CN110386758A - Ih陶瓷锅及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电磁加热陶瓷锅领域，公开了一种IH陶瓷锅及其制备方法，包括陶瓷锅体、形成在陶瓷锅内外表面的釉料层以及贴附在陶瓷锅外表面的底部的导磁膜，所述釉料层由含有抑晶剂的釉料组合物形成。本发明还包括IH陶瓷锅的制备方法。本发明从导磁膜失效的原理上出发，解决了导磁膜脱落、变色、提高使用寿命。实验证明，本发明制得的IH陶瓷锅使用寿命可达1800小时以上。

Description

IH陶瓷锅及其制备方法
技术领域
本发明涉及电磁加热陶瓷锅领域，具体涉及一种IH陶瓷锅及其制备方法。
背景技术
IH陶瓷锅通常在锅底贴导磁膜，并加上一层釉，实现电磁加热功能。正常情况下，陶瓷锅内外表面釉层在晶相显微镜下观察有微裂纹。陶瓷锅本体的吸水率大概为3-6％，如果陶瓷锅内外表面釉层有微裂纹时，陶瓷锅在煲汤和洗锅时，会有大量的水分子进入到陶瓷锅本体中，当导磁膜在工作时温度会比较高，此时水分子中的杂质和氧气会与导磁膜中的银层发生反应，导磁膜中的银层在高温时长时间与水分子接触会导致导磁膜变色、脱落，导磁膜不加热工作，大大缩短了使用寿命。一般连续加热工作550小时导磁膜老化失效不工作，导磁膜不能加热工作。
目前，在IH陶瓷锅具表面镀一层均匀、致密、结合力良好的银膜层，延长IH陶瓷锅的使用寿命。例如，现有技术CN107313048A公开了一种陶瓷锅具的电镀工艺，包括除油脱脂—粗化—敏化—化学镀—电镀，主要是先通过化学镀在陶瓷锅底部形成一层较薄的银膜层，为下一步的电镀提供电解所需要的阴极，然后通过电镀在薄的银膜层上形成均匀、致密、结合力良好的银膜层，使银膜层牢固的与陶瓷锅底部结合。该方法不仅工艺复杂，而且电镀液成本较高，不利于工业化生产。另外，也出现了制备超低热膨胀系数的陶瓷锅具，以延长产品的使用寿命和稳定性。例如，CN 102515730A公开了一种超低热膨胀陶瓷锅具，包括陶瓷坯体和施于表面的釉料；所述陶瓷坯体由主料和析晶剂组成；所述主料按重量百分比其组成为：透锂长石10～50％、锂辉石10～50％、高岭土25～40％、石英2～15％、煅烧滑石2～5％；所述析晶剂按重量百分比为所述主料的0.2～0.8％。该发明通过引入析晶剂在析晶过程中析出低膨胀系数的纳米锂霞石晶体，使得陶瓷坯体热膨胀系数更加低，坯釉结合良好，坯釉间的应力减小，有效提高了抗热震性能并大大提高了瓷胎的强度。但是该陶瓷锅具没有导磁性，无法电磁加热，而且该发明中的析晶主要作用是帮助高温析出纳米锂霞石晶体等，存在析出晶体异常长大，如添加在釉料中，由于晶体异常长大，釉面在微观状态下呈现微裂纹。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的IH陶瓷锅存导磁膜脱落、变色等问题，且使用寿命不长在问题，提供一种釉料组合物、IH陶瓷锅及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种釉料组合物，该釉料组合物含有锂辉石、透锂长石、高岭土、石英、滑石、颜料和抑晶剂。
优选地，以釉料的总重量计，锂辉石的含量为15-30重量％，透锂长石的含量为30-60重量％，高岭土的含量为5-15重量％，石英的含量为3-10重量％，滑石的含量为1-5重量％，颜料的含量为2-6重量％，抑晶剂的含量为1-5重量％。
优选地，所述抑晶剂为BaO、ZnO、MgO或ZrO2中的至少一种。
优选地，所述颜料为无机非金属颜料或着色金属氧化物。
优选地，所述着色氧化物为氧化铁、氧化铬、氧化铜、氧化锑、氧化镍、氧化钴、氧化锡或氧化锰中的至少一种。
本发明第二方面提供了一种IH陶瓷锅，包括陶瓷锅体、形成在陶瓷锅内外表面的釉料层以及贴附在陶瓷锅外表面的底部的导磁膜，所述釉料层由上述所述的釉料组合物形成。
优选地，所述导磁膜为银膜。
本发明第三方面提供一种IH陶瓷锅的制备方法，包括以下步骤：
(1)使用上述所述的釉料组合物配制釉料；
(2)将步骤(1)所述的釉料覆盖在陶瓷锅内外表面上烧结；
(3)将导磁膜覆盖于烧结后的陶瓷锅外表面的底部烧结，制得IH陶瓷锅。
优选地，步骤(2)中，所述烧结的温度为1240-1300℃，时间为3～8h。
优选地，步骤(2)中，所述烧结的温度为750-800℃，时间为1.5-2.5h。
通过上述技术方案，本发明从导磁膜失效的原理上出发，解决了导磁膜脱落、变色、提高使用寿命。实验证明，本发明制得的IH陶瓷锅使用寿命可达1800小时以上。
附图说明
图1是对比例1制备的IH陶瓷锅有微裂纹釉面图；
图2是实施例1制备的IH陶瓷锅无微裂纹釉面图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种釉料组合物，该釉料组合物含有锂辉石、透锂长石、高岭土、石英、滑石、颜料和抑晶剂。
本发明通过釉料中加入抑晶剂可达到防止莫来石晶体长大的效果，防止釉面微裂纹的产生，可应用于IH陶瓷锅作釉面保护层使用。
本发明的一种优选实施方式，以釉料的总重量计，锂辉石的含量为15-30重量％，透锂长石的含量为30-60重量％，高岭土的含量为5-15重量％，石英的含量为3-10重量％，滑石的含量为1-5重量％，颜料的含量为2-6重量％，抑晶剂的含量为1-5重量％。
在本发明中，抑晶剂选自可以防止晶体(莫来石)长大的金属氧化物，进而防止釉面出现微裂纹，所述抑晶剂为BaO、ZnO、MgO或ZrO2中的至少一种。
在本发明中，选用的颜料只要能够在发色时不受面釉的影响，保证着色颜料的发色充分，防止导磁膜脱色即可，可以是本领域中各种常规的颜料。例如，所述颜料为无机非金属颜料或着色金属氧化物。
在本发明中，着色氧化物为可以为本领域中各种常规的着色氧化物，所述着色氧化物为氧化铁、氧化铬、氧化铜、氧化锑、氧化镍、氧化钴、氧化锡或氧化锰中的至少一种。
本发明还提供了一种IH陶瓷锅，包括陶瓷锅体、形成在陶瓷锅内外表面的釉料层以及贴附在陶瓷锅外表面的底部的导磁膜，所述釉料层由上述所述的釉料组合物形成。
本发明IH陶瓷锅采用含有抑晶剂的釉料组合物作为保护层，可以防止釉面保护层无微裂纹，进而防止了陶瓷锅在清洗和煲汤溢锅时水分子和杂质进入导磁膜中与银浆层起反应，导致导磁膜变色脱落，影响导磁膜的使用寿命。
在本发明中，为了更好的进行电磁加热，所述导磁膜为银膜。
本发明还提供一种IH陶瓷锅的制备方法，包括以下步骤：
(1)使用上述所述的釉料组合物配制釉料；
(2)将步骤(1)所述的釉料覆盖在陶瓷锅内外表面上烧结；
(3)将导磁膜覆盖于烧结后的陶瓷锅外表面的底部烧结，制得IH陶瓷锅。
本发明将通过釉层包覆导磁膜，有效防止导磁膜的损坏和氧化，有效地解决了导磁膜脱落、变色问题，显著地提高了IH陶瓷锅的使用寿命，且制备工艺简单。
优选情况下，步骤(2)中，优选地，步骤(2)中，所述烧结的温度为1240-1300℃，时间为3～8h，可防止裂纹的产生。
优选情况下，步骤(2)中，所述烧结的温度为750-800℃，时间为1.5-2.5h，有效地防止导磁膜变色问题。
本发明将通过釉层包覆导磁膜，有效防止导磁膜的损坏和氧化，有效地解决了导磁膜脱落、变色问题，显著地提高了IH陶瓷锅的使用寿命，且制备工艺简单。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中：
电磁加热性能采用安捷伦公司生产的功率仪测试锅具加热的最大功率值(W)测得。
热膨胀系数通过热膨胀系数测量仪的测试方法测得
使用寿命通过放在电磁炉上煮水测试方法测得。
微裂纹通过金相显微镜观察釉表面微观结构测得，厂家为上海光学仪器厂，型号为QXB-PC
在没有特别说明的情况下，所用原料均采用市售产品。
实施例1
1、釉料组合物
以釉料组合物的总重量计，锂辉石的含量为22重量％，透锂长石的含量为52重量％，高岭土的含量为10重量％，石英的含量为5重量％，滑石的含量为3重量％，颜料(氧化铜、氧化锰的混合物)的含量为5重量％，抑晶剂(氧化镁)的含量为3重量％。
2、IH陶瓷锅
包括陶瓷锅体、形成在陶瓷锅内外表面的釉料层以及贴附在陶瓷锅外表面的底部的导磁膜，所述釉料层由上述所述的釉料组合物形成。
3、IH陶瓷锅的制备，包括以下步骤：
(1)使用上述所述的釉料组合物配制釉料；
(2)将步骤(1)所述的釉料覆盖在陶瓷锅内外表面上烧结，烧结的温度为1280℃，时间为5h；
(3)将导磁膜转印于烧结后的陶瓷锅外表面的底部烧结，烧结的温度为780℃，时间为2h，制得IH陶瓷锅。
实施例2
1、釉料组合物
以釉料组合物的总重量计，锂辉石的含量为25重量％，透锂长石的含量为50重量％，高岭土的含量为8重量％，石英的含量为8重量％，滑石的含量为4重量％，颜料(氧化铬、氧化钴的混合物)的含量为3重量％，抑晶剂(氧化锌)的含量为2重量％。
2、IH陶瓷锅
包括陶瓷锅体、形成在陶瓷锅内外表面的釉料层以及贴附在陶瓷锅外表面的底部的导磁膜，所述釉料层由上述所述的釉料组合物形成。
3、IH陶瓷锅的制备，包括以下步骤：
(1)使用上述所述的釉料组合物配制釉料；
(2)将步骤(1)所述的釉料覆盖在陶瓷锅内外表面上烧结，烧结的温度为1250℃，时间为6h；
(3)将导磁膜转印于烧结后的陶瓷锅外表面的底部烧结，烧结的温度为760℃，时间为2h，制得IH陶瓷锅。
实施例3
1、釉料组合物
以釉料组合物的总重量计，锂辉石的含量为21重量％，透锂长石的含量为49重量％，高岭土的含量为13重量％，石英的含量为7重量％，滑石的含量为4重量％，颜料(氧化镍、氧化锰的混合物)的含量为5重量％，抑晶剂(氧化锌、氧化镁的混合物)的含量为4重量％。
2、IH陶瓷锅
包括陶瓷锅体、形成在陶瓷锅内外表面的釉料层以及贴附在陶瓷锅外表面的底部的导磁膜，所述釉料层由上述所述的釉料组合物形成。
3、IH陶瓷锅的制备，包括以下步骤：
(1)使用上述所述的釉料组合物配制釉料；
(2)将步骤(1)所述的釉料覆盖在陶瓷锅内外表面上烧结，烧结的温度为1290℃，时间为4h；
(3)将导磁膜转印于烧结后的陶瓷锅外表面的底部烧结，烧结的温度为770℃，时间为2h，制得IH陶瓷锅。
实施例4
1、釉料组合物
以釉料组合物的总重量计，锂辉石的含量为15重量％，透锂长石的含量为60重量％，高岭土的含量为15重量％，石英的含量为3重量％，滑石的含量为5重量％，颜料(氧化锑、氧化氧化锰的混合物)的含量为2重量％，抑晶剂(氧化锆)的含量为5重量％。
2、IH陶瓷锅
包括陶瓷锅体、形成在陶瓷锅内外表面的釉料层以及贴附在陶瓷锅外表面的底部的导磁膜，所述釉料层由上述所述的釉料组合物形成。
3、IH陶瓷锅的制备，包括以下步骤：
(1)使用上述所述的釉料组合物配制釉料；
(2)将步骤(1)所述的釉料覆盖在陶瓷锅内外表面上烧结，烧结的温度为1240℃，时间为8h；
(3)将导磁膜转印于烧结后的陶瓷锅外表面的底部烧结，烧结的温度为800℃，时间为1.5h，制得IH陶瓷锅。
实施例5
1、釉料组合物
以釉料组合物的总重量计，锂辉石的含量为30重量％，透锂长石的含量为34重量％，高岭土的含量为15重量％，石英的含量为10重量％，滑石的含量为5重量％，颜料(氧化镍、氧化铁的混合物)的含量为5重量％，抑晶剂(氧化锆、氧化锌的混合物)的含量为1重量％。
2、IH陶瓷锅
包括陶瓷锅体、形成在陶瓷锅内外表面的釉料层以及贴附在陶瓷锅外表面的底部的导磁膜，所述釉料层由上述所述的釉料组合物形成。
2、IH陶瓷锅的制备包括以下步骤：
(1)使用上述所述的釉料组合物配制釉料；
(2)将步骤(1)所述的釉料覆盖在陶瓷锅内外表面上烧结，烧结的温度为1300℃，时间为3h；
(3)将导磁膜转印于烧结后的陶瓷锅外表面的底部烧结，烧结的温度为750℃，时间为2.5h，制得IH陶瓷锅。
对比例1
按照实施例1的方法制备IH陶瓷锅，不同的是，没有加入抑晶剂。
测试例
实施例1和对比例1制备的IH陶瓷锅通过金相显微镜观察釉的表面，显微镜厂家为上海光学仪器厂，检测是否产生微裂纹，如图1、2所示。
电磁加热性能：采用安捷伦公司生产的功率仪测试锅具加热的最大功率值(W)。将实施例1-5和对比例1制备的IH陶瓷锅置于电磁炉上加热，输入功率为1500W。
热膨胀系数：通过热膨胀系数测量仪的测试方法测得
使用寿命：通过放在电磁炉上煮水测试方法测得。
其测试结果见表1。
表1
实施例编号 电磁加热性能(W) 热膨胀系数 使用寿命(h)
实施例1 1100 0.8×10<sup>-6</sup>/℃ 1700
实施例2 1100 0.7×10<sup>-6</sup>/℃ 1750
实施例3 1100 0.75×10<sup>-6</sup>/℃ 1700
实施例4 1100 0.85×10<sup>-6</sup>/℃ 1650
实施例5 1100 0.6×10<sup>-6</sup>/℃ 1800
对比例1 1100 0.8×10<sup>-6</sup>/℃ 550
通过表1的结果可以看出，实施例1-5制得的IH陶瓷锅具有良好的电磁加热性能，热膨胀系数α(20-800℃)可达0.85×10-6/℃，使用寿命可达1800h以上。
从图1可以看出，对比例1制备的IH陶瓷锅釉面有微裂纹。
从图2可以看出，实施例1制备的IH陶瓷锅釉面无微裂纹。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种釉料组合物，其特征在于，该釉料组合物含有锂辉石、透锂长石、高岭土、石英、滑石、颜料和抑晶剂。
2.根据权利要求1所述的釉料组合物，其特征在于，以釉料组合物的总重量计，锂辉石的含量为15-30重量％，透锂长石的含量为30-60重量％，高岭土的含量为5-15重量％，石英的含量为3-10重量％，滑石的含量为1-5重量％，颜料的含量为2-6重量％，抑晶剂的含量为1-5重量％。
3.根据权利要求1或2所述的釉料组合物，其特征在于，所述抑晶剂为BaO、ZnO、MgO或ZrO2中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的釉料组合物，其特征在于，所述颜料为无机非金属颜料或着色金属氧化物。
5.根据权利要求4所述的釉料组合物，其特征在于，所述着色氧化物为氧化铁、氧化铬、氧化铜、氧化锑、氧化镍、氧化钴、氧化锡或氧化锰中的至少一种。
6.一种IH陶瓷锅，包括陶瓷锅体、形成在陶瓷锅内外表面的釉料层以及贴附在陶瓷锅外表面的底部的导磁膜，其特征在于，所述釉料层由权利要求1-5中任意一项所述的釉料组合物形成。
7.根据权利要求6所述的IH陶瓷锅，其特征在于，所述导磁膜为银膜。
8.一种IH陶瓷锅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)使用权利要求1-5中任意一项所述的釉料组合物配制釉料；
(2)将步骤(1)所述的釉料覆盖在陶瓷锅内外表面上烧结；
(3)将导磁膜覆盖于烧结后的陶瓷锅外表面的底部烧结，制得IH陶瓷锅。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述烧结的温度为1240-1300℃，时间为3～8h。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述烧结的温度为750-800℃，时间为1.5-2.5h。
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