CN111150304A - 烹饪用非金属加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非金属加热装置，包括非金属壶体和加热底座，所述加热底座包括发热盘，所述非金属壶体为割底的壶体，所述发热盘的表面通过涂覆第一玻璃粉涂料形成有至少一层玻璃功能涂层，所述玻璃功能涂层与非金属壶体通过第二玻璃粉涂料成型为一体结构，以使非金属壶体和加热底座连接固定；所述玻璃功能涂层将非金属壶体内的食物与发热盘相隔开。采用本发明，加热装置的本体实现全非金属制作，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。

Description

烹饪用非金属加热装置
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种烹饪用非金属加热装置。
背景技术
水壶是生活的必需品，从煤气烧水壶到智能塑料电水壶，到不锈钢电水壶，再到半玻璃水壶、全玻璃水壶，产品在不断更新换代。玻璃物理特性稳定、安全、干净，不会与加热的食品产生化学反应，不会有重金属的隐忧，玻璃的透明体可以穿透远红外线，提升水质、优化水源。
目前的全玻璃水壶大体有这样几种技术：透明纳米膜、碳膜和厚膜。前二种功率衰减快，已被各家厂商所放弃，后者功率稳定性好，但工艺要求高，对玻璃本体的加工指标要求严格，例如：平滑度，厚度的均匀度，致密性，不能有气泡、坑洼等。上述指标中，任何一项达不到标准，电热膜易产生热结，及微闪放电，瞬时温升高，最终导致玻璃体破碎。而且，发热膜需要与玻璃的温度特性、热膨胀系数匹配，同时还要与玻璃能够良好的粘附、浸润。且发热膜的浆料调制后还要烧制和测试，测试周期长，不确定因素大，一旦玻璃的物性变化又要花较长时间重新调制。
以目前玻璃国内外的行业加工水平，是无法满足上述加工指标的。于是以成本高昂的石英玻璃来替代经济性好的硼硅玻璃的解决方法应运而生。然而，石英玻璃的成本是硼硅玻璃的几十倍，虽然石英的厚薄、平滑性、气泡坑洼均优于硼硅，但石英熔点高，壶体成型加工难，成本巨大，不能量产。
为了解决玻璃材质的固有缺陷，这些年出现了另外的一些解决方案，例如：割底玻璃壶体，即用陶瓷加热板/微晶加热板以及硅胶密封圈，嵌入在割底玻璃壶体上，形成一种伪全玻璃养生壶。由于金属发热盘直接和加热液体接触，虽然可以提高传热效率，但是其破坏了全玻璃的理念，热煮食物的过程中，食物与硅胶化学反应，导致污染、变色、重金属超标。而且，密封圈和发热体过渡的地方常常也是清理的死角，不能保证安全卫生。此外，上述结构的密封一致性不好，不能实现量产。
又如：将发热膜直接附着在壶体上，由于壶体材料导热不佳，容易造成局部过热，使得发热膜过热而烧蚀，还可能因壶体材料冷热收缩不均而造成壶体破裂。
再如：外置辐射的方案，即在玻璃壶底部放置石英加热管，对盛水玻璃容器进行加热，其缺点是：底部热量高，可见光刺眼，控制系统不准确等。
即，目前的全玻璃水壶的方案无法同时满足成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种烹饪用非金属加热装置，加热装置的本体实现全非金属制作，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种烹饪用非金属加热装置，包括非金属壶体和加热底座，所述加热底座包括发热盘，所述非金属壶体为割底的壶体，所述发热盘的表面通过涂覆第一玻璃粉涂料形成有至少一层玻璃功能涂层，所述玻璃功能涂层与非金属壶体通过第二玻璃粉涂料成型为一体结构，以使非金属壶体和加热底座连接固定；
所述玻璃功能涂层将非金属壶体内的食物与发热盘相隔开。
作为上述技术方案的改进，所述非金属壶体包括侧壁而不设有底部，所述侧壁形成中空的壶体结构。
作为上述技术方案的改进，所述第二玻璃粉涂料为由0.5～20wt％玻璃粉、50～90wt％金属粉和5～30wt％有机组分制成的膏状物。
作为上述技术方案的改进，所述玻璃粉包括SiO2 5～60％，Al2O3 5～30％，B2O3 2～30％，CaO 0～15％，MgO 0～5％，Bi2O3 0～70％，ZnO 0～50％，Li2O 0～10％，P2O5 0～5％，TiO2 0～5％，ZrO2 0～5％；
所述金属粉为金粉、银粉、铜粉、钨粉、钯粉、铂粉中的一种或几种。
作为上述技术方案的改进，所述玻璃粉由下述方法制得：将玻璃粉的各组分按配方混合，在1250～1600℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末。
作为上述技术方案的改进，所述金属粉的D50＜2μm。
作为上述技术方案的改进，所述第一玻璃粉涂料主要由50～90wt％玻璃粉以及10～50wt％有机组分组成；
所述玻璃粉包括17～100wt％的玻璃粉组分A和0～83wt％玻璃粉组分B，所述玻璃粉组分A包括SiO2、Al2O3、B2O3、CaO中的一种或多种。
作为上述技术方案的改进，所述玻璃粉组分A包括：SiO2 5～60％，Al2O3 5～60％，B2O3 2～10％，CaO 5～60％；
所述玻璃粉组分B包括：MgO 0～5％，P2O5 0～5％，TiO2 0～5％，ZrO2 0～5％，ZnO0～50％，K2O 0～5％，Na2O 0～5％，Li2O 0～10％。
作为上述技术方案的改进，所述第一玻璃粉涂料主要由50～80wt％玻璃粉，10～40wt％有机组分以及0.5～10wt％功能混合物组成；
所述第一玻璃粉涂料能在发热盘表面形成具有远红外辐射功能的玻璃功能涂层。
作为上述技术方案的改进，所述功能混合物包括氧化物、碳化物、氮化物、稀土氧化物中的一种或多种；
所述玻璃功能涂层在9～50μm的红外辐射波段发射率>0.5。
实施本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种烹饪用非金属加热装置，
一、发热盘表面形成有一层玻璃功能涂层，使其在高温使用(用于食品加热)时，具备安全、卫生、保健的功能。形成有玻璃功能涂层的发热盘，具有如下优点：
1、耐热性好：经受0-500℃的冷热冲击后涂层完好，不开裂，不脱落；
2、致密性好：该涂层能将发热盘表面与空气完全隔绝，在高温加热时，保证发热盘不被氧化；同时该涂层具有良好的绝缘性，用于电加热时，可以避免表面带电，满足电气安全的需要；
3、化学稳定性好：该涂层本质上属于微晶-玻璃混合物，化学性质稳定，在用于加热食品时(<400℃)，无元素析出，耐酸碱性能好，可与食品直接接触，满足食品安全的需要；该涂层光洁、平整，遇到油污容易清洗；
4、特定的远红外辐射特征：在50～200℃温度范围，该涂层在9～15μm的红外辐射波段发射率>0.8，该辐射波段同时也是水和人体的红外辐射波动，因此用于加热水或食物，对人体有保健作用。
二、玻璃功能涂层与非金属壶体通过第二玻璃粉涂料烧结连接形成一体结构，以实现真正的非金属壶(优选为全玻璃壶)制作。其中，第二玻璃粉涂料能满足金属、玻璃、陶瓷不同材料或相同材料之间的封接要求，可以将金属基板和玻璃/陶瓷等进行连接，使之具备良好的密封性能，且附着牢度好、抗热震性好、安全可靠、无重金属析出。避免了采用密封圈连接带来的一系列问题。
因此，本发明在普通加热底座的发热盘上利用第一玻璃粉涂料形成玻璃功能涂层，在非金属壶体和加热底座的连接位置利用第二玻璃粉涂料形成玻璃连接件，从根本上实现了全玻璃制作。
具有玻璃功能涂层的发热盘用于制作全玻璃加热容器时，其作为加热底座，从源头上解决了玻璃导热系数极低的问题，从而实现了大功率，该全玻璃加热容器可以在800-3000瓦区任意的置配。而且，发热盘的工作温度仅在109度左右，从而使发热盘的稳定性、可靠性、寿命周期大大提高。
因此，所述玻璃功能涂层和玻璃连接件致密、光洁、平整、坚硬、化学性质稳定，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。
附图说明
图1是本发明一种非金属加热壶的剖视图。
图2是本发明非金属壶体的立体图。
图3是本发明非金属壶体的主视剖视图。
图4是图3所示的A部的局部放大图。
图5是本发明非金属壶体的仰视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
目前的全玻璃水壶的方案无法同时满足成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。因此，本发明提供一种全新思路的解决方案，通过在加热底座的金属发热盘上增设一层玻璃功能涂层，以此来实现全玻璃水壶。此方法结构简单，清洗容易，容易实现，然而玻璃与金属属于两种完全不同的材料，性能差距非常大，且玻璃是热的不良导体，与金属发热盘连接困难。如何在金属发热盘上设有玻璃功能涂层，并解决其连接牢固、不开裂、不脱落、寿命长、安全、导热性能好等问题，成为关键所在。
为此，如图1所示，本发明设计了一种烹饪用非金属加热装置，包括非金属壶体1、加热底座2和功能控制底座3，非金属壶体1与加热底座2成型为一体结构，再放置在功能控制底座3上，实现智能控制烧水。
所述加热底座2包括发热盘21，所述发热盘21的表面形成有至少一层玻璃功能涂层22，所述发热盘21通过玻璃功能涂层22与非金属壶体1成型为一体结构，所述玻璃功能涂层22将非金属壶体1内的食物与发热盘21相隔开。
结合图2和图3，所述非金属壶体1为割底的壶体。
需要说明的是，割底的壶体只包括侧壁，而不设有底部，所述侧壁形成中空的壶体结构。本发明割底的壶体1的底部与加热底座的玻璃功能涂层22连接，形成一完整的壶体结构。
所述非金属壶体1可以是玻璃壶体、陶瓷壶体或石英壶体，但不限于此。优选的，所述非金属壶体为玻璃壶体。
如图4所示，所述发热盘21设在玻璃功能涂层22的底部，其由金属制成，例如铝、铜、不锈钢、铝合金或铜合金。所述发热盘21优选为发热膜，但不限于此。
所述非金属加热装置可以是烧水壶、电炖盅、电饭煲等厨房电器，但不限于此。图1-4所示加热装置为烧水壶。
具体的，所述玻璃功能涂层由第一玻璃粉涂料涂覆、烧结制成；所述第一玻璃粉涂料主要由50～90wt％玻璃粉以及10～50wt％有机组分组成。
其中，所述玻璃粉包括17～100wt％的玻璃粉组分A和0～83wt％玻璃粉组分B，所述玻璃粉组分A包括SiO2、Al2O3、B2O3、CaO中的一种或多种。所述玻璃粉组分B包括MgO，P2O5，TiO2，ZrO2，ZnO，K2O，Na2O，Li2O中的一种或多种。
优选的，所述玻璃粉组分A包括：SiO2 5～60％，Al2O3 5～60％，B2O3 2～10％，CaO5～60％。更佳的，所述玻璃粉组分A包括：SiO2 10～50％，Al2O310～50％，B2O33～8％，CaO10～50％。
所述玻璃粉组分B包括：MgO 0～5％，P2O5 0～5％，TiO2 0～5％，ZrO2 0～5％，ZnO0～50％，K2O 0～5％，Na2O 0～5％，Li2O 0～10％。
优选的，所述玻璃粉组分B包括：MgO 1～4％，P2O51～4％，TiO21～4％，ZrO21～4％，ZnO 10～50％，K2O 1～4％，Na2O 1～4％，Li2O 2～8％。更佳的，所述玻璃粉组分B包括：MgO 2～3％，P2O52～3％，TiO22～3％，ZrO22～3％，ZnO 15～35％，K2O 2～3％，Na2O 2～3％，Li2O 3～5％。
所述玻璃粉组分A是必要组分，玻璃粉组分B是可选择组分，通过调整玻璃粉组分A、玻璃粉组分B中不同组分的含量比例，可以匹配不同的金属材质表面，形成致密的涂层。
所述玻璃粉由下述方法制得：
将玻璃粉组分A和玻璃粉组分B在1250～1450℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎，即得到玻璃粉。粉碎得到的粉末D50＝2.5μm。
市面上常用的封接用玻璃粉，无法同时满足匹配金属表面、耐热性好、致密性好、化学稳定性好、安全卫生、特定远红外辐射等要求。也就是说，市面上常见的封接用玻璃粉可能在匹配金属基材方面没有问题，但是可能含有重金属，使用温度也比较低，当其用于烧水壶时，不断进行冷热交替，容易破碎。
作为第一玻璃粉涂料更佳的实施方式，其主要由50～80wt％玻璃粉，0.5～10wt％功能混合物以及有机组分10～50wt％组成。优选的，所述第一玻璃粉涂料主要由55～75wt％玻璃粉，2～10wt％功能混合物以及有机组分15～35wt％组成。所述第一玻璃粉涂料能在发热盘表面形成具有远红外辐射功能的玻璃功能涂层。
所述功能混合物是多种无机化合物的混合物，主要目的在于实现特定的远红外辐射功能。所述功能混合物包括氧化物、碳化物、氮化物、稀土氧化物中的一种或多种。
具体的，所述功能混合物包括氧化铁、氧化镍、氧化钴、氧化铜、氧化锌、二氧化硅、碳化硅、碳化钨、氮化铝、钨酸铝、稀土氧化物中的一种或多种，通过上述不同化合物匹配，可以调整该玻璃功能涂层在不同的使用温度下，具有最佳的红外辐射发射率。
市面上常用的封接用玻璃粉没有远红外特征辐射功能，用于加热水或食物，对人体没有保健作用。
所述有机组分可以选用树脂或醇类溶剂，所述树脂包括乙基纤维素，所述醇类溶剂包括松油醇，但不限于此。所述有机组分作为辅料，给涂料提供一定的流变特性，形成连续均匀的膜层。
本发明将功能混合物与玻璃粉、有机组分混合，经充分搅拌，分散均匀即可制得所述第一玻璃粉涂料。所述第一玻璃粉涂料能在发热盘表面形成具有远红外辐射功能的玻璃功能涂层。所述玻璃功能涂层的厚度为9～50μm，优选为9～15μm，或20～40μm。
在50～200℃温度范围内，所述玻璃功能涂层在9～50μm的红外辐射波段发射率>0.5。
优选的，在50～200℃温度范围内，所述玻璃功能涂层在9～15μm的红外辐射波段发射率>0.8。在50～200℃温度范围内，所述玻璃功能涂层在20～40μm的红外辐射波段发射率>0.8。该辐射波段同时也是水和人体的红外辐射波动，因此用于加热水或食物，对人体有保健作用。
所述发热盘可由铝、铜、不锈钢、铝合金或铜合金制成，但不限于。本发明涂料可以满足多种不同金属的需求，通过调整玻璃粉组分A、玻璃粉组分B中不同组分的含量比例，可以匹配不同的金属材质表面，形成致密的涂层。再通过匹配功能混合物，可以调整该玻璃功能涂层在不同的使用温度下，具有最佳的红外辐射发射率。
将涂料涂覆在发热盘上，形成玻璃功能涂层，具有如下优点：
1、耐热性好：经受0-500℃的冷热冲击后涂层完好，不开裂，不脱落。热冲击测试方法为：将制备好的发热盘置于500℃的马弗炉中恒温10min，然后取出，迅速置入冰水混合物中水淬，循环测试100次，外观、电性能无明显变化。
2、致密性好：该涂层能将发热盘表面与空气完全隔绝，在高温加热时，保证发热盘不被氧化；同时该涂层具有良好的绝缘性，用于电加热时，可以避免表面带电，满足电气安全的需要。外观测试：在30倍光学显微镜下观察，表面无明显凸起、凹坑。跌落测试：将发热盘置于1.5m高度，自由跌落到瓷砖地面，循环测试10次，发热盘外观、电性能无明显变化。
3、化学稳定性好：该涂层本质上属于微晶-玻璃混合物，化学性质稳定，在用于加热食品时(<400℃)，无元素析出，耐酸碱性能好，可与食品直接接触，满足食品安全的需要；该涂层光洁、平整，遇到油污容易清洗。
4、特定的远红外辐射特征：在50～200℃温度范围，该涂层在9～15μm的红外辐射波段发射率>0.8，该辐射波段同时也是水和人体的红外辐射波动，因此用于加热水或食物，对人体有保健作用。
因此，所述玻璃功能涂层致密、光洁、平整、坚硬、化学性质稳定，使其应用于制作全玻璃水壶时，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。
加热底座与非金属壶体可以通过多种实施方式连接，作为本发明优选的实施方式，所述加热底座的发热盘上的玻璃功能涂层与非金属壶体通过第二玻璃粉涂料烧结连接形成一体结构。第二玻璃粉涂料可以将金属基板(例如不锈钢、铝、铜或其它合金)和玻璃/陶瓷(例如高硼硅玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、陶瓷)等进行连接，也能满足非金属之间(例如玻璃、陶瓷)的封接要求，使之具备良好的密封性能，且附着牢度好、抗热震性好、安全可靠、无重金属析出。避免了采用密封圈连接带来的一系列问题。
具体的，所述第二玻璃粉涂料为由0.5～20wt％玻璃粉、50～90wt％金属粉和5～30wt％有机组分制成的膏状物。
所述玻璃粉包括SiO2 5～60％，Al2O3 5～30％，B2O3 2～30％，CaO 0～15％，MgO 0～5％，Bi2O3 0～70％，ZnO 0～50％，Li2O 0～10％，P2O5 0～5％，TiO2 0～5％，ZrO2 0～5％；
优选的，所述玻璃粉包括SiO2 10～50％，Al2O3 10～20％，B2O3 5～20％，CaO 0～8％，MgO 0～3％，Bi2O3 0～50％，ZnO 0～40％，Li2O 0～8％，P2O5 0～3％，TiO2 0～3％，ZrO2 0～3％。
所述玻璃粉由下述方法制得：将玻璃粉的各组分按配方混合，在1250～1600℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末。
所述玻璃粉的上述组分通过调整不同的含量比例，可以匹配不同的金属与玻璃/陶瓷封接。
所述金属粉为金粉、银粉、铜粉、钨粉、钯粉、铂粉中的一种或几种。所述金属粉的D50＜2μm。所述金属粉的粒径与上述玻璃粉的粒径相搭配，以使其在粘结过程中容易成型。
所述有机组分可以选用树脂或醇类溶剂，所述树脂包括乙基纤维素，所述醇类溶剂包括松油醇，但不限于此。所述有机组分作为辅料，给涂料提供一定的流变特性，形成连续均匀的膜层。
该第二玻璃粉涂料主要组成成分由玻璃粉和金属粉组成，然后与有机载体混合调制成膏状物，根据不同材料对封接的要求，在600～1300℃下，空气气氛或保护气氛下封接，能满足金属、玻璃、陶瓷不同材料或相同材料之间的封接要求，具有以下优点：
1、附着牢度好：能够将热膨胀系数相差比较大的两种材料，金属-玻璃/陶瓷封接起来。附着牢度测试方法：封接好的水壶样品正放，内部置入10kg砝码，然后缓慢均匀将水壶提起，循环测试3次，壶底不脱落。
2、抗热震性好：该材料本身具有一定的延展性，其弹性模量介于玻璃/陶瓷和金属之间，更接近金属，确保在使用过程中，两种材料不会因为温度的剧烈波动，导致封接处产生微小的裂痕，导致封接失效。抗热震性测试方法：将封接好的壶体，置入200℃的马弗炉中，恒温10min，然后取出迅速置入冰水浴中水淬，循环测试100次，外观、电性能无明显变化。
3、安全：该封接材料不含铅镉铬汞等重金属元素，化学稳定性好，无其它元素析出，在400℃以下使用安全可靠。而且，该封接材料含有金属粉，可以起到导电体的作用，保证电加热装置的安全性。
需要说明的是，所述第二玻璃粉涂料也可以不含有金属粉，用其他玻璃粉成分替代，只要其实现加热底座与非金属壶体的粘结即可。其导电安全性能可以通过其他的辅助结构来实现。
所述玻璃功能涂层和玻璃连接件致密、光洁、平整、坚硬、化学性质稳定，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。具体的，具有玻璃功能涂层的发热盘用于制作全玻璃加热容器时，其作为加热底座，从源头上解决了玻璃导热系数极低的问题，从而实现了大功率，该全玻璃加热容器可以在800-3000瓦区任意的置配。而且，发热盘的工作温度仅在109度左右，从而使发热盘的稳定性、可靠性、寿命周期大大提高。
进一步，如图3和图4所示，为了保证非金属壶体和玻璃功能涂层之间具有更佳的连接效果，所述割底的非金属壶体11包括壶身11A、与壶身11A连接的凹部11B或凸部，所述凹部11B或凸部向外或向内延伸形成一平整部11C，所述平整部11C与玻璃功能涂层22通过玻璃粉涂料连接固定。
优选的，所述平整部的宽度为2-5mm。若平整度的宽度小于2mm，则导致致密性不好，容易发生漏水或渗水。若平整度的宽度大于5mm，则会影响加热装置的导热效率。
所述凹部11B或凸部上可以设有固定环。所述固定环可以根据产品的外观形状来进行配合设计，而且，所述固定环上还可以设有连接件，用于实现壶体和底座的连接固定。
进一步，非金属加热装置由下述方法制得：
制作割底的非金属壶体；
准备加热底座，加热底座的表面为发热盘；
对发热盘表面进行预处理，使其光洁、平整；
采用喷涂或者印刷的方式，将第一玻璃粉涂料均匀涂布在发热盘表面；
将涂布有第一玻璃粉涂料的发热盘在600～1000℃烧结，在发热盘的表面形成致密、光洁、平整、坚硬、化学性质稳定的玻璃功能涂层；
在非金属壶体和加热底座的玻璃功能涂层连接之处涂布第二玻璃粉涂料，然后将非金属壶体和加热底座紧密贴合，在600～1300℃、空气气氛或保护气氛下烧结封接，得到成品。
本发明使用第一玻璃粉涂料在发热盘的表面形成玻璃功能涂层，再在玻璃功能涂层与非金属壶体的连接处涂覆第二玻璃粉涂料，并烧结，使发热盘与玻璃壶体连接形成一体式的全玻璃加热壶，全玻璃加热壶性质稳定、安全、干净，不会与加热的食品产生化学反应，没有重金属的隐忧，健康卫生。而且，本发明全玻璃加热壶导热性能好，能使发热盘发出的热均匀、高效地传递到壶体和被加热液体，进而提高壶体和发热体的使用寿命，避免壶体破裂，避免发热体烧蚀，避免壶体和发热体之间发生脱离。
因此，本发明采用了全新结构的非金属加热壶，在普通加热底座的发热盘上利用第一玻璃粉涂料形成玻璃功能涂层，在非金属壶体和加热底座的连接位置利用第二玻璃粉涂料形成玻璃连接，从根本上实现了全玻璃制作，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。
下面以具体实施例进一步阐述本发明
实施例1
一、制作割底的非金属壶体，该非金属壶体为高硼硅玻璃壶；
二、准备加热底座，加热底座的表面为发热盘，发热盘选用430不锈钢制成；
三、对发热盘表面进行预处理，使其光洁、平整；
四、制备第一玻璃粉涂料：
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 29％，Al2O3 14％，B2O3 7％，CaO 45％，TiO2 3％，ZrO2 2％，将上述组分在1450℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、第一玻璃粉涂料调制：有机组分38％，玻璃粉62％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到黏度为1～2pa.s的涂料；
五、将加热底座的发热盘表面清洗干净，采用喷涂的方式，将第一玻璃粉涂料均匀涂布在发热盘表面；
六、将涂布有第一玻璃粉涂料的发热盘在150℃烘干，然后在850℃烧结10min，得到厚度约20～40μm的半透明涂层；
对所述半透明涂层进行测试，测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000121
Figure BDA0002378564230000131
七、制备第二玻璃粉涂料
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 30％，Al2O3 10％，B 2O3 15％，MgO 5％，ZnO 25％，CaO 15％；将上述组分在1450℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、金属粉：纯银粉，D50<2μm；
3、焊接膏配制：有机组分15％，玻璃粉5％，金属粉80％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到膏状的封接材料；
八、在非金属壶体和加热底座的玻璃功能涂层连接之处涂布一层均匀的封接材料，然后将二者紧密贴合，在250℃烘干30min，然后在650℃烧结10min，即可。
对封接后壶体整体结构测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000132
九、对发热盘表面进行钝化处理，封接效果更佳。
实施例2
一、制作割底的非金属壶体，该非金属壶体为高硼硅玻璃壶；
二、准备加热底座，加热底座的表面为发热盘，发热盘选用430不锈钢制成；
三、对发热盘表面进行预处理，使其光洁、平整；
四、制备第一玻璃粉涂料：
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 32％，Al2O3 12％，B2O3 7％，CaO 45％，TiO2 2％，ZrO2 2％，将上述组分在1450℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、功能混合物的配比：碳化钨60％，氧化铁25％，氧化锌15％；
3、第一玻璃粉涂料调制：有机组分40％，玻璃粉50％，功能混合物10％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到黏度为1～2pa.s的涂料；
五、将加热底座的发热盘表面清洗干净，采用喷涂或者印刷的方式，将第一玻璃粉涂料均匀涂布在发热盘表面；
六、将涂布有第一玻璃粉涂料的发热盘在150℃烘干，然后在850℃烧结10min，得到厚度约9～15μm的半透明涂层；
对所述半透明涂层进行测试，测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000141
七、制备第二玻璃粉涂料
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 40％，Al2O3 10％，B2O3 10％，MgO 5％，ZnO25％，CaO 10％；将上述组分在1450℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、金属粉：纯铜粉，D50<2μm；
3、焊接膏配制：有机组分10％，玻璃粉5％，金属粉85％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到膏状的封接材料；
八、在非金属壶体和加热底座的玻璃功能涂层连接之处涂布一层均匀的封接材料，然后将二者紧密贴合，在250℃烘干30min，然后在650℃烧结10min，即可；
对封接后壶体整体结构测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000151
九、对发热盘表面进行钝化处理，封接效果更佳。
实施例3
一、制作割底的非金属壶体，该非金属壶体为微晶玻璃壶；
二、准备加热底座，加热底座的表面为发热盘，发热盘选用铝基板制成；
三、对发热盘表面进行预处理，使其光洁、平整；
四、制备第一玻璃粉涂料：
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 5％，Al2O3 30％，B2O3 8％，CaO 50％，TiO23％，ZrO2 3％，K2O1％，将上述组分在1250℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、第一玻璃粉涂料调制：有机组分25％，玻璃粉75％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到黏度为20～30pa.s的涂料；
五、将加热底座的发热盘表面清洗干净，采用丝网印刷的方式，将第一玻璃粉涂料均匀涂布在发热盘表面；
六、将涂布有第一玻璃粉涂料的发热盘在150℃烘干，然后在650℃烧结10min，得到厚度约20～40μm的半透明涂层；
对所述半透明涂层进行测试，测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000152
Figure BDA0002378564230000161
七、制备第二玻璃粉涂料
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 60％，Al2O3 15％，B2O3 10％，MgO 5％，Li2O 4％，K2O 2％，P2O5 2％，TiO2 1％，ZrO2 1％；将上述组分在1550℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、金属粉：银粉95％，钯粉5％；D50<2μm；
3、焊接膏配制：有机组分15％，玻璃粉5％，金属粉80％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到膏状的封接材料；
八、在非金属壶体和加热底座的玻璃功能涂层连接之处涂布一层均匀的封接材料，然后将二者紧密贴合，在250℃烘干30min，然后在950℃烧结30min，即可；
对封接后壶体整体结构测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000162
九、对发热盘表面进行钝化处理，封接效果更佳。
实施例4
一、制作割底的非金属壶体，该非金属壶体为微晶玻璃壶；
二、准备加热底座，加热底座的表面为发热盘，发热盘选用铝基板制成；
三、对发热盘表面进行预处理，使其光洁、平整；
四、制备第一玻璃粉涂料：
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 10％，Al2O3 25％，B2O3 10％，CaO 50％，TiO2 2％，ZrO2 2％，K2O 1％，将上述组分在1250℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、功能混合物的配比：二氧化硅70％，氧化铁20％，氧化铜10％；
3、第一玻璃粉涂料调制：有机组分25％，玻璃粉70％，功能混合物5％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到黏度为20～30pa.s的涂料；
五、将加热底座的发热盘表面清洗干净，采用丝网印刷的方式，将第一玻璃粉涂料均匀涂布在发热盘表面；
六、将涂布有第一玻璃粉涂料的发热盘在150℃烘干，然后在650℃烧结10min，得到厚度约20～40μm的半透明涂层；
对所述半透明涂层进行测试，测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000171
七、制备第二玻璃粉涂料
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 60％，Al2O3 15％，B2O3 10％，MgO 5％，Li2O 4％，K2O 2％，P2O5 2％，TiO2 1％，ZrO2 1％；将上述组分在1550℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、金属粉：银粉90％，钯粉10％；D50<2μm；
3、焊接膏配制：有机组分12％，玻璃粉8％，金属粉80％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到膏状的封接材料；
八、在非金属壶体和加热底座的玻璃功能涂层连接之处涂布一层均匀的封接材料，然后将二者紧密贴合，在250℃烘干30min，然后在950℃烧结30min，即可；
对封接后壶体整体结构测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000181
九、对发热盘表面进行钝化处理，封接效果更佳。
实施例5
一、制作割底的非金属壶体，该非金属壶体为氧化铝陶瓷壶；
二、准备加热底座，加热底座的表面为发热盘，发热盘选用304不锈钢制成；
三、对发热盘表面进行预处理，使其光洁、平整；
四、制备第一玻璃粉涂料：
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 56％，P2O5 3％，Li2O 6％，CaO 0.5％，K2O2.5％，ZnO 28％，B2O3 4％，将上述组分在1450℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、功能混合物的配比：碳化硅60％，氧化钴20％，氧化铜20％；
3、第一玻璃粉涂料调制：有机组分35％，玻璃粉62％，功能混合物3％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到黏度为1～2pa.s的涂料；
五、将加热底座的发热盘表面清洗干净，采用喷涂的方式，将第一玻璃粉涂料均匀涂布在发热盘表面；
六、将涂布有第一玻璃粉涂料的发热盘在150℃烘干，然后在850℃烧结10min，得到厚度约20～40μm的半透明涂层；
对所述半透明涂层进行测试，测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000191
七、制备第二玻璃粉涂料
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为Al2O3 60％，B2O3 30％，Bi2O3 10％；将上述组分混合均匀，在1600℃熔融均匀，水淬，烘干，然后粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、金属粉：钨粉，D50＝2.5μm；
3、焊接膏配制：有机组分15％，玻璃粉10％，金属粉75％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到膏状的封接材料；
八、在非金属壶体和加热底座的玻璃功能涂层连接之处涂布一层均匀的封接材料，然后将二者紧密贴合，在250℃烘干30min，然后在1300℃，氢气气氛保护下，烧结10min，即可。
对封接后壶体整体结构测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000192
Figure BDA0002378564230000201
实施例6
一、制作割底的非金属壶体，该非金属壶体为氧化铝陶瓷壶；
二、准备加热底座，加热底座的表面为发热盘，发热盘选用304不锈钢制成；
三、对发热盘表面进行预处理，使其光洁、平整；
四、制备第一玻璃粉涂料：
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为SiO2 15％，Al2O319％，P2O5 3％，Li2O 6％，CaO0.5％，K2O 2.5％，ZnO 50％，B2O3 4％，将上述组分在1450℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、功能混合物的配比：碳化硅60％，氧化铁20％，氧化铜20％；
3、第一玻璃粉涂料调制：有机组分19％，玻璃粉80％，功能混合物1％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到黏度为1～2pa.s的涂料；
五、将加热底座的发热盘表面清洗干净，采用喷涂的方式，将第一玻璃粉涂料均匀涂布在发热盘表面；
六、将涂布有第一玻璃粉涂料的发热盘在150℃烘干，然后在850℃烧结10min，得到厚度约20～40μm的半透明涂层；
对所述半透明涂层进行测试，测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000202
七、制备第二玻璃粉涂料
1、玻璃粉的制备：玻璃粉的配比为Al2O3 60％，B2O3 30％，Bi2O3 10％；将上述组分混合均匀，在1600℃熔融均匀，水淬，烘干，然后粉碎得到D50＝2.5μm的粉末，即得到玻璃粉；
2、金属粉：钨粉90％，银粉10％，D50＝2.5μm；
3、焊接膏配制：有机组分15％，玻璃粉10％，金属粉75％，将上述组分充分搅拌，过三辊机分散均匀，得到膏状的封接材料；
八、在非金属壶体和加热底座的玻璃功能涂层连接之处涂布一层均匀的封接材料，然后将二者紧密贴合，在250℃烘干30min，然后在1300℃，氢气气氛保护下，烧结10min，即可。对封接后壶体整体结构测试结果如下：
Figure BDA0002378564230000211
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种烹饪用非金属加热装置，包括非金属壶体和加热底座，所述加热底座包括发热盘，其特征在于，所述非金属壶体为割底的壶体，所述发热盘的表面通过涂覆第一玻璃粉涂料形成有至少一层玻璃功能涂层，所述玻璃功能涂层与非金属壶体通过第二玻璃粉涂料成型为一体结构，以使非金属壶体和加热底座连接固定；
所述玻璃功能涂层将非金属壶体内的食物与发热盘相隔开。
2.如权利要求1所述的烹饪用非金属加热装置，其特征在于，所述非金属壶体包括侧壁而不设有底部，所述侧壁形成中空的壶体结构。
3.如权利要求1所述的烹饪用非金属加热装置，其特征在于，所述第二玻璃粉涂料为由0.5～20wt％玻璃粉、50～90wt％金属粉和5～30wt％有机组分制成的膏状物。
4.如权利要求3所述的烹饪用非金属加热装置，其特征在于，所述玻璃粉包括SiO2 5～60％，Al2O3 5～30％，B2O3 2～30％，CaO 0～15％，MgO 0～5％，Bi2O3 0～70％，ZnO 0～50％，Li2O 0～10％，P2O5 0～5％，TiO2 0～5％，ZrO2 0～5％；
所述金属粉为金粉、银粉、铜粉、钨粉、钯粉、铂粉中的一种或几种。
5.如权利要求4所述的烹饪用非金属加热装置，其特征在于，所述玻璃粉由下述方法制得：将玻璃粉的各组分按配方混合，在1250～1600℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎得到D50＝2.5μm的粉末。
6.如权利要求4所述的烹饪用非金属加热装置，其特征在于，所述金属粉的D50＜2μm。
7.如权利要求1所述的烹饪用非金属加热装置，其特征在于，所述第一玻璃粉涂料主要由50～90wt％玻璃粉以及10～50wt％有机组分组成；
所述玻璃粉包括17～100wt％的玻璃粉组分A和0～83wt％玻璃粉组分B，所述玻璃粉组分A包括SiO2、Al2O3、B2O3、CaO中的一种或多种。
8.如权利要求7所述的烹饪用非金属加热装置，其特征在于，所述玻璃粉组分A包括：SiO2 5～60％，Al2O3 5～60％，B2O3 2～10％，CaO 5～60％；
所述玻璃粉组分B包括：MgO 0～5％，P2O5 0～5％，TiO2 0～5％，ZrO2 0～5％，ZnO 0～50％，K2O 0～5％，Na2O 0～5％，Li2O 0～10％。
9.如权利要求7所述的烹饪用非金属加热装置，其特征在于，所述第一玻璃粉涂料主要由50～80wt％玻璃粉，10～40wt％有机组分以及0.5～10wt％功能混合物组成；
所述第一玻璃粉涂料能在发热盘表面形成具有远红外辐射功能的玻璃功能涂层。
10.如权利要求9所述的烹饪用非金属加热装置，其特征在于，所述功能混合物包括氧化物、碳化物、氮化物、稀土氧化物中的一种或多种；
所述玻璃功能涂层在9～50μm的红外辐射波段发射率>0.5。
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