泡沫金屬及其制備方法和烹飪器具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種泡沫金屬及其制備方法和烹飪器具，該泡沫金屬的制備方法包括：S20：將多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行金屬鍍膜，得到具有導(dǎo)電層的多孔泡沫基材；S30：將具有導(dǎo)電層的多孔泡沫基材置于金屬離子的電鍍液中進(jìn)行電鍍，得到具有金屬鍍層的多孔泡沫基材，然后晾干；S40：對(duì)具有金屬鍍層的多孔泡沫基材進(jìn)行燒結(jié)處理，得到泡沫金屬；其中，S20具體包括：S202：將多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜；S204：將蒸發(fā)鍍膜后得到的多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行濺射鍍膜，得到具有導(dǎo)電層的多孔泡沫基材。本發(fā)明采用真空蒸發(fā)鍍膜+真空濺射鍍膜來制備導(dǎo)電層，簡化了泡沫金屬的制備工藝，且改善了泡沫金屬的質(zhì)量。
【專利說明】
泡沬金屬及其制備方法和烹飪器具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及泡沫金屬領(lǐng)域，具體而言，涉及一種泡沫金屬及其制備方法及填充有該泡沫金屬的烹飪器具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，豆?jié){機(jī)及電水壺使用時(shí)噪音大，需要降低噪音；電飯煲及電壓力鍋等烹飪器具需要提高加熱均勻性。而泡沫金屬作為一種新型多功能材料，因其多孔特性而具有良好的吸聲性能和相變傳熱性能，這使得泡沫金屬在降低噪音及提升受熱均勻性等方面將有很大的應(yīng)用。
[0003]但是，現(xiàn)有的泡沫金屬，通常采用多孔泡沫塑料為基材進(jìn)行電沉積的方法制備，需要經(jīng)過預(yù)處理、化學(xué)沉積、電沉積和焚燒及熱還原工藝來制成泡沫金屬材料。由于化學(xué)沉積之前必須進(jìn)行除油、粗化、親水、敏化、活化、解膠處理，因而預(yù)處理工藝制程復(fù)雜，過程較難控制;且這種制備方法對(duì)環(huán)境不友好，而且成本高，需要浪費(fèi)更多的貴金屬催化劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題至少之一，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種泡沫金屬的制備方法。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種采用上述泡沫金屬的制備方法制備的泡沫金屬O
[0006]本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種填充有上述泡沫金屬的烹飪器具。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提供了一種泡沫金屬的制備方法，包括:步驟S20:將多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行金屬鍍膜，得到具有導(dǎo)電層的多孔泡沫基材;步驟S30:將具有導(dǎo)電層的所述多孔泡沫基材置于金屬離子的電鍍液中進(jìn)行電鍍，得到具有金屬鍍層的多孔泡沫基材，然后晾干;步驟S40:對(duì)具有金屬鍍層的所述多孔泡沫基材進(jìn)行燒結(jié)處理，得到泡沫金屬;其中，所述步驟S20具體包括:步驟S202:將所述多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜;步驟S204:將蒸發(fā)鍍膜后得到的所述多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行濺射鍍膜，得到具有導(dǎo)電層的所述多孔泡沫基材。
[0008]本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提供的泡沫金屬的制備方法，采用真空蒸發(fā)鍍膜+真空濺射鍍膜來制備導(dǎo)電層，一方面顯著簡化了現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)沉積所必需的繁瑣復(fù)雜的預(yù)處理工藝，從而簡化了泡沫金屬的制備工藝；另一方面，蒸發(fā)鍍作為底層，可以改善多孔泡沫基材的鍍層覆蓋性，濺射鍍可以進(jìn)一步提高膜層的附著力及膜層的致密性，從而可以改善泡沫金屬的質(zhì)量，使得最終制得的泡沫金屬孔隙率高、孔結(jié)構(gòu)分布均勻、比表面積大、強(qiáng)度與韌性好。
[0009]具體制備過程中，先將潔凈、干燥的多孔泡沫基材放入真空室中進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜，以改善多孔泡沫基材的鍍層覆蓋性;然后在蒸發(fā)鍍層的基礎(chǔ)上進(jìn)行濺射鍍膜，來提高膜層(即金屬導(dǎo)電層)的附著力及致密性;接著將具有導(dǎo)電層的多孔泡沫基材放入金屬離子的電鍍液中進(jìn)行電沉積，使電鍍液中的金屬離子以金屬的形式沉積在多孔泡沫基材上，當(dāng)金屬鍍層達(dá)到所需厚度時(shí)，得到具有金屬鍍層的多孔泡沫基材;待具有金屬鍍層的多孔泡沫基材晾干后，對(duì)其進(jìn)行焚燒處理，燒掉多孔泡沫基材，則得到的即是所需的泡沫金屬材料。
[0010]可以理解的是，由于聚氨酯等多孔泡沫基材本身是不導(dǎo)電的，故不能直接放入電鍍液中作為待鍍件，需要先對(duì)其進(jìn)行前處理，使其導(dǎo)電化，然后才可以將其放入電鍍液中作為陰極，即待鍍件，進(jìn)而金屬離子才可以沉積在其上面并沉積到一定厚度形成金屬鍍層，之后將多孔泡沫基材燒掉以獲得泡沫金屬?，F(xiàn)有技術(shù)中，使多孔泡沫基材導(dǎo)電化的工藝為化學(xué)沉積，即通過化學(xué)沉積的工藝在多孔泡沫基材表面鍍上金屬膜使其導(dǎo)電，但化學(xué)沉積工藝之前必須進(jìn)行除油、粗化、親水、敏化、活化、解膠處理等一系列預(yù)處理工藝，因而過程復(fù)雜難控，且由于需要很多貴金屬催化劑導(dǎo)致成本高、環(huán)境不友好;而本申請(qǐng)?zhí)峁┑呐菽饘俚闹苽浞椒?，則將多孔泡沫基材的導(dǎo)電化工藝由化學(xué)沉積變?yōu)檎婵斟兡?，具體為真空蒸發(fā)鍍膜+真空濺射鍍膜，而真空鍍膜則不需要進(jìn)行親水、敏化、活化、解膠等預(yù)處理工藝，故而大大簡化了泡沫金屬的制備工藝，且不需要浪費(fèi)貴金屬催化劑，因而有效降低了泡沫金屬的制備成本。
[0011]另外，本發(fā)明提供的上述實(shí)施例中的泡沫金屬的制備方法還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0012]在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述步驟S202中，真空室中的真空度為1.0X 10—3Pa?1.0 X 10—2Pa,蒸發(fā)電流為2?5A，蒸發(fā)時(shí)間為30?60s;在所述步驟S204中，真空室中的真空度為1.0X 10—3Pa?1.0X 10—2Pa,濺射功率為10?20kW，氬氣流量為200?400sccm，成膜時(shí)間為10?20min，偏壓為50?250V。
[0013]在真空蒸發(fā)鍍膜過程中，合理選擇真空度、蒸發(fā)電流及蒸發(fā)時(shí)間，對(duì)膜層的生長速度及成膜質(zhì)量影響很大;在真空濺射鍍膜過程中，合理選擇真空度、濺射功率、氬氣流量、成膜時(shí)間、是否偏壓及偏壓大小，對(duì)膜層的生長速度及成膜質(zhì)量影響很大。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述工藝參數(shù)不局限于上述具體值，也可以根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)整，以保證金屬導(dǎo)電層的質(zhì)量。
[0014]在上述任一技術(shù)方案中，所述步驟S30具體包括:步驟S302:將具有導(dǎo)電層的所述多孔泡沫基材置于金屬離子的電鍍液中進(jìn)行第一次電鍍;步驟S304:對(duì)第一次電鍍后的所述多孔泡沫基材進(jìn)行第二次電鍍，得到具有金屬鍍層的所述多孔泡沫基材，然后晾干。
[0015]將電鍍過程分為第一次電鍍和第二次電鍍，S卩采用分步電鍍的方法在多孔泡沫基材表面沉積金屬，第一次電鍍是正式電沉積之前的預(yù)鍍過程，先進(jìn)行預(yù)鍍是因?yàn)榍疤幚碇频玫膶?dǎo)電層不一定是完整的晶體，故而導(dǎo)電性可能不夠好，電阻較大，因此先進(jìn)行預(yù)鍍能夠使微粒狀的單質(zhì)金屬迅速迀移進(jìn)入金屬導(dǎo)電層的晶格，從而改善金屬導(dǎo)電層的導(dǎo)電性，即改善多孔泡沫基材的導(dǎo)電性，再進(jìn)行正常的電沉積，得到的鍍層結(jié)構(gòu)將更為均勻，從而提高了制得的泡沫金屬的質(zhì)量。當(dāng)然，也可以直接采用一步電鍍來得到所需厚度的金屬鍍層，該技術(shù)方案也沒有脫離本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和宗旨，因此也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0016]在上述任一技術(shù)方案中，在所述步驟S30中，所述金屬離子的電鍍液為銅離子的電鍍液;在所述步驟S302中，電鍍電壓為4?6V，電鍍時(shí)間為3?5min;在所述步驟S304中，表觀電流密度為0.3?0.5A/cm2，電鍍液的溫度為40?50°C，電鍍時(shí)間為20?30min。
[0017]當(dāng)金屬離子的電鍍液為銅離子的電鍍液時(shí)，沉積在多孔泡沫基材上的金屬為銅，沉積形成的金屬鍍層為銅鍍層，故而經(jīng)燒結(jié)處理后得到的泡沫金屬為泡沫銅，將電鍍過程中的工藝參數(shù)設(shè)置為上述值時(shí)，能夠保證得到的銅鍍層具有較好的質(zhì)量，進(jìn)而保證制得的泡沫銅具有較好的質(zhì)量；當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，電鍍液也可以為其他金屬離子的電鍍液，如鎳離子的電鍍液，則沉積在多孔泡沫基材上的是鎳鍍層，最終得到的泡沫金屬為泡沫鎳，這時(shí)只需適當(dāng)調(diào)整電鍍過程中的工藝參數(shù)，使其與相應(yīng)的金屬離子的電鍍液相適配，即可保證制得的其他的泡沫金屬也具有較好的質(zhì)量。
[0018]需要解釋的是，由于第一次電鍍只是預(yù)鍍過程，是為了改善基材的導(dǎo)電性，而電鍍液中并沒有發(fā)生大規(guī)模的離子迀移，因此只需設(shè)置合適的電鍍電壓，使微粒狀的單質(zhì)銅具有迀移的動(dòng)力，能夠迅速迀移進(jìn)入晶格即可，故而對(duì)表觀電流密度及電鍍液的溫度沒有特殊要求;而第二次電鍍則是正常的電沉積過程，需要電鍍液中的銅離子持續(xù)不斷地向多孔泡沫基材移動(dòng)，以沉積形成合適厚度的銅鍍層，因而需設(shè)置合適的表觀電流密度和電鍍液的溫度，以合理控制銅鍍層的生長速度及銅鍍層的質(zhì)量，進(jìn)而控制最終制得的泡沫銅的質(zhì)量，由于表觀電流密度比電鍍電壓對(duì)鍍層的影響更為直觀，因此在正式的電沉積過程中(即第二次電鍍過程中)更多關(guān)注表觀電流密度。
[0019]可以理解的是，表觀電流密度指的是電極單位表觀面積上流過的電流，當(dāng)電鍍電壓和負(fù)載一定時(shí)，對(duì)應(yīng)的表觀電流密度是確定的，相應(yīng)的，當(dāng)負(fù)載和表觀電流密度一定時(shí)，對(duì)應(yīng)的電鍍電壓也是確定的。本技術(shù)方案中，第一次電鍍只需給部分單質(zhì)金屬提供迀移動(dòng)力，不涉及到鍍層的形成過程，故而不需要限定表觀電流密度，而第二次電鍍則是金屬鍍層的形成過程，故而需要限定合理的表觀電流密度，以保證鍍層的質(zhì)量。合理選擇表觀電流密度，是獲得合格鍍層、保持適當(dāng)工作效率的關(guān)鍵因素，不同的配方、不同的鍍種，其電流密度范圍不盡相同。一般情況下，電流密度小，結(jié)晶細(xì)膩、柔軟，但是沉積速度慢，生產(chǎn)效率低；電流密度大，則沉積速度快，生產(chǎn)效率高，但是結(jié)晶粗大、硬度高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒焦或成為粉末狀。
[0020]在上述任一技術(shù)方案中，在所述步驟S20之前還包括:步驟S10:對(duì)多孔泡沫基材進(jìn)行前處理，除去所述多孔泡沫基材表面和內(nèi)部的油污，并烘干。
[0021]在上述任一技術(shù)方案中，所述步驟SlO具體包括:步驟S102:將所述多孔泡沫基材置于除油液中浸泡，然后取出，用蒸餾水沖洗干凈;步驟S104:將除油后得到的所述多孔泡沫基材放入烘箱中烘干。
[0022]在真空鍍膜之前，先對(duì)多孔泡沫基材進(jìn)行前處理，以除去多孔泡沫基材表面和內(nèi)部的油污，一方面能夠提高多孔泡沫基材的孔隙率，另一方面避免了油污的存在導(dǎo)致金屬膜層不能有效地附著在多孔泡沫基材上的情況發(fā)生。具體地，先將多孔泡沫基材置于除油液中浸泡，利用除油液的成分來分解油污，使油污脫離多孔泡沫基材，然后取出用蒸餾水沖洗干凈，最后烘干，得到潔凈干燥的多孔泡沫基材。
[0023]優(yōu)選地，除油過程中，可以向除油液中不斷通入空氣，使除油液鼓泡從而產(chǎn)生流動(dòng)，這樣可避免除油時(shí)產(chǎn)生的皂化顆粒堵塞多孔泡沫基材中的孔隙，同時(shí)還有利于除油液充分進(jìn)入多孔泡沫基材中，可進(jìn)一步提高除油效果。
[0024]當(dāng)然，由于多孔泡沫基材多種多樣，當(dāng)多孔泡沫基材本身就比較潔凈干燥時(shí)，則可以直接進(jìn)行真空鍍膜而不需進(jìn)行前處理，因此前處理步驟不是必需的。
[0025]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述步驟S102中，所述除油液的溫度為40?60°C，浸泡時(shí)間為8?lOmin。
[0026]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述步驟S104中，烘烤溫度為130?150°C，烘烤時(shí)間為25?45min。
[0027]與室溫相比，將除油液的溫度適當(dāng)提高至40?60°C，能夠有效加快除油液與油污之間的反應(yīng)速度，進(jìn)而提高除油液的除油效率，以縮短浸泡時(shí)間，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，由于除油液的成分多種多樣，多孔泡沫基材上的油污量也是不確定的，因而在實(shí)際制備過程中，除油液的溫度，尤其是浸泡時(shí)間應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的調(diào)整。
[0028]而烘烤的目的是為了將除油后的多孔泡沫基材烘干，這樣，多孔泡沫基材才能夠置入真空室中進(jìn)行金屬鍍膜。可以理解的是，烘烤的溫度不能過低，以避免水分的去除速度過慢導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)周期過長;烘烤的溫度也不能過高，以避免多孔材料軟化變形。
[0029]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述步驟S20中，所述多孔泡沫基材為孔隙率彡90%的聚氨酯泡沫。
[0030]采用聚氨酯軟泡沫作為基材，取材方便，且價(jià)格低廉;采用的聚氨酯泡沫的孔隙率多90%，則制得的泡沫金屬也具有較高的孔隙率和較大的比表面積，以提高泡沫金屬的消聲效能和傳熱性能。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，多孔泡沫基材不局限于聚氨酯泡沫，也可以采用其他的多孔材料，如無紡布等塑料泡沫基體，由于均未脫離本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和宗旨，因而均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0031 ]在上述任一技術(shù)方案中，優(yōu)選地，在所述步驟S40中，燒結(jié)溫度為580?700 °C。
[0032]由于不同的多孔泡沫基材的燃點(diǎn)不同，因而其對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫度也有差異。將燒結(jié)溫度設(shè)置在580?700°C，一方面保證了大多數(shù)的多孔泡沫基材均能夠被有效除盡，另一方面能夠有效提高泡沫金屬的強(qiáng)度。
[0033]在上述任一技術(shù)方案中，可選地，在所述步驟S20中，所鍍金屬為銅、鎳或不銹鋼。
[0034]銅、鎳或者不銹鋼鍍覆在多孔泡沫基材表面時(shí)，能夠使多孔泡沫基材具有良好的導(dǎo)電性，進(jìn)而在電沉積過程中，制備出質(zhì)量優(yōu)良的泡沫金屬。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所鍍金屬不局限于銅、鎳或不銹鋼，也可以為其他金屬，如鎂、鋁、金、銀等，同樣能夠使多孔泡沫基材導(dǎo)電，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的，因而也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0035]值得說明的是，當(dāng)所鍍金屬為銅，且電鍍液為銅離子的電鍍液時(shí)，則導(dǎo)電層為銅膜，電沉積層為銅鍍層，因而最終得到的泡沫金屬為純的泡沫銅，不含有其他成分；當(dāng)所鍍金屬為銅以外的其他金屬，而電鍍液為銅離子的電鍍液時(shí)，則導(dǎo)電層為其他材質(zhì)的金屬膜，電沉積層為銅鍍層，因而最終得到的泡沫金屬為含有少量其他成分的泡沫銅，但由于電沉積層的厚度要遠(yuǎn)大于導(dǎo)電層的厚度，因而泡沫銅仍然是主體，且其他材質(zhì)同樣為多孔材料，不會(huì)對(duì)泡沫銅的性能產(chǎn)生影響，因而也將其稱之為泡沫銅。換言之，導(dǎo)電層的材質(zhì)與電沉積層的材質(zhì)可以不一致，導(dǎo)電層只是為了使多孔泡沫基材導(dǎo)電，以保證后續(xù)的電鍍過程能夠進(jìn)行，故而對(duì)所鍍金屬的種類沒有特別要求。
[0036]本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提供了一種泡沫金屬，采用如第一方面實(shí)施例中任一項(xiàng)所述的泡沫金屬的制備方法制成。
[0037]本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提供的泡沫金屬，因采用上述第一方面實(shí)施例中任一項(xiàng)的泡沫金屬的制備方法制成，因而孔隙率高、孔結(jié)構(gòu)分布均勻、比表面積大，強(qiáng)度與韌性好，故其具有良好的吸聲性能，能用于豆?jié){機(jī)、電水壺等需要降噪的烹飪器具中，且具有良好的相變傳熱性能，能用于電飯煲、電壓力鍋等小家電的快速傳熱，并提高這些烹飪器具的加熱均勻性。
[0038]可以理解的是，泡沫金屬是一種在金屬基體中均勻分布著大量連通或不連通孔洞的新型的多功能材料。泡沫金屬的多孔特性使得其具有良好的吸聲性能，當(dāng)聲波入射到多孔材料上，聲波能順著微孔進(jìn)入材料的內(nèi)部，引起孔隙中空氣的振動(dòng)。由于空氣的黏滯阻力、空氣與孔壁的摩擦和熱傳導(dǎo)作用，使相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被損耗。因此，只有孔洞對(duì)外開口，孔洞之間互相連通，且孔洞深入材料內(nèi)部，才可以有效地吸收聲能。同時(shí)，泡沫金屬的多孔性使其具有非常大的比表面積，從而在相變傳熱方面具有很多的應(yīng)用，這對(duì)于電飯煲、電壓力鍋等小家電的快速傳熱及加熱均勻性都具有良好的作用。
[0039]本發(fā)明第三方面的實(shí)施例提供了一種烹飪器具，填充有如第二方面實(shí)施例所述的泡沫金屬。
[0040]本發(fā)明第三方面的實(shí)施例提供的烹飪器具，因填充有第二方面實(shí)施例中的泡沫金屬，因而噪聲小、傳熱快且加熱均勻。
[0041]在上述技術(shù)方案中，所述烹飪器具為豆?jié){機(jī)、電水壺、電飯煲、電壓力鍋中的一種。
[0042]在豆?jié){機(jī)、電水壺等需要降低噪音的烹飪器具的內(nèi)部填充上述泡沫金屬，可有效改善豆?jié){機(jī)、電水壺等烹飪器具工作時(shí)的噪音問題，提升用戶的使用舒適度。具體地，在豆?jié){機(jī)、電水壺等烹飪器具的外殼與內(nèi)膽之間填充上述泡沫金屬，由于泡沫金屬中均勻分布著大量的孔洞，因而聲波能夠順著孔洞進(jìn)入泡沫金屬內(nèi)部引起空氣振動(dòng)，從而消耗掉部分聲能，起到降噪的作用。
[0043]在電飯煲、電壓力鍋等需要提高受熱均勻性的烹飪器具的內(nèi)部填充上述泡沫金屬，可有效提高產(chǎn)品的加熱均勻性，進(jìn)而提高食物的烹飪效果。具體地，將電飯煲、電壓力鍋等烹飪器具的鍋具設(shè)計(jì)成雙層結(jié)構(gòu)，并在雙層結(jié)構(gòu)之間填充上述泡沫金屬和液態(tài)相變工質(zhì)(如水、氨氣或正己烷等)，液態(tài)相變工質(zhì)能夠在到達(dá)一定溫度時(shí)汽化揮發(fā)，并將熱量傳遞給鍋具后冷凝液化，然后重新受熱揮發(fā)、冷凝液化，如此循環(huán)往復(fù)，在此過程中，由于泡沫金屬的多孔性使其一端為冷凝端，另一端為蒸發(fā)端，因而能夠使液態(tài)相變工質(zhì)在泡沫金屬中循環(huán)流動(dòng)，進(jìn)而使鍋具的各個(gè)部位均勻受熱，從而有效地保證了鍋具的加熱均勻性。
[0044]當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，泡沫金屬的應(yīng)用并不局限于上述幾種烹飪器具，還可以用于其他需要降噪或者提高加熱均勻性的廚具，如用于電磁爐上的鍋具等。
[0045]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述部分中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0046]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0047]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的泡沫金屬的制備方法的流程示意圖；
[0048]圖2是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例所述的泡沫金屬的制備方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0050]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0051]下面參照?qǐng)D1和圖2描述根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例所述的泡沫金屬的制備方法，采用該制備方法制備的泡沫金屬及填充有該泡沫金屬的烹飪器具。
[0052]如圖1所示，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提供的泡沫金屬的制備方法，包括:
[0053]步驟S20:將多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行金屬鍍膜，得到具有導(dǎo)電層的多孔泡沫基材；
[0054]步驟S30:將具有導(dǎo)電層的所述多孔泡沫基材置于金屬離子的電鍍液中進(jìn)行電鍍，得到具有金屬鍍層的多孔泡沫基材，然后晾干；
[0055]步驟S40:對(duì)具有金屬鍍層的所述多孔泡沫基材進(jìn)行燒結(jié)處理，得到泡沫金屬；
[0056]其中，所述步驟S20具體包括:
[0057]步驟S202:將所述多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜；
[0058]步驟S204:將蒸發(fā)鍍膜后得到的所述多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行濺射鍍膜，得到具有導(dǎo)電層的所述多孔泡沫基材。
[0059]優(yōu)選地，在所述步驟S202中，真空室中的真空度為1.0 X 10—3Pa?1.0 X 10—2Pa，蒸發(fā)電流為2?5A，蒸發(fā)時(shí)間為30?60s。
[0060]優(yōu)選地，在所述步驟S204中，真空室中的真空度為1.0 X 10—3Pa?1.0 X 10—2Pa，濺射功率為10?20kW，氬氣流量為200?400sccm，成膜時(shí)間為10?20min，偏壓為50?250V。
[0061]本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提供的泡沫金屬的制備方法，采用真空蒸發(fā)鍍膜+真空濺射鍍膜來制備導(dǎo)電層，一方面顯著簡化了現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)沉積所必需的繁瑣復(fù)雜的預(yù)處理工藝，從而簡化了泡沫金屬的制備工藝；另一方面，蒸發(fā)鍍作為底層，可以改善多孔泡沫基材的鍍層覆蓋性，濺射鍍可以進(jìn)一步提高膜層的附著力及膜層的致密性，從而可以改善泡沫金屬的質(zhì)量，使得最終制得的泡沫金屬孔隙率高、孔結(jié)構(gòu)分布均勻、比表面積大、強(qiáng)度與韌性好。
[0062]具體制備過程中，先將潔凈、干燥的多孔泡沫基材放入真空室中進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜，以改善多孔泡沫基材的鍍層覆蓋性;然后在蒸發(fā)鍍層的基礎(chǔ)上進(jìn)行濺射鍍膜，來提高膜層(即金屬導(dǎo)電層)的附著力及致密性;接著將具有導(dǎo)電層的多孔泡沫基材放入金屬離子的電鍍液中進(jìn)行電沉積，使電鍍液中的金屬離子以金屬的形式沉積在多孔泡沫基材上，當(dāng)金屬鍍層達(dá)到所需厚度時(shí)，得到具有金屬鍍層的多孔泡沫基材;待具有金屬鍍層的多孔泡沫基材晾干后，對(duì)其進(jìn)行焚燒處理，燒掉多孔泡沫基材，則得到的即是所需的泡沫金屬材料。
[0063]可以理解的是，由于聚氨酯等多孔泡沫基材本身是不導(dǎo)電的，故不能直接放入電鍍液中作為待鍍件，需要先對(duì)其進(jìn)行前處理，使其導(dǎo)電化，然后才可以將其放入電鍍液中作為陰極，即待鍍件，進(jìn)而金屬離子才可以沉積在其上面并沉積到一定厚度形成金屬鍍層，之后將多孔泡沫基材燒掉以獲得泡沫金屬?，F(xiàn)有技術(shù)中，使多孔泡沫基材導(dǎo)電化的工藝為化學(xué)沉積，即通過化學(xué)沉積的工藝在多孔泡沫基材表面鍍上金屬膜使其導(dǎo)電，但化學(xué)沉積工藝之前必須進(jìn)行除油、粗化、親水、敏化、活化、解膠處理等一系列預(yù)處理工藝，因而過程復(fù)雜難控，且由于需要很多貴金屬催化劑導(dǎo)致成本高、環(huán)境不友好;而本申請(qǐng)?zhí)峁┑呐菽饘俚闹苽浞椒?，則將多孔泡沫基材的導(dǎo)電化工藝由化學(xué)沉積變?yōu)檎婵斟兡ぃ唧w為真空蒸發(fā)鍍膜+真空濺射鍍膜，而真空鍍膜則不需要進(jìn)行親水、敏化、活化、解膠等預(yù)處理工藝，故而大大簡化了泡沫金屬的制備工藝，且不需要浪費(fèi)貴金屬催化劑，因而有效降低了泡沫金屬的制備成本。
[0064]在真空蒸發(fā)鍍膜過程中，合理選擇本底真空度、蒸發(fā)電流及蒸發(fā)時(shí)間，對(duì)膜層的生長速度及成膜質(zhì)量影響很大;在真空濺射鍍膜過程中，合理選擇本地真空度、濺射功率、氬氣流量、成膜時(shí)間、是否偏壓及偏壓大小，對(duì)膜層的生長速度及成膜質(zhì)量影響很大。
[0065]當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述工藝參數(shù)不局限于上述具體值，也可以根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)整，以保證金屬導(dǎo)電層的質(zhì)量。
[0066]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，優(yōu)選地，如圖2所示，所述步驟S30具體包括:
[0067]步驟S302:將具有導(dǎo)電層的所述多孔泡沫基材置于銅離子的電鍍液中進(jìn)行第一次電鍍；
[0068]步驟S304:對(duì)第一次電鍍后的所述多孔泡沫基材進(jìn)行第二次電鍍，得到具有銅鍍層的所述多孔泡沫基材，然后晾干。
[0069]在上述實(shí)施例中，將電鍍過程分為第一次電鍍和第二次電鍍，S卩采用分步電鍍的方法在多孔泡沫基材表面沉積金屬，第一次電鍍是正式電沉積之前的預(yù)鍍過程，先進(jìn)行預(yù)鍍是因?yàn)榍疤幚碇频玫膶?dǎo)電層不一定是完整的晶體，故而導(dǎo)電線可能不夠好，電阻較大，因此先進(jìn)行預(yù)鍍能夠使微粒狀的單質(zhì)金屬迅速迀移進(jìn)入導(dǎo)電層的晶格，從而改善金屬導(dǎo)電層的導(dǎo)電性，即改善多孔泡沫基材的導(dǎo)電性，再進(jìn)行正常的電沉積，得到的鍍層結(jié)構(gòu)將更為均勻，從而提高了制得的泡沫金屬的質(zhì)量。
[0070]當(dāng)然，也可以直接采用一步電鍍來得到所需厚度的金屬鍍層，該技術(shù)方案也沒有脫離本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和宗旨，因此也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0071 ]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟S30中，金屬離子的電鍍液為銅離子的電鍍液；在所述步驟S302中，電鍍電壓為4?6V，電鍍時(shí)間為3?5min;在所述步驟S304中，表觀電流密度為0.3?0.5A/cm2，電鍍液的溫度為40?50°C，電鍍時(shí)間為20?30min。
[0072]在該實(shí)施例中，當(dāng)金屬離子的電鍍液為銅離子的電鍍液時(shí)，沉積在多孔泡沫基材上的金屬為銅，沉積形成的金屬鍍層為銅鍍層，故而經(jīng)燒結(jié)處理后得到的泡沫金屬為泡沫銅，將電鍍過程中的工藝參數(shù)設(shè)置為上述值時(shí)，能夠保證得到的銅鍍層具有較好的質(zhì)量，進(jìn)而保證制得的泡沫銅具有較好的質(zhì)量。
[0073]當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，電鍍液也可以為其他金屬離子的電鍍液，如鎳離子的電鍍液，則沉積在多孔泡沫基材上的是鎳鍍層，最終得到的泡沫金屬為泡沫鎳，這時(shí)只需適當(dāng)調(diào)整電鍍過程中的工藝參數(shù)，使其與相應(yīng)的金屬離子的電鍍液相適配，即可保證制得的其他的泡沫金屬也具有較好的質(zhì)量。
[0074]需要解釋的是，由于第一次電鍍只是預(yù)鍍過程，是為了改善基材的導(dǎo)電性，而電鍍液中并沒有發(fā)生大規(guī)模的離子迀移，因此只需設(shè)置合適的電鍍電壓，使微粒狀的單質(zhì)銅具有迀移的動(dòng)力，能夠迅速迀移進(jìn)入晶格即可，故而對(duì)表觀電流密度及電鍍液的溫度沒有特殊要求;而第二次電鍍則是正常的電沉積過程，需要電鍍液中的銅離子持續(xù)不斷地向多孔泡沫基材移動(dòng)，以沉積形成合適厚度的銅鍍層，因而需設(shè)置合適的表觀電流密度和電鍍液的溫度，以合理控制銅鍍層的生長速度及銅鍍層的質(zhì)量，進(jìn)而控制最終制得的泡沫銅的質(zhì)量。由于表觀電流密度比電鍍電壓對(duì)鍍層的影響更為直觀，因此在正式電沉積過程中(即第二次電鍍過程中)更多關(guān)注表觀電流密度。
[0075]可以理解的是，表觀電流密度指的是電極單位表觀面積上流過的電流，當(dāng)電鍍電壓和負(fù)載一定時(shí)，對(duì)應(yīng)的表觀電流密度是確定的，相應(yīng)的，當(dāng)負(fù)載和表觀電流密度一定時(shí)，對(duì)應(yīng)的電鍍電壓也是確定的。本實(shí)施例中，第一次電鍍只需給部分單質(zhì)金屬提供迀移動(dòng)力，不涉及到鍍層的形成過程，故而不需要限定表觀電流密度，而第二次電鍍則是金屬鍍層的形成過程，故而需要限定合理的表觀電流密度，以保證鍍層的質(zhì)量。合理選擇表觀電流密度，是獲得合格鍍層、保持適當(dāng)工作效率的關(guān)鍵因素，不同的配方、不同的鍍種，其電流密度范圍不盡相同。一般情況下，電流密度小，結(jié)晶細(xì)膩、柔軟，但是沉積速度慢，生產(chǎn)效率低；電流密度大，則沉積速度快，生產(chǎn)效率高，但是結(jié)晶粗大、硬度高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒焦或成為粉末狀。
[0076]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，優(yōu)選地，如圖2所示，在所述步驟S20之前還包括:
[0077]步驟S10:對(duì)多孔泡沫基材進(jìn)行前處理，除去所述多孔泡沫基材表面和內(nèi)部的油污，并烘干。
[0078]其中，如圖2所示，所述步驟SlO具體包括:
[0079]步驟S102:將所述多孔泡沫基材置于除油液中浸泡，然后取出，用蒸餾水沖洗干凈；
[0080]步驟S104:將除油后得到的所述多孔泡沫基材放入烘箱中烘干。
[0081]優(yōu)選地，在所述步驟S102中，所述除油液的溫度為40?60°C，浸泡時(shí)間為8?1min0
[0082]優(yōu)選地，在所述步驟S104中，烘烤溫度為130?150°C，烘烤時(shí)間為25?45min。
[0083]在上述實(shí)施例中，在真空鍍膜之前，先對(duì)多孔泡沫基材進(jìn)行前處理，以除去多孔泡沫基材表面和內(nèi)部的油污，一方面能夠提高多孔泡沫基材的孔隙率，另一方面避免了油污的存在導(dǎo)致金屬膜層不能有效地附著在多孔泡沫基材上的情況發(fā)生。
[0084]具體地，先將多孔泡沫基材置于除油液中浸泡，利用除油液的成分來分解油污，使油污脫離多孔泡沫基材，然后取出用蒸餾水沖洗干凈，最后烘干，得到潔凈干燥的多孔泡沫基材。
[0085]與室溫相比，將除油液的溫度適當(dāng)提高至40?60°C，能夠有效加快除油液與油污之間的反應(yīng)速度，進(jìn)而提高除油液的除油效率，以縮短浸泡時(shí)間，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。
[0086]當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，由于除油液的成分多種多樣，多孔泡沫基材上的油污量也是不確定的，因而在實(shí)際制備過程中，除油液的溫度，尤其是浸泡時(shí)間應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的調(diào)整。
[0087]優(yōu)選地，除油過程中，可以向除油液中不斷通入空氣，使除油液鼓泡從而產(chǎn)生流動(dòng)，這樣可避免除油時(shí)產(chǎn)生的皂化顆粒堵塞多孔泡沫基材中的孔隙，同時(shí)還有利于除油液充分進(jìn)入多孔泡沫基材中，可進(jìn)一步提高除油效果。
[0088]而烘烤的目的是為了將除油后的多孔泡沫基材烘干，這樣，多孔泡沫基材才能夠置入真空室中進(jìn)行金屬鍍膜?？梢岳斫獾氖?，烘烤的溫度不能過低，以避免水分的去除速度過慢導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)周期過長;烘烤的溫度也不能過高，以避免多孔材料軟化變形。
[0089]當(dāng)然，由于多孔泡沫基材多種多樣，當(dāng)多孔泡沫基材本身就比較潔凈干燥時(shí)，則可以直接進(jìn)行真空鍍膜而不需進(jìn)行前處理，因此前處理步驟不是必需的。
[0090]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，優(yōu)選地，在所述步驟S20中，所述多孔泡沫基材為孔隙率彡90%的聚氨酯泡沫。
[0091]在上述實(shí)施例中，采用聚氨酯軟泡沫作為基材，取材方便，且價(jià)格低廉;采用的聚氨酯泡沫的孔隙率多90%，則制得的泡沫金屬也具有較高的孔隙率和較大的比表面積，以提高泡沫金屬的消聲效能和傳熱性能。
[0092]當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，多孔泡沫基材不局限于聚氨酯泡沫，也可以采用其他的多孔材料，如無紡布等塑料泡沫基體，由于均未脫離本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和宗旨，因而均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0093]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，優(yōu)選地，在所述步驟S40中，燒結(jié)溫度為580?700°C。
[0094]在上述實(shí)施例中，由于不同的多孔泡沫基材的燃點(diǎn)不同，因而其對(duì)應(yīng)的燒結(jié)溫度也有差異。將燒結(jié)溫度設(shè)置在580?700°C，一方面保證了大多數(shù)的多孔泡沫基材均能夠被有效除盡，另一方面能夠有效提高泡沫金屬的強(qiáng)度。
[0095]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可選地，在所述步驟S20中，所鍍金屬為銅、鎳或不銹鋼。
[0096]在上述實(shí)施例中，銅、鎳或者不銹鋼鍍覆在多孔泡沫基材表面時(shí)，能夠使多孔泡沫基材具有良好的導(dǎo)電性，進(jìn)而在電沉積過程中，制備出質(zhì)量優(yōu)良的泡沫金屬。
[0097]當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所鍍金屬不局限于銅、鎳或不銹鋼，也可以為其他金屬，如鎂、鋁、金、銀等，同樣能夠使多孔泡沫基材導(dǎo)電，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的，因而也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0098]值得說明的是，當(dāng)所鍍金屬為銅，且電鍍液為銅離子的電鍍液時(shí)，則導(dǎo)電層為銅膜，電沉積層為銅鍍層，因而最終得到的泡沫金屬為純的泡沫銅，不含有其他成分；當(dāng)所鍍金屬為銅以外的其他金屬，而電鍍液為銅離子的電鍍液時(shí)，則導(dǎo)電層為其他材質(zhì)的金屬膜，電沉積層為銅鍍層，因而最終得到的泡沫金屬為含有少量其他成分的泡沫銅，但由于電沉積層的厚度要遠(yuǎn)大于導(dǎo)電層的厚度，因而泡沫銅仍然是主體，且其他材質(zhì)同樣為多孔材料，不會(huì)對(duì)泡沫銅的性能產(chǎn)生影響，因而也將其稱之為泡沫銅。換言之，導(dǎo)電層的材質(zhì)與電沉積層的材質(zhì)可以不一致，導(dǎo)電層只是為了使多孔泡沫基材導(dǎo)電，以保證后續(xù)的電鍍過程能夠進(jìn)行，故而對(duì)所鍍金屬的種類沒有特別要求。
[0099]本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提供的泡沫金屬，采用如第一方面實(shí)施例中任一項(xiàng)所述的泡沫金屬的制備方法制成。
[0100]本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提供的泡沫金屬，因采用上述第一方面實(shí)施例中任一項(xiàng)的泡沫金屬的制備方法制成，因而孔隙率高、孔結(jié)構(gòu)分布均勻、比表面積大，強(qiáng)度與韌性好，故其具有良好的吸聲性能，能用于豆?jié){機(jī)、電水壺等需要降噪的烹飪器具中，且具有良好的相變傳熱性能，能用于電飯煲、電壓力鍋等小家電的快速傳熱，并提高這些烹飪器具的加熱均勻性。
[0101]下面以泡沫銅為例來詳細(xì)描述本申請(qǐng)的泡沫金屬的制備方法及制得的泡沫金屬。
[0102]實(shí)施例一
[0103]將孔隙率為90%的聚氨酯泡沫材料置于溫度為40°C的除油液中浸泡Smin后用蒸餾水沖洗干凈；
[0104]將聚氨酯泡沫材料烘烤至130°C，時(shí)間為40min;
[0105]將除油后的聚氨酯泡沫材料置于真空室中蒸發(fā)鍍銅，蒸發(fā)鍍銅的工藝參數(shù)如下:本底真空度為1.0 X 10—3Pa，蒸發(fā)電流為2A，蒸發(fā)時(shí)間為60s;
[0106]將蒸發(fā)鍍后的聚氨酯泡沫材料置于真空室中濺射鍍銅，濺射鍍銅的工藝參數(shù)如下:本底真空度為1.0 X 10—3Pa，濺射功率為10kW，氬氣流量為200SCCm，成膜時(shí)間為20min，偏壓 50V;
[0107]先將濺射鍍銅后得到的聚氨酯泡沫材料置于電鍍液中在4V電壓下預(yù)鍍3min，再在表觀電流密度為0.3A/cm2、溫度為40 °C的條件下電沉積30min，晾干；
[0108]在580°C的條件下進(jìn)行焚燒處理，得到泡沫銅。
[0109]經(jīng)檢測(cè)，制得的泡沫銅的孔隙率達(dá)到92%，孔徑為1.0?1.5mm，通孔率達(dá)到93%。
[0110]實(shí)施例二
[0111]將孔隙率為93%的聚氨酯泡沫材料置于溫度為50°C的除油液中浸泡9min后用蒸餾水沖洗干凈；
[0112]將聚氨酯泡沫材料烘烤至140°C，時(shí)間為35min;
[0113]將除油后的聚氨酯泡沫材料置于真空室中蒸發(fā)鍍銅，蒸發(fā)鍍銅的工藝參數(shù)如下:本底真空度為1.5X10—3Pa,蒸發(fā)電流為4A，蒸發(fā)時(shí)間為45s;
[0114]將蒸發(fā)鍍后的聚氨酯泡沫材料置于真空室中濺射鍍銅，濺射鍍銅的工藝參數(shù)如下:本底真空度為5.0\10—兮&，濺射功率為151^，氬氣流量為300%011，成膜時(shí)間為151^11，偏SlOOV;
[0115]先將濺射鍍銅后得到的聚氨酯泡沫材料置于電鍍液中在5V電壓下預(yù)鍍4min，再在表觀電流密度為0.4A/cm2、溫度為45 °C的條件下電沉積25min，晾干；
[0116]在640°C的條件下進(jìn)行焚燒處理，得到泡沫銅。
[0117]經(jīng)檢測(cè)，制得的泡沫銅的孔隙率達(dá)到95%，孔徑為1.0?2.0mm，通孔率達(dá)到96%。
[0118]實(shí)施例三
[0119]將孔隙率為90%的聚氨酯泡沫材料置于溫度為60°C的除油液中浸泡1min后用蒸餾水沖洗干凈；
[0120]將聚氨酯泡沫材料烘烤至150°C，時(shí)間為25min;
[0121]將除油后的聚氨酯泡沫材料置于真空室中蒸發(fā)鍍銅，蒸發(fā)鍍銅的工藝參數(shù)如下:本底真空度為1.0X 10—2Pa,蒸發(fā)電流為5A，蒸發(fā)時(shí)間為30s;
[0122]將蒸發(fā)鍍后的聚氨酯泡沫材料置于真空室中濺射鍍銅，濺射鍍銅的工藝參數(shù)如下:本底真空度為1.0乂10—:^1，濺射功率為201^，氬氣流量為400^011，成膜時(shí)間為101^11，偏壓250V;
[0123]先將濺射鍍銅后得到的聚氨酯泡沫材料置于電鍍液中在4V電壓下預(yù)鍍3min，再在表觀電流密度為0.5A/cm2、溫度為50 °C的條件下電沉積20min，晾干；
[0124]在700°C的條件下進(jìn)行焚燒處理，得到泡沫銅。
[0125]經(jīng)檢測(cè)，制得的泡沫銅的孔隙率達(dá)到98%，孔徑為1.0?2.5mm，通孔率達(dá)到98%。
[0126]由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的泡沫金屬的制備方法，制得的泡沫金屬的孔隙率尚，比表面積大，且通孔率尚，因而具有良好的吸聲性能和相變傳熱性能。
[0127]可以理解的是，泡沫金屬是一種在金屬基體中均勻分布著大量連通或不連通孔洞的新型的多功能材料。泡沫金屬的多孔特性使得其具有良好的吸聲性能，當(dāng)聲波入射到多孔材料上，聲波能順著微孔進(jìn)材料的內(nèi)部，引起孔隙中空氣的振動(dòng)。由于空氣的黏滯阻力、空氣與孔壁的摩擦和熱傳導(dǎo)作用，使相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被損耗。因此，只有孔洞對(duì)外開口，孔洞之間互相連通，且孔洞深入材料內(nèi)部，才可以有效地吸收聲能。同時(shí)，泡沫金屬的多孔性使其具有非常大的比表面積，從而在相變傳熱方面具有很多的應(yīng)用，這對(duì)于電飯煲、電壓力鍋等小家電的快速傳熱及加熱均勻性都具有良好的作用。
[0128]本發(fā)明第三方面的實(shí)施例提供的烹飪器具，填充有如第二方面實(shí)施例所述的泡沫金屬。
[0129]本發(fā)明第三方面的實(shí)施例提供的烹飪器具，因填充有第二方面實(shí)施例中的泡沫金屬，因而噪聲小、傳熱快且加熱均勻。
[0130]在上述任一實(shí)施例中，所述烹飪器具為豆?jié){機(jī)、電水壺、電飯煲、電壓力鍋中的一種。
[0131]在豆?jié){機(jī)、電水壺等需要降低噪音的烹飪器具的內(nèi)部填充上述泡沫金屬，可有效改善豆?jié){機(jī)、電水壺工作時(shí)的噪音問題，提升用戶的使用舒適度。具體地，在豆?jié){機(jī)、電水壺等烹飪器具的外殼與內(nèi)膽之間填充上述泡沫金屬，由于泡沫金屬中均勻分布著大量的孔洞，因而聲波能夠順著孔洞進(jìn)入泡沫金屬內(nèi)部引起空氣振動(dòng)，從而消耗掉部分聲能，起到降噪的作用。
[0132]在電飯煲、電壓力鍋等需要提高受熱均勻性的烹飪器具的內(nèi)部填充上述泡沫金屬時(shí)，可有效提高產(chǎn)品的加熱均勻性，進(jìn)而提高食物的烹飪效果。具體地，將電飯煲、電壓力鍋等烹飪器具的鍋具設(shè)計(jì)成雙層結(jié)構(gòu)，并在雙層結(jié)構(gòu)之間填充上述泡沫金屬和液態(tài)相變工質(zhì)(如水、氨氣或正己烷等)，液態(tài)相變工質(zhì)能夠在到達(dá)一定溫度時(shí)汽化揮發(fā)，并將熱量傳遞給鍋具后冷凝液化，然后重新受熱揮發(fā)、冷凝液化，如此循環(huán)往復(fù)，在此過程中，由于泡沫金屬的多孔性使其一端為冷凝端，另一端為蒸發(fā)端，因而能夠使液態(tài)相變工質(zhì)在泡沫金屬中循環(huán)流動(dòng)，進(jìn)而使鍋具的各個(gè)部位均勻受熱，從而有效地保證了鍋具的加熱均勻性。
[0133]當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，泡沫金屬的應(yīng)用并不局限于上述幾種烹飪器具，還可以用于其他需要降噪或者提高加熱均勻性的廚具，如用于電磁爐上的鍋具等。
[0134]綜上所述，本發(fā)明提供的泡沫金屬的制備方法，采用真空蒸發(fā)鍍膜+真空濺射鍍膜來制備導(dǎo)電層，一方面顯著簡化了現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)沉積所必需的繁瑣復(fù)雜的預(yù)處理工藝，從而簡化了泡沫金屬的制備工藝;另一方面，蒸發(fā)鍍作為底層，可以改善多孔泡沫基材的鍍層覆蓋性，濺射鍍可以進(jìn)一步提高膜層的附著力及膜層的致密性，從而可以改善泡沫金屬的質(zhì)量，使得最終制得的泡沫金屬孔隙率高、孔結(jié)構(gòu)分布均勻、比表面積大、強(qiáng)度與韌性好。
[0135]在本發(fā)明中，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0136]在本說明書的描述中，術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“具體實(shí)施例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或?qū)嵗?。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0137]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種泡沫金屬的制備方法，其特征在于，包括: 步驟S20:將多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行金屬鍍膜，得到具有導(dǎo)電層的多孔泡沫基材； 步驟S30:將具有導(dǎo)電層的所述多孔泡沫基材置于金屬離子的電鍍液中進(jìn)行電鍍，得到具有金屬鍍層的多孔泡沫基材，然后晾干； 步驟S40:對(duì)具有金屬鍍層的所述多孔泡沫基材進(jìn)行燒結(jié)處理，得到泡沫金屬； 其中，所述步驟S20具體包括: 步驟S202:將所述多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜； 步驟S204:將蒸發(fā)鍍膜后得到的所述多孔泡沫基材置于真空室中進(jìn)行濺射鍍膜，得到具有導(dǎo)電層的所述多孔泡沫基材。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 在所述步驟S202中，真空室中的真空度為1.0 X 10—3Pa?1.0 X 10—2Pa，蒸發(fā)電流為2?5A，蒸發(fā)時(shí)間為30?60s ； 在所述步驟S204中，真空室中的真空度為1.0 X 10—3Pa?1.0 X 10—2Pa，濺射功率為10?20kW，氬氣流量為200?400sccm，成膜時(shí)間為10?20min，偏壓為50?250V。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 所述步驟S30具體包括: 步驟S302:將具有導(dǎo)電層的所述多孔泡沫基材置于金屬離子的電鍍液中進(jìn)行第一次電鍍； 步驟S304:對(duì)第一次電鍍后的所述多孔泡沫基材進(jìn)行第二次電鍍，得到具有金屬鍍層的所述多孔泡沫基材，然后晾干。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 在所述步驟S30中，所述金屬離子的電鍍液為銅離子的電鍍液； 在所述步驟S302中，電鍍電壓為4?6V，電鍍時(shí)間為3?5min; 在所述步驟S304中，表觀電流密度為0.3?0.5A/cm2，電鍍液的溫度為40?50°C，電鍍時(shí)間為20?30min。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 在所述步驟S20之前還包括: 步驟S10:對(duì)多孔泡沫基材進(jìn)行前處理，除去所述多孔泡沫基材表面和內(nèi)部的油污，并烘干。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 所述步驟SlO具體包括: 步驟S102:將所述多孔泡沫基材置于除油液中浸泡，然后取出，用蒸餾水沖洗干凈； 步驟S104:將除油后得到的所述多孔泡沫基材放入烘烤設(shè)備中烘干。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 在所述步驟S102中，所述除油液的溫度為40?60°C，浸泡時(shí)間為8?lOmin。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 在所述步驟S104中，烘烤溫度為130?150°C，烘烤時(shí)間為25?45min。9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 在所述步驟S20中，所述多孔泡沫基材為孔隙率多90%的聚氨酯泡沫。10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 在所述步驟S40中，燒結(jié)溫度為580?700 °C。11.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于， 在所述步驟S20中，所鍍金屬為銅、鎳或不銹鋼。12.—種泡沫金屬，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的泡沫金屬的制備方法制成。13.一種烹飪器具，其特征在于，填充有如權(quán)利要求12所述的泡沫金屬。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的烹飪器具，其特征在于， 所述烹飪器具為豆?jié){機(jī)、電水壺、電飯煲、電壓力鍋中的一種。
【文檔編號(hào)】C23C28/02GK105970157SQ201610329936
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】曹達(dá)華, 楊玲, 李康, 李洪偉, 李寧
【申請(qǐng)人】佛山市順德區(qū)美的電熱電器制造有限公司, 美的集團(tuán)股份有限公司