在于，所述鉆石結(jié)晶(22)的粒度為以美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會規(guī)范，篩目為230/270目至20/25目，篩分粒徑為53μm至710μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆石不沾表面，其特征在于，所述金屬黏結(jié)層(21)的第一平均厚度(b)是指兩相鄰的所述鉆石結(jié)晶(22)中間位置處的所述金屬黏結(jié)層(21)厚度的平均值為20μm至500μm；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆石不沾表面，其特征在于，所述金屬黏結(jié)層(21)包含5wt％至26wt％的鉻；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆石不沾表面，其特征在于，所述間隙填料(23)的不沾涂料為氟碳樹脂涂料、硅樹脂涂料和溶膠-凝膠陶瓷涂料中的一個。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆石不沾表面，其特征在于，所述金屬黏結(jié)層(21)包含1.5wt％至20wt％的鈦。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鉆石不沾表面，其特征在于，所述間隙填料(23)的不沾涂料為氟碳樹脂涂料、硅樹脂涂料和溶膠-凝膠陶瓷涂料中的一個。

10.一種烹飪器具，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種鉆石不沾表面及烹飪器具，鉆石不沾表面具有金屬基材及鉆石不沾表層；鉆石不沾表層附著于金屬基材上，并包含有金屬黏結(jié)層、多個鉆石結(jié)晶及間隙填料，鉆石結(jié)晶通過金屬黏結(jié)層結(jié)合于金屬基材上，且鉆石結(jié)晶具有自形晶形狀，間隙填料由不沾涂料形成，配置于鉆石結(jié)晶與鄰近鉆石結(jié)晶之間的縫隙處，且位于金屬黏結(jié)層上；金屬黏結(jié)層的第一平均厚度與間隙填料的第二平均厚度之和小于鉆石結(jié)晶的篩分粒徑。烹飪器具與食物接觸的表面具有上述的鉆石不沾表面。本發(fā)明在鉆石結(jié)晶與鉆石結(jié)晶之間的縫隙處，填入具有優(yōu)良不沾特性的間隙填料，以防止食材沾黏在鉆石結(jié)晶與鉆石結(jié)晶之間的縫隙處，可以大幅提升整體鉆石不沾表面的不沾性。

技術(shù)研發(fā)人員：顏天淵,顏紹先
受保護(hù)的技術(shù)使用者：樺榆國際有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9