CN103964896B - 吸收微波并发热的发热组合物、包括该组合物的转印纸和远红外发射陶瓷制品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及：涂覆在发热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物，所述发热组合物包括发热金属氧化物材料和粘合材料；包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；包括所述发热组合物的远红外发射陶瓷制品；以及用于制备上述对象的方法。涂覆在陶瓷制品的表面上的发热组合物吸收来自微波炉的微波并且发射热和远红外光，使得通过所发射的远红外光，食物可以在短时间内被均匀地烹饪而食物表面上未出现烧焦或干燥。另外，远红外发射陶瓷制品可以用作用于热敷的远红外发射医疗设备。此外，由于优越的耐热性，因此可以直接加热本公开内容的远红外发射陶瓷制品。因此，可以利用除微波炉以外的各种装置如煤气炉、烤箱等来进行烹饪。

Description

吸收微波并发热的发热组合物、包括该组合物的转印纸和远红外发射陶瓷制品及其制备方法

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119要求于2013年2月6日提交的韩国专利申请第10-2013-0013444号和于2013年9月30日提交的韩国专利申请第10-2013-0116103号的优先权，通过引用将其全部公开内容并入本文。

技术领域

本公开内容涉及涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的发热组合物、包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸（transferpaper）、包括所述发热组合物的远红外发射陶瓷制品及其制备方法。

背景技术

太阳光分为可见光和不可见光。作为不可见光的一种的红外光分为近红外光、中红外光和远红外光。远红外光具有2.5μm至1000μm的非常长的波长。特别地，由于具有5.6μm至15μm波长的光可以渗透到活生物体中，因此人体可以吸收远红外光并且使血管扩张、促进血液循环并且促进皮下脂肪层的新陈代谢，从而促进精神/身体疲劳的恢复，有助于预防和治疗各种疾病并迅速地将各种有害废物、重金属等排出体外。此外，远红外线也被认为可以有效地通过电离来进行干燥、解冻、杀菌、加温、老化、水软化、鲜度保持、纯化以及去除难闻的气味。

作为发射大量远红外光的材料，存在如下材料：天然生成的矿物质，如玉石、锗、淡英斑岩石（elvanstone）等；人工合成材料；以及天然矿物质和合成材料的混合物。这些天然矿物质、合成材料以及天然矿物质与合成材料的混合物被积极地用于工业、食物加工、烹饪、加热、医疗和促进健康的设备、床上用品、家具、服装、家用电器、运动器材、个人杂货等来实现远红外光的效果。

随着通过采用远红外发射材料的食物的促进健康的方法的发展，正在进行的很多研究的对象不仅有食物的烹饪还有用于烹饪食物的烹饪容器。对具有涂覆有远红外发射材料的表面层的烹饪容器进行研究，其旨在降解食物中所含有的各种有毒物质、促进新陈代谢等。然而，由于涂层是薄的，因此发射的远红外光的量是有限的且利用其烹饪是不可能的。此外，由于食物表面上的炭化或烧焦，因此在不对食物进行搅拌或翻转的情况下，不能将涂层用于对食物加热若干分钟或更长时间的容器如微波炉，并且所述涂层大多用作用于直接加热的烹饪容器的外层涂覆。

韩国实用新型注册（KoreanUtilityModelRegistration）第218047号提出了一种具有引入烹饪板的远红外发射陶瓷的烹饪容器，所述烹饪容器通过将细的远红外发射陶瓷粉末插入烹饪容器的底板之间而形成，并且韩国实用新型注册（KoreanUtilityModelRegistration）第381008号提出了一种具有由铜制成的底部并具有双重结构的烹饪容器，其中，远红外发射材料被引入底部内以在不烧焦或炭化的情况下发射远红外光。然而，由于两者均采用将远红外发射陶瓷填充到在烹饪容器内单独形成的空间中的方法，因此远红外光未从烹饪容器本身的材料发射。因此，远红外光发射的量是有限的并且烹饪容器不能用于在微波炉中烹饪。

同时，韩国专利申请第2012-0114506号公开了一种用于微波炉的包括陶瓷片和板的加热板。虽然在食物从微波炉中取出之后可以在200℃至250℃的高温度下保持很长一段时间，但对于将烹饪容器在微波炉中烹饪若干分钟或更长时间是不适合的，这是因为只有食物的表面被加热。

此外，韩国专利申请第2012-53808号公开了一种产生热量的陶瓷制品，其包括20重量%至40重量%的粘土、15重量%至25重量%的莫来石、15重量%至23重量%的铁氧体、5重量%至10重量%瓷石、5重量%至20重量%的白土、10重量%至35重量%的水以及0.2重量%至1重量%的硅酸钠，其中，将具有高铁氧体含量的陶瓷组合物用于制备产生热量的陶瓷制品。由于使用了具有高铁素体含量的陶瓷，因此限制了陶瓷制品的强度和耐热性并且限制了通过微波炉进行加热的温度的升高。

发明内容

本公开内容旨在提供：涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的发热组合物使得涂覆在耐热陶瓷的表面上的发热组合物吸收来自微波炉的微波并且发射热和远红外光，因此通过所发射的远红外光，食物可以在短时间内被均匀地烹饪而食物表面未出现烧焦或干燥；包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；包括所述发热组合物的远红外发热陶瓷；以及用于制备上述对象的方法。

在一个一般性方面，提供了涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物，包括30重量%至85重量%的发热金属氧化物材料和15重量%至70重量%的粘合材料，其中，发热金属氧化物材料包括基于发热金属氧化物材料的总量至少50重量%的氧化铁，并且粘合材料包括基于粘合材料的总量至少50重量%的选自透锂长石、由90重量%至99重量%的长石与1重量%至10重量%的锂形成的混合物、堇青石以及莫来石中的一种或更多种。

在另一个一般性方面，提供了包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸。

在另一个一般性方面，提供了通过将发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸涂覆在耐热陶瓷制品的表面上并对该耐热陶瓷制品进行焙烧来制备远红外发射陶瓷制品。

在另一个一般性方面，提供了一种用于制备远红外发射陶瓷制品的方法，包括：利用陶瓷组合物形成容器并在700℃至1100℃下对所形成的容器进行首次焙烧；在经首次焙烧的容器的表面上涂覆发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；以及在涂覆有发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸的容器上施加釉并同时在1200℃至1350℃下进行二次焙烧。

在另一个一般性方面，提供了一种用于制备远红外发射陶瓷制品的方法，包括：利用陶瓷组合物形成容器并在700℃至1100℃下对所形成的容器进行首次焙烧；在将首次焙烧的容器上施加釉；在施加有釉的容器的表面上涂覆发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；以及在1200℃至1350℃下，对涂覆有发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸进行二次焙烧。

在另一个一般性方面，提供了用于制备远红外发射陶瓷制品的方法，包括：利用陶瓷组合物形成容器并在700℃至1100℃下对所形成的容器进行首次焙烧；在首次焙烧的容器的表面上施加釉并同时在1200℃至1350℃下进行二次焙烧；在二次焙烧容器的表面上涂覆发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；以及在800℃至1350℃下，对涂覆有发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸进行三次焙烧。

本公开内容涉及：涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物，该发热组合物包括发热金属氧化物材料和粘合材料；包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；包括所述发热组合物的远红外发射陶瓷制品；以及用于制备上述对象的方法。涂覆在陶瓷制品的表面上的发热组合物吸收来自微波炉的微波并发射热和远红外光，因此通过所发射的远红外光，食物可以在短时间内均匀地烹饪而食物表面上未出现烧焦或干燥。另外，远红外发射陶瓷制品可以用作用于热敷的远红外发射医疗设备。此外，由于优越的耐热性，因此可以直接加热本公开内容的远红外发射陶瓷制品。因此，可以利用除微波炉以外的各种装置如煤气炉、烤箱等来进行烹饪。

当发热组合物在700W的微波炉中加热3分钟或更长时，通过吸收微波，发热组合物的表面可以被加热至180℃或更高，特别是250℃或更高，更特别是300℃或更高。

当本公开内容的发热组合物在700W的微波炉中加热3分钟或更长时，可以发射如下量的远红外光：1000W/m2或更多、特别是3000W/m2或更多，更特别是4000W/m2或更多。

发热组合物涂层与釉层之间或发热组合物涂层与陶瓷之间未发生表面裂纹，即使在加热或重复加热并冷却之后也是如此，这是因为发热组合物涂层与釉层之间的热膨胀系数之差或发热组合物涂层与陶瓷之间的热膨胀系数之差很小。

附图说明

通过以下结合附图给出的某些示例性实施方案的描述，本发明以上和其他的目的、特征和优点将变得明显，其中：

图1a至图1g示出了在制备实施例3-3中制备远红外发射陶瓷制品的步骤，（图1a示出经首次焙烧的容器，图1b和图1c示出发热组合物的涂覆，图1d示出在涂覆发热组合物之后的经干燥的容器，图1e示出釉的施用，以及图1g示出二次焙烧之后的容器）；

图2a示出在制备实施例3-5中施加釉之后的干燥后容器，图2b示出在制备实施例3-5中所制备的远红外发射陶瓷制品的内表面，以及图2c示出在制备实施例3-6中所制备的远红外发射陶瓷制品的内表面；

图3a示出在制备实施例3-10中的将发热组合物涂覆在外底表面且进行干燥之后的经首次焙烧后的容器，以及图3b示出在制备实施例3-10中所制备的远红外发射陶瓷制品的外底面；

图4a示出在制备实施例3-11中的将发热组合物涂覆在外底表面上并干燥之后的经二次焙烧后的容器，以及图4b示出在制备实施例3-11中所制备的远红外发射陶瓷制品的外底表面。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述示例性实施方式。

本公开内容提供了一种涂覆在耐热陶瓷制品的表面上并且通过吸收微波来发热的发热组合物。

本公开内容的发热组合物在被涂覆在耐热陶瓷制品的表面上之后通过吸收微波来发热。当通过来自微波炉的微波将发热组合物表面上的温度升高至180℃或更高时，以1000W/m2或更大的量来发射远红外光，而发热组合物涂层与釉层之间或发热组合物涂层与陶瓷之间不存在表面裂纹，即使在加热或反复加热并冷却之后也是如此。

本公开内容的耐热陶瓷制品涉及即使在如下处理之后也未破裂或损坏的陶瓷制品：所述陶瓷制品被快速加热至100℃或更高，特别是150℃或更高，更特别是200℃或更高，再更特别是250℃或更高，或者快速热处理之后被快速冷却。

本公开内容的涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物（下文简称为“发热组合物”）包括主要由氧化铁组成的发热金属氧化物材料（下文也被简称为“发热材料”）和用于将发热材料与陶瓷和釉料粘合的粘合材料。

本公开内容的发热组合物包括30重量%至85重量%的发热金属氧化物材料和15重量%至70重量%的粘合材料。发热金属氧化物材料包括至少50重量%的氧化铁且粘合材料包括至少50重量%的选自透锂长石、由90重量%至99重量%的长石与1重量%至10重量%的锂形成的混合物、堇青石以及莫来石中的一种或更多种。

在本公开内容的发热组合物中，发热金属氧化物材料可以包括基于发热金属氧化物材料总量的至少50重量%，特别是60重量%至95重量%，更特别是65重量%至80重量%的氧化铁。或者，发热金属氧化物材料可以包括基于发热组合物的总量的20重量%至65重量%，特别是40重量%至65重量%，更特别是45重量%至60重量%的氧化铁。

如果氧化铁的含量小于下限，那么涂覆有发热组合物的远红外发射陶瓷制品的表面通过吸收微波（当在700W的微波炉中加热3分钟时）而不能被加热至180℃或更高，特别是250℃或更高，更特别是300℃或更高，最特别是350℃至450℃或更高。由于发热组合物未被充分加热，因此所发射的远红外光的量是不够的并且不能减少烹饪时间。如果氧化铁的含量超过上限，那么可以进一步升高涂覆有发热组合物的表面的温度。然而，由于粘合材料的量被降低并且发热组合物的热膨胀系数增加，因此不能实现与陶瓷或釉的熔合，釉或者发热组合物可能会被剥离。

在本公开内容的发热组合物中，发热金属氧化物材料还可以包括选自氧化锡、氧化锌和二氧化锰中的一种或更多种。虽然当被单独使用时，氧化锡、氧化锌或二氧化锰不能通过吸收微波而充分实现加热效果，但当与氧化铁一起使用时提高了加热效果并同时增强了与粘合材料的粘合性。

在本公开内容的发热组合物中，发热金属氧化物材料可以包括基于发热金属氧化物材料总量的5重量%至40重量%的选自氧化锡、氧化锌和二氧化锰中的一种或更多种。

可以包括基于发热金属氧化物材料总量的10重量%至40重量%，特别是15重量%至30重量%，更特别是16重量%至24重量%的量的氧化锡。在此情况下，改善了吸收微波的能力，即使在氧化铁含量减少的情况下也是如此。因此，对于在微波炉中加热相同时间的情况，与当单独使用氧化铁时的情况相比，可以增进发热组合物的温度的增加。另外，由于可以增加粘合材料的量，因此可以改善与陶瓷或釉的熔合。

可以包括基于发热金属氧化物材料总量的5重量%至25重量%，特别是8重量%至20重量%，更特别是10重量%至16重量%的量的氧化锌。在此情况下，改善了吸收微波的能力，即使在氧化铁或氧化铁和氧化锡的含量减少的情况下也是如此。因此，对于在微波炉中加热相同时间的情况，与当使用单独的氧化铁或氧化铁和氧化锡时相比，可以增进发热组合物的温度的增加。另外，由于可以增加粘合材料，因此可以改善与陶瓷或釉的熔合。

可以包括基于发热金属氧化物材料总量的1重量%至20重量%，特别是2重量%至15重量%，更特别是3重量%至10重量%的量的二氧化锰。在此情况下，改善了吸收微波的能力，即使在氧化铁或氧化铁和氧化锡的含量减少的情况下也是如此。因此，对于在微波炉中加热相同时间的情况，与当使用单独的氧化铁或氧化铁和氧化锡时相比，可以增进发热组合物的温度的增加。另外，由于可以增加粘合材料，因此可以改善与陶瓷或釉的熔合。

在本公开内容的发热组合物中，粘合材料可以包括基于总粘合材料总量的至少50重量%，特别是60重量%至100重量%，更特别是65重量%至85重量%，再更特别是71重量%至82重量%的选自透锂长石、由90重量%至99重量%的长石与1重量%至10重量%的锂形成的混合物、堇青石以及莫来石中的一种或更多种。或者，粘合材料可以包括基于发热组合物总量的15重量%至50重量%，特别是16重量%至30重量%的选自透锂长石、由90重量%至99重量%的长石与1重量%至10重量%的锂形成的混合物、堇青石以及莫来石中的一种或更多种。

虽然透锂长石、由90重量%至99重量%的长石与1重量%至10重量%的锂形成的混合物、堇青石以及莫来石中的全部均可以帮助发热金属氧化物材料与陶瓷或釉良好地熔合，但透锂长石的使用可为优选的，这是因为当与透锂长石的量相同时，堇青石或莫来石可能导致较差的粘合性，并且由于减小热膨胀系数的降低效果，所以堇青石或莫来石可能会导致其热膨胀系数与透锂长石的热膨胀系数之差大。代替透锂长石，可以使用由90重量%至99重量%的长石与1重量%至10重量%的锂形成的混合物，特别是可以使用由93重量%至97重量%的长石与3重量%至7重量%的锂形成的混合物。此外，代替使用透锂长石本身，可以使用富含透锂长石的材料，例如包括70重量%或更多，特别是80重量%或更多的透锂长石的耐热性玻璃料。

由于作为锂铝硅酸盐矿物的透锂长石具有非常低的热膨胀系数，因此降低了包含30重量%或更多的非常高含量的金属氧化物特别是氧化铁的发热组合物的热膨胀系数，从而减少了与釉的热膨胀系数之差并且增强了与陶瓷或釉的熔合。如果透锂长石的含量小于下限，那么与陶瓷或釉的粘合性可能不足。并且，如果透锂长石的含量超过上限，那么由于减小了发热材料的量，因此微波可能不会被充分吸收。

在本公开内容的发热组合物中，粘合材料可能还包括选自骨灰、滑石和膨润土中的一种或更多种。由于骨灰、滑石和膨润土使得能够与陶瓷或釉很好地熔合，即使在透锂长石的含量下降的情况下也是如此，因此可以增加发热材料的量。因此，可以通过增加微波的吸收来增加热和远红外光的发射。

在本公开内容的发热组合物中，粘合材料可以包括基于总粘合材料总量的5重量%至40重量%的选自骨灰、滑石和膨润土中的一种或更多种。

可以包括基于粘合材料总量的5重量%至40重量%，特别是7重量%至25重量%，更特别是10重量%至20重量%的量的骨灰。由于骨灰使得能够与陶瓷或釉很好地熔合，即使在透锂长石的含量下降的情况下也是如此，因此可以增加发热材料的量，并且因此可以增加微波的吸收。

可以包括基于粘合材料总量的1重量%至20重量%，特别是2重量%至10重量%，更特别是3重量%至8重量%的量的滑石。滑石可以通过使得材料的混合均匀来增强粘合性。

可以包括基于粘合材料总量的1重量%至10重量%，特别是2重量%至8重量%的量的膨润土。膨润土可以增强粘合性。

在本公开内容的发热组合物中，可以将氧化铁和透锂长石的重量比维持在10:3至10:5以减少与釉的热膨胀系数之差。

本公开内容还提供了用于包括涂覆在耐热性陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的陶瓷制品的转印纸。

将用于本公开内容的陶瓷制品的转印纸的转印层转移到在焙烧期间的首次焙烧的容器、首次焙烧的并且施加釉的容器、二次焙烧的容器等的表面上，所述转印层包括涂覆在耐热性陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物，并且发热组合物在容器的表面上熔合。

与当发热组合物被直接涂覆在容器上时的情况相比，通过使用用于陶瓷制品的转印纸，发热组合物可以涂覆有均匀的厚度并且同时还可以显著地提高产品产率。

用于本公开内容的陶瓷制品的转印纸在结构和制备方法方面没有特别限制，只要所述转印纸包括涂覆在耐热性陶瓷制品的表面上的并且通过吸收微波来发热的发热组合物即可。例如，可以通过将包括30重量%至80重量%的发热组合物的转印层涂覆在转印纸或具有形成在其上的剥离层的转印纸上并且对该转印纸进行干燥来制备用于陶瓷制品的转印纸。

通过在转印纸上形成包括发热组合物的转印层来制备用于本公开内容的陶瓷制品的转印纸。可以在转印纸与转印层之间形成剥离层以使可以转印层容易脱离。另外，可以在转印层上形成用于保护转印层的保护层。

转印纸可以由纸浆基纸或柔性合成树脂膜制成。柔性合成树脂膜可以由聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或其混合物制成并且可以具有约50μm至约0.2mm的厚度。

涂覆在转印纸上的剥离层可以包括可以溶解或降解在水中的表面活性剂、水溶性聚合物如淀粉糊、水溶性纤维素衍生物、阿拉伯胶、明胶、聚乙烯醇等或者热塑性树脂如聚酰胺、聚烯烃、聚酯、硅树脂、蜡等。

可以通过如下步骤来制备转印层：将粉末形式的发热组合物、用于向发热组合物粉末提供粘合能力的粘合剂以及用于溶解发热组合物粉末和粘合剂的有机溶剂混合，并且将所述混合物涂覆在转印纸或具有形成在其上的剥离层的转印纸上。

包括在转印层中的发热组合物粉末的平均粒径尺寸可以为10μm至600μm，特别是50μm至500μm，更特别是100μm至300μm。如果平均粒径超过上限，那么可能难以与釉或陶瓷熔合。而且，如果平均粒径小于下限，那么进一步处理可能需要精磨并且成本可能会增加。

包含在转印层中的粘合剂可以为粘性的合成树脂例如聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等。并且，溶剂没有特别限制，只要可以溶解粘合剂并且可以容易干燥即可。例如，可以使用甲醇、乙醇、甲苯、甲基乙基酮等。

可以通过将30重量%至80重量%的发热组合物粉末、5重量%至40重量%的粘合剂和5重量%至40重量%的有机溶剂混合来制备转印层。

保护层可以包括透明或半透明的树脂。例如，可以使用丙烯酸树脂或石蜡。

利用用于本公开内容的陶瓷制品的转印纸将本公开内容的发热组合物转移到首次焙烧的容器、首次焙烧的施加釉的并被干燥的容器、二次焙烧的容器等的表面上的方法没有特别限制。例如，可以将用于陶瓷制品的转印纸浸没在水中以使粘合到转印层或保护层的转印层脱离。脱离的转印层或粘合至保护层的转印层可以附着至容器的表面上，并且在干燥之后，可以通过焙烧而熔合在容器上。

本公开内容还提供了通过如下方法制备的远红外发射陶瓷制品：通过将涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸涂覆在耐热陶瓷制品的表面上并且对该耐热陶瓷制品进行焙烧。

远红外发射陶瓷制品可以具有如下形状：板状、圆柱状、球状、管状、六面体状、盘状、烤盘状、杯状、壶状或锅状。对于烹饪的目的，陶瓷制品可以具有如下形状：有盖子的杯状、壶状或锅状。并且，对于远红外热敷的目的，陶瓷制品可以具有如下形状：板状、圆柱状、球状等。

发热组合物或者包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸可以涂覆在耐热陶瓷制品的外表面、内表面或两者上。具体地，其可以涂覆在底表面上。

本公开内容的耐热陶瓷制品可以由包括40重量%至70重量%的透锂长石和4重量%至18重量%的淡英斑岩石的陶瓷组合物形成。

将透锂长石作为基体材料用于降低陶瓷的热膨胀和收缩。其使用的量为基于不含水的陶瓷组合物总量的40重量%至70重量%，特别是55重量%至68重量%。如果透锂长石的含量低于下限，那么由于在加热和冷却期间的高热膨胀和收缩以及低耐热性可能会出现破损。并且，如果透锂长石的含量超过上限，那么限制了形成容器所必须的玻璃料、长石、滑石、高岭土、硅石、粘土等的含量。另外，也限制了淡英斑岩石的含量并且增加了形成失败的风险。

玻璃料用来改善在高温下的耐热性并增强陶瓷和釉层之间的粘合性。具体地，可以使用高温、耐热玻璃料并且所使用的量为基于不含水的陶瓷组合物的总量的3重量%至15重量%，特别是5重量%至10重量%。如果玻璃料的含量低于下限，那么由于在加热和冷却期间的高热膨胀和收缩以及低耐热性可能会出现破损。并且，如果玻璃料的含量超过上限，那么限制了形成容器所必须的长石、滑石、高岭土、硅石、粘土等的含量。另外，也限制了淡英斑岩石的含量并且增加了成形失败的风险。

具体地，玻璃料可以为无铅碱性玻璃料或硼酸盐玻璃料并且可以具有1200℃至1300℃的熔点。玻璃料的组合物没有特别限制。例如，玻璃料可以包括40重量份至45重量份的SiO₂、12重量份至18重量份的Na₂O、1.5重量份至2.5重量份的K₂O、2重量份至3重量份的BaO、0.5重量份至1.0重量份的NiO、0.5重量份至1.0重量份的MnO、0.5重量份至1.2重量份的CuO、0.1重量份至0.2重量份的CoO以及5重量份至10重量份的CaO。

淡英斑岩石在地质上为花岗岩并且也被称为石英二长岩。淡英斑岩石为其中石英和长石紧密混合的岩石。将淡英斑岩石添加至陶瓷组合物，改善了在通过长时间吸水来直接加热期间的稳定性。淡英斑岩石所使用的量为基于不含水的陶瓷组合物的总量的4重量%至18重量%，特别是8重量%至16重量%。如果淡英斑岩石的含量低于下限，那么耐热性可能不能令人满意。并且，如果淡英斑岩石的含量超过上限，那么限制了形成容器所必需的玻璃料、滑石、高岭土、粘土等。

本公开内容的耐热陶瓷制品的陶瓷组合物还可以包括选自用于形成容器的长石、滑石、高岭土、硅石以及粘土中的一种或更多种陶瓷材料。具体地，可以包括基于不含水的陶瓷组合物总量的0.2重量%至4重量%的滑石、6重量%至18重量%的高岭土和4重量%至16重量%的粘土。如果含量在上述范围之外，那么可能难以成型，可能在焙烧期间发生裂纹，或者耐热性可能是不令人满意的。

在对利用本公开内容的陶瓷组合物而形成的容器进行首次焙烧之后，可以施加包括透锂长石和淡英斑岩石的釉以降低容器和釉的热膨胀之差和收缩并且当将该容器浸没在水中24小时时，吸水减少至2重量%至5重量%。

具体地，本公开内容的釉可以包括52重量%至68重量%的透锂长石、8重量%至19重量%的玻璃料、0.2重量%至4重量%的滑石、1重量%至8重量%的硅灰石和8重量%至25重量%的淡英斑岩石。如果含量在上述范围之外，当加热陶瓷制品时可能形成细裂纹。釉中所用的玻璃料可以与陶瓷组合物中所用的玻璃料相同或不同。具体地，当釉的玻璃料与陶瓷组合物中所用的玻璃料在特性上类似或相同时，可以增强釉与陶瓷之间的粘合性。

本公开内容的釉还可以包括选自长石、高岭土和石灰石中的一种或更多种材料。具体地，本公开内容的釉可以包括1.5重量%至5重量%的长石、2.5重量%至5重量%高岭土以及1重量%至5重量%的石灰石。

在本公开内容的远红外发射陶瓷制品中，在40℃至800℃下，发热组合物和釉的热膨胀系数之差可能为2×10^-6/℃或更小，特别是1×10^-6/℃或更小。如果发热组合物和釉的热膨胀系数之差较大，那么发热组合物和釉可能不会与陶瓷很好地熔合。

在本公开内容的远红外发射陶瓷制品中，可以以20mg/平方厘米至80mg/平方厘米，特别是40mg/平方厘米至70mg/平方厘米的量来涂覆发热组合物。如果涂覆的量高于上限，那么发热组合物和釉可能不会与陶瓷很好的熔合。并且，如果涂覆的量低于下限，那么可能无法实现热和远红外光的充分发射。

在本公开内容的远红外发射陶瓷制品中，发热组合物可以涂覆在耐热陶瓷制品的外表面、内表面或整个表面上。可以实现热和远红外光的充分发射，即使当发热组合物仅涂覆陶瓷制品的内表面和外表面中的一个也是如此。但是，具体地，发热组合物可以涂覆在陶瓷制品的外表面上，具体地涂覆在外底面上以避免直接与在耐热陶瓷制品中烹饪的食物接触。

根据在哪个阶段将涂覆在发热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸涂覆在容器上，可以通过不同方法制备本公开内容的远红外发射陶瓷制品。

用于制备本公开内容的远红外发射陶瓷制品的示例性方法可以包括：利用陶瓷组合物来形成容器并且在700℃至1100℃下对所形成的容器进行首次焙烧；在首次焙烧的容器的表面上涂覆发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；以及在涂覆有发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸的容器上施加釉并且在1200℃至1350℃下对该容器进行二次焙烧。

用于制备本公开内容的远红外发射陶瓷制品的另一示例性方法可以包括：利用陶瓷组合物形成容器并且在700℃至1100℃下对所形成的容器进行首次焙烧；在经首次焙烧的容器的表面上施加釉；在施加有釉的容器的表面上涂覆发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；以及在1200℃至1350℃下，对涂覆有发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸的容器进行二次焙烧。

用于制备本公开内容的远红外发射陶瓷制品的另一示例性方法可以包括：利用陶瓷组合物形成容器并且在700℃至1100℃下对所形成的容器进行首次焙烧；在经首次焙烧的容器的表面上施加釉并且在1200℃至1350℃下对该容器进行二次焙烧；在经二次焙烧的容器的表面上涂覆发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；以及在800℃至1350℃下，对涂覆有发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸的容器进行三次焙烧。

如果将发热组合物涂覆在首次焙烧的且施加有釉的容器上，那么可能难以将发热组合物涂覆至所期望的厚度。如果将发热组合物涂覆在二次焙烧的容器上，那么可能难以在室温下进行涂覆并且必须在将二次焙烧的容器加热至60℃至100℃时重复涂覆若干次。因此，可以期望的是在首次焙烧的容器上的涂覆发热组合物。

由于表面上存在的孔，因此包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸可能无法很好地附着在首次焙烧的容器上。此外，用于陶瓷制品的转印纸可能无法很好地附着到经首次焙烧的且施加釉的容器。因此，可以期望的是将用于陶瓷制品的转印纸涂覆在二次焙烧的容器上以改善可加工性并且减少失败。

在形成包括发热组合物的容器之后，然后将发热组合物或包括发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸涂覆在首次焙烧的容器的表面上或者施加釉，当然包括干燥处理。

并且具体地，可以通过喷涂来施加釉。

实施例

在下文中，将通过实施例、比较例和制备实施例来更详细地描述本公开内容。然而，下面的实施例仅用于说明性的目的并不意在限制本公开内容的范围。

表1描述了实施例和比较例中所用的不包括玻璃料的陶瓷材料的化学组合物。

表1

在表1中，值是以重量%为单位，并且不包括微量成分和加热时的重量损失。至于玻璃料，使用具有1200℃的熔点的玻璃料。制备实施例1：用于陶瓷制品的陶瓷的制备

如表2所述，在球磨机中将表1所述的陶瓷材料与水混合，使得在325目下，残留含量小于1重量%并且平均粒径尺寸为1μm至40μm。因此制备了具有22重量%至23重量%的水含量的陶瓷。

表2

制备实施例2：具有不同陶瓷组合物的陶瓷制品的制备

通过对制备实施例1-1至1-8的陶瓷进行机械旋转来形成容器（锅；直径：280mm，高度：120mm，底表面厚度：4mm，脚：3mm）。

将所形成的容器在室温下干燥15小时并且在850℃下进行首次焙烧。然后，施加包括如下材料的釉：60重量%的透锂长石、13重量%的玻璃料、2重量%的滑石、5重量%的高岭土、5重量%的硅灰石、15重量%的淡英斑岩石（制备实施例4-2），之后，将容器在1320℃下进行20小时的二次焙烧以制备制备实施例2-1至2-8的耐热陶瓷制品。

测试实施例1：取决于陶瓷的耐热陶瓷制品的特性

表3示出评估制备实施例2-1至2-8的耐热陶瓷制品的可成型性、细裂纹、吸水率、耐热性和热膨胀系数的结果。

如果容器可以成型并且在首次焙烧和二次焙烧期间未发生塌缩或变形，那么可成型性被评估为良好（O），如果容器可以成型但在首次焙烧和二次焙烧期间发生部分变形，那么可成型性被评估为中等（Δ），并且如果容器不能成型或者在首次焙烧和二次焙烧期间发生部分塌缩，那么可成型性被评估为差（X）。

通过表观检查将细裂纹被评估为良好（O）、中等（Δ）或差（X）。

在水中浸没24小时之后以所吸收的水的百分比来计算吸水率。

在将测试样品在烘箱中在500℃下保持1小时，然后在4℃的水中进行淬火之后，观察裂纹的存在来评估耐热性。

采用7mm直径和50mm高度的圆筒状测试样品，使用热膨胀系数测量装置（Netzsch，德国）在40℃至800℃的温度范围内测量热膨胀系数。

表3

可以看出，与制备实施例2-5至2-8的陶瓷相比，制备实施例2-1至2-4的陶瓷导致更好的可成型性。此外，与制备实施例2-8相比，制备实施例2-1至2-4的陶瓷导致5重量%或更低的吸水率以及优良的耐热性和低热膨胀系数。

制备实施例3：采用不同发热组合物的远红外发射陶瓷制品的制备

通过对制备实施例1-3的陶瓷的进行机械旋转来形成容器（锅；直径：280mm，高度：120mm，底表面厚度：4mm，脚：4mm）

将所形成的容器在室温下干燥15小时，并且在850℃下进行首次焙烧（见图1a）。在将水中稀释的制备实施例3-1至3-9的发热组合物混合粉末（见表4）以基于发热组合物的50mg/平方厘米的量涂覆在容器的内表面上（见图1b和图1c）之后，将容器进行干燥（见图1d）。然后，在施加釉（制备实施例4-2，见图1e）并且进行干燥（参见图1f）之后，将容器在1320℃下进行20小时的二次焙烧以制备制备实施例3-1至3-9的远红外发射陶瓷制品（见图1g）。

图1a至图1g示出制备制备实施例3-3中的远红外发射陶瓷制品的过程。图2a示出在制备实施例3-7中的施加釉之后的干燥后的容器。图2b示出在制备实施例3-7中制备的远红外发射陶瓷制品的内表面，以及图2c示出在制备实施例3-8中制备的远红外发射陶瓷制品的内表面。

按如下方法来制备制备实施例3-10的远红外发射陶瓷制品。容器成型且对容器进行首次焙烧的过程与制备实施例3-1至3-9中的相同。然后，在将水中稀释的制备实施例3-10的发热组合物混合粉末（表4）以基于发热组合物的50mg/平方厘米的量涂覆在容器的外表面上而非内表面上之后，对容器进行干燥（见图3a）。然后，在施加釉（制备实施例4-2）且干燥之后，将容器在1320℃下进行20小时的二次焙烧以制备制备实施例3-10的远红外发射陶瓷制品（见图3b）。

按如下方法来制备制备实施例3-11的远红外发射陶瓷制品。容器成型且对容器进行首次焙烧的过程与制备实施例3-10中的相同。然后，在未将发热组合物涂覆在成型的容器上的情况下，施加釉（实施例4-2）且进行干燥，之后，将容器在1320℃下进行20小时的二次焙烧。然后，通过以基于发热组合物的50mg/平方厘米的量重复地将转印层组合物印在具有形成在其上的包括水溶性纤维素衍生物的剥离层的纸上来制备用于陶瓷制品的转印纸，通过将60重量%的制备实施例3-10的发热组合物粉末、20重量%的丙烯酸树脂和20重量%的甲苯混合来制备所述转印层组合物。在通过浸没在水中来移除纸之后，将用于陶瓷制品的转印纸涂覆在二次焙烧的容器的表面上（见图4a），以及将容器在900℃下进行4小时的焙烧以制备制备实施例3-10的远红外发射陶瓷制品（见图4b）。

表4

测试实施例2：取决于发热组合物的远红外发射陶瓷制品的特性

通过将制备实施例4-2的釉施加至制备实施例1-3的陶瓷上但未施加发热组合物来制备制备实施例2-3的耐热陶瓷制品，在热膨胀系数、涂覆有发热组合物的区域的表面状态、表面温度和远红外发射方面，将制备实施例2-3的耐热陶瓷制品与涂覆有发热组合物的制备实施例3-1至3-11的远红外发射陶瓷制品进行比较。表5示出结果。

以与测试实施例1中的方式相同的方式来测量热膨胀系数。

如果通过表观检查观察到釉层的未剥离，那么涂覆有发热组合物的区域的表面状态被评估为良好（O），如果发生污损那么就被评估为中等（Δ），如果釉和发热组合物均被剥离且露出陶瓷那么就被评估为差（X）。

根据KoreaConformityLaboratories的KCL-FIR-1005（使用分光计相对于黑体的FT-IR测量）来测量远红外发射。以涂覆有发热组合物的表面的每单位面积来测量具有波长为3μm至20μm的远红外光的发射。

表5

对于制备实施例3-7和3-8，在发热组合物的未被剥离掉的部分处测量表面温度。

虽然制备实施例2-3的耐热陶瓷制品示出了平滑的表面状态，但在微波炉中加热3分钟之后，难以增加表面温度并且远红外发射也只是微小的。

相反，相比于制备实施例2-3，制备实施例3-1至3-4，3-10和3-11的远红外发射陶瓷制品可以被加热至300℃或更高并且可以显示出12倍或更多倍的远红外发射。

其中发热材料的组合物与制备实施例3-3的相同但粘合材料的组合物不同的制备实施例3-5和3-6示出表面上的污损，并且相较于制备实施例3-3，表面温度和远红外发射较低。

不同于制备实施例3-1至3-4，制备实施例3-7和3-8示出发热组合物的完全剥离且釉未与陶瓷熔合，如图2b和图2c所示。发热组合物的未被剥离掉的部分的表面温度低于制备实施例3-3，但与制备实施例3-2是可比的。然而，当与制备实施例3-2相比时，远红外发射远低于制备实施例3-2。

制备实施例3-9未示出表面裂纹，但当与制备实施例3-1至3-4的远红外发射陶瓷制品相比时，表面温度的增加或远红外发射低于制备实施例3-1至3-4的远红外发射陶瓷制品。

测试实施例3：取决于发热组合物的涂覆量的远红外发射陶瓷制品的特性

以与制备实施例3-3的方式相同的方式制备远红外发射陶瓷制品，不同点在于以10mg/平方厘米、30mg/平方厘米、70mg/平方厘米和90mg/平方厘米的量来改变发热组合物的涂覆量。评估涂覆有发热组合物的部分的表面状态和表面温度。表6示出结果。

表6

当发热组合物的涂覆量为10mg/平方厘米时，对于相同的加热时间，不能实现表面温度的足够增加。当发热组合物的涂覆量为70mg/平方厘米时，开始发生表面污损，但表面温度高于其中发热组合物的涂覆量为50mg/平方厘米的制备实施例3-3。当发热组合物的涂覆量为90mg/平方厘米时，由于与釉的差粘附性和表面裂纹因此不能使用所述陶瓷制品。

制备实施例4：具有不同釉的远红外发射陶瓷制品的制备

通过对制备实施例1-3的陶瓷进行机械旋转来形成容器（锅；直径：280mm，高度：120mm，底表面厚度：4mm，脚：4mm）。

将所形成的容器在室温下干燥15小时并且在850℃下进行首次焙烧。然后，在以50mg/平方厘米的量对制备实施例3-3的发热组合物进行涂覆并且进行干燥之后，随后施加制备实施例4-1至4-6的釉（表7），将容器在1320℃下进行20小时的二次焙烧以制备远红外发射陶瓷制品。

表7

测试实施例4：取决于釉的远红外发射陶瓷制品的特性

以与测试实施例1的方式相同的方式来评估远红外发射陶瓷制品的吸水率和耐热性。表8示出结果。

表8

虽然对于具体的实施方式已经描述了本公开内容，但对本领域技术人员明显的是，在不脱离所附权利要求所限定的本公开内容的精神和范围的情况下，可以做出各种变化和修改。

Claims (13)

1.一种涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物，包括：30重量％至85重量％的发热金属氧化物材料和15重量％至70重量％的粘合材料，

其中所述发热金属氧化物材料包括基于所述发热金属氧化物材料的总量的60-95重量％的氧化铁、10重量％至40重量％的氧化锡和5重量％至40重量％的选自氧化锌和二氧化锰中的一种或更多种，

所述粘合材料包括基于所述粘合材料的总量60-100重量％的选自透锂长石、由90重量％至99重量％的长石与1重量％至10重量％的锂形成的混合物、堇青石以及莫来石中的一种或更多种；以及任选的5重量％至40重量％的选自骨灰、滑石和膨润土中的一种或更多种，并且

所述氧化铁和所述透锂长石的重量比维持在10:3至10:5。

2.一种用于陶瓷制品的转印纸，所述转印纸包括根据权利要求1所述的涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物。

3.根据权利要求2所述的用于陶瓷制品的转印纸，其中通过将包括30重量％至80重量％的发热组合物的转印层涂覆在转印纸或具有形成在其上的剥离层的转印纸上并且对所述转印纸进行干燥来制备所述用于陶瓷制品的转印纸。

4.一种远红外发射陶瓷制品，其通过如下方法来制备：将根据权利要求1所述的涂覆在所述耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物或者包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸涂覆在所述耐热陶瓷制品的表面上并对所述耐热陶瓷制品进行焙烧。

5.根据权利要求4所述的远红外发射陶瓷制品，其中所述远红外发射陶瓷制品具有如下形状：板状、圆柱状、球状、管状、六面体状、盘状、烤盘状、杯状、壶状或锅状。

6.根据权利要求4所述的远红外发射陶瓷制品，其中所述发热组合物或包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的所述转印纸涂覆在所述耐热陶瓷制品的外表面、内表面或整个表面上。

7.根据权利要求4所述的远红外发射陶瓷制品，其中以20mg/平方厘米至80mg/平方厘米的量来涂覆所述发热组合物。

8.根据权利要求4所述的远红外发射陶瓷制品，其中所述耐热陶瓷制品由包括40重量％至70重量％的透锂长石、3重量％至15重量％的玻璃料和4重量％至18重量％的淡英斑岩石的陶瓷组合物形成。

9.根据权利要求4所述的远红外发射陶瓷制品，其中通过施加釉来制备所述耐热陶瓷制品，所述釉包括52重量％至68重量％的透锂长石、8重量％至19重量％的玻璃料、0.2重量％至4重量％的滑石、1重量％至8重量％硅灰石以及8重量％至25重量％的淡英斑岩石。

10.根据权利要求9所述的远红外发射陶瓷制品，其中在40℃至800℃下，所述发热组合物和所述釉的热膨胀系数之差为2×10^-6/℃或更小。

11.一种用于制备远红外发射陶瓷制品的方法，包括：

利用陶瓷组合物形成容器并在700℃至1100℃下对所形成的容器进行首次焙烧；

在经首次焙烧的容器的表面上涂覆根据权利要求1所述的涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物或包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；以及

在涂覆有所述发热组合物或包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的所述转印纸的所述容器上施加釉并在1200℃至1350℃下对所述容器进行二次焙烧。

12.一种用于制备远红外发射陶瓷制品的方法，包括：

利用陶瓷组合物形成容器并在700℃至1100℃下对所形成的容器进行首次焙烧；

在经首次焙烧的容器上施加釉；

在施加有所述釉的所述容器的表面上涂覆根据权利要求1所述的涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物或包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；以及

在1200℃至1350℃下，对涂覆有所述发热组合物或包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的所述转印纸的所述容器进行二次焙烧。

13.一种用于制备远红外发射陶瓷制品的方法，包括：

利用陶瓷组合物形成容器并在700℃至1100℃下对所形成的容器进行首次焙烧；

在经首次焙烧的容器的表面上施加釉并在1200℃至1350℃下对所述容器进行二次焙烧；

在经二次焙烧容器的表面上涂覆根据权利要求1所述的涂覆在耐热陶瓷制品的表面上的并通过吸收微波来发热的发热组合物或包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的转印纸；以及

在800℃至1350℃下，对涂覆有所述发热组合物或包括所述发热组合物的用于陶瓷制品的所述转印纸的所述容器进行三次焙烧。