CN105084906A - 一种陶瓷材料、陶瓷内胆及其制得的电饭煲 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种陶瓷材料、陶瓷内胆及其制得的电饭煲,陶瓷材料由如下各组分制备得到:碳酸钡3~8份、方解石20~35份、高岭土5~10份、硅微粉35~55份、硝酸钾3~8份、石蜡10~15份、纯碱3~8份、硼酸7~8份、石英11~15份、氮化铝粉末50~75份、氧化钐2~3份和氧化铒3~5份;氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源与炭黑粉末在流动的氮气气氛中于1500℃~1700℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙或氧化钇作为催化剂,反应完成后在700℃~800℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;炭黑粉末的平均粒度为35-40纳米,比表面积小于或等于90平方米/克。

Description

一种陶瓷材料、陶瓷内胆及其制得的电饭煲
技术领域
本申请涉及一种陶瓷材料、陶瓷内胆及其制得的电饭煲,属于家用烹饪电器与陶瓷材料交叉技术领域。
背景技术
内胆是电饭煲等家用电器必备的重要部件,但是传统的内胆热效能低,使用寿命短,不适合现代化电器发展的需求。目前市面上生产销售的陶瓷内胆通常是使用铝、铁、不锈钢等材料制作而成的,但是采用这些材料做出来的陶瓷内胆其表面都要进行表面处理和喷涂,当使用时间长了,表面喷涂层就会脱落和掉色,这样既不卫生也不美观,不符合当今社会人们对产品绿色环保和健康的要求。
陶瓷内胆经过一千三百多度的高温烧炼,具有稳定的保热性能。它的优点在于:陶瓷内胆具有环保、无污染、保持原有鲜水对人体有益的矿物质功能,从而不会导致水容易被二次污染,同时也不会产生对人体有害的重金属锈水。
陶晶内胆是应用于电饭煲等家用电器的新技术,“陶晶”技术攻克了以往陶瓷表面处理技术中熔点、两种材料结合难、材料不嵌合等技术难关,使陶瓷内胆表面成功地附着上一层陶瓷材料,同时还利用陶瓷材料天然的不粘性能、防刮耐磨性和远红外加热性能改善了传统内胆的性能。由于应用了这种开创性的内胆陶瓷表面处理技术,电饭煲增强了远红外加热的性能,其煮饭的热效能更是超过传统的普通硬质内胆3~4倍。同时,“陶晶”内胆晶体中的贵金属离子还能自动、持久、有效地抑制混于食物中的病菌,令烹调食物保鲜更持久,也更卫生。但陶晶内胆也存在一些劣势,如抗氧化能力较差严重影响着陶晶内胆的使用寿命和安全性能,另外市面上的陶瓷内胆电饭煲,加热慢,导热率低,线膨胀系数与陶瓷内胆其他部件不匹配,传热不均,常发生煮不熟饭等问题。因此,研究一种传热效率高,节能降耗,使用寿命长的陶瓷内胆是非常有意义的。本发明就从这个角度出发,提供一种用于内胆制造的具有高导热率的陶瓷材料及由这种陶瓷材料制备的陶瓷内胆和由其制得的电饭煲。
发明内容
本申请的目的在于解决上述问题,提供一种陶瓷材料及由这种陶瓷材料制备的陶瓷内胆和由其制得的电饭煲。
本申请所述的陶瓷材料由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡3~8份、方解石20~35份、高岭土5~10份、硅微粉35~55份、硝酸钾3~8份、石蜡10~15份、纯碱3~8份、硼酸7~8份、石英11~15份、氮化铝粉末50~75份、氧化钐2~3份和氧化铒3~5份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1500℃~1700℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙或氧化钇作为催化剂,反应完成后在700℃~800℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为35-40纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在120分钟到140分钟之间;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s以上,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃以上,保温50-100分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
发明人通过性能测试证明,本发明上述的陶瓷材料在抗氧化能力以及热扩散性能上优于现有的用于制作内胆的材料,尤其是在导热率和线膨胀系数方面的性能比现有的用于制作内胆的材料有较大的提升,其中根据上述测试结果证实,本发明较佳的实施方式为:一种陶瓷材料,其由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡8份、方解石35份、高岭土10份、硅微粉55份、硝酸钾8份、石蜡15份、纯碱8份、硼酸8份、石英15份、氮化铝粉末75份、氧化钐3份和氧化铒5份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1700℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙或氧化钇作为催化剂,反应完成后在800℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为40纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在140分钟;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃,保温100分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
本发明另一较佳的实施方式为:一种陶瓷材料,其由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡3份、方解石20份、高岭土5份、硅微粉35份、硝酸钾3份、石蜡10份、纯碱3份、硼酸7份、石英11份、氮化铝粉末50份、氧化钐2份和氧化铒3份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1500℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙或氧化钇作为催化剂,反应完成后在700℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为35纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在120分钟;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s以上,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃以上,保温50分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
本发明再一较佳的实施方式为:一种陶瓷材料,其由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡5份、方解石30份、高岭土8份、硅微粉45份、硝酸钾5份、石蜡13份、纯碱5份、硼酸8份、石英13份、氮化铝粉末65份、氧化钐3份和氧化铒4份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1600℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙或氧化钇作为催化剂,反应完成后在750℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为37纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在130分钟;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s以上,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃以上,保温80分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
本发明目的之二在于保护一种由上述陶瓷材料制备得到的陶瓷内胆,该陶瓷内胆包括内胆外层,内胆中层和内胆内层,其中所述的内胆内层由上述陶瓷材料制得,内胆中层为金属层,内胆外层为普通陶瓷层。其中所述的金属层和普通陶瓷层为现有技术中所应用于内胆制造的材料,这对于本领域技术人员是容易得到的,其制备方法也是本领域技术人员所熟知的。实验证实,本发明所述的陶瓷材料制得的内胆内层与现有技术中的金属层以及普通陶瓷层具有很好的相容性。
本发明目的之三在于保护一种由上述陶瓷内胆制备得到的电饭煲。
与现有技术相比,本申请技术方案的有益效果是:
本申请的陶瓷材料不仅具有良好的热扩散率,热传导效率高,热分散性能佳,而且导热率高,线膨胀系数与金属层以及普通陶瓷层相匹配,采用本发明材料的内胆不易糊锅,且能量损耗小。同时氧化增重小,这表明,本发明陶瓷材料用于制备内胆后不仅耐氧化性能相对于现有陶瓷材料大大增强,提高了内胆的使用寿命,更能够防止或者延缓内胆在使用过程中的氧化所造成的脆性增加,防止内胆破裂,提高了内胆使用的安全性能。
具体实施方式
下面将对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例1一种陶瓷材料及其制备得到的陶瓷内胆
一种陶瓷材料,由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡8份、方解石35份、高岭土10份、硅微粉55份、硝酸钾8份、石蜡15份,纯碱8份,硼酸8份,石英15份,氮化铝粉末75份,氧化钐(Sm2O3)3份和氧化铒(Er2O3)5份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1700℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙(CaF2)或氧化钇(Y2O3)作为催化剂,反应完成后在800℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为40纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在140分钟;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃,保温100分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
一种由上述陶瓷材料制备得到的陶瓷内胆,该陶瓷内胆包括内胆外层,内胆中层和内胆内层,其中所述的内胆内层由上述陶瓷材料制得,内胆中层为金属层,内胆外层为普通陶瓷层。
实施例2一种陶瓷材料及其制备得到的陶瓷内胆
一种陶瓷材料,由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡3份、方解石20份、高岭土5份、硅微粉35份、硝酸钾3份、石蜡10份,纯碱3份,硼酸7份,石英11份,氮化铝粉末50份,氧化钐2份和氧化铒3份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1500℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙作为催化剂,反应完成后在700℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为35纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡,纯碱,硼酸,石英,氮化铝粉末,氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在120分钟;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s以上,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃以上,保温50分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
一种由上述陶瓷材料制备得到的陶瓷内胆,该陶瓷内胆包括内胆外层,内胆中层和内胆内层,其中所述的内胆内层由上述陶瓷材料制得,内胆中层为金属层,内胆外层为普通陶瓷层。
实施例3一种陶瓷材料及其制备得到的陶瓷内胆
一种陶瓷材料,由如下重量份的各组分制备得到:
碳酸钡5份、方解石30份、高岭土8份、硅微粉45份、硝酸钾5份、石蜡13份,纯碱5份,硼酸8份,石英13份,氮化铝粉末65份,氧化钐3份和氧化铒4份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1600℃下反应生成的;反应过程中加入氧化钇作为催化剂,反应完成后在750℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为37纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡,纯碱,硼酸,石英,氮化铝粉末,氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在130分钟;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s以上,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃以上,保温80分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
一种由上述陶瓷材料制备得到的陶瓷内胆,该陶瓷内胆包括内胆外层,内胆中层和内胆内层,其中所述的内胆内层由上述陶瓷材料制得,内胆中层为金属层,内胆外层为普通陶瓷层。
上述实施例1-3是发明人在试验过程中发现的能够满足陶瓷内胆的热扩散率,导热率以及线膨胀系数和耐氧化性能整体要求的陶瓷材料的优选实施方式。在试验过程中发现,超出一定数值范围的组分含量或者工艺参数会对陶瓷材料的整体性能产生不利的影响,发明人经过大量的试验发现,除了上述优选实施方式,能够满足陶瓷内胆的热扩散率,导热率以及线膨胀系数和耐氧化性能整体要求的陶瓷材料的组分含量和工艺参数应满足如下要求:
所述的陶瓷材料由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡3~8份、方解石20~35份、高岭土5~10份、硅微粉35~55份、硝酸钾3~8份、石蜡10~15份,纯碱3~8份,硼酸7~8份,石英11~15份,氮化铝粉末50~75份,氧化钐2~3份和氧化铒3~5份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1500℃~1700℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙或氧化钇作为催化剂,反应完成后在700℃~800℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为35-40纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡,纯碱,硼酸,石英,氮化铝粉末,氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在120分钟到140分钟之间;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s以上,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃以上,保温50-100分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
为了验证本发明的陶瓷材料的整体性能,发明人选取了三组参比实施例作为对比对象,采用相同的方法和测试条件测试了本发明的实施例1-3的陶瓷材料和三组参比实施例的陶瓷或内胆的导热率和线膨胀系数,下面详细描述对比的数据结果。
参比实施例1中国发明专利申请CN103073271A中实施例1所制得的陶瓷
一种高耐磨耐高温陶瓷,它包括如下重量份数的组分:三氧化二铝90kg,碳酸钙2kg,高岭土1kg,硅微粉1.2kg,氧化铬0.2kg,石蜡10kg,油酸0.2kg
上述高耐磨耐高温陶瓷的制备方法包括如下步骤:将三氧化二铝、碳酸钙、高岭土、硅微粉按配方量配料后进行球磨、混料、粉碎至300~400目;将配方量的石蜡、油酸加热至110~130℃至熔化;将步骤1中的原料去水后向其中加入步骤2中的熔化的石蜡和油酸,混合均匀后采用热压铸在0.5MP、60~70℃条件下成型;排蜡、烧成即得成品。
参比实施例2中国发明专利申请CN102178463A中的玻璃内胆
一种电饭煲用玻璃内胆,以二氧化硅为基本原料,配以氧化铝、氧化钠、氧化锂和氧化硼组成,电钣煲用玻璃内胆的制备方法为:
A:准备二氧化硅为78%,氧化铝为3%,氧化钠为3.9%,氧化锂为0.1%,氧化硼为15%。
B:将准备好的原料经混料机混合均匀;
C:将混合均匀的原料送入熔化池内并加热至1650℃形成玻璃液;
D:将玻璃液送入澄清池内进行澄清与均化处理;
E:将澄清与均化处理后的玻璃液送入成型压机模具中制成成品。
参比实施例3中国发明专利申请CN103922711A中实施例1的陶瓷材料
一种用于内胆制造的陶瓷材料,其由如下重量份的各组分制备得到:
碳酸钡3份、氧化铜0.01份、氧化钴0.005份、氧化锌5份、氧化铝为1份,氧化钠为3份,氧化锂为0.1份,氧化硼为1份、方解石20份、高岭土5份、氧化铝3份、硅微粉35份、硝酸钾3份、石蜡10份,纯碱3份和三氧化二锑0.5份。
下表列出了本发明的实施例1-3的陶瓷材料和三组参比实施例的陶瓷或内胆的导热率和线膨胀系数的对比试验数据结果。
试样 导热率W/(m·k) 线膨胀系数k-1
实施例1陶瓷材料 331.28 10.7×10-6
实施例2陶瓷材料 265.84 8.9×10-6
实施例3陶瓷材料 305.76 9.4×10-6
参比实施例1材料 55.2 3.5×10-6
参比实施例1材料 67.9 2.6×10-6
参比实施例3材料 107.6 5.5×10-6
上表的对比数据可以看出,本发明的陶瓷材料的导热率与参比实施例1-3的材料有显著的提高,通过对参与对比的各试样用X射线衍射(XRD)进行测定,并根据布拉格公式及原理计算晶格常数,采用Cu靶,Kα1射线,Ni滤波片,管电压40KV,管电流40mA,狭缝尺寸DS=1°,RD=0.15,SS=1°,扫描速度为1°/min。采用电子微探针分析仪(EPMA,型号JE-OLJXA-8200)对试样进行形貌分析,利用电子微探针分析仪的波长分散式电子微探仪(WavelengthDepressiveSpectroscope,WDS)对试样进行元素成分分析,同时采用RM1000R型激光拉曼光谱仪,选取激光波长为514.5NM的氩离子激光器(能量为100mW)对试样进行扫描。测试结果表明,本发明的陶瓷材料中几乎没有自由电子存在,热能的传导主要是声子作为载体以辐射形式进行的,其热导率主要由声子平均自由程决定。另外,本发明的陶瓷材料中的晶格振动是谐性的,声子之间的碰撞几乎不存在,这使得声子的平均自由程能够达到很高的水平,从而使本发明的陶瓷材料的热导率得到显著的提高。也正是由于本发明的陶瓷材料独特的晶格结构,使得其线膨胀系数与参比实施例1-3的材料有显著的区别,更接近金属材料的线膨胀系数,与电饭煲中常用的金属内胆的线膨胀系数匹配度更好。
本发明还提供一种包括实施例1-3所述的陶瓷内胆的电饭煲。
综上所述,即为本申请实施例内容,而显然本申请的实施方式并不仅限于此,其可根据不同应用环境,利用本申请的功能实现相应的需求。

Claims (6)

1.一种陶瓷材料,其特征在于,由如下重量份的各组分制备得到:
碳酸钡3~8份、方解石20~35份、高岭土5~10份、硅微粉35~55份、硝酸钾3~8份、石蜡10~15份、纯碱3~8份、硼酸7~8份、石英11~15份、氮化铝粉末50~75份、氧化钐2~3份和氧化铒3~5份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1500℃~1700℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙或氧化钇作为催化剂,反应完成后在700℃~800℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为35-40纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在120分钟到140分钟之间;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s以上,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃以上,保温50-100分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
2.根据权利要求1所述的陶瓷材料,其特征在于,由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡8份、方解石35份、高岭土10份、硅微粉55份、硝酸钾8份、石蜡15份、纯碱8份、硼酸8份、石英15份、氮化铝粉末75份、氧化钐3份和氧化铒5份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1700℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙或氧化钇作为催化剂,反应完成后在800℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为40纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在140分钟;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃,保温100分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
3.根据权利要求1所述的陶瓷材料,其特征在于,由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡3份、方解石20份、高岭土5份、硅微粉35份、硝酸钾3份、石蜡10份、纯碱3份、硼酸7份、石英11份、氮化铝粉末50份、氧化钐2份和氧化铒3份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1500℃下反应生成的;反应过程中加入氟化钙作为催化剂,反应完成后在700℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为35纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在120分钟;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s以上,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃以上,保温50分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
4.根据权利要求1所述的陶瓷材料,其特征在于,由如下重量份的各组分制备得到:碳酸钡5份、方解石30份、高岭土8份、硅微粉45份、硝酸钾5份、石蜡13份、纯碱5份、硼酸8份、石英13份、氮化铝粉末65份、氧化钐3份和氧化铒4份;
其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源,将三氧化二铝粉末与炭黑粉末经过球磨混合,在流动的氮气气氛中于1600℃下反应生成的;反应过程中加入氧化钇作为催化剂,反应完成后在750℃的干燥空气中进行脱碳处理;该三氧化二铝粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0.02%,其中硅和铁杂质的质量含量分别小于0.001%;所述的炭黑粉末的平均粒度为37纳米,比表面积小于或等于90平方米/克;
所述的陶瓷材料的制备方法包括如下步骤:按重量份比例称取碳酸钡、方解石、高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钐和氧化铒,将准备好的原料经混料机混合均匀,将混合均匀的原料充填入模型中,从单轴方向加压加热,加压加到5GPa以上,温度加热到1700℃以上,加压加热时间控制在130分钟;制备过程中先加压,后升温,制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力,升压速率在30MPa/s以上,达到所需要的压力以后,快速加热至1700℃以上,保温80分钟,然后压力在2分钟内降至常压,温度以260℃/分钟的速率降至室温。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的陶瓷材料制备的陶瓷内胆,其特征在于,该陶瓷内胆包括内胆外层,内胆中层和内胆内层,其中所述的内胆内层由上述陶瓷材料制得,内胆中层为金属层,内胆外层为普通陶瓷层。
6.一种电饭煲,其特征在于,包括权利要求5所述的陶瓷内胆。
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