CN106691157B - 导磁陶瓷锅具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导磁陶瓷锅具,所述导磁陶瓷锅具包括锅具基体,附着在锅具基体外表面的过渡层,以及附着在所述过渡层上的导磁层;所述锅具基体、过渡层和所述导磁层的膨胀系数依次呈阶梯变化。本发明提高了锅具基体与导磁层固定的稳定性。

Description

导磁陶瓷锅具
技术领域
本发明涉及陶瓷加工技术领域,尤其涉及导磁陶瓷锅具。
背景技术
众所周知,由于陶瓷锅具保温、健康、养生等一系列优点而受到许多消费者的青睐,因此采用陶瓷锅具进行烹饪得到广泛的应用。但是由于陶瓷锅具的锅具基体上不具备导磁结构,所以需要在锅具基体上设置一层导磁层,以使得陶瓷锅具可以直接进行陶瓷加热,由于锅具基体的膨胀系数与导磁层的膨胀系数不一致,因此两者的附着力较差,使得导磁层固定的稳定性较差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种导磁陶瓷锅具,旨在提高锅具基体与导磁层固定的稳定性。
为实现上述目的,本发明提供的一种导磁陶瓷锅具,包括锅具基体,附着在锅具基体外表面的过渡层,以及附着在所述过渡层上的导磁层;所述锅具基体、过渡层和所述导磁层的膨胀系数依次呈阶梯变化。
优选地,所述过渡层全部由高导热材料组成;或者所述过渡层由高导热材料和第一导磁材料混合而成;或者所述过渡层包括附着在锅具基体上的第一过渡层和附着在第一过渡层上的第二过渡层,所述第一过渡层全部由高导热材料制成,所述第二过渡层由高导热材料和第一导磁材料混合而成。
优选地,所述第一导磁材料为不锈钢420粉末、铁硅铝软磁性粉末、F314粉末和KF-201粉末中的一种或者任意几种的组合。
优选地,所述高导热材料为氧化铝,氧化锆和氧化钛中的一种或者任意几种的组合。
优选地,所述导磁层由第二导磁材料制成,所述第一导磁材料与所述第二导磁材料的成分相同。
优选地,所述导磁层的厚度范围为50um~120um。
优选地,所述过渡层的厚度范围为20um~30um。
优选地,所述导磁层上附着有电化学保护层。
优选地,所述电化学保护层的材料为锌铝合金。
优选地,所述电化学保护层上附着有陶瓷釉层。
本发明实施例通过在锅具基体底部设置过渡层,以及附着在所述过渡层上的导磁层;所述锅具基体、过渡层和所述导磁层的膨胀系数依次呈阶梯变化。因此提高了导磁层与锅具基体固定的稳定性。
附图说明
图1为本发明陶瓷锅具一实施例的结构示意图;
图2为图1中A的放大结构示意图;
图3为本发明陶瓷锅具另一实施例的结构示意图;
图4为图3中B的放大结构示意图;
图5为本发明导磁陶瓷锅具的制造方法第一实施例的流程示意图;
图6为本发明导磁陶瓷锅具的制造方法第二实施例的流程示意图;
图7为本发明导磁陶瓷锅具的制造方法第三实施例的流程示意图;
图8为本发明导磁陶瓷锅具的制造方法第四实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1至图4所示,本发明进一步提供一种陶瓷锅具,该陶瓷锅具包括锅具基体10,附着在锅具基体10外表面的过渡层20,以及附着在所述过渡层20上的导磁层30;所述锅具基体10、过渡层20和所述导磁层30的膨胀系数依次呈阶梯变化。
上述锅具基体10的外表面是指锅具基体10正对电磁线圈盘的外表面。如图2所示过渡层20仅位于所述锅具基体10的外底面;如图4所示过渡层20位于所述锅具基体10的外底面和外侧壁。具体地,过渡层20在锅具基体10的外侧壁上设置的高度可以根据电磁线圈盘的大小进行设置,在此不做进一步地限定。上述导磁层30与过渡层20的形状和大小一致。
进一步地,上述锅具基体10的形状也可以根据实际需要进行设置,本实施例中,该锅具基体10可以为平底锅(如图2所示)或圆底锅(如图4所示)。
上述过渡层20的结构可以根据实际需要进行设置,例如在本实施例中,上述过渡层全部由高导热材料组成;或者上述过渡层20由高导热材料和第一导磁材料混合而成;或者上述过渡层包括附着在锅具基体10上的第一过渡层和附着在第一过渡层上的第二过渡层,所述第一过渡层全部由高导热材料制成,所述第二过渡层由高导热材料和第一导磁材料混合而成。
应当说明的是,上述第一导磁物粉末和第二导磁物粉末的材料可以根据实际需要进行设置,例如该第一导磁物粉末和第二导磁物粉末可以为不锈钢420粉末、铁硅铝软磁性粉末、F314粉末或KF-201粉末中的一种或者任意几种的组合。上述高导热材料为氧化铝,氧化锆和氧化钛中的一种或者任意几种的组合。
上述过渡层20的厚度区间为20um~30um;所述导磁层30的厚度区间为50un~120um。本实施例中,所述导磁层30由第二导磁材料制成,优选地,上述第一导磁材料与所述第二导磁材料的成分相同。
本发明实施例通过在锅具基体10底部设置过渡层20,以及附着在所述过渡层20上的导磁层30;所述锅具基体10、过渡层20和所述导磁层30的膨胀系数依次呈阶梯变化。因此提高了导磁层30与锅具基体10固定的稳定性。
具体地,当上述过渡层20包括第一过渡层和第二过渡层时,可以使得锅具基体10和导磁层30之间的膨胀系数变化比较平缓,可以进一步提高锅具基体10和导磁层30结合的稳定性。
进一步地,上述导磁层30上附着有电化学保护层40。本实施例中,可以在喷涂金属物粉末形成电化学保护层40后,使用风枪将陶瓷锅具表面多余(附着较差)的金属物粉末清理干净。具体地,上述金属物的金属活跃性大于第一导磁物材料和第二导磁物材料对应的金属活跃性,当存在腐蚀现象时,首先腐蚀金属活跃性较大的电化学保护层,从而达到较佳的防腐效果,实现阴极保护效果。例如,可以采用电弧喷涂将锌铝合金喷涂到所述导磁层30上,以覆盖所述导磁层30,形成电化学保护层40。本实施例中,上述金属物优选为锌铝合金,由于采用锌铝合金可以对上述第一导磁物材料和第二导磁物材料进行阴极保护。阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物(即导磁物)成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。此外,锌铝合金还有防氧化保护的功能。
进一步地,基于上述实施例,本实施例中,上述电化学保护层40上附着有陶瓷釉层50。该陶瓷釉层50可以对电化学保护层40进行有效的物理保护,防止电化学保护层40与外界碰撞造成损坏。
参照图1至图5,本发明进一步还提供一种导磁陶瓷锅具的制造方法,在一实施例中,该导磁陶瓷锅具的制造方法包括:
步骤S10,通过等离子喷涂方式将高导热材料和/或高导热材料与第一导磁物粉末的混合物喷涂至锅具基体10的预置区域内,以形成过渡层20;所述过渡层20全部由高导热材料组成;或者所述过渡层由高导热材料和第一导磁粉末混合而成;或者所述过渡层20包括附着在锅具基体10上的第一过渡层和附着在第一过渡层上的第二过渡层,所述第一过渡层全部由高导热材料制成,所述第二过渡层由高导热材料和第一导磁粉末混合而成;
步骤S20,采用等离子喷涂方式将第二导磁物粉末喷涂至所述过渡层20上,以形成导磁层30;其中所述锅具基体10、过渡层20和导磁层30的膨胀系数依次呈阶梯变化。
本发明提供的导磁陶瓷锅具的制造方法主要应用于陶瓷锅具中,用于在陶瓷锅具的锅具基体上增加导磁层,使得陶瓷锅具可以实现电磁加热。具体地,上述陶瓷锅具可以为电磁炉、电饭煲、电压力锅、电炒灶、自动烹饪机等。
应当说明的是,上述高导热材料可以为金属氧化物,其材质可以根据实际需要进行设置,例如可以为氧化铝、氧化锆和氧化钛中的一种或者任意几种的组合,以下各实施例中以氧化铝为例进行详细说明。本实施例中,为了提高锅具基体10与过渡层20之间黏贴的稳定性,可以在执行上述步骤S10之前执行以下操作:将所述预置区域进行喷砂处理。在锅具基体10进行导磁加工时,首先在锅具基体10的外侧预置区域进行喷砂处理,使得锅具基体10的预置区域粗化;然后通过等离子喷涂方式,将氧化铝粉末和第一导磁物粉末按照预置比例混合均匀形成混合物后,通过等离子喷涂方式将所述混合物喷涂至经喷砂处理的所述预置区域内(或者直接将氧化铝粉末通过等离子喷涂方式将所述混合物喷涂至经喷砂处理的所述预置区域内),从而在预置区域的表面形成过渡层20;接着通过等离子喷涂方式,将第二导磁物粉末喷到所述过渡层20上,从而在过渡层20上形成一层导磁层30;在形成导磁层30后,可以使用风枪将陶瓷锅具表面多余(附着较差)的第二导磁物粉末清理干净。
本实施例中,由于首先对陶瓷锅具进行喷砂处理,在进行喷涂过渡层20时,可以增加过渡层20与锅具基体10的吸附强度。上述氧化铝粉末的膨胀系数与锅具基体10的膨胀系数比较接近,因此过渡层20与锅具基体10的附着力较好,同时在过渡层20中增加了第一导磁物粉末,从而使得过渡层20与导磁层30的结合力较好。具体地,上述氧化铝粉末的膨胀系数混合的预置比例可以根据实际需要进行设置,本实施例中该预置比例优选为2:1至4:1。此外,上述第一导磁物粉末和第二导磁物粉末的材料可以根据实际需要进行设置,例如该第一导磁物粉末和第二导磁物粉末可以为不锈钢420粉末、铁硅铝软磁性粉末、F314粉末或KF-201粉末中的一种或者任意几种的组合。上述过渡层20的厚度区间为20um~30um;所述导磁层30的厚度区间为50un~120um。本实施例中,优选地,上述第一导磁物粉末和第二导磁物粉末为同一导磁物粉末。
可以理解的是,针对不同类型的导磁物粉末进行等离子喷涂的工艺需求不同。例如采用不锈钢420粉末作为导磁物粉末使用,进行过渡层20和导磁层30喷涂时,喷涂参数可以为:
采用铁硅铝软磁性粉末作为导磁物粉末使用,进行过渡层20和导磁层30喷涂时,喷涂参数可以为:
采用F314粉末作为导磁物粉末使用,进行过渡层20和导磁层30喷涂时,喷涂参数可以为:
采用KF-201粉末作为导磁物粉末使用,进行过渡层20和导磁层30喷涂时,喷涂参数可以为:
具体地,上述导磁物粉末的成份可以根据实际需要进行设置,在本实施例中,当上述导磁物粉末为不锈钢420粉末时,不锈钢420粉末的成份如下表所示:
元素 C Si Mn Cr Ni P S
含量% 0.3-0.4 ≤1 ≤1 12-14 ≤0.75 ≤0.04 ≤0.03
当上述导磁物粉末为铁硅铝软磁性粉末时,铁硅铝软磁性粉末的成份如下表所示:
元素 C Si Mn Al Fe O
含量% 0.006 9.9 0.032 5.1 84.1 0.12
当上述导磁物粉末为F314粉末时,F314粉末的成份如下表所示:
元素 Cr Si Ni B Co
含量% 16-20 1-3 8-12 0.5-1.5 余量
当上述导磁物粉末为KF-201粉末时,KF-201粉末的成份如下表所示:
元素 Cu Cr W Al Fe Ni
含量% 22-30 13-17 3-7 5-8 0.2-1 余量
本发明实施例通过等离子喷涂方式将金属氧化物和/或金属氧化物与第一导磁物粉末的混合物喷涂至锅具基体10的预置区域内,以形成过渡层20;采用等离子喷涂方式将第二导磁物粉末喷涂至所述过渡层20上,以形成导磁层30;其中所述锅具基体10、过渡层20和导磁层30的膨胀系数依次呈阶梯变化。因此提高了导磁层30与锅具基体10固定的稳定性。
进一步地,参照图6,基于上述实施例,本实施例中,上述步骤S20之后还包括:
步骤S30,在所述导磁层上喷涂金属物,以覆盖所述导磁层,形成电化学保护层40。
本实施例中,可以在导磁层上述喷涂涂金属物粉末形成电化学保护层40后,可以使用风枪将陶瓷锅具表面多余(附着较差)的金属物粉末清理干净。具体地,上述金属物的金属活跃性大于第一导磁物粉末和第二导磁物粉末对应的金属活跃性,当存在腐蚀现象时,首先腐蚀金属活跃性较大的电化学保护层,从而达到较佳的防腐效果,实现阴极保护效果。例如,可以采用电弧喷涂将锌铝合金喷涂到所述导磁层30上,以覆盖所述导磁层30,形成电化学保护层40。本实施例中,上述金属物优选为锌铝合金,由于采用锌铝合金可以对上述第一导磁物粉末和第二导磁物粉末进行阴极保护。阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,被保护结构物(即导磁物)成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。应当说明的是,电化学保护层40的喷涂参数可以根据实际需要进行设置,本实施例中,可以依照下表所示进行喷涂参数配置:
喷涂距离(mm) 输出电压(V) 输出电流(A) 空气压力(Mpa)
160 20 200A 0.6Mpa
可以理解的是,上述过渡层20的形状和位置均可以根据实际需要进行设置。本实施例中,该过渡层20的形状和位置根据线圈盘的形状决定。例如过渡层20可以仅位于所述锅具基体10的外底面或者所述过渡层20位于所述锅具基体10的外底面和外侧壁。
在本实施例中,上述锅具基体10的外底面是指锅具基体10正对电磁线圈盘的底面。如图2所示过渡层20仅位于所述锅具基体10的外底面;如图4所示过渡层20位于所述锅具基体10的外底面和外侧壁。具体地,过渡层20在锅具基体10的外侧壁上设置的高度可以根据电磁线圈盘的大小进行设置,在此不做进一步地限定。上述导磁层30与过渡层20的形状和大小一致。
进一步地,上述锅具基体10的形状也可以根据实际需要进行设置,本实施例中,该锅具基体10可以为平底锅(如图2所示)或圆底锅(如图4所示)。
进一步地,请一并结合参照图7,基于上述实施例,在本实施例中,上述S30之后还包括:
步骤S40,在所述电化学保护层40上喷涂陶瓷釉层50,以覆盖所述电化学保护层40;
步骤S50,以预置温度对喷涂陶瓷釉层50后的锅具基体10进行烘烤。
本实施例中,上述陶瓷釉层50的釉料颜色可以根据实际需要进行设置,在此不作进一步地限定。上述陶瓷釉层50可以提升产品的美观度,同时可以防止电化学保护层40被氧化。具体地,上述预置温度可以根据实际情况进行设置,本实施例中,优选地,该预置温度可以为400℃~450℃。
进一步地,请一并参照图8,基于上述实施例,在本实施例中,上述S10之前还包括:
步骤S60,对锅具基体的预置区域进行清洗;
步骤S70,将清洗后的所述预置区域采用等离子火焰预热预置时间,以去除所述预置区域内残留的有机物和水。
本实施例中,在将锅具基体10的外侧预置区域内进行喷砂处理后,可以刷洗锅具基体10底部,以保证锅具基体10清洁度。在清洗后,可以通过100℃的等离子火焰对上述预置区域进行预热20分钟,从而去除该预置区域内残留的有机物和水。进而在接下来进行等离子喷涂混合物时,可以提高混合物与锅具基体10的结合强度。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种导磁陶瓷锅具,其特征在于,包括锅具基体,附着在锅具基体外表面的过渡层,以及附着在所述过渡层上的导磁层;所述锅具基体、过渡层和所述导磁层的膨胀系数依次呈阶梯变化;所述过渡层全部由高导热材料组成;或者所述过渡层由高导热材料和第一导磁材料混合而成;或者所述过渡层包括附着在锅具基体上的第一过渡层和附着在第一过渡层上的第二过渡层,所述第一过渡层全部由高导热材料制成,所述第二过渡层由高导热材料和第一导磁材料混合而成。
2.根据权利要求1所述的导磁陶瓷锅具,其特征在于,所述第一导磁材料为不锈钢420粉末、铁硅铝软磁性粉末、F314粉末和KF-201粉末中的一种或者任意几种的组合。
3.根据权利要求1所述的导磁陶瓷锅具,其特征在于,所述高导热材料为氧化铝,氧化锆和氧化钛中的一种或者任意几种的组合。
4.根据权利要求1所述的导磁陶瓷锅具,其特征在于,所述导磁层由第二导磁材料制成,所述第一导磁材料与所述第二导磁材料的成分相同。
5.根据权利要求1所述的导磁陶瓷锅具,其特征在于,所述导磁层的厚度范围为50um~120um。
6.根据权利要求1所述的导磁陶瓷锅具,其特征在于,所述过渡层的厚度范围为20um~30um。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的导磁陶瓷锅具,其特征在于,所述导磁层上附着有电化学保护层。
8.根据权利要求7所述的导磁陶瓷锅具,其特征在于,所述电化学保护层的材料为锌铝合金。
9.根据权利要求7所述的导磁陶瓷锅具,其特征在于,所述电化学保护层上附着有陶瓷釉层。
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