CN115849889A - 陶瓷材料及其制备方法、加热组件和烹饪器具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了陶瓷材料及其制备方法、加热组件和烹饪器具,该陶瓷材料包括氧化铝、氧化硅、氧化锂和氧化镁,其中,氧化镁的含量大于氧化锂的含量,且氧化镁和氧化锂的质量比为1.3‑200:1。具有该组分的陶瓷材料,加工温度较低,可以大大降低能耗,抗热振性能和高温绝缘性明显提高,可以加热至300℃再浸入室温水中不发生开裂,应用于烹饪器具时,能够满足高温条件下膜发热体的安规要求,可满足3000V击穿电压的耐受要求。
Description
技术领域
本发明涉及烹饪器具技术领域,具体的,涉及陶瓷材料及其制备方法、加热组件和烹饪器具。
背景技术
陶瓷由于重量轻、结实耐用、不易老化等优点,在烹饪器具上已经广泛使用,但是陶瓷的导热系数较低造成其作为烹饪器具存在加热效率低下的问题。在陶瓷基体上生成电热膜,可大幅提升陶瓷对热源的热传递效率。然而目前常用的烹饪器具陶瓷,在高温下陶瓷基材的绝缘性能会下降,主要体现在耐高电压击穿性能丧失。因而,开发一种适用于烹饪器具的陶瓷材料及其膜加热器件,显得尤为关键。
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具有较好的抗热振性能或者高温绝缘性的陶瓷材料及其制备方法、加热组件和烹饪器具。
在本发明的一个方面,本发明提供了一种用于加热组件的陶瓷材料。根据本发明的实施例,该陶瓷材料包括氧化铝、氧化硅、氧化锂和氧化镁,其中,氧化镁的含量大于氧化锂的含量,且氧化镁和氧化锂的质量比为1.3-200:1。具有该组分的陶瓷材料,抗热振性能和高温绝缘性明显提高,可以加热至300℃以上再浸入室温水中不发生开裂,应用于烹饪器具时,能够满足膜发热体的安规要求(如GB 4706.1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求,其中关于二类电器的耐电压测试要求),可满足高温加热条件下3000V击穿电压的耐受要求。
根据本发明的实施例,基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分含量计,氧化镁的含量为2-20%,优选为5-15%;氧化锂的含量为0.1-1.5%,优选为0.1-1.0%。
根据本发明的实施例,该陶瓷材料满足以下条件的至少之一:所述陶瓷材料在300摄氏度下的击穿电压大于等于3kV;所述陶瓷材料的耐热振温度大于等于300摄氏度,优选大于等于350摄氏度;所述陶瓷材料的加工温度为1000-1100℃。
根据本发明的实施例,该陶瓷材料还包括氧化钙和氧化铁中的一种或两种,且满足以下条件的至少之一:基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分含量计,氧化钙的含量为0-5%,优选为0-3%;基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分含量计,氧化铁的质量为0-2%,优选为0-1%。
根据本发明的实施例,基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分比计,该陶瓷材料包括:20-50%的氧化铝,30-70%的氧化硅,0.1-1.5%的氧化锂,2-20%的氧化镁,0-2%的氧化铁,0-5%的氧化钙以及不超过5%的不可避免的杂质。具有该组分的陶瓷材料,加工温度较低,可以大大降低能耗,抗热振性能和高温绝缘性明显提高,可以加热至300℃以上再浸入室温水中不发生开裂,应用于烹饪器具时,能够满足膜发热体的安规要求(如GB4706.1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求,其中关于二类电器的耐电压测试要求),可满足3000V击穿电压的耐受要求。
根据本发明的实施例,基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分比计,该陶瓷材料包括:25-45%的氧化铝,40-60%的氧化硅,0.1-1.0%的氧化锂,5-15%的氧化镁,0-1%的氧化铁,0-3%的氧化钙,以及不超过5%的不可避免的杂质。
根据本发明的实施例,所述陶瓷材料中具有孔隙,且所述陶瓷材料的平衡吸水率为3-25%。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种制备前面所述的陶瓷材料的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:将原料混合物进行混炼,得到浆料对所述浆料进行成型处理,得到坯体;于1000-1100℃对所述坯体进行烧结,得到所述陶瓷材料。该方法步骤简单、方便,工艺成熟,加工温度低,能耗和成本较低,且制备得到的陶瓷材料具有较佳的抗热振性能和高温绝缘性。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种加热组件。根据本发明的实施例,该加热组件包括:陶瓷基材,所述陶瓷基材的至少一部分是由前面所述的陶瓷材料构成的;电热层,所述电热层设在所述陶瓷基体上。该加热组件具有较好的高温绝缘性和抗热振性能,高温加热条件下可以满足3000V击穿电压的耐受要求。
根据本发明的实施例,该加热组件满足以下条件的至少之一:所述陶瓷基材的厚度为3-20mm;所述电热层由整面电热膜构成或者由长条状的电热膜环形绕制而成;所述电热层的材料包括半导体材料、碳材料、导电高分子和导电陶瓷中的至少一种;所述电热层的发热功率为0.1-20w/cm2;还包括与所述电热层连接的电极和/或接线端子。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种烹饪器具。根据本发明的实施例,该烹饪器具包括前面所述的加热组件。该烹饪器具,具有较好的抗热振性能,在冷热冲击下不会发生开裂等不良,使用寿命较长,且高温条件下的绝缘性较佳,高温加热条件下可以满足3000V击穿电压的耐受要求。
附图说明
图1是本发明一个实施例的加热组件的部分剖面结构示意图。
图2是本发明一个实施例的加热组件的部分平面结构示意图。
图3是本发明另一个实施例的加热组件的部分平面结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明是基于发明人的以下发现和认识而完成的:
陶瓷材料上形成电热膜进行加热,既可以发挥陶瓷材料的优势又可以兼顾膜发热的优点,但目前在陶瓷材料上形成电热膜加热均是低温加热,在高温下陶瓷材料会降低绝缘性能,耐击穿性能较低,应用受到很多限制,因此,使得陶瓷材料上形成电热膜加热能够实现高温加热具有重要意义。对此,发明人经过研究发现,通过控制陶瓷材料中氧化锂和氧化镁的含量配合关系,能够使得形成有电热膜的陶瓷材料在高温加热下,提升耐击穿性能,从而实现较好的高温加热效果。
有鉴于此,在本发明的一个方面,本发明提供了一种用于加热组件的陶瓷材料。根据本发明的实施例,该陶瓷材料包括:氧化铝、氧化硅、氧化锂和氧化镁,其中,氧化镁的含量大于氧化锂的含量,且氧化镁和氧化锂的质量比为1.3-200:1。具有该组分的陶瓷材料,抗热振性能和高温绝缘性明显提高,可以加热至300℃以上再浸入室温水中不发生开裂,应用于烹饪器具时,能够满足膜发热体的安规要求(如GB 4706.1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求,其中关于二类电器的耐电压测试要求),可满足高温加热条件下3000V击穿电压的耐受要求。
根据本发明的实施例,该陶瓷材料中,氧化锂和氧化镁的主要作用为提升陶瓷材料高温绝缘性和抗热振性,具体的,氧化锂可以缩短键长,降低陶瓷材料的膨胀系数,而氧化镁则可以促进陶瓷分相形成抗热振网状结构,进而氧化锂与氧化镁可以有效提升陶瓷材料的抗热振性能和高温绝缘性。但经过试验验证,氧化锂加入过多会使得陶瓷材料的高温绝缘性大幅下降,因为Li原子会在高温下移动,造成导电;但同时,单纯的只加入氧化镁,陶瓷材料的抗热振性提升有限,且氧化镁加入过多亦会造成陶瓷材料的吸水率过高。因此,在本发明的陶瓷材料中,同时加入氧化镁和氧化锂,且氧化镁和氧化锂的质量比为氧化镁:氧化锂=1.3-200:1(具体如1.3:1、5:1、10:1、20:1、50:1、80:1、100:1、120:1、150:1、180:1、200:1等),两者配合使用,陶瓷材料可以兼具较好的抗热振性能和高温绝缘性能。
根据本发明的实施例,该陶瓷材料中加入氧化镁后会产生相应的微观分相,该微观分相中具有孔隙,具体可以具有贯通孔隙。由此,可以提升陶瓷材料的抗热振性能。
根据本发明的实施例,基于陶瓷材料的总质量,按照质量百分含量计,氧化镁的含量可以为2-20%,具体可以为5-15%,更具体可以为2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%等;氧化锂的含量可以为0.1-1.5%,具体可以为0.1-1.0%,更具体可以为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%等。在该含量范围内,两者的配合作用更佳,陶瓷材料的高温绝缘性和抗热振性更好。
根据本发明的实施例,该陶瓷材料还可以包括氧化钙和氧化铁中的一种或两种。根据本发明的一些具体实施例,基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分含量计,氧化钙的含量可以为0-5%,具体可以为0-3%,更具体可以为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%等;氧化铁的质量可以为0-2%,具体可以为0-1%,更具体可以为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%等。由此,可以进一步提升陶瓷材料的耐击穿性能以及耐热振温度,同时,氧化铁可以提升陶瓷材料的着色性能,而氧化钙还可以提高陶瓷材料的光泽度;且氧化铁和氧化钙还可以破坏陶瓷材料中主体化学键的规整性,从而使得陶瓷材料的加工温度降低;该陶瓷材料中氧化镁的含量较高,会在一定程度上提高陶瓷材料的熔融温度,导致加工温度的升高,而加入氧化铁、氧化钙之后还能够降低陶瓷材料的加工温度,可以弥补氧化镁含量过高而导致加工温度升高的缺陷。
根据本发明的实施例,基于陶瓷材料的总质量,按照质量百分比计,该陶瓷材料包括:20-50%的氧化铝,30-70%的氧化硅,0.1-1.5%的氧化锂,2-20%的氧化镁,0-2%的氧化铁,0-5%的氧化钙,以及不超过5%的不可避免的杂质。具有该组分的陶瓷材料,加工温度较低,可以大大降低能耗,抗热振性能和高温绝缘性明显提高,可以加热至300℃以上再浸入室温水中不发生开裂,应用于烹饪器具时,能够满足膜发热体的安规要求(如GB4706.1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求,其中关于二类电器的耐电压测试要求),可满足3000V击穿电压的耐受要求。可以理解,该陶瓷材料中可以含有不可避免的杂质,如其他氧化物等,基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分比计,不可避免的杂质的总质量百分含量不超过5%,其对陶瓷材料的性能没有不利影响。
具体的,该陶瓷材料中,氧化铝和氧化硅可以提供陶瓷的基本结构,氧化锂、氧化镁、氧化铁和氧化钙可以破坏氧化硅与氧化铝的化学键的规整性,即使得部分Si-O、Al-O键替换为Li-O、Mg-O、Fe-O或Ca-O键,从而使得陶瓷材料的加工温度降低,同时氧化锂可以缩短键长,降低陶瓷材料的膨胀系数,而氧化镁则可以促进陶瓷分相形成抗热振网状结构,进而氧化锂与氧化镁可以有效提升陶瓷材料的抗热振性能;而氧化铁还具有较好的着色效果,氧化钙可以提升陶瓷材料的光泽度。
一些具体实施例中,基于陶瓷材料的总质量,按照质量百分比计,该陶瓷材料包括:25-45%的氧化铝,40-60%的氧化硅,0.1-1.0%的氧化锂,5-15%的氧化镁,0-1%的氧化铁,0-3%的氧化钙,以及不超过5%的不可避免的杂质。
具体的,该陶瓷材料中,氧化铝的具体含量具体可以为20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%等;氧化硅的含量具体可以为30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%等;氧化锂的含量具体可以为0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%等;氧化镁的含量具体可以为2%、5%、8%、10%、12%、15%、18%、20%等;氧化铁的含量具体可以为0%、0.2%、0.5%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%、1.8%、2%等;氧化钙的含量具体可以为0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5%等。各组分在上述含量范围内,该陶瓷材料可以具有较低的加工温度,较好的高温绝缘性和较佳的抗热振性能。
根据本发明的实施例,陶瓷材料的平衡吸水率为3-25%,具体如3%、5%、10%、15%、20%、25%等。由此,通过调配陶瓷材料的配方并配合控制陶瓷材料的吸水率在上述范围,达到了在高温下良好的抗热振性能,同时该陶瓷材料用于加热组件的基材时,高温绝缘性满足了膜发热体的安规需求,具体高温条件下可满足3000V击穿电压的耐受要求。
根据本发明的实施例,具有上述成分和配比的本发明的陶瓷材料,具有较好的抗热振性能和高温绝缘性,具体的,该陶瓷材料满足以下条件的至少之一:所述陶瓷材料在300摄氏度下的击穿电压大于等于3kV;所述陶瓷材料的耐热振温度大于等于300摄氏度(即陶瓷材料加热至300℃以上后置于室温的水中不会开裂)。由此,可以很好的满足高温加热的使用要求,可以作为烹饪器具的加热组件使用。根据本发明的一些具体实施例,陶瓷材料的耐热振温度大于等于350摄氏度;进一步的,根据本发明的另一些具体实施例,陶瓷材料的耐热振温度大于等于400摄氏度。由此,可以更好的满足高温加热的使用要求。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种制备前面所述的陶瓷材料的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:将原料混合物进行混炼,得到浆料;对浆料进行成型处理,得到坯体;于1000-1100℃对坯体进行烧结,得到陶瓷材料。该方法步骤简单、方便,工艺成熟,加工温度低,能耗和成本较低,且制备得到的陶瓷材料具有较佳的抗热振性能和高温绝缘性。
具体的,用于制备陶瓷材料的原料没有特别限制,只要可以使得得到的陶瓷材料的组分在前文描述的范围内即可,一些具体实施例中,可以采用纯氧化物作为原料,另一些具体实施例中,可以采用含有陶瓷材料中相应的氧化物的矿石作为原料。
具体的,上述混炼、成型处理和烧结的具体步骤等均可以参照常规技术进行,本发明中不作限制要求。一些具体实施例中,可以将矿石原料按照比例混合物,将得到的原料混合物和水混合,得到浆料,然后利用模具将浆料成型处理,得到坯体,经过表干后,将坯体置于高温炉中进行烧结。
根据本发明实施例的该方法,可以在较低的烧结温度条件下得到抗热振性能和高温绝缘性较好的的陶瓷材料,且步骤简单,操作方便,成本较低。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种加热组件。根据本发明的实施例,参照图1,该加热组件包括:陶瓷基材10,陶瓷基材10的至少一部分是由前面所述的陶瓷材料构成的;电热层20,电热层20设在陶瓷基材10上。该加热组件具有较好的高温绝缘性和抗热振性能,高温加热条件下(如大于等于300摄氏度条件下)可以满足3000V击穿电压的耐受要求,可以作为烹饪器具中的加热组件使用。
根据本发明的实施例,陶瓷基材可以全部由前面所述的陶瓷材构成,也可以仅部分由前面所述的陶瓷材料构成,具体可以根据实际使用需要进行选择和调整,本发明对此不作特殊限制。
根据本发明的实施例,陶瓷基材的具体形状和结构没有限制要求,可以根据实际使用需要进行选择,以该加热组件用于烹饪器具为例,则可以根据烹饪器具的具体种类进行选择和调整,例如若烹饪器具为炒锅,则陶瓷基材可以近似半球形等,或者,若烹饪器具为煎烤盘,则陶瓷基材可以底面基本为平面,且具有侧壁的盘状物,本发明对此不作限制要求。一些具体实施例中,陶瓷基材的厚度可以为3-20mm,具体如3mm、5mm、8mm、10mm、2mm、15mm、8mm、20mm等。由此,可以具有良好的热传导能力与力学性能。
根据本发明的实施例,参照图2,电热层可以具有整体性的面发热效果,以获得更加均匀的加热效果,一些具体实施例中,电热层21由整面电热膜构成;另一些具体实施例中,电热层21可以由长条状的电热膜环形绕制而成。由此,可以实现较好的面发热效果,提高烹饪效果。
根据本发明的实施例,参照图2和图3,加热组件还可以包括与电热层21电连接的电极22和/或接线端子23。具体的,可以直接在电热层上设置接线端子,也可以先在电热层上设置电极,然后再在电极上设置接线端子。一些具体实施例中,参照图2,电热层21为整层发热膜时,可以在整层发热膜上先设置电极22,然后再在电极22上设置接线端子23。电热层上同时存在连接电热层的电极以及接出电极的接线端子,在通电后位于电极或接线端子之间的电热层可以有效实现整体性的面发热效果。另一些具体实施例中,参照图3,电热层21由长条状的电热膜环形绕制而成,此时可以直接在电热层21上设置接线端子23。由此,结合电热层的形状,直接设置接线端子即可实现较好的面发热效果,结构更加简单。
根据本发明的实施例,电热层的材料可以包括半导体材料、碳材料、导电高分子和导电陶瓷中的至少一种。具体的,可以根据实际加热需要选择具有适宜导电率的耐高温材料制成,以保证可在500℃以下长期使用。
根据本发明的实施例,电热层的发热功率可以为0.1-20w/cm2,具体可以为0.1w/cm2、0.5w/cm2、1w/cm2、2w/cm2、5w/cm2、8w/cm2、10w/cm2、12w/cm2、15w/cm2、18w/cm2、20w/cm2等。在该发热功率范围内,可以适用于多种烹饪设备,并实现较好的烹饪效果。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种烹饪器具。根据本发明的实施例,该烹饪器具包括前面所述的加热组件。该烹饪器具,具有较好的抗热振性能,在冷热冲击下不会发生开裂等不良,使用寿命较长,且高温条件下的绝缘性较佳,可以满足3000V击穿电压的耐受要求。
根据本发明的实施例,该烹饪器具的具体种类没有特别限制,可以为任何可以采用陶瓷材料的烹饪器具。一些具体实施例中,所述烹饪器具可以包括炒锅、平底锅、砂锅、汤锅、电热锅和煎烤盘中的至少一种。可以理解,该烹饪器具的具体形状和结构可以根据烹饪器具的具体种类相应调节,且陶瓷基材可以构成烹饪器具的本体,即烹饪器具可以包括本体以及设置在本体上的电热层,根据需要还可以设置有与电热层电连接的电极和/或接线端子;具体以炒锅为例,加热组件中的陶瓷基材可以构成炒锅的锅体,或者说炒锅包括陶瓷基材、设在陶瓷基材上的电热层,以及根据需要可以选择性设置的与电热层电连接的电极和/或接线端子。另外,可以理解,且除了前面所述的加热组件之外,该烹饪器具还可以包括常规烹饪器具所必要的结构和部件,以炒锅为例,其还可以包括手柄、锅盖等,在此不再一一赘述。
下面详细描述本发明的具体实施例。
实施例1
按照表1所示的配方,制备陶瓷材料,具体如下:
将矿石原料按照比例进行混合得到原料混合物,并将得到的原料混合物和水混合,得到浆料,然后利用模具将浆料成型处理,得到坯体,经过表干后,将坯体置于高温炉中于1000-1100℃下进行烧结,得到陶瓷材料。
实施例2-7
同实施例1,差别在于配方,如表1所示。
对比例1-2
同实施例1,差别在于配方,如表1所示,且制备陶瓷材料过程中的加工温度为1300-1400℃。
性能检测:
300℃时击穿电压:按照GB 4706.1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求,以及GB/T 17627-2019低压电气设备的高电压试验技术定义、试验和程序要求、试验设备中所规定的二类电器的耐电压测试要求,使用绝缘耐压测试仪对实施例1-7和对比例1-2中制备得到的陶瓷材料样品(100mm×100mm×3mm)进行测试。具体的,对加热至工作温度300℃的陶瓷材料一面施加一定交流电压,频率50Hz,在陶瓷材料另一面检测泄露电流,泄露电流小于100mA,即为满足该电压下的击穿,泄露电流不小于100mA的最小电压,即为陶瓷材料的击穿电压。
冷热冲击温度:将陶瓷材料样品(100mm×100mm×3mm)加热至一定温度,然后浸入冰水混合物中,观察陶瓷材料样品是否开裂,记录陶瓷材料样品不会发生开裂的最高温度,作为冷热冲击温度。
平衡吸水率:取陶瓷试样(面积为10cm2),将试样放在110℃±5℃的烘箱中干燥至恒定重量G(即每隔12h的两次连续重量之差小于0.1%)后再冷却至室温,然后将内胆试样放在加热器中加热(使试样互不接触,在整个试验过程中应保持水面高于试样5cm)将水加热至沸腾并保持煮沸2h,然后切断热源,使试样完全浸泡在水中冷却4h±15mim至室温状态,取出试样垂直无水滴后测量重量G1。
形貌观察:形貌采用SEM电镜观察。
表1
由上表数据可以看出,本发明的陶瓷材料具有较好的抗热振性能和高温绝缘性,适用于制备烹饪设备,能够很好地满足烹饪设备的使用要求,具体的,实施例1-7中,陶瓷材料的各组分含量合适,氧化镁和氧化锂的质量比也均在1.3:1至200:1的范围内,陶瓷材料样品的平衡吸水率也相对较高,该实施例1-7的陶瓷材料样品在300℃时的击穿电压均大于等于3000V,且冷热冲击温度也均高于300℃;而对比例1中,陶瓷材料中的氧化锂含量过高,导致样品耐击穿电压较低,不满足使用要求;而对比例2中,陶瓷材料中添加了氧化镁,但不含有氧化锂,此时,陶瓷材料的抗热振性能不足,冷热冲击温度仅为250℃,不满足使用要求。
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 (11)
1.一种用于加热组件的陶瓷材料,其特征在于,包括氧化铝、氧化硅、氧化锂和氧化镁,其中,氧化镁的含量大于氧化锂的含量,且氧化镁和氧化锂的质量比为1.3-200:1。
2.根据权利要求1所述的陶瓷材料,其特征在于,基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分含量计,氧化镁的含量为2-20%,优选为5-15%;氧化锂的含量为0.1-1.5%,优选为0.1-1.0%。
3.根据权利要求1所述的陶瓷材料,其特征在于,满足以下条件的至少之一:
所述陶瓷材料在300摄氏度下的击穿电压大于等于3kV;
所述陶瓷材料的耐热振温度大于等于300摄氏度,优选大于等于350摄氏度;
所述陶瓷材料的加工温度为1000-1100℃。
4.根据权利要求1所述的陶瓷材料,其特征在于,还包括氧化钙和氧化铁中的一种或两种,且满足以下条件的至少之一:
基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分含量计,氧化钙的含量为0-5%,优选为0-3%;
基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分含量计,氧化铁的质量为0-2%,优选为0-1%。
5.根据权利要求1所述的陶瓷材料,其特征在于,基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分比计,包括:
20-50%的氧化铝,
30-70%的氧化硅,
0.1-1.5%的氧化锂,
2-20%的氧化镁,
0-2%的氧化铁,
0-5%的氧化钙,以及
不超过5%的不可避免的杂质。
6.根据权利要求5所述的陶瓷材料,其特征在于,基于所述陶瓷材料的总质量,按照质量百分比计,包括:
25-45%的氧化铝,
40-60%的氧化硅,
0.1-1.0%的氧化锂,
5-15%的氧化镁,
0-1%的氧化铁,
0-3%的氧化钙,以及
不超过5%的不可避免的杂质。
7.根据权利要求1所述的陶瓷材料,其特征在于,所述陶瓷材料中具有孔隙,且所述陶瓷材料的平衡吸水率为3-25%。
8.一种制备权利要求1-7中任一项所述的陶瓷材料的方法,其特征在于,包括:
将原料混合物进行混炼,得到浆料;
对所述浆料进行成型处理,得到坯体;
于1000-1100℃对所述坯体进行烧结,得到所述陶瓷材料。
9.一种加热组件,其特征在于,包括:
陶瓷基材,所述陶瓷基材的至少一部分是由权利要求1-7中任一项所述的陶瓷材料构成的;
电热层,所述电热层设在所述陶瓷基体上。
10.根据权利要求9所述的加热组件,其特征在于,满足以下条件的至少之一:
所述陶瓷基材的厚度为3-20mm;
所述电热层由整面电热膜构成或者由长条状的电热膜环形绕制而成;
所述电热层的材料包括半导体材料、碳材料、导电高分子和导电陶瓷中的至少一种;
所述电热层的发热功率为0.1-20w/cm2;
还包括与所述电热层连接的电极和/或接线端子。
11.一种烹饪器具,其特征在于,包括权利要求9或10所述的加热组件。
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