不锈钢与PTFE不粘锅腐蚀磨损性能及重金属迁移的研究

摘要

近年来，随着食品科技的飞速发展和人们生活水平的日益提高，食品接触材料的适用性和安全性受到越来越多的关注。不锈钢和聚四氟乙烯涂层不粘锅是日常生活中使用较为广泛的两种食品接触材料，但人们在挑选这两种产品时，往往以耐用性和性价比为主，对于产品使用过程中的安全性能鲜有了解。此外，目前食品接触材料的安全性研究中，多以静态浸泡检测有害物质迁移为主，而对于产品机械性能与有害物质动态实验检测相结合的综合评价方法有待进一步研究。
　　本文选用了 AISI304不锈钢和喷涂有聚四氟乙烯涂层的304不锈钢（304-PTFE）两种样品，通过摩擦磨损实验与重金属检测两个方面，研究了食物模拟液对304不锈钢及304-PTFE的腐蚀磨损性能及重金属迁移行为的影响。实验得到下列结论：
　　（1）304不锈钢在体积分数为3%乙酸和体积分数为0.3%（5 g/L）柠檬酸中具有相似的腐蚀磨损机制和重金属迁移规律，磨损量随着外加电压的增大而增大， Cr、Ni和Mn三种金属元素的迁移量和迁移速率也随之增大。但由于柠檬酸的强金属络合作用使304不锈钢在柠檬酸溶液中的开路电位高于乙酸溶液，且随着外加电压的逐渐升高，在同一电压下304不锈钢在柠檬酸溶液中的材料磨损量高于乙酸溶液，Cr、Ni和Mn三种金属元素的迁移量也明显增大。
　　（2）304-PTFE在食物模拟液中的摩擦学性能是食物模拟液种类、溶液浓度、载荷大小、加载时间等多种因素综合作用的结果。四种食物模拟液中，304-PTFE分别在去离子水和柠檬酸溶液中达到最大摩擦系数0.75和最小摩擦系数0.3；相同载荷下，304-PTFE在柠檬酸溶液中磨损量最小。
　　（3）食物模拟液的种类是决定304-PTFE的重金属迁移规律的主要因素。304-PTFE重金属总迁移量的最大值和最小值分别在柠檬酸溶液中和去离子水中得到；此外，Cr在柠檬酸溶液中迁移量最大，Ni和Pb在Na2CO3溶液中迁移量最大，而Mn在去离子水中迁移量最小。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 食品接触材料

1.2 食品接触材料中重金属的来源及危害

1.3 不锈钢腐蚀磨损与重金属析出的研究

1.4 PTFE不粘锅涂层的研究

1.5 研究背景和主要内容

第2章 实验原理、方法与设备

2.1 实验样品和预处理

2.2 实验仪器与设备

第3章 AISI 304不锈钢在乙酸溶液中的腐蚀磨损与重金属迁移研究

3.1 前言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小节

第4章 AISI 304不锈钢在柠檬酸溶液中的腐蚀磨损与重金属迁移研究

4.1 前言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小节

第5章 PTFE不粘锅腐蚀磨损行为与重金属迁移的研究

5.1 前言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕学位期间发表论文

致谢