CN109419296B - 陶瓷锅具及其制备方法和烹饪器具 - Google Patents

陶瓷锅具及其制备方法和烹饪器具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷锅具及其制备方法和烹饪器具。该陶瓷锅具包括:陶瓷锅本体,所述陶瓷锅本体的外表面包括自上而下的第一部分和第二部分;第一金属导热层,所述第一金属导热层布置在所述第一部分的至少一部分上。该陶瓷锅具上下部分温差较小,从而提高该锅具的烹饪效果。

Description

陶瓷锅具及其制备方法和烹饪器具
技术领域
本发明属于生活电器技术领域,具体而言,本发明涉及一种陶瓷锅具及其制备方法和烹饪器具。
背景技术
近年来随着人民生活水平日益提高,对健康环保的锅具材料要求越来越高,然而金属材料锅存在生锈及中毒等问题,不符合现今人们对健康环保锅具的要求。陶瓷材料具有健康环保的优越性能,应用到锅具领域越来越受到重视,但陶瓷材料不具有电磁加热功能,将金属导磁材料复合陶瓷锅具有很大的市场应用前景,然而陶瓷材料与金属材料的湿润性很差,导致陶瓷材料与金属材料的结合强度较差,甚至很难结合;同时陶瓷材料导热性能差,导致陶瓷锅具线圈盘上下部分受热不均,从而影响食物口感。
因此,现有的陶瓷锅具有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种陶瓷锅具及其制备方法和烹饪器具,该陶瓷锅具的上下部分温差较小,从而提高该锅具的烹饪效果。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种陶瓷锅具。根据本发明的实施例,所述陶瓷锅具包括:
陶瓷锅本体,所述陶瓷锅本体的外表面包括自上而下的第一部分和第二部分;
第一金属导热层,所述第一金属导热层布置在所述第一部分的至少一部分上。
根据本发明实施例的陶瓷锅具通过在陶瓷锅本体上的第一部分布置第一金属导热层,使得陶瓷锅本体的第二部分产生的热量迅速通过该金属导热层传递至第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,使得烹饪的食物更鲜美。
另外,根据本发明上述实施例的陶瓷锅具还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述陶瓷锅具进一步包括:釉质层,所述釉质层布置在所述陶瓷锅本体的至少一部分外表面上,并且所述第一金属导热层布置在所述第一部分的釉质层的至少一部分外表面上。由此,可以显著提高陶瓷锅本体与金属层的结合强度。
在本发明的一些实施例中,所述第一金属导热层中包括银、铝、铜和锌中的至少一种。由此,可以显著提高该陶瓷锅具的烹饪效果。
在本发明的一些实施例中,所述陶瓷锅具进一步包括:第一保护层,所述第一保护层布置在所述第一金属导热层的至少一部分外表面上。由此,可以显著提高陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,所述陶瓷锅具进一步包括:自粘性过渡金属层,所述自粘性过渡金属层布置在所述第二部分的釉质层的至少一部分外表面上。由此,可以保证陶瓷锅具具有较高的品质。
在本发明的一些实施例中,所述自粘性过渡金属层中具有低熔点金属。由此,可以保证陶瓷锅本体与自粘性过渡金属层间具有优异的结合强度。
在本发明的一些实施例中,所述低熔点金属的熔点不高于3000摄氏度。由此,可以进一步提高陶瓷锅本体与自粘性过渡金属层的结合强度。
在本发明的一些实施例中,所述低熔点金属为选自铝、钙、锌和钼中的至少一种。
在本发明的一些实施例中,所述低熔点金属为选自铝、钙、锌和钼中的任意一种,并且所述低熔点金属含量占所述自粘性过渡金属层的70wt%以上。由此,可以进一步提高陶瓷锅本体与自粘性过渡金属层的结合强度。
在本发明的一些实施例中,所述低熔点金属为选自铝、钙、锌和钼中的至少两种,并且所述低熔点金属含量占所述自粘性过渡金属层的80wt%以上。由此,可以进一步提高陶瓷锅本体与自粘性过渡金属层的结合强度。
在本发明的一些实施例中,所述自粘性过渡金属层不含有导磁材料,并且所述陶瓷锅具进一步包括:第二金属导热层,所述第二金属导热层布置在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上。由此,可以显著提高该陶瓷锅具的烹饪效果。
在本发明的一些实施例中,所述第二金属导热层中包括银、铝、铜和锌中的至少一种。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的烹饪效果。
在本发明的一些实施例中,所述陶瓷锅具进一步包括:导磁层,所述导磁层布置在所述第二金属导热层的至少一部分外表面上。由此,使得该锅具具有良好的导磁性能。
在本发明的一些实施例中,所述导磁层中包括镍、铁和钴中的至少一种。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的导磁性能。
在本发明的一些实施例中,所述陶瓷锅具进一步包括:第二保护层,所述第二保护层布置在所述导磁层的至少一部分外表面上。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,所述第一保护层和所述第二保护层分别独立地为选自硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,所述自粘性过渡金属层的厚度为0.04~0.1mm。由此,可以进一步提高陶瓷锅本体与金属材料的结合强度。
在本发明的一些实施例中,所述第一金属导热层和所述第二金属导热层的厚度分别独立地为0.04~0.4mm。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的烹饪效果。
在本发明的一些实施例中,所述导磁层的厚度为0.1~0.5mm。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的导磁性能。
在本发明的一些实施例中,所述第一保护层和所述第二保护层的厚度分别独立地为0.05~0.2mm。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,所述自粘性过渡金属层含有导磁材料,所述导磁材料包括镍、铁和钴中的至少一种。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的导磁性能。
在本发明的一些实施例中,所述陶瓷锅具进一步包括:第二保护层,所述第二保护层布置在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,所述第一保护层和所述第二保护层分别独立地为选自硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,所述自粘性过渡金属层的厚度为0.04~0.1mm。由此,可以显著提高陶瓷材料与金属材料的结合强度。
在本发明的一些实施例中,所述第一保护层和所述第二保护层的厚度分别独立地为0.05~0.2mm。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的再一个方面,本发明提出了一种制备上述所述陶瓷锅具的方法。根据本发明的实施例,所述方法包括:
(1)提供陶瓷锅本体,所述陶瓷锅本体的外表面包括自上而下的第一部分和第二部分;
(2)在所述第二部分的至少一部分上热喷涂第一导热金属,以便在所述第一部分的至少一部分上形成第一金属导热层。
根据本发明实施例的制备陶瓷锅具的方法通过在陶瓷锅本体上的第一部分布置第一金属导热层,使得陶瓷锅本体的第二部分产生的热量迅速通过该金属导热层传递至第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,使得烹饪的食物更鲜美。
另外,根据本发明上述实施例的制备陶瓷锅具的方法还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述制备陶瓷锅具的方法进一步包括:(3)在所述第二部分的至少一部分外表面上热喷涂第一导热金属之前,预先在所述陶瓷锅本体的至少一部分外表面上施加釉,通过高温烧结,以便在所述陶瓷锅本体的至少一部分外表面形成釉质层,并对所述釉质层进行打砂处理。由此,可以进一步提高陶瓷锅本体与金属层的结合强度。
在本发明的一些实施例中,所述制备陶瓷锅具的方法进一步包括:(4)在所述第一金属导热层的至少一部分上喷涂第一保护材料,以便在所述第一金属导热层的至少一部分外表面上形成第一保护层。由此,可以显著提高陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,所述制备陶瓷锅具的方法进一步包括:(5)在所述第二部分的釉质层的至少一部分外表面上热喷涂自粘性过渡金属,以便在所述第二部分的釉质层至少一部分外表面上形成自粘性过渡金属层。由此,可以保证陶瓷锅具具有较高的品质。
在本发明的一些实施例中,所述自粘性过渡金属层不含有导磁材料,所述方法进一步包括:在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上热喷涂第二导热金属,以便在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上形成第二导热金属层。由此,可以显著提高该陶瓷锅具的烹饪效果。
在本发明的一些实施例中,所述制备陶瓷锅具的方法进一步包括:在所述第二金属导热层的至少一部分外表面上热喷涂导磁金属,以便在所述第二金属导热层的至少一部分外表面上形成导磁层。由此,使得该锅具具有良好的导磁性能。
在本发明的一些实施例中,所述制备陶瓷锅具的方法进一步包括:在所述导磁层的至少一部分外表面上喷涂第二保护材料,以便在所述导磁层的至少一部分外表面上形成第二保护层。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,所述自粘性过渡金属层含有导磁材料层,所述导磁材料包括镍、铁和钴中的至少一种。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的导磁性能。
在本发明的一些实施例中,所述制备陶瓷锅具的方法进一步包括:在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上喷涂第二保护材料,以便在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上形成第二保护层。由此,可以进一步提高该陶瓷锅具的使用寿命。
在本发明的第三个方面,本发明提出了一种烹饪器具。根据本发明的实施例,所述烹饪器具包括:烹饪器具本体;线圈盘,所述线圈盘内限定出加热区且设在所述烹饪器具本体内的底部;内锅,所述内锅的至少一部分布置在所述加热区,其中,所述内锅为上述所述的陶瓷锅具或采用上述所述方法得到的陶瓷锅具。由此,该烹饪器具通过使用上述具有良好导磁、导热性能以及陶瓷锅本体与金属材料层结合强度优异的陶瓷锅具作为内锅体,可以显著提高该烹饪器具的烹饪效果,从而满足人们对高质量健康环保锅具的需求。
另外,根据本发明上述实施例的烹饪器具还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,沿着所述陶瓷锅具的高度方向,所述陶瓷锅具上第二部分的涂层不高于所述线圈盘。
在本发明的一些实施例中,所述烹饪器具为电饭煲。
在本发明的一些实施例中,所述电饭煲为IH电饭煲。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的陶瓷锅具的纵截面结构图;
图2是根据本发明再一个实施例的陶瓷锅具的纵截面结构图;
图3是根据本发明又一个实施例的陶瓷锅具的纵截面结构图;
图4是根据本发明又一个实施例的陶瓷锅具的纵截面结构图;
图5是根据本发明又一个实施例的陶瓷锅具的纵截面结构图;
图6是根据本发明又一个实施例的陶瓷锅具的纵截面结构图;
图7是根据本发明又一个实施例的陶瓷锅具的纵截面结构图;
图8是根据本发明又一个实施例的陶瓷锅具的纵截面结构图;
图9是根据本发明一个实施例的制备陶瓷锅具的方法流程示意图;
图10是根据本发明再一个实施例的制备陶瓷锅具的方法流程示意图;
图11是根据本发明又一个实施例的制备陶瓷锅具的方法流程示意图;
图12是根据本发明又一个实施例的制备陶瓷锅具的方法流程示意图;
图13是根据本发明又一个实施例的制备陶瓷锅具的方法流程示意图;
图14是根据本发明又一个实施例的制备陶瓷锅具的方法流程示意图;
图15是根据本发明又一个实施例的制备陶瓷锅具的方法流程示意图;
图16是根据本发明又一个实施例的制备陶瓷锅具的方法流程示意图;
图17是根据本发明一个实施例的烹饪器具的纵截面结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种陶瓷锅具。根据本发明的实施例,参考图1,该陶瓷锅具包括陶瓷锅本体100和第一金属导热层200,其中,陶瓷锅本体100的外表面包括自上而下的第一部分11和第二部分12,第一金属导热层200布置在第一部分11的至少一部分上。发明人发现,通过在陶瓷锅本体的第一部分布置金属导热层,使得陶瓷锅本体第二部分产生的热量迅速通过该金属导热层传递至陶瓷锅本体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,使得烹饪的食物更鲜美。需要说明的是,本领域技术人员可以根据实际需要对第一部分和第二部分的面积大小进行选择。
根据本发明的一个实施例,陶瓷锅本体100可以为现有技术中存在的任何陶瓷锅体。
根据本发明的再一个实施例,第一金属导热层200可以布置在第一部分11的至少一部分上,优选的,参考图1,第一金属导热层200可以布置在整个第一部分11上。由此,通过在陶瓷锅本体第一部分布置金属导热层,使得陶瓷锅本体的第二部分产生的热量迅速通过该金属导热层传递至陶瓷锅本体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,使得烹饪的食物更鲜美。具体的,第一金属导热层中可以包括银、铝、铜和锌中的至少一种。发明人发现,该类金属导热层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的导热效率,从而降低锅具的上下温差,提高锅具的烹饪效果。
根据本发明的再一个具体实施例,第一金属导热层厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第一金属导热层的厚度可以为0.04~0.4mm,优选0.2mm。发明人发现,若第一金属导热层厚度小于0.04mm,导热效果比较差,不能及时地传递热量,而第一金属导热层厚度大于0.4mm,使得第一金属导热层容易因结合力差而脱落。由此,采用本申请厚度范围的第一金属导热层不仅可以显著提高锅具的导热性能,而且可以避免金属第一金属导热层的脱落。
由此,根据本发明实施例的陶瓷锅具通过在陶瓷锅本体的第一部分布置金属导热层,使得陶瓷锅本体的第二部分产生的热量迅速通过该金属导热层传递至陶瓷锅体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,使得烹饪的食物更鲜美。
根据本发明的实施例,参考图2,陶瓷锅具进一步包括釉质层300。根据本发明的一个具体实施例,釉质层300可以布置在陶瓷锅本体100的至少一部分外表面上,并且第一金属导热层200可以布置在第一部分11上釉质层的至少一部分外表面上。根据本发明的再一个具体实施例,釉质层300可以布置在陶瓷锅本体100的部分外表面上或整个外表面上,第一金属导热层200可以布置在第一部分11上的釉质层300的部分外表面上或整个外表面上,对此本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如参考图2,釉质层300可以布置在陶瓷锅本体100的整个外表面上,并且第一金属导热层200也布置在第一部分11的整个釉质层300外表面上。发明人发现,首先在陶瓷锅本体的外表面施加一层釉,通过高温烧结,釉质高温软化,从而在陶瓷锅本体的外表面形成釉质层,并且釉质的高温软化点明显比陶瓷锅本体的低,从而可以保证陶瓷锅本体与第一金属导热层之间具有优异的结合强度。具体的,首先在陶瓷锅本体的外表面施加一层釉,通过高温烧结,釉质高温软化,从而在陶瓷锅本体的外表面形成釉质层,然后将形成釉质层的陶瓷锅预热到100~300度,同时对釉质层进行打砂处理,使得釉质层粗糙度达到Ry60~100微米,然后通过热喷涂工艺喷出导热金属在第一部分釉质层表面形成第一金属导热层。
根据本发明的实施例,参考图3,陶瓷锅具进一步包括第一保护层400。根据本发明的一个具体实施例,第一保护层400可以布置在第一金属导热层200的至少一部分外表面上,例如,如图3所示,第一保护层400可以布置在整个第一金属导热层200的外表面上。发明人发现,布置在陶瓷锅本体外表面第一部分上的第一金属导热层有一定的孔隙率,并且金属材料容易生锈且在使用过程中脏污容易进入孔隙,而在金属材料外表面上再布置保护层,该保护层可以有效防止金属材料的生锈和防止脏污进入孔隙,从而提高锅具的耐腐蚀性、表面硬度和使用寿命。具体的,第一保护层可以为硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。发明人发现,采用该类保护层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的使用寿命。
根据本发明的再一个具体实施例,第一保护层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第一保护层的厚度可以为0.05-0.2mm,优选0.1mm。发明人发现,若第一保护层厚度小于0.05mm,其防锈能力不佳,而厚度大于0.2mm结合力下降,容易脱落。由此,采用本申请厚度范围的第一保护层可以在提高陶瓷锅具使用寿命的同时提高锅具的品质。
根据本发明的实施例,参考图4,陶瓷锅具可以进一步包括自粘性过渡金属层500。根据本发明的一个具体实施例,自粘性过渡金属层500布置在第二部分12的釉质层300的至少一部分外表面上。发明人发现,在热喷涂过程中金属高温熔融发生部分氧化变成金属氧化物,在高速撞击陶瓷基材时与陶瓷材料中的金属氧化物如氧化铝等发生微冶金反应形成牢固结合层,即在陶瓷锅本体外表面的第二部分形成自粘性过渡金属层,同时该自粘性过渡金属层十分致密,孔隙率低,从而可以显著提高金属材料层与陶瓷锅本体之间的结合强度(结合强度达到20MPa),使得该锅具在热循环过程中有效缓解热应力而不产生脱落,并且该锅具经260-20℃冷热冲击50次不开裂,从而满足人们对高质量健康环保锅具的需求。
根据本发明的再一个具体实施例,自粘性过渡金属层500可以布置在陶瓷锅本体100的部分第二部分12上或整个第二部分12上,对此本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如参考图4,自粘性过渡金属层500可以布置在整个第二部分12上。由此,通过在陶瓷锅本体的整个第二部分上形成自粘性过渡金属层,该自粘性过渡金属层与陶瓷锅本体具有优异的结合强度,使得该锅具在热循环过程中有效缓解热应力而不产生脱落,从而提高锅具的使用寿命。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层中可以具有低熔点金属。发明人发现,通过采用低熔点金属,在热喷涂过程中该低熔点金属高温熔融发生部分氧化变成金属氧化物,在高速撞击陶瓷基材时与陶瓷材料中的金属氧化物如氧化铝等发生微冶金反应形成牢固结合层,从而保证陶瓷锅本体与所形成的自粘性过渡金属层之间具有优异的结合强度。
根据本发明的又一个实施例,低熔点金属的具体类型并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体实施例,低熔点金属可以为熔点不高于3000摄氏度的金属,例如可以为选自铝、钙、锌和钼中的至少一种。发明人发现,该类金属在热喷涂过程高温熔融发生部分氧化形成的金属氧化物与陶瓷锅本体中的金属氧化物特性接近,并且形成的金属或合金熔滴在陶瓷锅本体表面具有极好的润湿铺展性能,形成微冶金区域,从而使得形成的自粘性过渡金属层与陶瓷锅本体具有优异的结合强度。
根据本发明的又一个实施例,低熔点金属可以为选自铝、钙、锌和钼中的任意一种,并且低熔点金属含量占自粘性过渡金属层的70wt%以上。发明人发现,该含量范围内可以保证有足够的金属在热喷涂过程高温熔融发生氧化而与陶瓷锅本体中的金属氧化物发生微冶金反应而结合,从而保证了形成的自粘性过渡金属层与陶瓷锅本体具有优异的结合强度。
根据本发明的又一个实施例,低熔点金属可以为选自铝、钙、锌和钼中的至少两种,并且低熔点金属含量占自粘性过渡金属层的80wt%以上。发明人发现,该含量范围内可以保证有足够的金属在热喷涂过程高温熔融发生氧化而与陶瓷锅本体中的金属氧化物发生微冶金反应而结合,从而保证了形成的自粘性过渡金属层与陶瓷锅本体具有优异的结合强度。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体实施例,自粘性过渡金属层的厚度可以为0.04~0.1mm,优选0.06mm。发明人发现,若自粘性过渡金属层厚度小于0.04mm会导致金属材料层与陶瓷材料结合强度下降,而自粘性过渡金属层厚度大于0.1mm会导致金属材料层易脱落。由此,采用本申请范围的自粘性过渡金属层可以保证陶瓷锅本体与金属材料层之间具有优异的结合强度。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层500不含有导磁材料,参考图5,陶瓷锅具可以进一步包括:第二金属导热层600。
根据本发明的一个具体实施例,第二金属导热层600可以布置在自粘性过渡金属层500的至少一部分外表面上,例如,如图5所示,第二金属导热层600可以布置在整个自粘性过渡金属层500的外表面上。发明人发现,通过在自粘性过渡金属层的外表面布置金属导热层,该金属导热层可以将锅具上热量快速的传递给陶瓷锅本体,从而降低锅具的上下温差,使得陶瓷锅本体均匀受热,进而减少陶瓷锅本体在热循环过程中产生的热应力而避免金属材料的脱落。具体的,第二金属导热层中可以包括银、铝、铜和锌中的至少一种。发明人发现,该类金属导热层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的导热效率,从而降低锅具的上下温差,提高锅具的烹饪效果。
根据本发明的再一个具体实施例,第二金属导热层厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第二金属导热层的厚度可以为0.04~0.4mm,优选0.2mm。发明人发现,若第二金属导热层厚度小于0.04mm,导热效果比较差,不能及时地传递热量,而第二金属导热层厚度大于0.4mm,使得第二金属导热层容易因结合力差而脱落。由此,采用本申请厚度范围的第二金属导热层不仅可以显著提高锅具的导热性能,而且可以避免金属导热层的脱落。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层500不含有导磁材料,参考图6,陶瓷锅具可以进一步包括:导磁层700。
根据本发明的一个具体实施例,导磁层700可以布置在第二金属导热层600的至少一部分外表面上,例如,如图6所示,导磁层700可以布置在整个第二金属导热层600的外表面上。发明人发现,通过在第二金属导热层外表面布置导磁层,可以实现该陶瓷锅具的电磁加热功能,该导磁层在电磁作用下加热,该热量通过第二金属层快速的传递给陶瓷锅本体,然后再经第一金属导热层传递至陶瓷锅本体的第一部分,从而使得陶瓷锅本体均匀受热,进而减少陶瓷锅本体在热循环过程中产生的热应力而避免金属材料的脱落。具体的,导磁层的Ls(μH)可以为60-100,Rs(Ω)可以为1.8-5.2,例如导磁层中可以包括镍、铁和钴中的至少一种,优选镍铁合金导磁层。发明人发现,该类金属导磁层可以显著优于其他类型提高锅具的导磁性能。
根据本发明的再一个具体实施例,导磁层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,导磁层的厚度可以为0.1~0.5mm,优选0.3mm。发明人发现,若导磁层的厚度小于0.1mm,使得导磁功率小不能满足功能需要,而若导磁层厚度大于0.5mm,其阻抗数据比较大,加热能效比较低,同时结合强度下降。由此,采用本申请厚度范围的导磁层可以在提高锅具导磁性能的同时保证锅具具有较高的品质。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层500不含有导磁材料,参考图7,陶瓷锅具可以进一步包括:第二保护层800。
根据本发明的一个具体实施例,第二保护层800可以布置在导磁层700的至少一部分外表面上,例如,如图7所示,第二保护层800可以布置在整个导磁层700的外表面上。发明人发现,布置在陶瓷锅本体外表面上第二部分的金属材料有一定的孔隙率,并且金属材料容易生锈且在使用过程中脏污容易进入孔隙,而在金属材料外表面上再布置保护层,该保护层可以有效防止金属材料的生锈和防止脏污进入孔隙,从而提高锅具的耐腐蚀性、表面硬度和使用寿命。具体的,第二保护层可以为硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。发明人发现,采用该类保护层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的使用寿命。
根据本发明的再一个具体实施例,第二保护层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第二保护层的厚度可以为0.05-0.2mm,优选0.1mm。发明人发现,若第二保护层厚度小于0.05mm,其防锈能力不佳,而厚度大于0.2mm结合力下降,容易脱落。由此,采用本申请厚度范围的保护层可以在提高陶瓷锅具使用寿命的同时提高锅具的品质。
由此,通过在陶瓷锅本体表面上布置釉质层,然后在陶瓷锅本体的第一部分的釉质层上依次布置第一金属导热层和第一保护层,在陶瓷锅本体的第二部分的釉质层上依次布置不含有导磁材料的自粘性过渡金属层、第二金属导热层、导磁层和第二保护层,由于第一金属导热层可以将陶瓷锅本体第二部分产生的热量迅速传递给陶瓷锅本体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,同时第二部分的自粘性过渡金属层十分致密,孔隙率低,并且该自粘性金属由于熔点比较低,在热喷涂过程中高温熔融发生部分氧化变成金属氧化物,在高速撞击陶瓷基材时与陶瓷材料中的金属氧化物发生微冶金反应形成牢固结合层,从而保证所得锅具的陶瓷锅本体第二部分与金属材料层之间具有良好的结合强度,并且布置的导磁层可以使得锅具具有良好的电磁加热功能,从而使得该锅具不仅可以实现电磁加热功能,而且布置在自粘性过渡金属层和导磁层之间的第二金属导热层可以快速的将产生的热量传递给陶瓷锅本体,从而进一步降低锅具的上下温差,使得陶瓷锅本体均匀受热,而布置第一金属导热层上的第一保护层和布置在导磁层上的第二保护层可以有效防止金属材料的生锈和防止脏污进入孔隙,从而提高锅具的耐腐蚀性、表面硬度和使用寿命,从而满足人们对高质量健康环保锅具的需求。具体的,该陶瓷锅具的陶瓷锅本体与金属材料层的结合强度达到20MPa,基材经260-20℃冷热冲击50次不开裂,盐雾测试48小时不生绣,最大电磁加热功率达2200W。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层500具有导磁材料,导磁材料包括镍、铁和钴中的至少一种。发明人发现,通过将该类导磁金属与低熔点金属(铝、钙、锌和钼中的至少一种)混合进行热喷涂,其中的金属高温熔融而部分氧化形成的氧化物与陶瓷锅本体第二部分材料中的金属氧化物如氧化铝等发生微冶金反应形成牢固结合层,从而可以显著提高金属材料层与陶瓷锅本体之间的结合强度,使得该锅具在热循环过程中有效缓解热应力而不产生脱落,同时使得形成的自粘性过渡金属层具有导磁性能,从而可以使得该陶瓷锅具有电磁加热功能。
根据本发明的再一个实施例,自粘性过渡金属层500具有导磁材料,参考图8,陶瓷锅具可以进一步包括第二保护层600A。
根据本发明的一个具体实施例,第二保护层600A可以布置在自粘性过渡金属层500的至少一部分外表面上,例如,如图8所示,第二保护层600A可以布置在整个自粘性过渡金属层500的外表面上。发明人发现,布置在陶瓷锅本体第二部分上的自粘性过渡金属层有一定的孔隙率,并且金属材料容易生锈且在使用过程中脏污容易进入孔隙,而在金属材料外表面上再布置保护层,该保护层可以有效防止金属材料的生锈和防止脏污进入孔隙,从而提高锅具的耐腐蚀性、表面硬度和使用寿命。具体的,第二保护层可以为硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。发明人发现,采用该类第二保护层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的使用寿命。
根据本发明的一个具体实施例,第二保护层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第二保护层的厚度可以为0.05-0.2mm,优选0.1mm。发明人发现,若第二保护层厚度小于0.05mm,其防锈能力不佳,而厚度大于0.2mm结合力下降,容易脱落。由此,采用本申请厚度范围的保护层可以在提高陶瓷锅具使用寿命的同时提高锅具的品质。
由此,通过在陶瓷锅本体表面上形成釉质层,然后在陶瓷锅本体的第一部分依次布置第一金属导热层和第一保护层,在陶瓷锅本体的第二部分依次布置具有导磁材料的自粘性过渡金属层和第二保护层,由于第一金属导热层可以将陶瓷锅本体第二部分产生的热量迅速传递给陶瓷锅本体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,同时自粘性过渡金属层十分致密,孔隙率低,并且该自粘性金属包括低熔点金属和导磁材料,在热喷涂过程中高温熔融发生部分氧化变成金属氧化物,在高速撞击陶瓷基材时与陶瓷材料中的金属氧化物发生微冶金反应形成牢固结合层,从而保证所得锅具的陶瓷锅本体第二部分与自粘性过渡金属层之间具有良好的结合强度,并且使得形成自粘性过渡金属层具有导磁性能,使得该结构的锅具具有良好的电磁加热功能,从而使得该锅具不仅可以实现电磁加热功能,而且锅具的陶瓷锅本体与金属层结合强度优异,进而满足人们对高质量健康环保锅具的需求。具体的,该陶瓷锅具的陶瓷锅本体与金属材料层的结合强度达到20MPa,基材经260-20℃冷热冲击50次不开裂,盐雾测试48小时不生绣,最大电磁加热功率达2200W。
在本发明的第二个方面,本发明提出了一种制备上述陶瓷锅具的方法。根据本发明的实施例,参考图9,该方法包括:
S100:提供陶瓷锅本体
该步骤中,将陶瓷锅本体的外表面分为自上而下的第一部分和第二部分(参考图1),并且该陶瓷锅本体可以为现有技术中存在的任何陶瓷锅体。需要说明的是,本领域技术人员可以根据实际需要对第一部分和第二部分的面积大小进行选择。
S200:在第二部分的至少一部分上热喷涂第一导热金属
该步骤中,在陶瓷锅本体第二部分的至少一部分上热喷涂第一导热金属,以便在第一部分的至少一部分上形成第一金属导热层。发明人发现,通过在陶瓷锅本体的第一部分布置金属导热层,使得陶瓷锅本体第二部分产生的热量迅速通过该金属导热层传递至陶瓷锅本体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,使得烹饪的食物更鲜美。
根据本发明的再一个实施例,可以在第一部分的部分外表面或整个外表面上热喷涂形成第一金属导热层,优选的,可以在整个第一部分进行热喷涂形成第一金属导热层。由此,通过在陶瓷锅本体第一部分布置金属导热层,使得陶瓷锅本体的第二部分产生的热量迅速通过该金属导热层传递至陶瓷锅本体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,使得烹饪的食物更鲜美。具体的,第一金属导热层中可以包括银、铝、铜和锌中的至少一种。发明人发现,该类金属导热层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的导热效率,从而降低锅具的上下温差,提高锅具的烹饪效果。
根据本发明的再一个具体实施例,第一金属导热层厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第一金属导热层的厚度可以为0.04~0.4mm,优选0.2mm。发明人发现,若第一金属导热层厚度小于0.04mm,导热效果比较差,不能及时地传递热量,而第一金属导热层厚度大于0.4mm,使得第一金属导热层容易因结合力差而脱落。由此,采用本申请厚度范围的第一金属导热层不仅可以显著提高锅具的导热性能,而且可以避免金属第一金属导热层的脱落。
由此,根据本发明实施例的制备陶瓷锅具的方法通过在陶瓷锅本体的第一部分布置金属导热层,使得陶瓷锅本体的第二部分产生的热量迅速通过该金属导热层传递至陶瓷锅体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,使得烹饪的食物更鲜美。
根据本发明的实施例,参考图10,制备陶瓷锅具的方法进一步包括:
S300:在第二部分的至少一部分外表面上热喷涂第一导热金属之前,预先在陶瓷锅本体的至少一部分外表面上施加釉
该步骤中,在陶瓷锅本体的第二部分的至少一部分外表面上热喷涂第一导热金属之前,预先在陶瓷锅本体的至少一部分外表面上施加釉,通过高温烧结,以便在陶瓷锅本体的至少一部分外表面形成釉质层,并对所述釉质层进行打砂处理。根据本发明的一个具体实施例,可以在陶瓷锅本体的部分外表面上或整个外表面上形成釉质层,并且可以在第一部分上的釉质层的部分外表面上或整个外表面上形成第一金属导热层,对此本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如,可以在陶瓷锅本体的整个外表面上形成釉质层,并且可以在第一部分的整个釉质层的外表面上形成第一金属导热层。发明人发现,首先在陶瓷锅本体的外表面施加一层釉,通过高温烧结,釉质高温软化,从而在陶瓷锅本体的外表面形成釉质层,并且釉质的高温软化点明显比陶瓷锅本体的低,从而可以保证陶瓷锅本体与第一金属导热层之间具有优异的结合强度。具体的,首先在陶瓷锅本体的外表面施加一层釉,通过高温烧结,釉质高温软化,从而在陶瓷锅本体的外表面形成釉质层,然后将形成釉质层的陶瓷锅预热到100~300度,同时对釉质层进行打砂处理,使得釉质层粗糙度达到Ry60~100微米,然后通过热喷涂工艺喷出导热金属在第一部分的釉质层表面形成第一金属导热层。
根据本发明的实施例,参考图11,制备陶瓷锅具的方法进一步包括:
S400:在第一金属导热层的至少一部分上喷涂第一保护材料
该步骤中,在第一金属导热层的至少一部分上喷涂第一保护材料,以便在第一金属导热层的至少一部分外表面上形成第一保护层。根据本发明的一个具体实施例,可以在第一金属导热层的部分或整个外表面上喷涂形成第一保护层,例如可以在整个第一金属导热层的外表面喷涂形成第一保护层。发明人发现,布置在陶瓷锅本体外表面第一部分上的第一金属导热层有一定的孔隙率,并且金属材料容易生锈且在使用过程中脏污容易进入孔隙,而在金属材料外表面上再布置保护层,该保护层可以有效防止金属材料的生锈和防止脏污进入孔隙,从而提高锅具的耐腐蚀性、表面硬度和使用寿命。具体的,第一保护层可以为硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。发明人发现,采用该类保护层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的使用寿命。
根据本发明的再一个具体实施例,第一保护层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第一保护层的厚度可以为0.05-0.2mm,优选0.1mm。发明人发现,若第一保护层厚度小于0.05mm,其防锈能力不佳,而厚度大于0.2mm结合力下降,容易脱落。由此,采用本申请厚度范围的第一保护层可以在提高陶瓷锅具使用寿命的同时提高锅具的品质。
根据本发明的实施例,参考图12,制备陶瓷锅具的方法进一步包括:
S500:在第二部分的釉质层的至少一部分外表面上热喷涂自粘性过渡金属
该步骤中,在第二部分的釉质层的至少一部分外表面上热喷涂自粘性过渡金属,以便在所述第二部分的釉质层至少一部分外表面上形成自粘性过渡金属层。根据本发明的再一个实施例,可以在第二部分的部分釉质层或整个釉质层上热喷涂形成自粘性过渡金属层,例如在第二部分的整个釉质层上热喷涂形成自粘性过渡金属层。发明人发现,在热喷涂过程中金属高温熔融发生部分氧化变成金属氧化物,在高速撞击陶瓷基材时与陶瓷材料中的金属氧化物如氧化铝等发生微冶金反应形成牢固结合层,即在陶瓷锅本体外表面的第二部分形成自粘性过渡金属层,同时该自粘性过渡金属层十分致密,孔隙率低,从而可以显著提高金属材料层与陶瓷锅本体之间的结合强度(结合强度达到20MPa),使得该锅具在热循环过程中有效缓解热应力而不产生脱落,并且该锅具经260-20℃冷热冲击50次不开裂,从而满足人们对高质量健康环保锅具的需求。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层中可以具有低熔点金属。发明人发现,通过采用低熔点金属,在热喷涂过程中该低熔点金属高温熔融发生部分氧化变成金属氧化物,在高速撞击陶瓷基材时与陶瓷材料中的金属氧化物如氧化铝等发生微冶金反应形成牢固结合层,从而保证陶瓷锅本体与所形成的自粘性过渡金属层之间具有优异的结合强度。
根据本发明的又一个实施例,低熔点金属的具体类型并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体实施例,低熔点金属可以为熔点不高于3000摄氏度的金属,例如可以为选自铝、钙、锌和钼中的至少一种。发明人发现,该类金属在热喷涂过程高温熔融发生部分氧化形成的金属氧化物与陶瓷锅本体中的金属氧化物特性接近,并且形成的金属或合金熔滴在陶瓷锅本体表面具有极好的润湿铺展性能,形成微冶金区域,从而使得形成的自粘性过渡金属层与陶瓷锅本体具有优异的结合强度。
根据本发明的又一个实施例,低熔点金属可以为选自铝、钙、锌和钼中的任意一种,并且低熔点金属含量占自粘性过渡金属层的70wt%以上。发明人发现,该含量范围内可以保证有足够的金属在热喷涂过程高温熔融发生氧化而与陶瓷锅本体中的金属氧化物发生微冶金反应而结合,从而保证了形成的自粘性过渡金属层与陶瓷锅本体具有优异的结合强度。
根据本发明的又一个实施例,低熔点金属可以为选自铝、钙、锌和钼中的至少两种,并且低熔点金属含量占自粘性过渡金属层的80wt%以上。发明人发现,该含量范围内可以保证有足够的金属在热喷涂过程高温熔融发生氧化而与陶瓷锅本体中的金属氧化物发生微冶金反应而结合,从而保证了形成的自粘性过渡金属层与陶瓷锅本体具有优异的结合强度。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体实施例,自粘性过渡金属层的厚度可以为0.04~0.1mm,优选0.06mm。发明人发现,若自粘性过渡金属层厚度小于0.04mm会导致金属材料层与陶瓷材料结合强度下降,而自粘性过渡金属层厚度大于0.1mm会导致金属材料层易脱落。由此,采用本申请范围的自粘性过渡金属层可以保证陶瓷锅本体与金属材料层之间具有优异的结合强度。
根据本发明的实施例,参考图13,所述自粘性过渡金属层不含有导磁材料,所述方法进一步包括:
S600:在自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上热喷涂第二导热金属
该步骤中,在自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上热喷涂第二导热金属,以便在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上形成第二导热金属层。例如,可以在整个自粘性过渡金属层的外表面上热喷涂形成第二金属导热层。发明人发现,通过在自粘性过渡金属层的外表面布置金属导热层,该金属导热层可以将锅具上热量快速的传递给陶瓷锅本体,从而降低锅具的上下温差,使得陶瓷锅本体均匀受热,进而减少陶瓷锅本体在热循环过程中产生的热应力而避免金属材料的脱落。具体的,第二金属导热层中可以包括银、铝、铜和锌中的至少一种。发明人发现,该类金属导热层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的导热效率,从而降低锅具的上下温差,提高锅具的烹饪效果。
根据本发明的再一个具体实施例,第二金属导热层厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第二金属导热层的厚度可以为0.04~0.4mm,优选0.2mm。发明人发现,若第二金属导热层厚度小于0.04mm,导热效果比较差,不能及时地传递热量,而第二金属导热层厚度大于0.4mm,使得第二金属导热层容易因结合力差而脱落。由此,采用本申请厚度范围的第二金属导热层不仅可以显著提高锅具的导热性能,而且可以避免金属导热层的脱落。
根据本发明的实施例,参考图14,所述自粘性过渡金属层不含有导磁材料,所述方法进一步包括:
S700:在第二金属导热层的至少一部分外表面上热喷涂导磁金属
该步骤中,在第二金属导热层的至少一部分外表面上热喷涂导磁金属,以便在所述第二金属导热层的至少一部分外表面上形成导磁层。例如,可以布置在整个第二金属导热层的外表面上热喷涂形成导磁层。发明人发现,通过在第二金属导热层外表面布置导磁层,可以实现该陶瓷锅具的电磁加热功能,该导磁层在电磁作用下加热,该热量通过第二金属层快速的传递给陶瓷锅本体,然后再经第一金属导热层传递至陶瓷锅本体的第一部分,从而使得陶瓷锅本体均匀受热,进而减少陶瓷锅本体在热循环过程中产生的热应力而避免金属材料的脱落。具体的,导磁层的Ls(μH)可以为60-100,Rs(Ω)可以为1.8-5.2,例如导磁层中可以包括镍、铁和钴中的至少一种,优选镍铁合金导磁层。发明人发现,该类金属导磁层可以显著优于其他类型提高锅具的导磁性能。
根据本发明的再一个具体实施例,导磁层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,导磁层的厚度可以为0.1~0.5mm,优选0.3mm。发明人发现,若导磁层的厚度小于0.1mm,使得导磁功率小不能满足功能需要,而若导磁层厚度大于0.5mm,其阻抗数据比较大,加热能效比较低,同时结合强度下降。由此,采用本申请厚度范围的导磁层可以在提高锅具导磁性能的同时保证锅具具有较高的品质。
根据本发明的实施例,参考图15,所述自粘性过渡金属层不含有导磁材料,所述方法进一步包括:
S800:在导磁层的至少一部分外表面上喷涂第二保护材料
该步骤中,在导磁层的至少一部分外表面上喷涂第二保护材料,以便在所述导磁层的至少一部分外表面上形成第二保护层。例如,可以在整个导磁层的外表面喷涂形成第二保护层。发明人发现,布置在陶瓷锅本体外表面上第二部分的金属材料有一定的孔隙率,并且金属材料容易生锈且在使用过程中脏污容易进入孔隙,而在金属材料外表面上再布置保护层,该保护层可以有效防止金属材料的生锈和防止脏污进入孔隙,从而提高锅具的耐腐蚀性、表面硬度和使用寿命。具体的,第二保护层可以为硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。发明人发现,采用该类保护层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的使用寿命。
根据本发明的再一个具体实施例,第二保护层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第二保护层的厚度可以为0.05-0.2mm,优选0.1mm。发明人发现,若第二保护层厚度小于0.05mm,其防锈能力不佳,而厚度大于0.2mm结合力下降,容易脱落。由此,采用本申请厚度范围的保护层可以在提高陶瓷锅具使用寿命的同时提高锅具的品质。
由此,通过在陶瓷锅本体表面上布置釉质层,然后在陶瓷锅本体的第一部分的釉质层上依次布置第一金属导热层和第一保护层,在陶瓷锅本体的第二部分的釉质层上依次布置不含有导磁材料的自粘性过渡金属层、第二金属导热层、导磁层和第二保护层,由于第一金属导热层可以将陶瓷锅本体第二部分产生的热量迅速传递给陶瓷锅本体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,同时第二部分的自粘性过渡金属层十分致密,孔隙率低,并且该自粘性金属由于熔点比较低,在热喷涂过程中高温熔融发生部分氧化变成金属氧化物,在高速撞击陶瓷基材时与陶瓷材料中的金属氧化物发生微冶金反应形成牢固结合层,从而保证所得锅具的陶瓷锅本体第二部分与金属材料层之间具有良好的结合强度,并且布置的导磁层可以使得锅具具有良好的电磁加热功能,从而使得该锅具不仅可以实现电磁加热功能,而且布置在自粘性过渡金属层和导磁层之间的第二金属导热层可以快速的将产生的热量传递给陶瓷锅本体,从而进一步降低锅具的上下温差,使得陶瓷锅本体均匀受热,而布置第一金属导热层上的第一保护层和布置在导磁层上的第二保护层可以有效防止金属材料的生锈和防止脏污进入孔隙,从而提高锅具的耐腐蚀性、表面硬度和使用寿命,从而满足人们对高质量健康环保锅具的需求。具体的,该陶瓷锅具的陶瓷锅本体与金属材料层的结合强度达到20MPa,基材经260-20℃冷热冲击50次不开裂,盐雾测试48小时不生绣,最大电磁加热功率达2200W。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层可以具有导磁材料,导磁材料可以包括镍、铁和钴中的至少一种。发明人发现,通过将该类导磁金属与低熔点金属(铝、钙、锌和钼中的至少一种)混合进行热喷涂,其中的金属高温熔融而部分氧化形成的氧化物与陶瓷锅本体第二部分材料中的金属氧化物如氧化铝等发生微冶金反应形成牢固结合层,从而可以显著提高金属材料层与陶瓷锅本体之间的结合强度,使得该锅具在热循环过程中有效缓解热应力而不产生脱落,同时使得形成的自粘性过渡金属层具有导磁性能,从而可以使得该陶瓷锅具有电磁加热功能。
根据本发明的又一个实施例,自粘性过渡金属层具有导磁材料,参考图16,所述制备陶瓷锅具的方法进一步包括:
S600A:在自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上喷涂第二保护材料
该步骤中,在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上喷涂第二保护材料,以便在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上形成第二保护层。例如,可以在整个自粘性过渡金属层的外表面上形成第二保护层。发明人发现,布置在陶瓷锅本体第二部分上的自粘性过渡金属层有一定的孔隙率,并且金属材料容易生锈且在使用过程中脏污容易进入孔隙,而在金属材料外表面上再布置保护层,该保护层可以有效防止金属材料的生锈和防止脏污进入孔隙,从而提高锅具的耐腐蚀性、表面硬度和使用寿命。具体的,第二保护层可以为硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。发明人发现,采用该类第二保护层可以显著优于其他类型提高陶瓷锅具的使用寿命。
根据本发明的一个具体实施例,第二保护层的厚度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,根据本发明的一个具体示例,第二保护层的厚度可以为0.05-0.2mm,优选0.1mm。发明人发现,若第二保护层厚度小于0.05mm,其防锈能力不佳,而厚度大于0.2mm结合力下降,容易脱落。由此,采用本申请厚度范围的保护层可以在提高陶瓷锅具使用寿命的同时提高锅具的品质。
由此,通过在陶瓷锅本体表面上形成釉质层,然后在陶瓷锅本体的第一部分依次布置第一金属导热层和第一保护层,在陶瓷锅本体的第二部分依次布置具有导磁材料的自粘性过渡金属层和第二保护层,由于第一金属导热层可以将陶瓷锅本体第二部分产生的热量迅速传递给陶瓷锅本体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,同时自粘性过渡金属层十分致密,孔隙率低,并且该自粘性金属包括低熔点金属和导磁材料,在热喷涂过程中高温熔融发生部分氧化变成金属氧化物,在高速撞击陶瓷基材时与陶瓷材料中的金属氧化物发生微冶金反应形成牢固结合层,从而保证所得锅具的陶瓷锅本体第二部分与自粘性过渡金属层之间具有良好的结合强度,并且使得形成自粘性过渡金属层具有导磁性能,使得该结构的锅具具有良好的电磁加热功能,从而使得该锅具不仅可以实现电磁加热功能,而且锅具的陶瓷锅本体与金属层结合强度优异,进而满足人们对高质量健康环保锅具的需求。具体的,该陶瓷锅具的陶瓷锅本体与金属材料层的结合强度达到20MPa,基材经260-20℃冷热冲击50次不开裂,盐雾测试48小时不生绣,最大电磁加热功率达2200W。
需要说明的是,上述针对陶瓷锅具描述的特征和有点同样适用于该制备陶瓷锅具的方法,此处不再赘述。
在本发明的第三个方面,本发明提出了一种烹饪器具。根据本发明的实施例,参考图17,该烹饪器具可以包括烹饪器具本体13、线圈盘14和内锅15,其中,线圈盘14限定出加热区10且设在烹饪器具本体13内的底部,内锅15的至少一部分布置在加热区10,并且内锅为上述所述的陶瓷锅具或采用上述所述方法制备得到的陶瓷锅具。由此,该烹饪器具通过使用上述具有良好导磁、导热性能以及陶瓷锅本体与金属材料层结合强度优异的陶瓷锅具作为内锅,在线圈盘的作用下,对内锅实现电磁加热,从而使得第二部分产生的热量通过第一金属导热层传递至陶瓷锅本体的第一部分,从而显著降低陶瓷锅具的上下温差,进而满足人们对高质量健康环保锅具的需求。
根据本发明的一个实施例,参考图17,沿着陶瓷锅具的高度方向,陶瓷锅具上第二部分的涂层16不高于线圈盘14,即涂层的上端不高于线圈盘的上端。具体的,涂层可以包括上述的釉质层、不具有导磁材料的自粘性过渡金属层、第二金属导热层、导磁层和第二保护层,也可以包括上述具有导磁材料的自粘性过渡金属层和第二保护层,并且该烹饪器具可以为电饭煲,优选IH电饭煲。
需要说明的是,上述针对陶瓷锅具和制备陶瓷锅具的方法描述的特征和优点同样适用于该烹饪器具,此处不再赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (37)

1.一种陶瓷锅具,其特征在于,包括:
陶瓷锅本体,所述陶瓷锅本体侧壁的外表面包括自上而下的第一部分和第二部分;
第一金属导热层,所述第一金属导热层布置在所述第一部分的至少一部分上;
釉质层,所述釉质层布置在所述陶瓷锅本体的至少一部分外表面上,并且所述第一金属导热层布置在所述第一部分的釉质层的至少一部分外表面上,
其中,通过热喷涂导热金属在所述釉质层表面形成所述第一金属导热层。
2.根据权利要求1所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述第一金属导热层中包括银、铝、铜和锌中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的陶瓷锅具,其特征在于,进一步包括:
第一保护层,所述第一保护层布置在所述第一金属导热层的至少一部分外表面上。
4.根据权利要求3所述的陶瓷锅具,其特征在于,进一步包括:
自粘性过渡金属层,所述自粘性过渡金属层布置在所述第二部分的釉质层的至少一部分外表面上。
5.根据权利要求4所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述自粘性过渡金属层中具有低熔点金属。
6.根据权利要求5所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述低熔点金属的熔点不高于3000摄氏度。
7.根据权利要求5或6所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述低熔点金属为选自铝、钙、锌和钼中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述低熔点金属为选自铝、钙、锌和钼中的任意一种,并且所述低熔点金属含量占所述自粘性过渡金属层的70wt%以上。
9.根据权利要求7所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述低熔点金属为选自铝、钙、锌和钼中的至少两种,并且所述低熔点金属含量占所述自粘性过渡金属层的80wt%以上。
10.根据权利要求4所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述自粘性过渡金属层不含有导磁材料,并且所述陶瓷锅具进一步包括:
第二金属导热层,所述第二金属导热层布置在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上。
11.根据权利要求10所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述第二金属导热层中包括银、铝、铜和锌中的至少一种。
12.根据权利要求10或11所述的陶瓷锅具,其特征在于,进一步包括:
导磁层,所述导磁层布置在所述第二金属导热层的至少一部分外表面上。
13.根据权利要求12所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述导磁层中包括镍、铁和钴中的至少一种。
14.根据权利要求12所述的陶瓷锅具,其特征在于,进一步包括:
第二保护层,所述第二保护层布置在所述导磁层的至少一部分外表面上。
15.根据权利要求14所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述第一保护层和所述第二保护层分别独立地为选自硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。
16.根据权利要求10所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述自粘性过渡金属层的厚度为0.04~0.1mm。
17.根据权利要求10所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述第一金属导热层和所述第二金属导热层的厚度分别独立地为0.04~0.4mm。
18.根据权利要求12所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述导磁层的厚度为0.1~0.5mm。
19.根据权利要求14或15所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述第一保护层和所述第二保护层的厚度分别独立地为0.05~0.2mm。
20.根据权利要求4所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述自粘性过渡金属层含有导磁材料,所述导磁材料包括镍、铁和钴中的至少一种。
21.根据权利要求20所述的陶瓷锅具,其特征在于,进一步包括:
第二保护层,所述第二保护层布置在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上。
22.根据权利要求21所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述第一保护层和所述第二保护层分别独立地为选自硅树脂层、耐高温防锈涂料层和陶瓷涂层中的至少一种。
23.根据权利要求20所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述自粘性过渡金属层的厚度为0.04~0.1mm。
24.根据权利要求22所述的陶瓷锅具,其特征在于,所述第一保护层和所述第二保护层的厚度分别独立地为0.05~0.2mm。
25.一种制备权利要求1-24中任一项所述的陶瓷锅具的方法,其特征在于,包括:
(1)提供陶瓷锅本体,所述陶瓷锅本体侧壁的外表面包括自上而下的第一部分和第二部分;
(2)在所述第二部分的至少一部分上热喷涂第一导热金属,以便在所述第一部分的至少一部分上形成第一金属导热层。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,进一步包括:
(3)在所述第二部分的至少一部分外表面上热喷涂第一导热金属之前,预先在所述陶瓷锅本体的至少一部分外表面上施加釉,通过高温烧结,以便在所述陶瓷锅本体的至少一部分外表面形成釉质层,并对所述釉质层进行打砂处理。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,进一步包括:
(4)在所述第一金属导热层的至少一部分上喷涂第一保护材料,以便在所述第一金属导热层的至少一部分外表面上形成第一保护层。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,进一步包括:
(5)在所述第二部分的釉质层的至少一部分外表面上热喷涂自粘性过渡金属,以便在所述第二部分的釉质层至少一部分外表面上形成自粘性过渡金属层。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,所述自粘性过渡金属层不含有导磁材料,所述方法进一步包括:
在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上热喷涂第二导热金属,以便在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上形成第二导热金属层。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,进一步包括:
在所述第二金属导热层的至少一部分外表面上热喷涂导磁金属,以便在所述第二金属导热层的至少一部分外表面上形成导磁层。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,进一步包括:
在所述导磁层的至少一部分外表面上喷涂第二保护材料,以便在所述导磁层的至少一部分外表面上形成第二保护层。
32.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,所述自粘性过渡金属层含有导磁材料层,所述导磁材料包括镍、铁和钴中的至少一种。
33.根据权利要求32所述的方法,其特征在于,进一步包括:
在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上喷涂第二保护材料,以便在所述自粘性过渡金属层的至少一部分外表面上形成第二保护层。
34.一种烹饪器具,其特征在于,包括:
烹饪器具本体;
线圈盘,所述线圈盘内限定出加热区且设在所述烹饪器具本体内的底部;
内锅,所述内锅的至少一部分布置在所述加热区,
其中,所述内锅为权利要求1~24中任一项所述的陶瓷锅具或采用25~33中任一项所述方法得到的陶瓷锅具。
35.根据权利要求34所述的烹饪器具,其特征在于,沿着所述陶瓷锅具的高度方向,所述陶瓷锅具上第二部分的涂层不高于所述线圈盘。
36.根据权利要求35所述的烹饪器具,其特征在于,所述烹饪器具为电饭煲。
37.根据权利要求36所述的烹饪器具,其特征在于,所述电饭煲为IH电饭煲。
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