CN110869465A - 用于烹饪用品的温度指示物 - Google Patents
用于烹饪用品的温度指示物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110869465A CN110869465A CN201880046159.3A CN201880046159A CN110869465A CN 110869465 A CN110869465 A CN 110869465A CN 201880046159 A CN201880046159 A CN 201880046159A CN 110869465 A CN110869465 A CN 110869465A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thermochromic
- mineral material
- shell
- layer
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010411 cooking Methods 0.000 title claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 111
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 59
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 44
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical group O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 38
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 29
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000012702 metal oxide precursor Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012703 sol-gel precursor Substances 0.000 claims description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910002915 BiVO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 103
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 27
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 20
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 16
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 16
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 15
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 14
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 13
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- 229910000152 cobalt phosphate Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- -1 fatty acid triglycerides Chemical class 0.000 description 9
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 6
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 229910019114 CoAl2O4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910011279 LiCoPO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 4
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 3
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IPNGSXQUQIUWKO-UHFFFAOYSA-N bismuth;fluoro hypofluorite Chemical compound [Bi].FOF IPNGSXQUQIUWKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- ZBDSFTZNNQNSQM-UHFFFAOYSA-H cobalt(2+);diphosphate Chemical compound [Co+2].[Co+2].[Co+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O ZBDSFTZNNQNSQM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007649 pad printing Methods 0.000 description 2
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 2
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- BZPCMSSQHRAJCC-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoro-1-(1,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropent-1-enoxy)pent-1-ene Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)=C(F)OC(F)=C(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F BZPCMSSQHRAJCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical class [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 1
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 1
- 235000010205 Cola acuminata Nutrition 0.000 description 1
- 244000228088 Cola acuminata Species 0.000 description 1
- 235000015438 Cola nitida Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019687 Lamb Nutrition 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229920008285 Poly(ether ketone) PEK Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052915 alkaline earth metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000021168 barbecue Nutrition 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000001055 blue pigment Substances 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- FJDJVBXSSLDNJB-LNTINUHCSA-N cobalt;(z)-4-hydroxypent-3-en-2-one Chemical compound [Co].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O FJDJVBXSSLDNJB-LNTINUHCSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 230000004456 color vision Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010259 detection of temperature stimulus Effects 0.000 description 1
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 244000013123 dwarf bean Species 0.000 description 1
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000021331 green beans Nutrition 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 238000007433 macroscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229920003145 methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 125000000075 primary alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001057 purple pigment Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 150000003509 tertiary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H tungsten hexafluoride Chemical compound F[W](F)(F)(F)(F)F NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/29—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for multicolour effects
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K9/00—Tenebrescent materials, i.e. materials for which the range of wavelengths for energy absorption is changed as a result of excitation by some form of energy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
- A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
- A47J36/025—Vessels with non-stick features, e.g. coatings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
- A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
- A47J36/027—Cooking- or baking-vessels specially adapted for use in microwave ovens; Accessories therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/0006—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black containing bismuth and vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/26—Thermosensitive paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
- C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
- G01K11/16—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance of organic materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J2202/00—Devices having temperature indicating means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
- C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
- C01P2004/84—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases one phase coated with the other
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/32—Thermal properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Cookers (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有核‑壳结构的颗粒，该颗粒的核包含至少一种热致变色半导体，壳包括至少两层：内层，与核接触，并包含矿物材料或有机‑矿物混杂材料；外层，包含与内层的不同的矿物材料或有机‑矿物混杂材料。本发明还涉及一种生产这种颗粒的方法，以及其作为温度指示物的用途，特别是在烹饪用品中，例如平底锅中。
Description
技术领域
本发明涉及具有核-壳结构的颗粒、生产该颗粒的方法，以及其作为温度指示物的用途，特别是在烹饪用品——例如平底锅——中。
背景技术
由于半导体材料的受热影响而改变颜色的能力(热致变色)，将半导体材料用作温度指示物是已知的。特别地，存在这样的已知的半导体材料，其特性允许这样的可能性：随着温度升高，按照从白色到黄色到橙色到红色到黑色的顺序，渐进且可逆地改变颜色。这些热致变色的半导体材料(可能与热稳定的颜料混合)的优点是，给予包含它们的涂层以可逆的热致变色，提高了可视性和准确性。
在热致变色半导体材料中，氧化铋在热致变色方面具有吸引人的特性，因为它能够在室温至220℃之间的温度范围内，从白-黄色转变成亮黄色，并且这是以可逆的方式进行的。此外，从专利EP1405890中已知，氧化铋(Bi2O3)可以与磷酸钴(蓝色的热稳定颜料)结合，其中颜料通过硅酸钾连结在一起。含有该混合物的涂层在室温下为蓝色，在400℃下变成橙色。
然而，这些热致变色半导体有一主要缺点限制了它们的用途，即当在热的表面上使用时，它们与油或脂不相容：它们被称为在热的时候是脂敏性的。实际上，当与油或脂接触时，半导体金属氧化物容易被热还原，并且在这种还原反应之后形成的化合物不再是热致变色的。例如，在热的不具有任何热致变色特性的食用油(脂肪酸甘油三酯)的存在下，Bi2O3被还原成黑色化合物——金属铋(Bi(m))。
此外，当某些热致变色半导体与某些化合物结合时，它们会失去其特性。例如，在某些条件下，在聚四氟乙烯(PTFE)存在下配制的氧化铋与PTFE反应，导致形成白色的氟氧化铋(BiOF)，氟氧化铋不具有热致变色特性。在PTFE的热处理过程中，由于PTFE烧结而释放出氢氟酸(即使是少量)时，可发生该反应。
因为这个原因，有必要提供解决方案以使得热致变色半导体可以在所有条件下使用，并且避免上述缺点。
发明内容
发明人发现了一种解决方案用于保护热致变色半导体，特别是在热的时候为脂敏性的那些，从而保护它们免受其外部环境的影响，尤其是在能够还原热致变色半导体的油或脂的情况下。
因此，本发明涉及具有核-壳结构的颗粒，其中核包括至少一种热致变色的半导体，壳包括至少两层：
-内层，与核接触并包含矿物材料或混杂有机-矿物材料；以及
-外层，包括与内层的不同的矿物材料或混杂有机-矿物材料。
本发明还涉及一种用于生产这种颗粒的方法。
本发明还涉及包含至少一种根据本发明的颗粒的热致变色颜料组合物。
本发明还涉及包含根据本发明的热致变色颜料组合物的不粘涂层。
本发明还涉及一种烹饪用品，该烹饪用品包含至少一种根据本发明的不粘的组合物和/或涂层。
本发明还涉及根据本发明的组合物作为温度指示物在用来被给予热处理或用来产生热量的物体中的用途，特别是在烹饪用品中。
本发明具有以下优点中的至少一个：
-根据本发明的颗粒使得能够给予涂层以显著可见的热致变色功能、在以食物烹饪温度为中心的目标温度范围内对比鲜明的颜色改变；
-根据本发明的颗粒可以为烹饪食物时的温度提供良好的验证，这对于健康和味道原因是必要的，而且对于安全原因也是必要的，以及对于限制瞬间过热是必要的，瞬间过热可损坏烹饪用品的涂层；
-根据本发明的颗粒与所有种类的化合物相容，并且可以包含在所有种类的涂层中，它们是陶瓷、瓷釉、溶胶-凝胶或氟碳树脂，包括PTFE；
-根据本发明的颗粒相容于在油类或脂类的存在下(包括在高温下)的使用，因为该颗粒对于脂类或油类是惰性的；没有观察到金属铋的产生；
-根据本发明的颗粒对强刺激的化学处理不敏感；
-根据本发明的颗粒具有可逆的热致变色特性，即，在由于热的影响而改变颜色之后，当温度下降时，颗粒恢复到其初始状态和其初始颜色；这种颜色改变循环(可逆性)可以无限重复；
-根据本发明的颗粒在高温下具有高的热稳定性；它在高达半导体的熔点下是稳定的，例如在Bi2O3的情况下高达800℃；
-根据本发明的颗粒是抗酸降解的；特别地，它对氢氟酸不敏感；因此，在Bi2O3的情况下，在聚四氟乙烯(PTFE)的存在下不产生氟氧化铋(BiOF)；
-根据本发明的颗粒特别耐磨；
-根据本发明的颗粒的壳是透明的，因此它不影响颗粒的核的颜色感知，不妨碍观察颗粒的核的热致变色；
-由于上述所有这些性能特性的结合，根据本发明的颗粒在使用中具有提高的耐久性。
具体实施方式
首先，本发明涉及具有核-壳结构的颗粒，其中，核包含至少一种热致变色的半导体，壳包括至少两层：
-内层，与核接触，并包含矿物材料或混杂有机-矿物材料；以及
-外层，包括与内层的不同的矿物材料或混杂有机-矿物材料。
根据本发明的颗粒是有核-壳结构的颗粒，包括核和壳，壳包括复数层，优选两层，但也设想为多层结构。优选地，根据本发明的颗粒的壳的层是连续的。根据一种变型，可能的是，内层不连续，外层连续。优选地，外层是连续的。
在本发明中，术语“层”必须理解为连续或不连续的层。连续层(也称为整体层)是单一整体，对放置该连续层的表面形成平滑(aplat)完整的覆盖。不连续层(或非整体层)可包括多个部分，因此不是单一整体。
根据本发明的具有核-壳结构的颗粒可以在其核中包括至少一种热致变色半导体。热致变色半导体选自Bi2O3、Fe2O3、V2O5、WO3、CeO2、In2O3、烧绿石半导体Y1.84Ca0.16Ti1.84V0.16O1.84、BiVO4及其混合物。
这些热致变色半导体具有特定的颜色，特别是：
-V2O5在室温下呈橙黄色；
-Bi2O3在室温下呈米色或浅黄色或非常淡的黄色；
-BiVO4在室温下呈黄色；
-WO3、CeO2和In2O3的颜色与Bi2O3的颜色非常接近；
-Fe2O3在室温下呈橙红色；以及
-烧绿石Y1.84Ca0.16Ti1.84V0.16O1.84在室温下呈橙黄色。
在本发明中，“热致变色半导体”这一表述必须理解为能够随着温度升高而可逆地改变颜色的矿物或有机化合物。这些半导体化合物的渐进、可逆的热致变色特征与由于材料膨胀而导致的半导体的禁带宽度的减小有关。实际上，阴离子和阳离子的网格(réseau)的周期性导致在能带中的能级的聚集。具有最高能量的满能带称为价带，具有最低能量的空能带称为导带。在这两个带之间存在禁带，称为能隙。半导体材料的颜色可以来自于电荷转移的存在，电荷转移对应于电子从同一原子内的导带传递到价带，或者通常从阴离子的轨道传递到阳离子的轨道(原子间光子吸收)。
在本发明预期的应用领域中，例如烹饪用品的加热用品，或者，例如熨斗的加热用品，通常在10℃至300℃之间的温度范围内使用。
在这一温度范围内，半导体的颜色改变根据以下历程发生：从浅黄色到亮黄色(Bi2O3)，从橙黄色到红橙色(V2O5)，以及从橙红色到棕色(Fe2O3)。
在本发明中，“热致变色物质、混合物或组合物”必须理解为根据温度的作用改变颜色的物质、混合物或组合物，同时该改变是可逆的。
根据本发明的具有核-壳结构的颗粒还可在其核中包含至少一种热稳定颜料，和/或不同于第一热致变色半导体的第二热致变色半导体。
在本发明中，“热稳定颜料”这一表述必须理解为是指这样的矿物或有机化合物：当其在给定的温度范围内经受高温时，表现出非常小的色调改变，或者甚至根本没有颜色改变。
优选地，根据本发明的颗粒的核可以还包含至少一种热稳定颜料和至少一种热致变色半导体的混合物，选自混合物(Bi2O3+Co3(PO4)2)、(Bi2O3+LiCoPO4)、(Bi2O3+CoAl2O4)、(Y1.84Ca0.16Ti1.84V0.16O1.84+Co3(PO4)2)和(V2O5+Cr2O3)。特别地，当氧化铋Bi2O3(热致变色的)和CoAl2O4(热稳定的，蓝色)以15:1的重量比结合在混合物(颜料通过硅酸钾连结)中时，含有该混合物的涂层在室温下为蓝色，在400℃下变成橙色。
下面示出了热致变色半导体和热稳定颜料的各自量之间的重量比的例子，以及颜色历程和最终颜色：
-Bi2O3(室温下呈浅黄色)和Co3(PO4)2(热稳定的紫色的)的混合物，其中Bi2O3与Co3(PO4)2的重量比为3:1；该混合物在室温下呈淡紫色，然后在200℃下变成绿色；
-Bi2O3(室温下呈浅黄色)和LiCoPO4(热稳定的紫色的)的混合物，其中Bi2O3与LiCoPO4的重量比为1:3；该混合物在室温下呈紫色，然后在200℃下变成灰色；
-Bi2O3(室温下呈浅黄色)和CoAl2O4(热稳定的蓝色的)的混合物，其中Bi2O3与CoAl2O4的重量比为30:1；该混合物在室温下呈蓝色，然后在200℃下变成绿色；
-V2O5(室温下呈橙黄色)和Cr2O3(热稳定的绿色的)的混合物，其中V2O5与Cr2O3的重量比为1:1；该混合物在室温下呈绿色，然后在200℃下变成棕色；
-Y1.84Ca0.16Ti1.84V0.16O1.84(室温下呈橙黄色)和Co3(PO4)2(热稳定的紫色的)的混合物，其中Y1.84Ca0.16Ti1.84V0.16O1.84与Co3(PO4)2的重量比为1:4；该混合物在室温下呈绿色，然后在200℃下变成灰色。
上述列举的热致变色半导体和热稳定颜料的结合不是限制性的，可以考虑其他结合。
热致变色半导体和热稳定颜料的这种结合的主要效果是可取得的色调的范围特别广。此外，还可以增强对色调改变的感知：从米色变为亮黄色的热致变色半导体，如果与蓝色颜料结合，则其混合物可以以这种方式改变——由青蓝色到柠檬绿。由于人眼的最大灵敏度集中在对应于绿色的波长附近，所以该混合物将不必然产生比单独的热敏染料(thermochrome)更高的色度计参数的改变，但是人眼将更好地感知该改变。
根据本发明的具有核-壳结构的颗粒包括与核接触的内层；该内层包含矿物材料或混杂有机-矿物材料。根据本发明的颗粒的核的内层的矿物材料或混杂有机-矿物材料优选是包含一种或多种金属氧化物的材料，该金属氧化物选自以下元素的氧化物：Al、Si、Fe、Zr、Ce、Ti、B、Mg、Sn、Mn、Hf、Th、Nb、Ta、Zn、Mo、Ba、Sr、Ni和Sb。核的内层的矿物材料或混杂有机-矿物材料优选是包含一种或多种硅氧化物的材料。
有利地，根据本发明的具有核-壳结构的颗粒包括外层，该外层包含与内层的不同的矿物材料或混杂有机-矿物材料。核的外层的矿物材料或混杂有机-矿物材料(不同于内层的矿物材料或混杂有机-矿物材料)优选地是包含一种或多种金属氧化物的材料，该金属氧化物选自以下元素的氧化物：Al、Si、Fe、Zr、Ce、Ti、B、Mg、Sn、Mn、Hf、Th、Nb、Ta、Zn、Mo、Ba、Sr、Ni和Sb。核的外层的矿物材料或混杂有机-矿物材料(不同于内层的矿物材料或混杂有机-矿物材料)优选地是包含一种或多种铝氧化物(氧化铝或Al2O3)的材料。
优选地，根据本发明的颗粒的壳的内层的矿物材料或混杂有机-矿物材料是包含一种或多种硅氧化物的材料，根据本发明的颗粒的壳的外层的无机材料或混杂有机-矿物材料是包含一种或多种铝氧化物的材料。
作为一般规则，外层从不与核接触。
根据第一种变型，内层和外层彼此接触。
根据第二种变型，根据本发明的颗粒具有壳，该壳还包括位于内层和外层之间的由矿物材料或混杂有机-矿物材料制成的中间层。该中间层可以由与内层或外层的材料相同或不同的材料制成。
有利地，根据本发明的颗粒通常具有800nm至1000μm之间的d50，优选900nm至700μm之间的d50，更优选1000nm至500μm之间的d50。通常通过激光分析来确定颗粒的尺寸或它们的粒度。它们的尺寸由d50表示。d50，也称为Dv50，对应于颗粒尺寸按体积分布的第50个百分位，即，50％的颗粒尺寸小于d50，50％的颗粒尺寸大于d50。
有利地，根据本发明的颗粒通常具有这样的壳，壳的厚度为5至500nm之间，优选10至250nm之间，更优选15至100nm之间。
有利地，颗粒的壳是透明且连续的，这允许颗粒实现其作为有色温度指示物的作用。
有利地，取决于包封在颗粒核中的热致变色半导体，根据本发明的颗粒在定义的温度范围内经历可逆的颜色改变。
有利地，根据本发明的颗粒具有这样的特性：相对于油(通常温度高达约450℃)，尤其是相对于植物、动物或合成来源的脂肪酸甘油三酯油类，是惰性的，进而相对于脂肪酸酯类(单、双或多脂肪酸酯)是惰性的。
本发明还涉及一种用于生产根据本发明的颗粒的方法，该方法包括以下步骤：
i)提供热致变色半导体粉末；
ii)将步骤i)中提供的粉末分散在至少一种金属醇盐溶胶-凝胶前体、水和醇的混合物中，以引发水解-缩合阶段，并连续搅拌所得的混合物；
iii)将步骤ii)中获得的颗粒与未反应的试剂和溶剂分离；
iv)在200℃至600℃之间的温度下，对步骤iii)中获得的颗粒施加热处理至少10分钟；
v)将步骤iv)中获得的颗粒置于流化床反应器中，然后将反应器加热至100℃至500℃之间的温度；
vi)将水与金属氧化物前体交替置于加热的反应器中；
vii)获得具有核-壳结构的颗粒。
步骤i)可以包括研磨热致变色半导体——如果它以粗粒度(例如大于10μm)的固体形式出现——以制得细粉末。优选地，在步骤i)之后，热致变色半导体的d50在1至10μm之间，更优选在1至9μm之间。优选地，选择具有小颗粒尺寸的热致变色半导体粉末的等级，有利于包封热致变色半导体粉末颗粒，同时避免结块。实际上，在包封之后(步骤ii)，所得颗粒不能再被研磨，因为保护壳有破裂或开裂的风险。这样，根据本发明的最终颗粒将具有足够小的颗粒尺寸，以允许容易地分散在制剂中，并实现所得涂层的良好的颜色覆盖。
有利地，根据本发明的方法可以在步骤i)和ii)之间包括一可选的步骤，用于热处理热致变色半导体粉末，其中热处理在100℃至600℃之间，优选200℃和500℃之间，更优选400℃和450℃之间的温度下进行。该可选的热处理允许初始活化颗粒的表面。
步骤ii)是形成颗粒壳的内层的步骤。该步骤涉及将步骤i)中获得的粉末与金属醇盐溶胶-凝胶前体、水及醇接触。步骤ii)的目的是引发水解-缩合阶段。优选地，该接触分两步进行：将粉末分散在由金属醇盐和醇形成的混合物中，然后通过加水引发水解-缩合阶段。该水的pH可预先调节到碱性pH，例如通过加入氨。为了引发硅烷水解，在搅拌下将调节了pH的水缓慢加入分散体中。水以化学计量过量加入，根据1至10之间，优选2至5之间的比率R，其中R等于水的摩尔数除以硅烷的硅烷醇基的摩尔数(有利地，在例子中，R＝2.5)。
在根据本发明的方法的步骤ii)中，金属醇盐溶胶-凝胶前体优选为烷氧基硅烷前体，例如甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、四乙氧基硅烷(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)和二甲基二甲氧基硅烷或它们的混合物，优选四乙氧基硅烷(TEOS)。
可以计算所使用的TEOS的量[mTEOS]，以对应于壳的目标厚度[e]，作为比表面积[S]和所使用的研磨的半导体的质量[mBi]的函数。假设颗粒是完美的球形，并且所有颗粒具有相同的半径[r]，则所使用的TEOS的量由下式给出：
测试表明，30nm的理论内层厚度产生良好的结果。为提供有效的保护，内层的厚度不能太薄；为避免扰乱热敏染料的颜色特性，内层的厚度也不能太厚。
在根据本发明的方法的步骤ii)中，醇通常是伯醇、仲醇或叔醇，例如甲醇、乙醇，或优选异丙醇，或它们的混合物之一。
有利地，根据本发明的方法的步骤ii)在碱性pH下进行，即严格大于7，优选在8至12之间的pH下，更优选在9.5至11.5之间的pH下。
为了在步骤ii)中获得碱性pH，可以通过加入碱来调节pH。优选地，在根据本发明的方法的步骤ii)中加入氨的水溶液。
有利地，根据本发明的方法的步骤ii)在室温下进行，优选在12至30℃之间的温度下进行。
有利地，步骤ii)在室温下继续搅拌如下一段时间：20分钟至24小时之间，优选30分钟至12小时之间，更优选1至5小时之间。
根据本发明的方法的步骤iii)用于回收步骤ii)中获得的颗粒——通过将它们与未反应的试剂和溶剂分离。这可以通过过滤、倾析、离心或任何其它的相分离技术来完成。
根据本发明的方法的步骤iv)用于在200℃至600℃之间的温度下对步骤iii)中获得的颗粒施加热处理至少10分钟。这是使颗粒壳的内层致密化的步骤，即，增加材料的密度。这样，内层的材料将是较不多孔的。热处理温度优选在350℃至575℃之间，更优选在450℃至550℃之间。
测试表明，在500℃下致密化30分钟提供了有效的保护。时间或温度完全低于350℃则不足以有效地使二氧化硅网格交联和致密化，时间或温度完全高于600℃则使保护的效果变差(可能是由于热膨胀差异引起的内层的破碎而劣化)。
有利地，根据本发明的颗粒的内层厚度通常在2至200nm之间，优选5至100nm之间，更优选10至50nm之间。
根据本发明的方法的步骤v)用于将步骤iv)中获得的颗粒引入流化床反应器中，然后将反应器加热至100℃至500℃之间的温度。反应器加热温度优选为120℃至400℃之间，更优选150℃至200℃之间，有利地，颗粒悬浮在流化床中。
在根据本发明的方法的步骤vi)中，将金属氧化物前体引入预先加热的反应器中。这样，该金属氧化物前体由于热的作用而挥发。金属氧化物前体可以选自四氯化硅、六氟化钨、四甲氧基硅烷(Si(OCH3)4)、四乙氧基硅烷(Si(OC2H5)4)、三甲基铝(Al(CH3)3)、三乙基铝(Al(C2H5)3)、三烷基铝化合物、乙酰丙酮钇、乙酰丙酮钴及其混合物。优选地，金属氧化物前体是铝前体，例如三甲基铝(TMA)。优选地，步骤vi)通过沉积原子层(ALD或Atomic LayerDeposition，原子层沉积)进行。
步骤vi)用于在颗粒的表面上沉积薄原子层，该层优选是单原子的。步骤vi)优选包括超薄单原子层的相继沉积。根据一种变型，可以相继地重复步骤vi)以增加薄层的厚度。
有利地，根据本发明的颗粒的外层厚度通常在2至200nm之间，优选5至100nm之间，更优选10至50nm之间。
在根据本发明的方法的步骤vii)中，获得了根据本发明的具有核-壳结构的颗粒。
本发明还涉及一种包括至少一种根据本发明的颗粒的热致变色的颜料组合物。
根据本发明的组合物可另外包含至少一种如上文定义的热稳定颜料，例如选自Co3(PO4)2、LiCoPO4、CoAl2O4、Cr2O3及其混合物之一的热稳定颜料。
根据本发明的组合物具有与颗粒的上述特性和优点相同的特性和优点，特别是当温度升高时，它可以可逆地改变颜色。
本发明还涉及一种包含根据本发明的热致变色颜料组合物的不粘涂层。
术语“不粘”和“抗粘”在本文中可互换使用。
在本发明中，术语“涂层”通常必须理解为包括至少三层的涂层：
-直接施加到基底的第一层，称为黏合层或底漆层或黏合底漆；优选该层牢固地黏附到基底上，并为涂层提供其所有的机械特性：硬度、耐刮擦性；
-包括根据本发明的热致变色颜料组合物的层，可能与热稳定黏合剂黏合，以及可能与热稳定颜料结合；该层也称为装饰层或装饰；
-连续且透明的表面层称为面漆层(couche de finition)；该层允许完美可见热致变色颜料组合物层，同时保护其免受磨损，并给予涂层不粘的特性。
有利地，作为黏合剂，根据本发明的不粘涂层包括对至少300℃热稳定的黏合剂。涂层的层中使用的热稳定黏合剂优选是对至少300℃热稳定的黏合剂，其可有利地选自瓷釉、氟碳树脂或氟碳树脂的混合物——单独或与其他热稳定树脂混合，聚酯-硅树脂、硅树脂、氟硅酮、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亚胺、无机聚合物或通过溶胶-凝胶法合成的混杂有机/无机聚合物(溶胶-凝胶材料)。氟碳树脂可以是聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚的共聚物(PFA)或四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物(FEP)，或这些氟碳树脂的混合物。耐受至少200℃的其它热稳定树脂可由聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚乙烯硫化物(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)或硅酮组成。最后，使用硅树脂或聚酯-硅树脂作为热稳定黏合剂是有可能的。
有利地，作为黏合剂，根据本发明的不粘涂层包含硅树脂或聚酯-硅树脂。
有利地，根据本发明的不粘涂层包含这样的黏合剂：选自碱金属或碱土金属的硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐及其混合物。
有利地，根据本发明的不粘涂层包含溶胶-凝胶材料作为黏合剂，该溶胶-凝胶材料包含至少一种金属聚烷氧基化物的基质以及相对于涂层的总重量至少5wt％的至少一种胶体金属氧化物，该胶体金属氧化物分散在该基质中。在基于溶胶-凝胶材料的黏合剂的情况下，该材料可有利地包含至少一种金属聚烷氧基化物的基质以及相对于涂层的总重量的至少5wt％的至少一种胶体金属氧化物，该胶体金属氧化物分散在该基质中。
根据本发明的不粘涂层可以是有机-矿物涂层，或者是彻底的矿物涂层。
在本发明中，“有机-矿物涂层”必须理解为这样的涂层，其中网格基本上是无机的，但其包含有机基团，特别是根据所用前体和涂层的烘烤温度，或根据包含的有机填料。
在本发明中，“彻底的矿物涂层”必须理解为由不含任何有机基团的彻底的无机材料组成的涂层。这种涂层也可以通过烘烤温度为至少400℃的溶胶-凝胶法获得，或者由四乙氧基硅烷(TEOS)前体获得——其中烘烤温度可以小于400℃。
上文提及的热稳定黏合剂可存在于黏合层或装饰层或面漆层中，或存在于所有三个层中，或存在于三层中的两层中。
优选的是，这些不同的层(及因此它们各自的热稳定黏合剂)彼此相容。但是黏合剂不要求在所有的层中都相同。因此，以下是可能的：在第二层中有硅树脂黏合剂，而在底涂层和/或面漆涂层中的黏合剂可以是溶胶-凝胶材料。
还优选的是，通过丝网印刷或移印来施加装饰。特别地，上述装饰可根据法国专利FR2576253中描述的方法来施加。
通过热稳定黏合剂层(其中嵌入了根据本发明的颗粒)，颜色改变是可见的，因为该层是透明的。在底涂层由氟碳树脂(例如PTFE)组成并且装饰也基于氟碳树脂的情况下，烘烤底涂层和装饰允许装饰的树脂颗粒与底涂层的树脂颗粒烧结在一起，并且当同时烘烤时，所产生的同时的烧结为装饰与第一层提供了极佳的连结。
热致变色半导体的颜色改变使下述成为可能：警告用户，该用品是热的并因此带来灼伤的危险，并且还表明用品的表面已经达到其使用的适当温度。优选地，第一层和装饰覆盖有热稳定黏合剂的连续层，优选地由透明的氟碳树脂(面漆层)组成，其也与底涂层树脂和装饰树脂一起同时被烘烤，允许所有颗粒彼此烧结在一起。因此，所得到的表面实现了最佳的不粘特性，其不受装饰的存在的影响。
在某些变型中，装饰是连续的或不连续的。自然地，装饰可以由任何其它形式组成，例如同心圆、字母或图画。当装饰是连续的时，其可覆盖基底的整个表面。
装饰可包含至少两种图案，一种含有随着温度升高而变暗的化合物，另一种含有随着温度升高而变亮的化合物。这样，在两个图案之间产生的对比允许更好地感知温度改变。
根据另一变型，装饰可包含至少两种图案，一种包含至少一热敏染料，另一种包含至少一热稳定的。
本发明还涉及一种烹饪用品，该烹饪用品包含至少一种根据本发明的热致变色颜料组合物和/或根据本发明的不粘涂层。
在本发明中，“烹饪用品”这一表述必须理解为用来被给予热处理的物体，或者用来产生热量的物体。
在本发明中，“用来被给予热处理的物体”这一表述必须理解为将由外部加热系统加热的物体，例如锅、平底锅、平底煎锅、炒锅和烧烤架，并且该物体能够将由所述外部加热系统提供的热能传递给与该物体接触的材料或食物。
在本发明中，“用来产生热量的物体”这一表述必须理解为具有其自身的加热系统的加热物体，例如熨斗、直发器、蒸汽发生器或用来烹饪的电器。
本发明还涉及根据本发明的颗粒、组合物或涂层作为温度指示物的用途，特别是在用来被给予热处理的物体中(特别是在烹饪用品中)或用来产生热量的物体中。
本发明还涉及根据本发明的颗粒、组合物或涂层在烹饪用品中作为温度指示物的用途。
实例
颗粒和壳的特征描述
为了对根据本发明的核-壳结构的颗粒上的壳的品质进行宏观评价，进行了两种观察：
-目视观察到根据本发明的颗粒的保持的颜色和热致变色特性：这种验证是基于在室温下以及在加热到100℃至300℃之间后，比较未包封在颗粒的核中的热致变色半导体的颜色改变，和包封在根据本发明的颗粒的核中的相同热敏燃料的颜色改变；颜色差别必须是最小的；
-颗粒的油测试：该测试在于，通过模拟用脂肪进行烹饪的烹饪用品使用条件，评估对包封在颗粒中的热致变色半导体提供的保护的效果。
热致变色验证方法：油测试
该测试如下进行：
·将待测的1.0g包封或未包封的热致变色半导体置于100mL烧杯中；加入25mL花生油；使用铲子将热致变色半导体手动分散在油中；
·将烧杯放入烤炉中，在200℃下热处理9小时，或为加快测试在270℃下热处理2小时；
·将烧杯从烤炉中移出并使其露天冷却，然后过滤并洗涤热致变色半导体，观察其颜色和热致变色情况；热致变色的颜色偏差(在油测试之前和油测试之后的热致变色半导体之间)必须最小。
测试后，进行了若干观察：
ο热着离开烤炉后，观察热致变色半导体层(lit)颜色的均匀性；
ο冷却后：观察上层清油的颜色。然后，在已经去除过量的油之后，使用分级标度对热致变色半导体层的颜色及其均匀性进行分级。
当热致变色半导体对油是脂敏感性的时，它就失去它的热致变色，在Bi2O3的情况下，它变成黑色。
可以使用以下分级标度来评定颜色的退化(适于灰色阴影的标度)：
为了表征颗粒壳的内层和外层的厚度和连续性，采用以下三个步骤对制备的样品进行透射电子显微镜(TEM)观察：1)将半导体分散在乙醇中而不研磨；2)超声浴10分钟；3)沉积在覆盖有带孔碳膜的铜网格上。
还对根据本发明的烹饪用品进行了各种测试，以评估内置于用品中的温度指示物随着时间推移进行的烹饪而老化的情况：
-油测试：将用品底部用油覆盖，加热至200℃，9小时；
-烹制牛排：在用品中相继烹制10块肉排；
-使用测试：在该用品中交替地烹制牛排、马铃薯、青豆、羊排和可丽饼，以尽可能接近地模拟用品的日常使用。
产品
-热稳定颜料：Co3(PO4)2(室温下为紫色)，
-热致变色半导体：粉末形式的Bi2O3(其在室温下为米色，带有浅黄色调)，
-二氧化硅壳：以四乙氧基硅烷(TEOS)为前体，通过溶胶-凝胶法获得，
-有30％二氧化硅的水溶液形式的胶体二氧化硅，
-异丙醇，
-氧化铝壳：三甲基铝(TMA)，
-溶胶-凝胶固化前体：甲基三甲氧基硅烷(MTMS)或甲基三乙氧基硅烷(MTES)，
-有机酸：乙酸，
-增稠剂：甲基丙烯酸和丙烯酸酯共聚物，
-溶剂：丙二醇，
-油：花生油，
-黏合剂：分散形式的PTFE。
设备
-配备了由VMI公司销售的Supertest剪切刀片的Raineri搅拌机。
生产根据本发明的颗粒的原理
氧化铋被包封在二氧化硅壳中，该二氧化硅壳形成屏障，将热致变色半导体与其外部环境隔离。在将Bi2O3粉末良好地分散在反应介质中之后，在碱性条件下，由烷氧基硅烷前体通过溶胶-凝胶法形成二氧化硅壳。在倾析之后，回收粉末，洗涤并干燥。因此形成的壳然后通过热处理致密化，以使其对脂肪完全不可渗透。然后，通过原子层沉积将氧化铝沉积物施加到内部二氧化硅层上。获得具有核-壳结构的颗粒，其中核包括Bi2O3。
实例1：生产根据本发明的Bi2O3颗粒
1.1.步骤i)：分散：
将500g的Bi2O3半导体粉末粗筛以除去团块。
1.2.步骤ii)：分散和形成内层：
该步骤对应于引发二氧化硅前体水解-缩合。
将300g异丙醇倒入体积为1800mL的玻璃烧杯中；然后用配备了剪切刀片的Raineri搅拌机进行剧烈搅拌。将前面获得的500g的Bi2O3粉末在搅拌下逐渐加入异丙醇中，加入时间为大约35秒。将所得的分散体继续剧烈搅拌25-30分钟。
首先在搅拌下将320g正硅酸四乙酯(TEOS)非常缓慢地加入到在异丙醇中的Bi2O3分散体中。
与此同时，按照以下比例制备pH 11.3的碱性水溶液：对于300g去离子水(自来水)，使用21g 10.25％的NH4OH溶液。将该含氨的水溶液稀释在50g异丙醇中，以免使Bi2O3/TEOS/异丙醇分散体不稳定。
然后，将276g该用异丙醇稀释的pH 11.3的氨溶液非常缓慢地加入在异丙醇中的TEOS和Bi2O3分散体中。
可以计算出使用的TEOS的量[mTEOS]，使其与壳的目标厚度[e]相对应，作为比表面积[S]和所使用的研磨的Bi2O3的质量[mBi]的函数。假设颗粒是完美的球形，并且所有颗粒具有相同的半径[r]，则所要使用的TEOS的量由下式给出：
所用粉末的比表面积[S]估计为2.5m2/g。目标厚度[e]为30nm，所用的Bi2O3的质量[mBi]为500g。
因此，TEOS的计算量[mTEOS]为320g。
在室温下，在剧烈搅拌下继续进行水解-缩合，并覆盖(烧杯用铝箔覆盖)4小时。
1.3.步骤iii)：分离：
然后，通过将倾析与洗涤未反应的合成溶剂和试剂结合来提取步骤ii)中获得的颗粒。
1.4.步骤iv)：致密化：
为了使内部的二氧化硅层尽可能的是不能渗透的，进行最后的热致密化步骤。
在步骤iii)中获得的颗粒在约100℃的红外辐射干燥室中干燥30至60分钟，然后在500℃下致密化30分钟。
以此方式获得的颗粒具有Bi2O3核和二氧化硅壳的核-内层形态。该壳是连续的、不透油的、透明的、至少在450℃下耐热的，并且具有允许在制剂中良好分散的最终颗粒粒度。
1.5.步骤v)：反应器准备：
在体积为175mL的反应器中装入100g Bi2O3/SiO2颗粒。在吹氮处理下将腔室升至180℃，并使流化床中的产物干燥数小时。
1.6.步骤vi)：通过原子层沉积(ALD)来沉积氧化铝：
对于通过ALD的氧化铝沉积，所用的前体是三甲基铝(TMA)和水。所得反应产物有甲烷。该方法之后是在线残余气体分析(RGA，Residual Gas Analyzer，残余气体分析仪)，以检查前体的添加。
首先开始将TMA引入反应器。然后在流化床出口处检测甲烷；然后，由于在与基底表面的反应中消耗了TMA，因此未检测到TMA；TMA将继续与表面上所有可用的反应位点发生反应。然后连续产生甲烷。一旦所有位点都与TMA反应，这一时刻可以被RGA检测——通过甲烷水平的下降和TMA信号突然跳变，TMA流停止，水以气相引入反应器中。类似地，在表面上所有位点水的反应被RGA追踪，当水解完成时，水流停止。
该TMA/H2O循环重复100次。
1.7.步骤vii)：获得根据本发明的颗粒：
在TMA/H2O沉积100次循环之后，允许反应器冷却，并且卸出粉末。所得粉状黄色粉末包括根据本发明的核-壳颗粒，该核-壳颗粒是Bi2O3覆有二氧化硅然后是氧化铝。
MET观察表明，所有得到的颗粒的壳均为30至50nm厚。所有颗粒都覆有连续的壳。
1.8.油测试：
首先使用油测试评估根据本发明的核-壳颗粒的粉末。
在270℃油浴中2小时后，与下表中列出的其他粉末相比交，对该粉末的颜色分级。
1.9制备基于仅由内层组成的Bi2O3颗粒的温度指示物
以与实例1中所述的步骤i)至iv)相同的方式制备Bi2O3颗粒，但是没有步骤v)至vii)。因此，没有制造外层，仅制有内层。然后获得粉状黄色粉末。该粉末显示出对油测试的合格的抗性(7/10级)。
| 0至10级 | |
| Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，未被覆 | 0 |
| Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，通过完成步骤iv)，覆有单一层(单层) | 7 |
| Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，通过完成步骤vii)，覆有2层(本发明) | 9 |
实例2：生产根据本发明的热致变色颜料组合物，该组合物包含至少一种根据本发明的颗粒
首先，根据下述配方制备含有热稳定紫色颜料的颜料糊，该热稳定紫色颜料是基于磷酸钴Co3(PO4)2的。
然后，通过用剪切刀片(不研磨以免破坏颗粒涂层)分散，由紫色颜料糊P1以及根据本发明实例1制备的覆有二氧化硅而后氧化铝的Bi2O3颗粒，制备了热致变色颜料组合物。
实例3：制造根据本发明的涂层
3.1制备第一层
根据已知的常规方法制备基于氟碳树脂、黏合树脂和矿物增强填料的涂层组合物。将该涂层组合物过滤，然后用气枪将其施加到预成型铝盖(calotte préformée enaluminium)的内部。为了使涂层组合物更好地黏附到基底表面，首先去除基底的油污及擦去灰尘，然后对基底进行处理以增加其比表面积。以5至50微米厚的至少一层施加涂层。在多层施加的情况下，每一层都在施加下一层之前干燥。
通过移印将根据本发明的热致变色颜料组合物C1施加到干燥的底层涂层。为了使装饰的可见性更好，建议添加一热稳定的绿色指示物。
3.2制备表面层和烘烤
制备包含PTFE分散体、溶剂和常规添加剂的无色涂层组合物。以与第一层相同的方式，在第一层和装饰上制造表面层。
一旦所有层都已被施加并干燥，则将用品在430℃下烘烤11分钟(烧结)。
3.3评估涂层
通过目测观察涂层的颜色和热致变色，来评估涂层以及由此制得的热致变色指示物的品质。
在所述的实施例实例中，获得了在室温下呈淡紫色、在200℃下变为绿色的热指示物。对指示物进行的各种老化测试(油测试、牛排的烹制和使用测试)显示，指示物颜色的改变极小。
对比例1：生产具有双涂层的Bi2O3颗粒，其中该双涂层由2层相同材料组成
以与实例1中所述的步骤i)至iv)相同的方式制备Bi2O3颗粒，然后第二次同样重复步骤ii)至iv)。然后获得粉状黄色颗粒的粉末。
所得颗粒具有核-内层-外层形态，具有Bi2O3核、由二氧化硅内层组成的二氧化硅SiO2壳和与内层相同的二氧化硅的外层。
这些颗粒已经在油测试中进行了测试。
然而，这些颗粒在油测试中显示出差的抗性。
实际上，在270℃的油浴中2小时后，与下表中列出的其他粉末相比较，对该粉末的颜色进行分级。
| 0至10级 | |
| Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，未被覆 | 0 |
| Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，通过完成步骤iv)，覆有单一层(单层) | 7 |
| Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，覆有2层(对比例1) | 3 |
对比例2：生产仅由外层组成的Bi2O3颗粒
Bi2O3颗粒以与实例1中描述的步骤i)和v)至vii)中相同的方式制备，但无步骤ii)至iv)。因此，没有制造内层，仅制有外层。
获得了非热致变色的粉状灰色粉末。实际上，TMA前体与Bi2O3粉末反应，在这种情况下没有内部二氧化硅壳，并且Bi2O3颗粒的表面被还原为Bi(m)。所得化合物是黑色的，并且不具有任何热致变色特性。
Claims (16)
1.一种具有核-壳结构的颗粒，其中所述核包含至少一种热致变色半导体，所述壳包括至少两层：
-内层，与所述核接触，并包含矿物材料或混杂有机-矿物材料；以及
-外层，包含与所述内层的不同的矿物材料或混杂有机-矿物材料。
2.根据权利要求1所述的颗粒，其特征在于，所述壳的所述层是连续的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的颗粒，其特征在于，所述热致变色半导体选自Bi2O3、Fe2O3、V2O5、WO3、CeO2、In2O3、烧绿石半导体Y1.84Ca0.16Ti1.84V0.16O1.84、BiVO4及其混合物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的颗粒，其特征在于，所述核还包含至少一种热稳定颜料，和/或不同于所述第一热致变色半导体的第二热致变色半导体。
5.根据前述权利要求中任一项所述的颗粒，其特征在于，所述壳的内层的矿物材料或混杂有机-矿物材料是包含一种或多种硅氧化物的材料。
6.根据前述权利要求中任一项所述的颗粒，其特征在于，所述壳的外层的与内层的不同的矿物材料或混杂有机-矿物材料是包含一种或多种铝氧化物的材料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的颗粒，其特征在于，所述壳的内层的矿物材料或混杂有机-矿物材料是包含一种或多种硅氧化物的材料，所述壳的外层的矿物材料或混杂有机-矿物材料是包含一种或多种铝氧化物的材料。
8.一种用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：
i)提供热致变色半导体粉末；
ii)将步骤ii)中提供的粉末分散在至少一种金属醇盐溶胶-凝胶前体、水和醇的混合物中，以引发水解-缩合阶段，连续搅拌所得的混合物；
iii)将步骤ii)中获得的颗粒与未反应的试剂和溶剂分离；
iv)在200℃至600℃之间的温度下，对步骤iii)中获得的颗粒施加热处理至少10分钟；
v)将步骤iv)中获得的颗粒置于流化床反应器中，然后将反应器加热至100℃至500℃之间的温度；
vi)将水与金属氧化物前体交替置于加热的所述反应器中；
vii)获得具有核-壳结构的颗粒。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法在步骤i)和ii)之间包括一步骤，其中所述热致变色半导体粉末经历热处理，所述热处理在100℃至600℃之间的温度下进行。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤ii)中，所述金属醇盐溶胶-凝胶前体是烷氧基硅烷前体，优选四乙氧基硅烷(TEOS)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤vi)中，所述金属氧化物前体是铝前体，例如三甲基铝(TMA)。
12.一种热致变色颜料组合物，所述组合物包含至少一种根据权利要求1至7中任一项所述的颗粒。
13.根据权利要求12所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包含至少一种热稳定颜料。
14.一种不粘涂层，所述不粘涂层包含根据权利要求12或13中任一项所述的热致变色颜料组合物。
15.一种烹饪用品，所述烹饪用品包含至少一种根据权利要求12或13中任一项所述的组合物，和/或根据权利要求14所述的不粘涂层。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的颗粒、根据权利要求12或13中任一项所述的组合物或根据权利要求14所述的涂层作为温度指示物的用途，特别是在用来被给予热处理的物体中——特别是在烹饪用品中，或者在用来产生热量的物体中。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1756587A FR3068981B1 (fr) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Indicateur de temperature pour article culinaire |
| FR1756587 | 2017-07-11 | ||
| PCT/EP2018/068772 WO2019011975A1 (fr) | 2017-07-11 | 2018-07-11 | Indicateur de temperature pour article culinaire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110869465A true CN110869465A (zh) | 2020-03-06 |
| CN110869465B CN110869465B (zh) | 2023-12-19 |
Family
ID=59699938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880046159.3A Active CN110869465B (zh) | 2017-07-11 | 2018-07-11 | 用于烹饪用品的温度指示物 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11549024B2 (zh) |
| EP (1) | EP3652270A1 (zh) |
| JP (1) | JP7209687B2 (zh) |
| KR (1) | KR102616440B1 (zh) |
| CN (1) | CN110869465B (zh) |
| BR (1) | BR112019028062A2 (zh) |
| CA (1) | CA3068792A1 (zh) |
| CO (1) | CO2019014374A2 (zh) |
| FR (1) | FR3068981B1 (zh) |
| WO (1) | WO2019011975A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115232555A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-10-25 | 佛山市顺德区安木森新材料有限公司 | 一种蒸汽发生涂层的涂料组合物及蒸汽发生涂层 |
| CN115667426A (zh) * | 2020-05-19 | 2023-01-31 | Seb公司 | 包括温度指示器的溶胶-凝胶涂层 |
| CN115667427A (zh) * | 2020-05-19 | 2023-01-31 | Seb公司 | 改进的不粘涂层 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3110588B1 (fr) * | 2020-05-19 | 2022-05-27 | Seb Sa | Revêtement à base de fluoropolymère comprenant un indicateur de température |
| KR20240013483A (ko) * | 2022-07-22 | 2024-01-30 | (주) 씨에프씨테라메이트 | 비스무스 바나데이트를 이용한 온도센서용 시온 안료를 포함하는 열변색층을 갖는 조리기구 및 이의 제조 방법 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4063956A (en) * | 1976-09-16 | 1977-12-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Heat stable monoclinic bismuth vanadate pigment |
| US4781761A (en) * | 1986-04-30 | 1988-11-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Titanium dioxide pigment coated with boria-modified silica |
| DE19502196A1 (de) * | 1995-01-25 | 1996-08-01 | Bayer Ag | Farbstabile Bismutvanadat-Gelbpigmente |
| US6458197B1 (en) * | 1999-09-22 | 2002-10-01 | Gebroeders Cappelle, N.V. | Heat resistant bismuth vanadate pigment and process for its manufacture |
| CN102370432A (zh) * | 2010-07-26 | 2012-03-14 | Seb公司 | 包括可视性和精度得到改善的颜色加热指示器的加热器具 |
| CN103173208A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-06-26 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种热致变色复合纳米粉体及其制备方法和用途 |
| CN105683335A (zh) * | 2013-11-01 | 2016-06-15 | 默克专利有限公司 | 硅酸盐无机发光材料 |
| DE102014018464A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Schott Ag | Thermochrome pigmente, thermochrome beschichtung, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3237264A1 (de) | 1982-10-08 | 1984-04-12 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von mit metalloxid beschichteten effektpigmenten |
| FR2576253B1 (fr) | 1985-01-23 | 1988-07-29 | Seb Sa | Procede pour realiser un decor sur un revetement de polytetrafluorethylene et ustensile culinaire s'y rapportant |
| DE59304334D1 (de) | 1992-04-25 | 1996-12-05 | Merck Patent Gmbh | Elektrisch leitfähiges Pigment |
| EP1405890B2 (en) | 2001-05-15 | 2017-03-15 | Eurokera | Thermochromic material |
| JP4289023B2 (ja) * | 2003-05-26 | 2009-07-01 | 東亞合成株式会社 | サーモクロミック材料、およびそれを用いたサーモクロミックフィルムまたはサーモクロミックガラス |
| FI20105303L (fi) | 2010-03-25 | 2011-09-26 | Iittala Group Oy Ab | Lämpötilaansa muuttavan materiaalin tai välineen lämpötilaindikaattori ja menetelmä sen valmistamiseksi |
| JP5781837B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2015-09-24 | 積水化学工業株式会社 | サーモクロミック性フィルム、合わせガラス用中間膜、合わせガラス及び貼り付け用フィルム |
| EP3194528B1 (en) * | 2014-09-17 | 2020-11-11 | Lumileds Holding B.V. | Phosphor with hybrid coating and method of production |
| CN107406755A (zh) | 2015-03-24 | 2017-11-28 | 柯尼卡美能达株式会社 | 热致变色膜 |
| JP2019135273A (ja) | 2016-06-07 | 2019-08-15 | コニカミノルタ株式会社 | サーモクロミック性二酸化バナジウム含有粒子及びその製造方法と、サーモクロミックフィルム及びその製造方法 |
-
2017
- 2017-07-11 FR FR1756587A patent/FR3068981B1/fr active Active
-
2018
- 2018-07-11 BR BR112019028062-6A patent/BR112019028062A2/pt active Search and Examination
- 2018-07-11 CN CN201880046159.3A patent/CN110869465B/zh active Active
- 2018-07-11 EP EP18736939.2A patent/EP3652270A1/fr active Pending
- 2018-07-11 KR KR1020207003539A patent/KR102616440B1/ko active IP Right Grant
- 2018-07-11 JP JP2020500802A patent/JP7209687B2/ja active Active
- 2018-07-11 WO PCT/EP2018/068772 patent/WO2019011975A1/fr unknown
- 2018-07-11 US US16/626,107 patent/US11549024B2/en active Active
- 2018-07-11 CA CA3068792A patent/CA3068792A1/fr active Pending
-
2019
- 2019-12-18 CO CONC2019/0014374A patent/CO2019014374A2/es unknown
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4063956A (en) * | 1976-09-16 | 1977-12-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Heat stable monoclinic bismuth vanadate pigment |
| US4781761A (en) * | 1986-04-30 | 1988-11-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Titanium dioxide pigment coated with boria-modified silica |
| DE19502196A1 (de) * | 1995-01-25 | 1996-08-01 | Bayer Ag | Farbstabile Bismutvanadat-Gelbpigmente |
| US6458197B1 (en) * | 1999-09-22 | 2002-10-01 | Gebroeders Cappelle, N.V. | Heat resistant bismuth vanadate pigment and process for its manufacture |
| CN102370432A (zh) * | 2010-07-26 | 2012-03-14 | Seb公司 | 包括可视性和精度得到改善的颜色加热指示器的加热器具 |
| CN103173208A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-06-26 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种热致变色复合纳米粉体及其制备方法和用途 |
| CN105683335A (zh) * | 2013-11-01 | 2016-06-15 | 默克专利有限公司 | 硅酸盐无机发光材料 |
| DE102014018464A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Schott Ag | Thermochrome pigmente, thermochrome beschichtung, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115667426A (zh) * | 2020-05-19 | 2023-01-31 | Seb公司 | 包括温度指示器的溶胶-凝胶涂层 |
| CN115667427A (zh) * | 2020-05-19 | 2023-01-31 | Seb公司 | 改进的不粘涂层 |
| CN115667427B (zh) * | 2020-05-19 | 2023-10-20 | Seb公司 | 改进的不粘涂层 |
| CN115232555A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-10-25 | 佛山市顺德区安木森新材料有限公司 | 一种蒸汽发生涂层的涂料组合物及蒸汽发生涂层 |
| CN115232555B (zh) * | 2022-08-15 | 2023-06-27 | 佛山市顺德区安木森新材料有限公司 | 一种蒸汽发生涂层的涂料组合物及蒸汽发生涂层 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3652270A1 (fr) | 2020-05-20 |
| US11549024B2 (en) | 2023-01-10 |
| CA3068792A1 (fr) | 2019-01-17 |
| BR112019028062A2 (pt) | 2020-07-28 |
| US20200283646A1 (en) | 2020-09-10 |
| FR3068981B1 (fr) | 2020-07-17 |
| FR3068981A1 (fr) | 2019-01-18 |
| JP2020526629A (ja) | 2020-08-31 |
| KR102616440B1 (ko) | 2023-12-27 |
| KR20200028970A (ko) | 2020-03-17 |
| CO2019014374A2 (es) | 2020-01-17 |
| RU2020104089A3 (zh) | 2021-08-11 |
| RU2020104089A (ru) | 2021-08-11 |
| WO2019011975A1 (fr) | 2019-01-17 |
| JP7209687B2 (ja) | 2023-01-20 |
| CN110869465B (zh) | 2023-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110869465B (zh) | 用于烹饪用品的温度指示物 | |
| US8647735B2 (en) | Heating article including coloured heat indicator with improved visability and precision | |
| CN102407638B (zh) | 包括具有功能性设计的溶胶-凝胶涂层的器具以及制造这种器具的方法 | |
| CN106715600A (zh) | 不粘陶瓷涂料组合物及涂布该不粘陶瓷涂料组合物的加热烹调器 | |
| EP3166460B1 (fr) | Revêtement antiadhésif comprenant au moins une couche de décor fonctionnel et article muni d'un tel revêtement | |
| RU2780015C2 (ru) | Термоиндикатор для кухонного изделия | |
| EP4153688A1 (fr) | Revêtement sol-gel comprenant un indicateur de température | |
| JP2023526940A (ja) | 温度インディケータ用サーモクロミック化合物の特性評価 | |
| GB2152946A (en) | Non-stick coatings | |
| CN115667427A (zh) | 改进的不粘涂层 | |
| WO2024023473A1 (fr) | Revêtement non-fluoré hybride émail/résine silicone | |
| FR3138283A1 (fr) | Revêtement non-fluoré hybride sol-gel/résine silicone | |
| CN115667428A (zh) | 改进的不粘涂层 | |
| FR3138282A1 (fr) | Revêtement non-fluoré hybride PAEK/Thermoplastiques hétérocycliques/résine silicone |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |