CN107454699B - 一种电磁感应加热膜制作方法及电磁感应加热膜 - Google Patents

一种电磁感应加热膜制作方法及电磁感应加热膜 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种电磁感应加热膜制作方法及电磁感应加热膜，制作方法包括：将银粉、玻璃粉和有机溶剂按设定比例配制成银浆料；将银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷总厚度为银层预设总厚度的多层银层，其中，每层银层的厚度随着丝网网目数增加而递减；将多层银层上方依次印制保护釉层和封面油层，得到电磁感应加热膜花纸；将电磁感应加热膜花纸通过水转印法除去水转印小膜底纸后进行烧结，得到电磁感应加热膜。利用本申请公开的电磁感应加热膜制作方法制得的电磁感应加热膜，在加热过程中输出功率下降较小，稳定性高。

Description

一种电磁感应加热膜制作方法及电磁感应加热膜
技术领域
本申请涉及电磁感应膜领域，尤其涉及一种电磁感应加热膜制作方法及电磁感应加热膜。
背景技术
电磁炉采用电磁感应的加热方式对锅具、水壶等容器进行加热，因此容器需要采用具备电磁感应加热性能的材质，如铁材料，才能在电磁炉上进行加热。而一些非电磁感应加热材质的容器，如陶瓷锅具，无法在电磁炉上使用。
现有技术中，通过在陶瓷锅具底部涂覆一层电磁感应膜，可将电磁感应膜产生的热量传输到陶瓷锅具上，实现对陶瓷锅具的加热。现有电磁感应加热膜的制作方法主要为丝网印刷法，具体为，将配置的银浆料通过丝网印刷的方法形成一层银层，再直接或间接地将银层转移到陶瓷锅具上，然后进行烧结，使银层紧密覆盖在陶瓷锅具表面。
然而，电磁感应加热膜的银层在加热过程中，由于热膨胀和银离解迁移等原因，会导致银层阻抗急剧变大，造成加热功率大幅降低，降幅可超20％。电磁感应加热膜在多次使用后，输出功率会永久性的降低，直至失去加热功能。
发明内容
本申请提供了一种电磁感应加热膜及其制作方法及电磁感应加热膜，以解决现有制作方法制作的电磁感应加热膜输出功率衰减幅度大的问题。
第一方面，本申请提供了一种电磁感应加热膜制作方法，该方法包括：
将银粉、玻璃粉和有机溶剂按设定比例配制成银浆料；
将所述银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷总厚度为银层预设总厚度的多层银层，其中，每层银层的厚度随着丝网网目数增加而递减；
将所述多层银层上方依次印制保护釉层和封面油层，得到电磁感应加热膜花纸；
将所述电磁感应加热膜花纸通过水转印法除去所述水转印小膜底纸后进行烧结，得到电磁感应加热膜。
优选地，将所述银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷总厚度为所述银层预设总厚度的多层银层，包括：
将所述银浆料透过第一网目数的丝网在水转印小膜底纸上印刷第一银层；
将印刷有所述第一银层的小膜底纸烘干；
将所述银浆料透过第二网目数的丝网在印刷有所述第一银层的小膜底纸上印刷第二银层，其中，所述第二网目数大于所述第一网目数；
将印刷有所述第一银层和第二银层的小膜底纸烘干；
将所述银浆料透过第三网目数的丝网在印刷有所述第一银层和第二银层的小膜底纸上印刷第三银层，其中，所述第三网目数大于所述第二网目数；
将印刷有所述第一银层、第二银层和第三银层的小膜底纸烘干。
优选地，将所述银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷总厚度为所述银层预设总厚度的多层银层，包括：
将所述银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷多层银层，其中，不同丝网的印刷次数随着丝网网目数增加而增多。
优选地，将所述银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷总厚度为银层预设总厚度的多层银层之前，还包括：
根据电磁感应加热膜的输出功率，得到利用所述银浆料印刷银层所需达到的银层预设总厚度。
优选地，所述银层预设总厚度的确认方法包括：
将所述银浆料透过测试丝网在水转印小膜测试底纸上多次印刷，得到第一厚度的测试银层；
将印刷有所述测试银层的水转印小膜测试底纸进行烧结，得到电磁感应加热测试膜；
测试所述电磁感应加热测试膜的输出功率实际值，判断所述输出功率实际值是否与输出功率目标值相同；
如果所述输出功率实际值大于输出功率目标值，则减小所述第一厚度；
如果所述输出功率实际值小于输出功率目标值，则增大所述第一厚度。
优选地，将所述银浆料透过测试丝网在水转印小膜测试底纸上多次印刷，得到第一厚度的测试银层，包括：
选择多个不同网目数的测试丝网和多个所述测试丝网分别对应的印刷设定厚度；
将所述银浆料依次透过多个测试丝网在水转印小膜测试底纸上印刷多层相应厚度的测试银层，得到第一厚度的测试银层，其中，每个所述测试丝网的印刷次数均为两次。
优选地，如果所述输出功率实际值大于输出功率目标值，则减小所述第一厚度，包括：
如果所述输出功率实际值大于输出功率目标值，则减小至少其中一个所述测试丝网的印刷设定厚度或减少至少其中一个所述测试丝网的印刷次数。
优选地，所述设定比例包括：银粉60～85wt％、玻璃粉2～5wt％、有机溶剂10～38wt％。
优选地，所述保护釉层包括玻璃釉层。
第二方面，本申请提供了一种电磁感应加热膜，所述电磁感应加热膜由上述任一方案所述的方法制得。
本申请提供的电磁感应加热膜制作方法及电磁感应加热膜的有益效果包括：
本申请提供的电磁感应加热膜制作方法，通过将设定比例的银粉、玻璃粉和有机溶剂配制成银浆料，利用丝网印刷方法，将银浆料透过多个网目数依次增加的丝网印制在水转印小膜底纸上，且每层丝网的印刷厚度随着丝网网目数增加而递减，使水转印小膜底纸上得到厚度依次递减、印刷密度依次增大的多层银层。将多层银层上方依次印制保护釉层和封面油层后，将水转印小膜底纸去除后进行烧结，得到电磁感应加热膜。本申请提供的电磁感应加热膜制作方法，利用多个网目数依次增加的丝网印刷厚度依次递减的银层，使银层中银粉错落分布，银层烧结后，银粉间能结合的更加致密，能够有效减小热膨胀和银离解迁移等影响，提高了电磁感应加热膜输出功率的稳定性，减小电磁感应加热膜加热功率的衰减；多层印刷使银层总厚度分布更加均匀，进而使电磁感应加热膜在加热时的功率密度分布更加均匀，当容器设置有本申请提供的电磁感应加热膜时受热均匀，容器受热膨胀也会比较均匀，不易损坏；本申请提供的电磁感应加热膜，利用本申请提供的电磁感应加热膜制作方法制成，银层中银粉间结合的致密性较高，电磁感应加热膜输出功率衰减幅度小，稳定性高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种电磁感应加热膜制作方法的流程示意图；
图2为本申请提供的一种银层预设总厚度的确认方法的流程示意图；
图3为本申请提供的一种多层印刷的流程示意图；
图4为本申请提供的一种电磁感应加热膜花纸的结构示意图；
图5为本申请提供的一种电磁感应加热膜的结构示意图；
符号表示为：
10-小膜底纸，20-银层，21-第一银层，22-第二银层，23-第三银层，30-保护釉层，40—封面油层。
具体实施方式
参见图1，为本申请提供的一种电磁感应加热膜制作方法的流程示意图。如图1所示，本申请提供的电磁感应加热膜制作方法，具体包括以下步骤：
步骤S110：将银粉、玻璃粉和有机溶剂按设定比例配制成银浆料。
具体的，设定比例包括：银粉60～85wt％、玻璃粉2～5wt％、有机溶剂10～38wt％。其中，银粉所占比重越高，则银浆料制作成的银层中的银微粒会更加致密。本实施例中，用于配置银浆料的各材料的具体质量比例为：银粉80wt％、玻璃粉3wt％、有机溶剂17wt％。利用三辊轧机将各材料混合均匀，利用真空混合机去除银浆料中的气泡。
步骤S120：将银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷总厚度为银层预设总厚度的多层银层，其中，每层银层的厚度随着丝网网目数增加而递减。
具体的，印刷银层之前，还包括：根据电磁感应加热膜的输出功率，得到利用银浆料印刷银层所需达到的银层预设总厚度。参见图2，为本申请提供的一种银层预设总厚度的确认方法的流程示意图。如图2所示，本申请提供的银层预设总厚度的确认方法，具体包括以下步骤：
步骤S200：确定测试丝网的网目数和印刷厚度。
本实施例中，选择多个网目数不同的丝网作为测试丝网，确定不同网目数丝网的印刷厚度，如250目/5μm、350目/10μm、420目/15μm，选取用于承载所印刷银浆料的水转印小膜测试底纸。
步骤S201：将银浆料透过测试丝网在水转印小膜测试底纸上多次印刷，得到第一厚度的测试银层。
将上述步骤S110中得到的银浆料依次通过上述三个测试丝网在水转印小膜测试底纸上印刷对应厚度的测试银层。每个测试丝网均印刷2次，得到的测试银层总层数为6，其中，在后5层测试银层印刷前，需等待前一层测试银层烘干后再继续印刷下一层测试银层。
步骤S202：将印刷有测试银层的水转印小膜测试底纸进行烧结，得到电磁感应加热测试膜。
将上述水转印小膜测试底纸通过水转印法把其中的测试银层转印到测试用陶瓷锅体底部后，对测试用陶瓷锅体进行烧结，得到在测试用陶瓷锅体上的电磁感应加热测试膜。
步骤S203：测试电磁感应加热测试膜的输出功率实际值，判断输出功率实际值是否与输出功率目标值相同。
对测试用陶瓷锅体进行加热，用功率测量仪测量电磁感应加热测试膜的输出功率(加热功率)实际值，判断输出功率实际值是否与输出功率目标值相同。其中，输出功率目标值可根据预设的功率密度目标值计算得到，本实施例中，功率密度目标值为0.12w/mm2。
步骤S204：如果输出功率实际值大于输出功率目标值，则减小第一厚度。
如果输出功率实际值大于输出功率目标值，则可通过减小其中至少一个测试丝网的印刷厚度或减少其中至少一个测试丝网的印刷次数以减小测试银层的第一厚度
步骤S205：如果输出功率实际值小于输出功率目标值，则增大第一厚度。
如果输出功率实际值小于输出功率目标值，则可通过增加其中至少一个测试丝网的印刷厚度或增多其中至少一个测试丝网的印刷次数以增大测试银层的第一厚度。
通过多次进行步骤S204和步骤S205，可得到输出功率实际值与输出功率目标值相通的印刷厚度。
需要说明的是，由于丝网印刷所采用多个测试丝网的网目数不同、印刷厚度不同和测试误差等原因，导致最终得到的第一厚度存在一定的差异性，因此，在后续步骤S120印刷银层过程中，优选对应银层预设总厚度的确认方法中得到的与测试丝网的网目数和印刷厚度均一一对应的丝网和印刷厚度进行印刷。
银层预设总厚度确认后，利用不同网目数的丝网进行印刷银层，本实施例中，利用3个网目数不同的丝网印刷银层，印刷步骤如下：
步骤S210：将银浆料透过第一网目数的丝网在水转印小膜底纸上印刷第一银层。
本实施例中，优选第一网目数为250目，印刷次数为1次，得到的第一银层的厚度即单层膜厚为12μm。
步骤S220：将印刷有第一银层的小膜底纸烘干。
步骤S230：将银浆料透过第二网目数的丝网在印刷有第一银层的小膜底纸上印刷第二银层，其中，第二网目数大于第一网目数。
本实施例中，优选第二网目数为350目，印刷次数为1次，得到的第二银层的厚度即单层膜厚为8μm。
步骤S240：将印刷有第一银层和第二银层的小膜底纸烘干。
步骤S250：将银浆料透过第三网目数的丝网在印刷有第一银层和第二银层的小膜底纸上印刷第三银层，其中，第三网目数大于第二网目数。
本实施例中，优选第三网目数为420目，印刷次数为2次，单层膜厚为3μm，得到的第三银层的厚度为6μm。
步骤S260：将印刷有第一银层、第二银层和第三银层的小膜底纸烘干。
当然，还可利用其他网目数不同的丝网进行印刷，同一丝网的印刷次数也不限于1次，选用的不同网目数的丝网数量越多，丝网网目数差距越大，印刷厚度差距越大，则烧结后的银层致密性越佳。
步骤S130：将多层银层上方依次印制保护釉层和封面油层，得到电磁感应加热膜花纸。
具体的，本实施例中，保护釉层为玻璃釉层。
通过步骤S110-S130，得到电磁感应加热膜花纸。参加图4，为本申请提供的一种电磁感应加热膜花纸的结构示意图。如图4所示，电磁感应加热膜花纸包括小膜底纸10、银层20、第一银层21、第二银层22、第三银层23、保护釉层30、封面油层40。其中，银层20包括第一银层21、第二银层22和第三银层23，第一银层21的层数为1层，第二银层22的层数为1层，第三银层23的层数为2层。
步骤S140：将电磁感应加热膜花纸通过水转印法除去水转印小膜底纸后进行烧结，得到电磁感应加热膜。
具体的，将电磁感应加热膜的花纸水转印于陶瓷锅体底部(不限于底部)，其中，花纸中银层与陶瓷锅体底部相接触，并在780℃条件下进行烧结10分钟，在陶瓷锅体底部得到电磁感应加热膜。
进一步的，对上述陶瓷锅体进行功率测试，测试方法为：将上述陶瓷锅置于电磁炉加热烧水，功率计测试最高输出功率为1620w，60s稳定输出功率为1560w，功率降幅为3.8％。
参见下表，为本申请提供的不同银含量银浆料、不同网目数丝网、不同单层膜厚和印刷层数情况下，电磁感应加热膜的输出功率和输出功率变化率情况。
Figure BDA0001378309480000061
由上表可见，在输出功率稳定为1600W左右时，银浆料中银含量越高，则电磁感应膜输出功率变化率越小；网目数组合越多，即使用的不同网目数的丝网越多，则电磁感应膜输出功率变化率越小；网目数越大，则在输出功率对应的银层预设总厚度固定(允许有一定差异范围)时，所需单层膜厚就越薄，但层数也相应增加，而层数增加会使得印刷难度增加。
步骤S120中制成的多层银层经过步骤S140的烧结后，具有以下优点：1、多层银层连接成为一个整体，使银层在热膨胀和银迁移时始终保持连接状态而不会断开；2、在丝网印刷过程中丝网印刷过程中不可避免的会出现堵网、漏印现象，银层中银面断点会导致银层输出功率分布不均，局部功率过高甚至会烧坏整个多层银层，而本申请提供的多层印刷能起到查漏补缺的作用，避免银面断点；3、印刷丝网的网目数变化和厚度变化，使不同的银层相互交错、嵌入，可以使多层银层中银粉间结合更加致密，从而使银层的导电、导热性更佳；4、多层印刷可以让多层银层的总厚度分布更加均匀，进而使最终制成的电磁感应加热膜输出功率分布的更加均匀。
本申请还提供了一种电磁感应加热膜，由上述实施例提供的电磁感应加热膜制作方法制成。参见图5，为本申请实施例提供的电磁感应加热膜结构示意图。如图5所示，本申请实施例提供的电磁感应加热膜，包括银层20和保护釉层30，其中，银层包括第一银层21、第二银层22和第三银层23，第一银层21为250目丝网印刷的一层银层，银层厚度为12μm；第二银层22为350目丝网印刷的一层银层，银层厚度为8μm；第三银层23为420目丝网印刷的两层银层，银层厚度均为3μm。第一银层21、第二银层22和第三银层23交叠在一起，经过烧结后各银层之间相互嵌入成为一个整体，使银层中银粉间结合更加致密，能够保证银层在热膨胀和银迁移时始终保持连接状态而不会断开。保护釉层30为玻璃釉层。
从上述实施例可以看出，本申请提供的电磁感应加热膜制作方法，通过将设定比例的银粉、玻璃粉和有机溶剂配制成银浆料，利用丝网印刷方法，将银浆料透过多个网目数依次增加的丝网印制在水转印小膜底纸上，且每层丝网的印刷厚度随着丝网网目数增加而递减，使水转印小膜底纸上得到厚度依次递减、印刷密度依次增大的多层银层。将多层银层上方依次印制保护釉层和封面油层后，将水转印小膜底纸去除后进行烧结，得到电磁感应加热膜。本申请提供的电磁感应加热膜制作方法，利用多个网目数依次增加的丝网印刷厚度依次递减的银层，使银层中银粉错落分布，银层烧结后，银粉间能结合的更加致密，能够有效减小热膨胀和银离解迁移等影响，提高了电磁感应加热膜输出功率的稳定性，减小电磁感应加热膜加热功率的衰减；多层印刷使银层总厚度分布更加均匀，进而使电磁感应加热膜在加热时的功率密度分布更加均匀，利用本申请提供的制作方法制得的电磁感应加热膜，输出功率稳定性高。当锅具或其他容器设置有本申请提供的电磁感应加热膜时受热均匀，锅具受热膨胀也会比较均匀，不易损坏。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (9)

1.一种电磁感应加热膜制作方法，其特征在于，包括：
将银粉、玻璃粉和有机溶剂按设定比例配制成银浆料；
将所述银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷总厚度为银层预设总厚度的多层银层，其中，每层银层的厚度随着丝网网目数增加而递减，不同丝网的印刷次数随着丝网网目数增加而增多；
将所述多层银层上方依次印制保护釉层和封面油层，得到电磁感应加热膜花纸；
将电磁感应加热膜的花纸水转印于陶瓷锅体，其中，花纸中银层与陶瓷锅体相接触，并在780℃条件下进行烧结10分钟，在陶瓷锅体上得到电磁感应加热膜。
2.根据权利要求1所述的电磁感应加热膜制作方法，其特征在于，将所述银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷总厚度为所述银层预设总厚度的多层银层，包括：
将所述银浆料透过第一网目数的丝网在水转印小膜底纸上印刷第一银层；
将印刷有所述第一银层的小膜底纸烘干；
将所述银浆料透过第二网目数的丝网在印刷有所述第一银层的小膜底纸上印刷第二银层，其中，所述第二网目数大于所述第一网目数；
将印刷有所述第一银层和第二银层的小膜底纸烘干；
将所述银浆料透过第三网目数的丝网在印刷有所述第一银层和第二银层的小膜底纸上印刷第三银层，其中，所述第三网目数大于所述第二网目数；
将印刷有所述第一银层、第二银层和第三银层的小膜底纸烘干。
3.根据权利要求1所述的电磁感应加热膜制作方法，其特征在于，将所述银浆料依次透过多个网目数依次增加的丝网在水转印小膜底纸上印刷总厚度为银层预设总厚度的多层银层之前，还包括：
根据电磁感应加热膜的输出功率，得到利用所述银浆料印刷银层所需达到的银层预设总厚度。
4.根据权利要求3所述的电磁感应加热膜制作方法，其特征在于，所述银层预设总厚度的确认方法包括：
将所述银浆料透过测试丝网在水转印小膜测试底纸上多次印刷，得到第一厚度的测试银层；
将印刷有所述测试银层的水转印小膜测试底纸进行烧结，得到电磁感应加热测试膜；
测试所述电磁感应加热测试膜的输出功率实际值，判断所述输出功率实际值是否与输出功率目标值相同；
如果所述输出功率实际值大于输出功率目标值，则减小所述第一厚度；
如果所述输出功率实际值小于输出功率目标值，则增大所述第一厚度。
5.根据权利要求4所述的电磁感应加热膜制作方法，其特征在于，将所述银浆料透过测试丝网在水转印小膜测试底纸上多次印刷，得到第一厚度的测试银层，包括：
选择多个不同网目数的测试丝网和多个所述测试丝网分别对应的印刷设定厚度；
将所述银浆料依次透过多个测试丝网在水转印小膜测试底纸上印刷多层相应厚度的测试银层，得到第一厚度的测试银层，其中，每个所述测试丝网的印刷次数均为两次。
6.根据权利要求5所述的电磁感应加热膜制作方法，其特征在于，如果所述输出功率实际值大于输出功率目标值，则减小所述第一厚度，包括：
如果所述输出功率实际值大于输出功率目标值，则减小至少其中一个所述测试丝网的印刷设定厚度或减少至少其中一个所述测试丝网的印刷次数。
7.根据权利要求1所述的电磁感应加热膜制作方法，其特征在于，所述设定比例包括：银粉60～85wt％、玻璃粉2～5wt％、有机溶剂10～38wt％。
8.根据权利要求1所述的电磁感应加热膜制作方法，其特征在于，所述保护釉层包括玻璃釉层。
9.一种电磁感应加热膜，其特征在于，所述电磁感应加热膜由权利要求1-8任一所述的方法制得。
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