CN102515730B - 一种超低膨胀陶瓷锅具及其制造方法 - Google Patents
一种超低膨胀陶瓷锅具及其制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料;所述陶瓷坯体由主料和析晶剂组成;所述主料按重量百分比其组成为:透锂长石10~50%、锂辉石10~50%、高岭土25~40%、石英2~15%、煅烧滑石2~5%;优选方案为,透锂长石40~50%、锂辉石10~20%、高岭土30~35%、石英2~6%、煅烧滑石2~5%;所述析晶剂按重量百分比为所述主料的0.2~0.8%。本发明还公开了上述超低膨胀陶瓷锅具的制造方法。本发明陶瓷锅具具有优异的抗急冷急热性和超低热膨胀系数,从而显著提高了产品的使用性能和稳定性;同时制造工艺简单,稳定重复性好,适合于产业化生产,有利于促进陶瓷炊具的应用和发展。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域,尤其涉及一种烹调用陶瓷锅具。
背景技术
锅具是烹调中最为常用的炊具,炒锅的使用更为普遍。由于炒锅是在高温和急冷急热状态下使用,因此迄今为止炒锅的材质一般都为铁质。然而,铁质炒锅保温性能很差,烹调味道也不鲜美;而且容易生锈,长期使用会对人体肝脏产生危害。为此,现有技术也有在锅的表面喷涂一些有机涂料以防止生锈,但使用效果并不好,而且不可避免地会造成二次污染。
为解决上述问题,现有技术也开发了陶瓷材质的炒锅。陶瓷锅具有良好的保温性能、烹调味道鲜美,而且环保、耐腐蚀。为适应炒锅的烹饪环境和要求,现有技术陶瓷材质的炒锅,通常采用普通的低膨胀陶瓷材料制成,可以耐650℃~20℃热交换而不裂,但其热膨胀系数较大(α=2.6×10-6/℃),使得胎体吸水率较高,强度不高,容易炸裂,使用寿命不长,因而难以推广和应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种具有优异的抗急冷急热性以及超低热膨胀系数的陶瓷锅具,以显著提高产品的使用性能和稳定性,促进陶瓷炊具的应用和发展。本发明的另一目的在于提供上述超低膨胀陶瓷锅具的制造方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现:
本发明提供的一种超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料;所述陶瓷坯体由主料和析晶剂组成;所述主料按重量百分比其组成为:透锂长石10~50%、锂辉石10~50%、高岭土25~40%、石英2~15%、煅烧滑石2~5%;优选方案为,透锂长石40~50%、锂辉石10~20%、高岭土30~35%、石英2~6%、煅烧滑石2~5%;所述析晶剂按重量百分比为所述主料的0.2~0.8%。进一步地,所述析晶剂为金属氧化物,为Ta2O5、Nb2O5、FeO、GeO2、La2O3、CeO2中的一种或几种组合。
本发明陶瓷坯体使用透锂长石和锂辉石,保证了陶瓷胎体具有低膨胀系数,尤其是引入析晶剂,在析晶过程中析出低膨胀系数的纳米锂霞石晶体,使得陶瓷坯体热膨胀系数更加低,并大大提高了瓷胎的强度。同时使用了具有高可塑性的高岭土,保证了坯料的成型性能和坯体强度,有利于成形大型的炒锅。
上述方案中,本发明所述釉料按重量百分比含有以下物料:透锂长石10~60%、锂辉石10~60%、高岭土5~10%、石英2~10%、煅烧滑石2~5%、碳酸钡4~8%、煅烧氧化锌3~6%。此外,还可加入硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为所述釉料物料的4~10%。本发明配制了膨胀系数更加低的釉料,使得坯釉结合良好,坯釉间的应力减小,有效提高了抗热震性能。
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现:
本发明提供的上述超低膨胀陶瓷锅具的制造方法如下:所述陶瓷坯体各组分混合磨细后,经脱水、炼泥、成型干燥后得到陶瓷坯体;施釉后于隧道窑高温烧制,烧成温度为1330~1350℃,其中1150℃温度时保温45~60分钟,最高温度下保温60~120分钟,烧成周期为8~18小时。
本发明具有以下有益效果:
(1)本发明显著降低了产品的热膨胀系数(α≤1×10-6/℃),提高了瓷胎的强度。坯釉结合良好,坯釉间的应力减小,大大提高了产品的抗热震性能,具有优异的抗急冷急热性,可以承受800℃~20℃热交换而不炸裂,可适应爆炒,遇急火、干烧后加冷水也不炸裂,安全可靠,使用寿命长。
(2)本发明产品经高温烧制而成,耐腐蚀,不会污染食物,能够保证食物的原汁原味;无毒无害,铅镉溶出量为零。而且保温性能优良,可节约燃料成本10~15%。
(3)制造工艺简单,稳定重复性好,适合于产业化生产,有利于促进陶瓷炊具的应用和发展。
下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例一:
本实施例超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料。
其陶瓷坯体的主料按重量百分比为:透锂长石48%、锂辉石10%、高岭土35%、石英5%、煅烧滑石2%。另坯体加入析晶剂Ta2O5,其用量按重量百分比为上述坯体主料总量的0.2%。
其釉料按重量百分比含有:透锂长石55%、锂辉石20%、高岭土6%、石英8%、煅烧滑石2%、碳酸钡6%、氧化锌3%。另加入硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为上述釉料物料总量的4%。
本实施例超低膨胀陶瓷锅具的制造方法如下:
(1)将上述陶瓷坯体各组分混合,经球磨18小时混合磨细(细度为250目筛余0.6%);然后经过脱水、真空炼泥处理、成型干燥、修坯补水成合格陶瓷坯体,待施釉;
(2)将上述釉料各组分混合,经球磨36小时混合磨细(细度为250目筛余0.06%);然后过筛除铁制成釉料;
(3)在备好的陶瓷坯体上施釉,施釉厚度约为0.3mm;然后在液化气隧道窑中高温氧化烧结,烧成温度为1330℃,其中1150℃温度时保温45分钟,最高温度下保温100分钟,烧成周期为16小时。
本实施例产品热膨胀系数α(20-800℃)=0.68×10-6/℃,急冷急热性能800℃~20℃水热交换不裂,抗热震性能高。
实施例二:
本实施例超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料。
其陶瓷坯体的主料按重量百分比为:透锂长石10%、锂辉石48%、高岭土35%、石英5%、煅烧滑石2%。另坯体加入析晶剂GeO2,其用量按重量百分比为上述坯体主料总量的0.4%。
其釉料按重量百分比含有:透锂长石53%、锂辉石20%、高岭土9%、石英5%、煅烧滑石2%、碳酸钡6%、氧化锌5%。另加入硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为上述釉料物料总量的6%。
本实施例超低膨胀陶瓷锅具的制造方法如下:
(1)将上述陶瓷坯体各组分混合,经球磨18小时混合磨细(细度为250目筛余0.6%);然后经过脱水、真空炼泥处理、成型干燥、修坯补水成合格陶瓷坯体,待施釉;
(2)将上述釉料各组分混合,经球磨36小时混合磨细(细度为250目筛余0.06%);然后过筛除铁制成釉料;
(3)在备好的陶瓷坯体上施釉,施釉厚度约为0.3mm;然后在液化气隧道窑中高温氧化烧结,烧成温度为1340℃,其中1150℃温度时保温45分钟,最高温度下保温80分钟,烧成周期为14小时。
本实施例产品热膨胀系数α(20-800℃)=0.72×10-6/℃,急冷急热性能800℃~20℃水热交换不裂,抗热震性能高。
实施例三:
本实施例超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料。
其陶瓷坯体的主料按重量百分比为:透锂长石50%、锂辉石10%、高岭土35%、石英3%、煅烧滑石2%。另坯体加入析晶剂Nb2O5,其用量按重量百分比为上述坯体主料总量的0.6%。
其釉料按重量百分比含有:透锂长石20%、锂辉石55%、高岭土8%、石英5%、煅烧滑石2%、碳酸钡6%、氧化锌4%。另加入硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为上述釉料物料总量的7%。
本实施例超低膨胀陶瓷锅具的制造方法如下:
(1)将上述陶瓷坯体各组分混合,经球磨18小时混合磨细(细度为250目筛余0.6%);然后经过脱水、真空炼泥处理、成型干燥、修坯补水成合格陶瓷坯体,待施釉;
(2)将上述釉料各组分混合,经球磨33小时混合磨细(细度为250目筛余0.06%);然后过筛除铁制成釉料;
(3)在备好的陶瓷坯体上施釉,施釉厚度约为0.3mm;然后在液化气隧道窑中高温氧化烧结,烧成温度为1350℃,其中1150℃温度时保温60分钟,最高温度下保温60分钟,烧成周期为10小时。
本实施例产品热膨胀系数α(20-800℃)=0.78×10-6/℃,急冷急热性能800℃~20℃水热交换不裂,抗热震性能高。
实施例四:
本实施例超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料。
其陶瓷坯体的主料按重量百分比为:透锂长石45%、锂辉石17%、高岭土32%、石英3%、煅烧滑石3%。另坯体加入由Nb2O5、GeO2、CeO2和La2O3按等重量比混合而成的析晶剂,析晶剂的用量按重量百分比为上述坯体主料总量的0.8%。
其釉料按重量百分比含有:透锂长石50%、锂辉石26%、高岭土10%、石英3%、煅烧滑石2%、碳酸钡6%、氧化锌3%。另加入硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为上述釉料物料总量的6%。
本实施例超低膨胀陶瓷锅具的制造方法如下:
(1)将上述陶瓷坯体各组分混合,经球磨16小时混合磨细(细度为250目筛余0.6%);然后经过脱水、真空炼泥处理、成型干燥、修坯补水成合格陶瓷坯体,待施釉;
(2)将上述釉料各组分混合,经球磨40小时混合磨细(细度为250目筛余0.06%);然后过筛除铁制成釉料;
(3)在备好的陶瓷坯体上施釉,施釉厚度约为0.3mm;然后在液化气隧道窑中高温氧化烧结,烧成温度为1350℃,其中1150℃温度时保温50分钟,最高温度下保温80分钟,烧成周期为12小时。
本实施例产品热膨胀系数α(20-800℃)=0.76×10-6/℃,急冷急热性能800℃~20℃水热交换不裂,抗热震性能高。
实施例五:
本实施例超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料。
其陶瓷坯体的主料按重量百分比为:透锂长石47%、锂辉石15%、高岭土32%、石英4%、煅烧滑石2%。另坯体加入由GeO2、La2O3和CeO2按等重量比混合而成的析晶剂,析晶剂的用量按重量百分比为上述坯体主料总量的0.6%,各为坯体物料总量的0.2%。
其釉料按重量百分比含有:透锂长石60%、锂辉石13%、高岭土10%、石英6%、煅烧滑石3%、碳酸钡4%、氧化锌4%。另加入硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为上述釉料物料总量的6%。
本实施例超低膨胀陶瓷锅具的制造方法如下:
(1)将上述陶瓷坯体各组分混合,经球磨16小时混合磨细(细度为250目筛余0.6%);然后经过脱水、真空炼泥处理、成型干燥、修坯补水成合格陶瓷坯体,待施釉;
(2)将上述釉料各组分混合,经球磨34小时混合磨细(细度为250目筛余0.06%);然后过筛除铁制成釉料;
(3)在备好的陶瓷坯体上施釉,施釉厚度约为0.3mm;然后在液化气隧道窑中高温氧化烧结,烧成温度为1340℃,其中1150℃温度时保温45分钟,最高温度下保温120分钟,烧成周期为8小时。
本实施例产品热膨胀系数α(20-800℃)=0.74×10-6/℃,急冷急热性能800℃~20℃水热交换不裂,抗热震性能高。
实施例六:
本实施例超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料。
其陶瓷坯体的主料按重量百分比为:透锂长石48%、锂辉石13%、高岭土30%、石英6%、煅烧滑石3%。另坯体加入析晶剂FeO,其用量按重量百分比为上述坯体主料总量的0.2%。
其釉料按重量百分比含有:透锂长石53%、锂辉石20%、高岭土9%、石英5%、煅烧滑石3%、碳酸钡6%、氧化锌4%。另加入硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为上述釉料物料总量的6%。
本实施例超低膨胀陶瓷锅具的制造方法如下:
(1)将上述陶瓷坯体各组分混合,经球磨15小时混合磨细(细度为250目筛余0.6%);然后经过脱水、真空炼泥处理、成型干燥、修坯补水成合格陶瓷坯体,待施釉;
(2)将上述釉料各组分混合,经球磨35小时混合磨细(细度为250目筛余0.06%);然后过筛除铁制成釉料;
(3)在备好的陶瓷坯体上施釉,施釉厚度约为0.3mm;然后在液化气隧道窑中高温氧化烧结,烧成温度为1340℃,其中1150℃温度时保温55分钟,最高温度下保温80分钟,烧成周期为18小时。
本实施例产品热膨胀系数α(20-800℃)=0.88×10-6/℃,急冷急热性能800℃~20℃水热交换不裂,抗热震性能高。
实施例七:
本实施例超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料。
其陶瓷坯体的主料按重量百分比为:透锂长石47%、锂辉石14%、高岭土30%、石英5%、煅烧滑石4%。另坯体加入析晶剂CeO2,其用量按重量百分比为上述坯体主料总量的0.2%。
其釉料按重量百分比含有:透锂长石58%、锂辉石15%、高岭土10%、石英3%、煅烧滑石3%、碳酸钡6%、氧化锌5%。另加入硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为上述釉料物料总量的6%。
本实施例超低膨胀陶瓷锅具的制造方法如下:
(1)将上述陶瓷坯体各组分混合,经球磨18小时混合磨细(细度为250目筛余0.6%);然后经过脱水、真空炼泥处理、成型干燥、修坯补水成合格陶瓷坯体,待施釉;
(2)将上述釉料各组分组成混合,经球磨34小时混合磨细(细度为250目筛余0.06%);然后过筛除铁制成釉料;
(3)在备好的陶瓷坯体上施釉,施釉厚度约为0.3mm;然后在液化气隧道窑中高温氧化烧结,烧成温度为1340℃,其中1150℃温度时保温45分钟,最高温度下保温70分钟,烧成周期为16小时。
本实施例产品热膨胀系数α(20-800℃)=0.80×10-6/℃,急冷急热性能800℃~20℃水热交换不裂,抗热震性能高。
实施例八:
本实施例超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料。
其陶瓷坯体的主料按重量百分比为:透锂长石44%、锂辉石16%、高岭土33%、石英2%、煅烧滑石5%。另坯体加入析晶剂La2O3,其用量按重量百分比为上述坯体主料总量的0.2%。
其釉料按重量百分比含有:透锂长石50%、锂辉石24%、高岭土10%、石英3%、煅烧滑石3%、碳酸钡6%、氧化锌4%。另加入硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为上述釉料物料总量的8%。
本实施例超低膨胀陶瓷锅具的制造方法如下:
(1)将上述陶瓷坯体各组分混合,经球磨17小时混合磨细(细度为250目筛余0.6%);然后经过脱水、真空炼泥处理、成型干燥、修坯补水成合格陶瓷坯体,待施釉;
(2)将上述釉料各组分混合,经球磨36小时混合磨细(细度为250目筛余0.06%);然后过筛除铁制成釉料;
(3)在备好的陶瓷坯体上施釉,施釉厚度约为0.3mm;然后在液化气隧道窑中高温氧化烧结,烧成温度为1330℃,其中1150℃温度时保温45分钟,最高温度下保温80分钟,烧成周期为18小时。
本实施例产品热膨胀系数α(20-800℃)=0.90×10-6/℃,急冷急热性能800℃~20℃水热交换不裂,抗热震性能高。
Claims (4)
1.一种超低膨胀陶瓷锅具,包括陶瓷坯体和施于表面的釉料;其特征在于:所述陶瓷坯体由主料和析晶剂组成;所述主料按重量百分比其组成为:透锂长石10~50%、锂辉石10~50%、高岭土25~40%、石英2~15%、煅烧滑石2~5%;所述析晶剂为Ta2O5、Nb2O5、FeO、GeO2、La2O3、CeO2中的一种或几种组合,其用量按重量百分比为所述主料的0.2~0.8%;所述釉料按重量百分比含有以下物料:透锂长石10~60%、锂辉石10~60%、高岭土5~10%、石英2~10%、煅烧滑石2~5%、碳酸钡4~8%、煅烧氧化锌3~6%。
2.根据权利要求1所述的超低膨胀陶瓷锅具,其特征在于:所述主料按重量百分比其组成为:透锂长石40~50%、锂辉石10~20%、高岭土30~35%、石英2~6%、煅烧滑石2~5%。
3.根据权利要求1所述的超低膨胀陶瓷锅具,其特征在于:所述釉料含有硅酸锆或陶瓷色料,其用量按重量百分比为所述釉料物料的4~10%。
4.权利要求1-3之一所述超低膨胀陶瓷锅具的制造方法,其特征在于:所述陶瓷坯体各组分混合磨细后,经脱水、炼泥、成型干燥后得到陶瓷坯体;施釉后于隧道窑高温烧制,烧成温度为1330~1350℃,其中1150℃温度时保温45~60分钟,最高温度下保温60~120分钟,烧成周期为8~18小时。
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