CN115868806A - 发热体组件及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了发热体组件及其制备方法和应用。其中，该发热体组件包括第一无机层、过渡层和加热层，所述过渡层设在所述第一无机层的至少一部分表面上；所述加热层设在所述过渡层的至少一部分表面上；其中，所述过渡层和所述加热层中均具有无机氧化物，且在所述发热体组件的至少一部分区域的单位面积截面中，所述加热层中无机氧化物的总含量小于所述过渡层中无机氧化物的总含量。该发热体组件不仅在使用过程中热应力小，抗碎裂能力更强，安全性高，而且加热层与第一无机层的结合力也较强，耐用性好，可以广泛应用于可加热锅具、烹饪器具的内胆或电热壶等产品中。

Description

发热体组件及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生活电器领域，具体而言，涉及发热体组件及其制备方法和应用。

背景技术

烹饪器皿中应用到很多陶瓷、玻璃等无机材料，比如电炖锅中的陶瓷内胆、玻璃养生壶水壶采用玻璃材料内胆、电磁炉等用到的微晶锅、陶瓷锅等等。玻璃陶瓷等材料具有非常好的耐化学稳定性，健康环保材质。但是这些无机材料也有很多的缺陷，比如传热效率低，韧性差易碎等问题。因此，用于烹饪器皿的玻璃陶瓷等材料仍有待进一步改进。

发明内容

本发明主要是基于以下问题提出的：

针对玻璃加热器皿，现有常规的应用方案主要为采用发热管、发热盘等发热组件，玻璃器皿与发热盘发热管接触传热，该方案的特点为整体组件简单，但是存在较大的问题，如接触面积小，难以紧密接触，传热效率太低，应用于水壶等1L水加热时间超过15min，有相关的厂商针对热效率在该技术上进行改进，但是收益较小。进一步的，有厂家采用厚膜加热等方案，在玻璃板上印刷厚膜电路进行加热，该方案热效率高，加热均匀，但是对玻璃要求较高，如要采用耐温的石英玻璃等，并且也存在安规的问题，玻璃碎裂的情况下电流大，对消费者安全构成极大的隐患，类似方案也有印刷氧化锡、热喷涂发热丝等。近期有厂家采用印刷或者热转印金属导磁膜位于玻璃板外侧，通过电磁加热的方式进行加热，该方案金属膜发热效率高，无安规问题，但也存在玻璃器皿的加热过程应力大，玻璃热阻大，传热效率低，应力大易出现玻璃破裂等问题。

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发热体组件及其制备方法和应用，以提高烹饪器具等产品的传热效率、抗碎裂能力、安全性和耐用性。

根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种发热体组件。根据本发明的实施例，该发热体组件包括：第一无机层、过渡层和加热层，所述过渡层设在所述第一无机层的至少一部分表面上；所述加热层设在所述过渡层的至少一部分表面上；其中，所述过渡层和所述加热层中均具有无机氧化物，且在所述发热体组件的至少一部分区域的单位面积截面中，所述加热层中无机氧化物的总含量小于所述过渡层中无机氧化物的总含量。

发明人发现，通过在加热层中形成含量较少的无机氧化物，可以促进加热层的加热效率，保证较高的加热功率；而通过在过渡层中形成更多的无机氧化物，一方面可以提高加热层与第一无机层之间的热阻，降低热量向第一无机层传递的速度，减少第一无机层因热量集中而造成的内应力，从而降低无机层破裂的风险；另一方面，过渡层和加热层中的无机氧化物均可以由无机釉料提供，二者中的无机釉料经烧结后可以形成玻璃相并互渗粘结，从而可以显著提高过渡层与加热层的结合力，进而提高加热层与第一无机层的结合力，尤其是当第一无机层为玻璃层，且无机釉料中包括硅氧化合物时，还能进一步提高过渡层与第一无机层和加热层之间的结合强度。由此，相对于现有技术，本发明上述实施例的发热体组件不仅在使用过程中热应力小，抗碎裂能力更强，安全性高，而且加热层与第一无机层的结合力也较强，耐用性好，可以广泛应用于可加热锅具、烹饪器具的内胆或电热壶等产品中。

另外，根据本发明上述实施例的发热体组件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，发热体组件进一步包括：第二无机层，所述第二无机层与所述第一无机层相连，且所述过渡层和所述加热层夹设在所述第一无机层和第二无机层之间。

在本发明的一些实施例中，所述加热层的一面通过所述过渡层与所述第一无机层相连，所述加热层的另一面与所述第二无机层相连；或者，所述加热层的另一面与所述第二无机层之间形成有空气夹层。

在本发明的一些实施例中，发热体组件满足以下条件中的至少之一：所述过渡层和所述加热层中均具有金属材料，且在所述发热体组件的至少一部分区域上，所述加热层中的金属材料的含量大于所述过渡层中的金属材料的含量；所述过渡层中的无机氧化物和所述加热层中的无机氧化物均构成有玻璃相，所述过渡层与所述加热层之间通过所述玻璃相连接。

在本发明的一些实施例中，发热体组件满足以下条件中的至少之一：所述加热层中包括金属材料，所述加热层中的金属材料形成有金属网状结构，所述加热层中的无机氧化物填充于所述金属网状结构的空隙中；所述过渡层中包括金属材料，所述过渡层中的无机氧化物形成无机氧化物基体，所述过渡层中的金属材料填充于所述无机氧化物基体中；所述加热层中的金属材料包括可感磁金属材料；所述加热层和所述过渡层中的所述无机氧化物分别独立地包括选自氧化硅、氧化铝和氧化铋中的至少之一；所述加热层和所述过渡层中均包括金属材料，至少一部分所述过渡层中的金属材料种类和所述加热层中的金属材料种类相同，至少一部分所述过渡层中的无机氧化物构成的玻璃相与所述加热层中的无机氧化物构成的玻璃相相同。

在本发明的一些实施例中，所述过渡层中的金属材料呈分散分布，所述加热层中的金属材料呈密集分布。

在本发明的一些实施例中，所述加热层中具有金属材料，所述加热层和所述过渡层之间的界面为凹凸界面，所述加热层中的金属材料嵌入到所述过渡层中，所述过渡层中的无机氧化物嵌入到所述加热层中。

在本发明的一些实施例中，所述第二无机层的厚度大于等于所述第一无机层的厚度。

在本发明的一些实施例中，所述过渡层两侧分别与所述第一无机层和所述加热层烧结固化相连。

在本发明的一些实施例中，所述过渡层和所述发热层在所述第一无机层上同时烧结固化形成。

在本发明的一些实施例中，所述第一无机层和所述第二无机层分别独立地为玻璃层、微晶玻璃板或陶瓷层。

在本发明的一些实施例中，所述过渡层为包括无机氧化物和金属材料复合层，所述加热层为金属层。

在本发明的一些实施例中，所述过渡层中的无机氧化物的熔融温度不大于800℃。

在本发明的一些实施例中，所述过渡层与所述第一无机层的接触面积不低于所述第一无机层面积的50％。

在本发明的一些实施例中，所述加热层与所述第二无机层接触且接触面积为所述第二无机层面积的50～95％。

在本发明的一些实施例中，满足以下条件中的至少之一：所述加热层在所述过渡层上的正投影位于所述过渡层的内部；所述过渡层的厚度小于所述加热层的厚度；所述第一无机层和所述第二无机层相对布置。

在本发明的一些实施例中，所述过渡层和所述加热层的厚度分别独立地为0.1～25μm。

在本发明的一些实施例中，满足以下条件中的至少之一：所述过渡层的厚度为0.1～5μm；所述加热层的厚度为10～25μm；所述第一无机层和所述第二无机层之间的总厚度不大于50μm。

根据本发明的第二个方面，本发明提出了一种可加热器皿。根据本发明的实施例，该可加热器皿包括上述发热体组件。相对于现有技术，该可加热器皿在加热过程中的热应力小，不易发生碎裂，具有安全性高、热稳定性好，使用寿命更长的特点。

在本发明的一些实施例中，满足以下条件中的至少之一：所述发热体组件设在所述可加热器皿底部；所述可加热器皿包括密封相连的侧壁和底壁，所述底壁的至少一部分为所述发热体组件；所述可加热器皿的材质为玻璃、微晶玻璃或陶瓷；所述第一无机层作为所述发热体组件的上表面，所述第二无机层作为所述发热体组件的下表面。

在本发明的一些实施例中，所述可加热器皿的侧壁和底壁熔融焊接相连。

根据本发明的第三个方面，本发明提出了一种电器。根据本发明的实施例，该电器包括上述可加热器皿。相对于现有技术，该电器具有安全隐患更小、使用寿命更长的优点，更有利于提升客户满意度。

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发热体组件的结构示意图。

图2是根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图。

图3是根据本发明再一个实施例的发热体组件的结构示意图。

图4是根据本发明再一个实施例的发热体组件中银膜与高铝玻璃形成的银白色外观产品图。

图5是根据本发明一个实施例的制备发热体组件的方法流程图。

图6是根据本发明一个实施例的具有发热体组件的壶身结构示意图。

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“厚度”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”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，“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。

根据本发明的第一个方面，本发明提出了一种发热体组件100。根据本发明的实施例，参考图1所示，该发热体组件100包括：第一无机层10、过渡层30和加热层40，过渡层30设在第一无机层10的至少一部分表面上；加热层40设在过渡层30的至少一部分表面上；其中，过渡层30和加热层40中均具有无机氧化物，且在发热体组件100的至少一部分区域的单位面积截面中，加热层40中无机氧化物的总含量小于过渡层30中无机氧化物的总含量。相对于现有技术，该发热体组件不仅在使用过程中热应力小，抗碎裂能力更强，安全性高，同时加热层与第一无机层的结合力也较强，耐用性好，可以广泛应用于可加热锅具、烹饪器具的内胆或电热壶等产品中。

下面参考图1～4对本发明上述实施例的发热体组件进行详描述。

根据本发明的实施例，发明人发现，通过在加热层中形成含量较少的无机氧化物，可以促进加热层的加热效率，保证较高的加热功率；而通过在过渡层中形成更多的无机氧化物，一方面可以提高加热层与第一无机层之间的热阻，降低热量向第一无机层传递的速度，减少第一无机层因热量集中而造成的内应力，从而降低第一无机层破裂的风险；另一方面，过渡层和加热层中的无机氧化物均可以由无机釉料(用于过渡层和加热层中的无机釉料可以分别独立地包括一种或多种无机氧化物，例如可以为分别独立地包括选自氧化硅、氧化铝、氧化铋、氧化镁、氧化钾、氧化钛、氧化硼、氧化锂、氧化锌、氧化钙等中的一种或多种)提供，二者中的无机釉料经烧结后可以形成玻璃相并互渗粘结，从而能够显著提高过渡层与加热层的结合力，进而提高加热层与第一无机层的结合力，尤其是当第一无机层为玻璃层，且无机釉料中包括硅氧化合物时，还能进一步提高过渡层与第一无机层和加热层之间的结合强度。由此，可以进一步提高产品的安全性和使用寿命。

根据本发明的实施例，参考图2和图3理解，发热体组件可以进一步包括：第二无机层20，第二无机层20与第一无机层10相连，且过渡层30和加热层40夹设在第一无机层10和第二无机层20之间，其中，第一无机层10和第二无机层20可以通过熔融焊接等方式相连。由此，既可以避免加热层暴露于空气环境中，还可以避免加热层与待加热物品直接接触，更有利于提高产品的安全性和使用寿命，进一步地，还可以利用其中一层无机层起到一定的隔热效果。例如，当将发热体组件用于锅具(内胆)或电热壶等产品时，可以使第一无机层与待加热食品或水接触，并利用第二无机层起到一定的隔热效果，由此既可以保证食品或水的清洁度，还可以降低发热体组件的整体温度并提高热效率。

根据本发明的一个具体实施例，参考图2所示，加热层40的一侧经过渡层30与第一无机层10相连，加热层40的另一侧可以直接与第二无机层20相连，发明人发现，通过采用该设置可以确保加热层与第二无机层之间具有较大的接触面积，避免第一无机层和第二无机层之间存在过多的空气，由此可以避免在焊接过程或使用过程中发热体组件结构形成较多的内应力，以及随之产生的产品安全性变差和产品使用寿命变短的问题。

根据本发明的再一个具体实施例，参考图3所示，加热层40的一侧经过渡层30与第一无机层10相连，加热层40的另一侧与第二无机层20之间可以形成有空气夹层50，发明人发现，当加热层与第二无机层之间形成有空气夹层时，可以降低加热层与第二无机层之间的热量传递，促进热量向第一无机层传递，由此，当第一无机层与待加热的食物或水等接触时，可以使更多的热量向待加热的食物或水传递，更有利于提升发热过程中的能源利用率。

根据本发明的又一个具体实施例，过渡层30和加热层40中可以均具有金属材料，且在发热体组件的至少一部分区域上，加热层40中的金属材料的含量可以大于过渡层30中的金属材料的含量，优选使单位面积的发热层横截面的金属材料含量大于单位面积的过渡层横截面的金属材料含量，同时使单位面积的发热层纵切面的金属材料含量大于单位面积的过渡层纵切面的金属材料含量。发明人发现，加热层中的金属材料主要用于在加热过程中产生涡流进而产生热量，保证加热层的发热效果和传热效率，而通过在过渡层中也形成金属材料并控制过渡层中金属材料的含量(分散密度)小于加热层中金属材料的含量(分散密度)，一方面可以提高加热层与第一无机层之间的热阻，减少无机层热量集中而造成的内应力，降低无机层破裂的风险；另一方面还可以使过渡层中产生一定的热量传导，降低过渡层中的内应力以及过渡层与加热层的界面之间因热量堆积而造成的内应力，提高过渡层与第一无机层之间的结合力以及加热层与过渡层之间的结合力；此外，还可以提高热量传递的均匀性，保证加热过程中待加热的食物或水等受热均匀。再者，当加热层40和过渡层30中均具有金属材料时，可以使过渡层30中的金属材料呈分散分布，使加热层40中的金属材料呈密集分布，即在任意方向上使加热层中金属材料的分散密度均大于过渡层中金属材料的分散密度，由此既可以进一步降低第一无机层破裂的风险，还能降低过渡层中的内应力以及过渡层与加热层的界面之间因热量堆积而造成的内应力，达到提高过渡层与第一无机层和加热层之间的结合力及提高热量传递的均匀性的效果。

根据本发明的又一个具体实施例，加热层中的金属材料可以包括可感磁金属材料，例如可以为选自银、铜或铝等中的一种或多种，由此可以对加热体组件进行电磁加热，在交变磁场环境中，利用银等可感磁金属产生涡流进而产生热量，产生的热量绝大部分通过第一无机层传递给食物及水，第二无机层可实现隔热。进一步地，当加热层30和过渡层40中均具有金属材料时，过渡层30和加热层40中使用的金属材料的种类可以相同，也可以不同，优选使过渡层30和加热层40中使用同种金属材料，由此不仅可以进一步提高加热层与过渡层之间热量传递的均匀性，避免因不同金属导热性差异较大而增加过渡层与加热层之间的界面内应力，还可以通过烧结工艺提高过渡层与加热层之间的结合力，由此可以进一步有利于提高产品的传热效果、抗裂性能、安全性及使用寿命。

根据本发明的又一个具体实施例，过渡层30中的无机氧化物和加热层40中的无机氧化物可以均构成有玻璃相，并使过渡层30与加热层40之间通过玻璃相连接，其中，过渡层中的无机氧化物和加热层中的无机氧化物可以分别独立地由无机釉料提供，过渡层中的玻璃相由用于过渡层的无机釉料经烧结形成，加热层中的玻璃相由用于加热层的无机釉料经烧结形成。发明人发现，可以利用玻璃相连接来提高过渡层和加热层之间的结合力，由此当第一无机层为玻璃层时，还能进一步提高过渡层与第一无机层及加热层之间的结合强度，具体地可以采用能形成玻璃相的氧化硅等无机釉料结合烧结工艺来形成玻璃相；进一步地，过渡层30和加热层40中的无机氧化物构成的玻璃相可以相同也可以不同，即过渡层30和加热层40中使用的无机釉料的种类可以相同也可以不同，优选采用同种组成及配比的无机釉料，由此既可以使过渡层和加热层中形成有相同的玻璃相，二者中相同的玻璃相在烧结过程中更有利于连接成一体网络结构，而且在烧结过程中二者中的玻璃相还有利于互渗粘结，从而更有利于提高过渡层和加热层之间的结合强度。优选地，过渡层30和加热层40中的无机氧化物或使用的无机釉料可以分别独立地包括选自氧化硅、氧化铝和氧化铋中一种或多种，也可以分别独立地进一步包括选自氧化钾、氧化钛、氧化硼、氧化锂、氧化锌、氧化钙、氧化镁、氧化铁等中的一种或多种，例如二者中的无机氧化物或使用的无机釉料的主要成分可以均为氧化硅、氧化铝和氧化铋，其中采用氧化硅可以形成连续的硅氧网络结构，采用氧化铝可以提高硅氧网络结构的强度，而采用氧化铋可以降低玻璃相的软化温度，降低无机层在高温下软化变形或受冷热冲击开裂的风险，由此更有利于提高产品的安全性和使用寿命。

根据本发明的又一个具体实施例，加热层40中是包括金属材料的，加热层40中的金属材料可以形成金属网状结构，加热层40中的无机氧化物填充于该金属网状结构的空隙中，而过渡层30中也可以包括金属材料，且过渡层30中的氧化硅等无机氧化物可以形成无机氧化物基体，过渡层中的金属材料分布于无机氧化物基体中。过渡层中的金属材料粉末是呈分散分布的，而加热层中的金属材料粉末则是呈密集分布的，相反地，过渡层中的无机氧化物是呈密集分布的，而加热层中的无机氧化物则是呈分散分布的，在烧结时加热层中的金属材料会形成网络结构，保证发热均匀性，此时无机氧化物均匀分散于该网状结构的空隙中并形成玻璃相；用于过渡层中的无机氧化物釉料如氧化硅等在烧结过程中则会形成连续的无机网络结构，此时金属材料粉末则分布于无机氧化物基体中，由此可以使过渡层和加热层均具有较好的稳定性和机械强度，在使用过程中不易发生变形或开裂。进一步地，加热层40中是具有金属材料的，加热层40和过渡层30之间的界面可以是凹凸界面，具体可以通过烧结形成，通过控制烧结温度等工艺条件可以使加热层40中的金属材料嵌入到过渡层中30，使过渡层30中的无机氧化物嵌入到加热层40中，形成互渗粘结的界面结构，由此不仅能够提高加热层与过渡层接触界面的致密性，提高加热效率，还能提高加热层热量向第一无机层传递的效率，降低热量在发热层与过渡层接触界面处产生热量集中的风险，同时，该凹凸界面的形成还能提高加热层和过渡层的连接强度，使过渡层与发热层能够牢固结合进而显著提高加热层与第一无机层之间的结合强度。

根据本发明的又一个具体实施例，第二无机层20的厚度可以大于等于第一无机层10的厚度，优选大于第一无机层10的厚度，其中，可以使第一无机层与待加热食物或水接触，采用相对较薄的第一无机层可以提升加热过程中的能源利用率，使大部分的热量向第一无机层传递，进而传递至食物或水；而采用相对较厚的第二无机层，一方面可以使第二无机层具有更好的限温隔热作用，从而能够更好的降低具有该发热体组件的器皿(如玻璃壶体)的整体温度，使器皿在加热过程中产生的应力更小，达到提升器皿耐用性的目的；另一方面，由于大部分的热量向第一无机层传递，将该发热体组件用于锅具(内胆)或电热壶等产品时，会使热量较高且传递速度较快，导致烹煮食物或水时的噪音较大，相较于第二无机层厚度相对第一无机层较薄的发热体组件，尤其是加热层与烹煮食材直接接触的发热体组件(未设第二无机层)，本发明中通过结合第二无机层并使第二无机层的厚度不小于第一无机层的厚度，还能利用第二无机层起到一定的隔音效果，在保证能源利用率的基础上，达到明显降低烹煮噪音效果。进一步地，第一无机层的厚度与第二无机层的厚度比值可以为(0.25～1)：1，例如可以为0.25/1、0.3/1、0.4/1、0.5/1、0.6/1、0.7/1、0.8/1或0.9/1等，发明人发现，第一无机层与第二无机层的厚度差越大，加热层热量向第一无机层传递的效率越高，能量利用率也较高，但若二者的厚度差过大，即第一无机层过薄，第二无机层过厚，则会导致第一无机层强度过低，极易发生碎裂，本发明中通过控制第一无机层和第二无机层为上述厚度比范围，既可以确保能够缩短加热层热量向第一无机层传递的距离，提高传热效率，同时还有利于提高发热体组件的整体机械强度，降低发热体组件在外力或冷热冲击下发生碎裂的风险。进一步地，第一无机层和第二无机层之间的厚度差可以为0.05～3mm，例如可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm或2.5mm等，第一无机层的厚度可以为0.5～2mm，本发明中通过控制第一无机层和第二无机层为上述厚度条件，不仅可以保证加热层热量能够向第一无机层传递，并避免出现因第一无机层过厚而导致传热路径过长进而影响传热效率的问题，确保具有较高的传递效率和能量利用率，还能保证无机层和发热体组件均具有足够的机械强度，避免出现因无机层厚度过小而影响发热体组件的整体强度进而导致发热体组件碎裂风险高和耐用性差的问题。

根据本发明的又一个具体实施例，过渡层30两侧可分别与第一无机层10和加热层40烧结固化相连，通过进行烧结固化可以进一步提高第一无机层与过渡层之间以及加热层与过渡层之间的结合强度，其中，进行固化烧结时，可以预先在第一无机层上涂覆或印刷过渡层浆料，经表面干燥后再涂覆或印刷加热层浆料，之后烘干并进行共烧结，使过渡层和加热层在第一无机层上同时烧结固化；也可以在第一无机层上涂覆或印刷过渡层浆料后先进行一次烧结，之后涂覆或印刷加热层浆料并进行再一次烧结。

根据本发明的又一个具体实施例，第一无机层10和第二无机层20可以分别独立地为玻璃层、微晶玻璃板或陶瓷层等无机材料层，其中，玻璃层的材质并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为高硼硅玻璃、高铝玻璃或无碱玻璃等。当第一无机层和第二无机层均为玻璃层时，可以通过熔融焊接等工艺实现发热体组件与玻璃材质器皿结构的密封连接，以获得玻璃材质的可加热器皿。发明人发现，现有的玻璃加热器皿中存在有玻璃器皿与发热盘发热管接触面积小、玻璃热阻大、传热效率低，以及玻璃器皿在加热过程应力大，易出现玻璃破裂等问题，对消费者安全构成了极大的隐患，而在玻璃器皿中形成具有本发明结构的发热体组件，不仅可以通过调控加热层及过渡层中金属材料及无机物的含量、种类等来降低玻璃器皿在加热过程中的内应力和传热均匀性，还可以通过控制第一无机层和第二无机的厚度来促进大部分的热量向待加热食物传递，同时降低玻璃器皿的整体温度；此外，本发明中的过渡层和加热层事实上是设在玻璃的夹层中的，采用该设置不会影响玻璃器皿与热源的接触面积，由此，相对于现有玻璃器皿，将具有玻璃绝缘层的发热体组件用于玻璃器皿不仅可以提高能源利用率和玻璃器皿的安全性，还能根据发热盘或发热管的实际布置情况来设计玻璃器皿的具体结构，以便提高玻璃器皿与发热盘或发热管的有效接触面积。优选地，第一无机层10和第二无机层20可以分别独立地为高硼硅玻璃层，高硼硅玻璃的耐热性更好，且膨胀系数低，且具有高强度、高硬度、高透光率和高化学稳定性等优异性能，将其用于发热体组件或玻璃器皿中更有利于提高可加热玻璃器皿的安全性和耐用性。

根据本发明的又一个具体实施例，过渡层30可以为包括无机氧化物和金属材料的复合层，加热层40可以为金属层，例如过渡层可以为银釉复合层，加热层可以为银层，需要说明的是，银层中也包含有少量的无机氧化物成分。发明人发现，采用银膜作为加热层时可以对发热体组件进行电磁加热，银膜在交变磁场环境中产生涡流进而产生热量，发热效率较高，例如当将该发热体组件用于玻璃材质的电热壶时，银膜产生的热量绝大部分通过上面的玻璃层传递给食物及水，进行烹饪，下层的玻璃层可实现隔热及较大的强度，该壶体发热效率高，可达到1000-2000W加热。进一步地，发明人还发现，采用银膜作为加热层时还可以与不同玻璃材质的绝缘层配合形成不同的外观装饰面，例如，当第二无机层为高硼硅玻璃层时，银膜可以与高硼硅玻璃的锡面或空气面形成红色或黄色的外观装饰面，或者与其它玻璃，如高铝玻璃或无碱玻璃形成银白色的外观(如图4所示)，起到不同的装饰作用。进一步地，包括金属材料和无机氧化物的复合过渡层中，例如银釉复合层中，无机氧化物的熔融温度可以不大于800℃，发明人发现，当采用玻璃层作为绝缘层时，若无机氧化物由无机釉料提供，若无机釉料的熔融温度过高，容易引起玻璃基板的变形，通过控制无机釉料的熔融温度不大于800℃可以保证过渡层在烧结固化过程中对玻璃基板无影响，避免玻璃层出现变形问题；优选用于加热层中无机釉料的软化温度也不大于800℃。

根据本发明的又一个具体实施例，过渡层30与第一无机层10的接触面积可以不低于第一无机层面积的50％，例如可以不低于第一无机层面积的60％、70％、80wt％、90wt％或95％等，优选地，过渡层与第一无机层的接触面积可以为第一无机层面积的60～98％，更优选可以为第一无机层面积的90～95％，发明人发现，若过渡层与第一无机层的接触面积过小，则功率密度也较小，提高过渡层和第一无机层之间的接触面积更有利于提高功率密度，保证加热过程中高效的热传递，同时还有利于降低无机层(如玻璃层)内部的热应力，提高发热体组件的可靠性和使用寿命，例如，当加热层为银膜，过渡层为银釉复合层时，在相同条件下，相对于过渡层和第一无机层之间接触面积为第一无机层面积的50％，当该接触面积提升至第一无机层面积的90％时，发热体组件的功率密度可以由4W/cm²提升至10W/cm²以上，使用寿命仍大于7000次；但是，若过渡层与第一无机层的接触面积过大，边缘部位与壶身连接时易存在热应力，会使得使用寿命降低，经测试，当加热层为银膜，过渡层为银釉复合层时，在相同条件下，二者接触面积由90％增加至100％时，使用寿命则降低至5300次左右。由此，本发明中通过控制过渡层和第一无机层的接触面积为上述范围，可以使发热体组件兼具较高的功率密度和较长的使用寿命。

根据本发明的又一个具体实施例，加热层40与第二无机层20接触且接触面积可以为第二无机层面积的50～95％，例如可以为60％、70％、80％或90％等，发明人发现，当加热层和第二无机层之间的接触面积较小时，可以使第二无机层起到更好的隔热保温作用，使热量大部分向第一无机层传递，但若二者的接触面积过小，又容易导致第一无机层和第二无机层之间的夹层结构存在较多的空气，在熔融焊接过程及使用过程中形成应力，影响使用寿命，通过控制加热层和第二无机层之间的接触面积为上述范围，既可以使第二无机层发挥一定的隔热保温作用，提高热量的利用率，还有利于降低熔融焊接过程及使用过程中的应力，提高发热体组件的可靠性和使用寿命，例如，当加热层为银膜，过渡层为银釉复合层时，当控制加热层和第二无机层之间的接触面积为第二无机层面积的50％时，即可以使发热体组件的使用寿命达到7000次以上。优选地，加热层40在过渡层30上的正投影可以位于过渡层30的内部，优选使加热层40在过渡层30上的正投影的面积小于过渡层30的面积，由此可以使得过渡层对加热层实现全覆盖，可以对加热层进行完整的保护。

根据本发明的又一个具体实施例，过渡层30的厚度可以小于加热层40的厚度，由此不仅可以保证过渡层在加热过程中的内应力较小，而且当无机层为玻璃层，过渡层为银釉复合层，加热层为银膜时，由于过渡层的性质介于玻璃与金属银之间，控制过渡层厚度小于加热层厚度还可以进一步提升银膜与玻璃之间的结合强度。进一步地，过渡层30和加热层40的厚度可以分别独立地为0.1～25μm，优选地，过渡层的厚度可以为0.1～5μm，加热层的厚度可以为10～25μm，例如过渡层的厚度可以为0.1μm、1μm、2μm、3μm、4μm或5μm等，加热层的厚度可以为16μm、18μm、20μm、22μm或24μm等，发明人发现，虽然过渡层的设置有利于提高加热层和无机层之间的结合强度，但随着过渡层厚度的增加，加热层与无机层之间的结合强度是先增加后减小的，这是由于若过渡层的厚度过大，会导致过渡层中无机氧化物的总含量也过多，更容易导致热应力在过渡层中的堆积，减弱过渡层与无机层基体之间的结合力，发明人发现并经大量实验验证，通过控制过渡层厚度为0.1～5μm，可以使加热层与无机层的相对结合强度不低于30N(测试标准：GB/T17473.4微电子技术用贵金属浆料测试方法附着力测试)；进一步地，通过控制加热层的厚度为上述范围，还可以减少加热层的电阻，提高发热效率。更优选地，第一无机层10和第二无机层20之间的总厚度可以不大于50μm，发明人发现，若第一无机层和第二无机层之间夹层过大，夹层结构容易存在较多的空气，在熔融焊接过程及使用过程中会形成更多的应力，从而影响使用寿命，通过控制二者之间的总厚度不大于50μm，更有利于提高发热体组件的可靠性和使用寿命。

根据本发明的又一个具体实施例，第一无机层10和第二无机层20可以相对设置，只需要使第一无机层与待加热的食物或水等接触即可，例如可以使第一无机层设在第二无机层上方，使位于组件下部的第二无机层与电磁炉、电加热底座等热源接触，使发热层产生的热量自下向上传递，采用该设置更有利于获得现有外观形状的可加热器皿。

根据本发明的实施例，为方便理解上述的发热体组件，下面对制备上述发热体组件的方法进行详细描述。

根据本发明的实施例，参考图5所示，可以通过依次涂覆或印刷过渡层浆料及加热层浆料并进行烧结得到过渡层和加热层结构，例如，当发热体组件包括两层无机层时，根据本发明的实施例，该制备方法可以包括：

S100：利用过渡层浆料在第一无机层上形成过渡层，利用加热层浆料在过渡层上形成加热层，过渡层浆料和加热层浆料分别独立地包括无机釉料和有机溶剂，其中无机釉料选自无机氧化物，另外，加热层浆料中还优选包括金属材料粉末，过渡层浆料中则可以含有少量金属材料粉末或不含金属材料粉末。

根据本发明的实施例，过渡层浆料和加热层浆料中采用的金属材料粉末、无机釉料和有机溶剂种类可以相同，也可以不同，基于提高结合强度和降低热应力的目的，可以优选使过渡层和加热层浆料的原料种类相同，其中，金属材料粉末可以包括选自银、铜或铝等中的一种或多种，无机釉料可以包括选自氧化硅、氧化铝、氧化铋中的至少之一，也可以进一步包括选自氧化镁、氧化钾、氧化钛、氧化硼、氧化锂、氧化锌、氧化钙等中的一种或多种，有机溶剂可以为醇类等。其中，可以通过控制过渡层浆料以及加热层浆料的组分配比以及固含量来控制过渡层中无机氧化物含量或分散密度相对于加热层更大，金属材料粉末含量或分散密度相对于加热层更小。另外，还可以分别控制过渡层浆料及加热层浆料的固含量各自为60～90wt％，由此可以在涂覆或印刷均匀性的基础上进一步降低溶剂用量，避免采用过多溶剂影响干燥效率或烧结效果。

根据本发明的再一个实施例，可以先在第一无机层上印刷过渡层浆料，经表面干燥或烘干处理后继续印刷加热层浆料，再次进行表面干燥或烘干处理，之后共同进行烧结处理，由此可以进一步缩短工艺流程；也可以先在第一无机层上印刷过渡层浆料后干燥并进行一次烧结，待烧结完成后在过渡层上继续印刷加热层浆料，经干燥或烘干后进行再一次烧结处理，由此可以进一步保证过渡层与第一无机层和加热层的结合强度。需要说明的是，进行干燥或烘干处理的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如干燥或烘干处理的温度可以为120～160℃；另外，印刷过渡层浆料后进行烧结的温度可以为550～650℃，由此可以保证过渡层中的无机釉料能够形成玻璃相，保证其与第一无机层如玻璃层的粘结强度，同时还可以避免无机层因烧结温度过高而被破坏。

根据本发明的又一个具体实施例，需要控制过渡层中金属材料粉末的分散密度小于加热层，使加热层中由无机釉料提供的无机氧化物的含量小于过渡层，以更好的实现加热层的加热效果和过渡层的传热、提高粘结强度的效果，同时降低过渡层中的内应力以及过渡层与加热层的界面之间因热量堆积而造成的内应力，保证过渡层与加热层及第一无机层的粘结强度。其中，可以通过控制过渡层浆料、加热层浆料以及二者的厚度来具体调控，具体地，过渡层浆料中，金属材料粉末的含量可以为1～50wt％，例如可以为5wt％、10wt％、20wt％、30wt％、40wt％或50wt％等，无机釉料可以包括20～40wt％的氧化硅、2～20wt％的氧化铝、30～50wt％的氧化铋，也可以进一步包括氧化镁、氧化钾、氧化钛、氧化硼、氧化锂、氧化锌、氧化钙等其它氧化物；加热层浆料中，金属粉末的含量可以为60～90wt％，例如可以为65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％或90wt％等，无机釉料可以包括4～20wt％的氧化硅、2～10wt％的氧化铝、4～20wt％的氧化铋，也可以进一步包括氧化镁、氧化钾、氧化钛、氧化硼、氧化锂、氧化锌、氧化钙等其它氧化物。其中，还可以通过控制无机釉料中氧化铋的占比来控制玻璃相的熔点，以避免出现加热层或过渡层与无机层之间膨胀系数差值过大在烧结或使用过程中易出现无机层变形或冷热冲击过大而开裂的问题。由此不仅更有利于提高发热层的发热效果和过渡层的传热均匀性，并提高过渡层与粘结层之间的结合力，还有利于降低过渡层中的内应力以及过渡层与加热层的界面之间因热量堆积而造成的内应力，降低无机层破裂的风险。

S200：将步骤S100得到的第一无机层与第二无机层进行烧结处理，使第一无机层与第二无机层粘结，以便得到发热体组件。

根据本发明的一个具体实施例，通过在过渡层和加热层中均提供无机釉料并经烧结处理，可以使过渡层与加热层之间形成固相(玻璃相)连接，大大提高过渡层与加热层之间的结合力。将步骤S100得到的第一无机层与第二无机层进行烧结时，烧结温度可以为550～650℃，由此可以保证加热层和过渡层中的无机釉料能够形成玻璃相并互渗粘结，提高二者之间的粘结强度。

需要说明的是，针对上述发热体组件所描述的特征及效果同样适用于该制备发热体组件的方法，此处不再一一赘述。

综上所述，本发明上述实施例的发热体组件可以具有以下优点：1)通过在加热层中形成含量较少的无机氧化物，可以促进加热层的加热效率，保证较高的加热功率；而通过在过渡层中形成更多的无机氧化物，一方面可以提高加热层与第一无机层之间的热阻，降低热量向第一无机层传递的速度，减少第一无机层因热量集中而造成的内应力，从而降低无机层破裂的风险；另一方面，过渡层和加热层中的无机氧化物均可以由无机釉料提供，二者中的无机釉料经烧结后可以形成玻璃相并互渗粘结，从而可以显著提高过渡层与加热层的结合力，进而提高加热层与第一无机层的结合力，尤其是当第一无机层为玻璃层时，还能进一步提高过渡层与第一无机层和加热层之间的结合强度；2)可以在过渡层中形成金属材料并使过渡层中金属材料的含量小于加热层，一方面可以使过渡层中产生一定的热量传导，降低过渡层中的内应力以及过渡层与加热层的界面之间因热量堆积而造成的内应力，提高过渡层与第一无机层之间的结合力以及加热层与过渡层之间的结合力，另一方面还能够提高热量传递的均匀性；3)可以结合第二无机层并控制第二无机层的厚度大于第一无机层的厚度，由此不仅可以利用第二无机层起到一定的隔热效果，还有利于促进更多的热量向第一无机层传递，发热体组件不仅单向导热性好。由此，相对于现有技术，该发热体组件在使用过程中热应力小，抗碎裂能力更强，安全性高，而且加热层与第一无机层的结合力也较强，耐用性好，可以广泛应用于可加热锅具、烹饪器具的内胆或电热壶等产品中。

根据本发明的第二个方面，本发明提出了一种可加热器皿。根据本发明的实施例，该可加热器皿包括上述发热体组件。相对于现有技术，该可加热器皿在加热过程中的热应力小，不易发生碎裂，具有安全性高、热稳定性好，使用寿命更长的特点。

根据本发明的一个具体实施例，发热体组件100可以优选设在可加热器皿底部，采用该设置不仅有利于发热体组件与可加热器皿其它部位的有效连接，提高热源与发热体组件的接触面积，还可以更好的实现可加热器皿对食物或水等进行加热。优选地，参考图6理解，可加热器皿可以包括密封相连的侧壁200和底壁，底壁的至少一部分可以为发热体组件100，采用该设置可以使发热体组件的无机层直接与食物或水等接触进行传热，由此不仅可以进一步提高传热效率，还可以简化可加热器皿的结构。进一步地，可以通过熔融焊接实现可加热器皿底壁(如发热体组件)与侧壁的密封相连，具体的，可以先对发热体组件进行预热，之后采用火焰、等离子焰流等热源对发热体组件的边缘和侧壁进行焊接(焊接区可参考图6中300所示)，焊接完成后对器皿进行退火去应力。其中，预热的温度可以为300～600℃，例如可以为350℃、400℃、450℃、500℃、550℃或600℃等，退火处理温度可以为500～700℃，例如可以为500℃、540℃、580℃、620℃、660℃或700℃等，由此不仅可以保证发热体组件与器皿侧壁的密封连接，还更有利于消除可加热器皿中残留永久应力。

根据本发明的再一个具体实施例，本发明中可加热器皿的材质可以为玻璃、微晶玻璃或陶瓷等，例如可以优选为高硼硅玻璃等，将具有本发明上述发热体组件结构的玻璃材质可加热器皿用作烹饪锅具或壶体，可以有效改善现有玻璃器皿与热源接触面积小、传热效率低、易发生碎裂等的问题，保证器皿的耐用性和在使用过程中的安全性。

根据本发明的又一个具体实施例，本发明中可加热器皿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，例如可加热器皿可以为锅具、烹饪器具的内胆或壶身等，例如可以具体为可直接加热的玻璃锅、电热锅的内胆或玻璃壶身等。

根据本发明的又一个具体实施例，将发热体组件用于可加热器皿的底部时，例如用作底壁的至少一部分时，可以使第一无机层作为发热体组件的上表面，第二无机层作为发热体组件的下表面，由此可以更有利于热量向待烹煮食物或水传递，并降低烹煮噪音。

需要说明的是，针对上述发热体组件和上述制备发热体组件的方法所描述的特征及效果用于适用于该可加热器皿，此处不再一一赘述。

根据本发明的第三个方面，本发明提出了一种电器。根据本发明的实施例，该电器包括上述可加热器皿。相对于现有技术，该电器具有安全隐患更小、使用寿命更长的优点，更有利于提升客户满意度。需要说明的是，该电器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，例如该电器可以为锅具、电饭煲、高压锅、电热壶、电炖锅、电磁炉锅具套装或微晶锅锅具套装等，其中，锅具可以为单独的锅具本体，也可以包括配套的盖体。另外，还需要说明的是，针对上述可加热器皿所描述的特征及效果同样适用于该电器，此处不再一一赘述。

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。

实施例1

一种电热壶，其壶身采用如下工艺制备得到：

(1)在上层玻璃板(高硼硅材质，厚度为1mm)上印刷过渡层浆料，采用100-300目网版，印刷完成后于150℃下进行干燥，并于550～650℃下烧制，形成厚度为2μm的过渡层。其中，过渡层浆料的组成包括金属银、无机釉料和醇类有机溶剂，其中所形成的过渡层中金属银和无机氧化物的质量比为1：49，无机氧化物包括30wt％的氧化硅、15wt％的氧化铝和40wt％的氧化铋，其余氧化物占13wt％，其中其余氧化物包括氧化钾、氧化钛、氧化硼、氧化锂、氧化锌、氧化钙、氧化镁、氧化铁等。

(2)在过渡层上印刷加热层浆料，采用100-300目网版，印刷完成后于150℃下进行干燥，并于550～650℃下烧制，形成厚度为16μm的加热层。其中，加热层浆料的金属固含量为70wt％，加热层浆料的组成包括金属银、无机釉料和醇类有机溶剂，其中所形成的加热层中金属银和无机氧化物的质量比为3：1，无机氧化物包括9wt％的氧化硅、3wt％的氧化铝和10wt％的氧化铋，其余氧化物占3％，其中其余氧化物包括氧化钾、氧化钛、氧化硼、氧化锂、氧化锌、氧化钙、氧化镁、氧化铁等。

(3)将形成有加热层的上层玻璃板与下层玻璃板(高硼硅材质，厚度为2.5mm)进行烧结，烧结温度为550～650℃，使得过渡层及加热层中的釉层软化，然后将上层玻璃板与下层玻璃板润湿，冷却后固化，将上层玻璃板与下层玻璃板粘结在一起，加热层与下层玻璃板直接粘贴。

(4)将复合后的玻璃板预热，预热温度在300～600℃之间，预热后采用火焰、等离子焰流等其他热源，将复合玻璃边缘与高硼硅杯身进行焊接；焊接完成后进行退火，退火温度为500～700℃。

其中，上层玻璃与过渡层的接触面积为上层玻璃面积的60％，下层玻璃与加热层的接触面积为下层玻璃面积的60％

实施例2

与实施例1区别在于：上层玻璃与过渡层的接触面积为上层玻璃面积的80％。

实施例3

与实施例1区别在于：上层玻璃与过渡层的接触面积为上层玻璃面积的95％。

实施例4

与实施例1区别在于：上层玻璃与过渡层的接触面积为上层玻璃面积的100％。

实施例5

与实施例1区别在于：上层玻璃与过渡层的接触面积为上层玻璃面积的50％。

检测实施例1～5的电热壶功率密度以及使用寿命，测试结果见表1。其中：

功率密度检测方法：将夹层玻璃发热组件置于交变磁场环境中，设置频率20KHz、发热组件与线盘距离8mm、输入电压220V、采用相同的线盘绕线及电器元件，测试输出功率，用输出功率除以实际发热面积为功率密度。

使用寿命检测方法：杯内盛水60mL，按照最大功率加热烧开，然后倒掉冷却30s；再加水烧开，依次为一个循环，连续煮水测试寿命。

表1上层玻璃与过渡层不同接触面积对应的功率密度及使用寿命

	上层玻璃与过渡层接触面积	功率密度及使用寿命
			实施例1	60％	6W/cm<sup>2</sup>；8050次
实施例2	85％	8W/cm<sup>2</sup>；7600次
			实施例3	95％	13W/cm<sup>2</sup>；8200次
实施例4	100％	16W/cm<sup>2</sup>；5300次
			实施例5	50％	4W/cm<sup>2</sup>；8700次

综合分析实施例1～5和表1，若上层玻璃与过渡层的接触面积过大，虽然可以显著提高加热器皿的功率密度，但加热器皿的使用寿命也会缩短，可以优选上层玻璃与过渡层接触面积为上层玻璃面积的60％-95％，采用该设置可以使加热器皿的功率密度达到6W以上，使用寿命＞7000次。

实施例6

与实施例1区别在于：下层玻璃与加热层的接触面积为下层玻璃面积的50％。

实施例7

与实施例1区别在于：下层玻璃与加热层的接触面积为下层玻璃面积的95％。

实施例8

与实施例1区别在于：下层玻璃与加热层的接触面积为下层玻璃面积的100％。

实施例9

与实施例1区别在于：下层玻璃与加热层的接触面积为下层玻璃面积的30％。

检测实施例6～9的电热壶底板最高温度以及使用寿命，测试结果见表2。其中，使用寿命检测方法同表1，底板最大温差检测方法为：采用温度巡检仪进行温度检测，在底部中心、距中心1/4处、距中心1/2处、距中心3/4处、底板边缘处分别布点，检测最大温度差。

表2下层玻璃与加热层不同接触面积对应的底板最高温度及使用寿命

	下层玻璃与加热层接触面积	底板最大温差	使用寿命
				实施例6	50％	130℃	7600次
实施例7	95％	160℃	7200次
				实施例8	100％	180℃	5300次
实施例9	30％	175℃	6600次

其中，需要说明的是，同片高硼硅玻璃耐最大温差不超过170℃，当温差大于170℃时存在较大的开裂风险。结合表1和表2可以看出，上层玻璃与过渡层的接触面积以及下层玻璃与加热层的接触面积均会影响加热器皿的使用寿命，本发明中通过控制上层玻璃与过渡层接触面积不小于上层玻璃面积的60％且不超过95％，同时控制下层玻璃与加热层的接触面积不小于下层玻璃面积的50％且小于100％，即可时电热壶的使用寿命达到7000次。

实施例10

与实施例1区别在于，过渡层厚度为10μm，加热层厚度为5μm。

实施例11

与实施例1区别在于，过渡层厚度为10μm，加热层厚度为40μm。

实施例12

与实施例1区别在于，加热层厚度为15μm，加热层浆料组成为100％纯银。

对实施例1及实施例10-12制得的电热壶的功率密度、底板最高温度及使用寿命进行检测，检测结果见表3。其中，检测方法同表1和表2。

表3实施例6及对比例4～6制得的电热壶性能对比

	功率密度	玻璃板间结合	使用寿命
				实施例1	6W/cm<sup>2</sup>	玻璃之间有效结合，加热过程中无脱落	8050次
实施例10	0.2W/cm<sup>2</sup>	玻璃之间有效结合，加热过程中无脱落	9010次
				实施例11	0.15W/cm<sup>2</sup>	玻璃之间有效结合，加热过程中无脱落	9300次
实施例12	13W	玻璃之间无有效结合，加热过程中脱落	50次

综合上述各实施例分析可知，加热层的厚度过大或者过小均会影响输出功率，进而影响功率密度，使得加热效率变低，这是由于加热层厚度过小，金属材料含量也过少，加热层在交变磁场环境中难以产生的足够的热量，导致发热效率较低；而若加热层的厚度过大，加热层的电阻也较大，同样会影响发热效率，并且，若过渡层厚度较大，也会影响传热效率；进一步地，当加热层中无机物含量较低时，银膜与玻璃之间的结合力变差，发热组件的稳定性变差，这是由于加热层与过渡层之间难以形成有效的玻璃相连接，导致加热层与玻璃之间的相对结合强度较差。本发明上述实施例中通过控制过渡层的厚度为0.1～5μm，加热层的厚度为10～25μm，更有利于兼顾加热器皿的功率密度和使用寿命。

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 (22)

1.一种发热体组件，其特征在于，包括：

第一无机层；

过渡层，所述过渡层设在所述第一无机层的至少一部分表面上；

加热层，所述加热层设在所述过渡层的至少一部分表面上；

其中，所述过渡层和所述加热层中均具有无机氧化物，且在所述发热体组件的至少一部分区域的单位面积截面中，所述加热层中无机氧化物的总含量小于所述过渡层中无机氧化物的总含量。

2.根据权利要求1所述的发热体组件，其特征在于，进一步包括：

第二无机层，所述第二无机层与所述第一无机层相连，且所述过渡层和所述加热层夹设在所述第一无机层和第二无机层之间。

3.根据权利要求2所述的发热体组件，其特征在于，所述加热层的一面通过所述过渡层与所述第一无机层相连，所述加热层的另一面与所述第二无机层相连；或者，

所述加热层的另一面与所述第二无机层之间形成有空气夹层。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的发热体组件，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

所述过渡层和所述加热层中均具有金属材料，且在所述发热体组件的至少一部分区域上，所述加热层中的金属材料的含量大于所述过渡层中的金属材料的含量；

所述过渡层中的无机氧化物和所述加热层中的无机氧化物均构成有玻璃相，所述过渡层与所述加热层之间通过所述玻璃相连接。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的发热体组件，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

所述加热层中包括金属材料，所述加热层中的金属材料形成有金属网状结构，所述加热层中的无机氧化物填充于所述金属网状结构的空隙中；

所述过渡层中包括金属材料，所述过渡层中的无机氧化物形成无机氧化物基体，所述过渡层中的金属材料分布于所述无机氧化物基体中；

所述加热层中的金属材料包括可感磁金属材料；

所述加热层和所述过渡层中的所述无机氧化物分别独立地包括选自氧化硅、氧化铝和氧化铋中的至少之一；

所述加热层和所述过渡层中均包括金属材料，至少一部分所述过渡层中的金属材料种类和所述加热层中的金属材料种类相同，至少一部分所述过渡层中的无机氧化物构成的玻璃相与所述加热层中的无机氧化物构成的玻璃相相同。

6.根据权利要求4所述的发热体组件，其特征在于，所述过渡层中的金属材料呈分散分布，所述加热层中的金属材料呈密集分布。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述加热层中具有金属材料，所述加热层和所述过渡层之间的界面为凹凸界面，所述加热层中的金属材料嵌入到所述过渡层中，所述过渡层中的无机氧化物嵌入到所述加热层中。

8.根据权利要求2或3所述的发热体组件，其特征在于，所述第二无机层的厚度大于等于所述第一无机层的厚度。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述过渡层两侧分别与所述第一无机层和所述加热层烧结固化相连。

10.根据权利要求9所述的发热体组件，其特征在于，所述过渡层和所述发热层在所述第一无机层上同时烧结固化形成。

11.根据权利要求2或3所述的发热体组件，其特征在于，所述第一无机层和所述第二无机层分别独立地为玻璃层、微晶玻璃板或陶瓷层。

12.根据权利要求1～3中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述过渡层为包括无机氧化物和金属材料的复合层，所述加热层为金属层。

13.根据权利要求1所述的发热体组件，其特征在于，所述过渡层中的无机氧化物的熔融温度不大于800℃。

14.根据权利要求2或3所述的发热体组件，其特征在于，所述过渡层与所述第一无机层的接触面积不低于所述第一无机层面积的50％。

15.根据权利要求14所述的发热体组件，其特征在于，所述加热层与所述第二无机层接触且接触面积为所述第二无机层面积的50～95％。

16.根据权利要求2或15所述的发热体组件，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

所述加热层在所述过渡层上的正投影位于所述过渡层的内部；

所述过渡层的厚度小于所述加热层的厚度；

所述第一无机层和所述第二无机层相对布置。

17.根据权利要求16所述的发热体组件，其特征在于，所述过渡层和所述加热层的厚度分别独立地为0.1～25μm。

18.根据权利要求2或17所述的发热体组件，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

所述过渡层的厚度为0.1～5μm；

所述加热层的厚度为10～25μm；

所述第一无机层和所述第二无机层之间的总厚度不大于50μm。

19.一种可加热器皿，其特征在于，包括权利要求1～18中任一项所述的发热体组件。

20.根据权利要求19所述的可加热器皿，其特征在于，满足以下条件中的至少之一：

所述发热体组件设在所述可加热器皿底部；

所述可加热器皿包括密封相连的侧壁和底壁，所述底壁的至少一部分为所述发热体组件；

所述可加热器皿的材质为玻璃、微晶玻璃或陶瓷；

所述第一无机层作为所述发热体组件的上表面，所述第二无机层作为所述发热体组件的下表面。

21.根据权利要求20所述的可加热器皿，其特征在于，所述可加热器皿的侧壁和底壁熔融焊接相连。

22.一种电器，其特征在于，具有权利要求19～21中任一项所述的可加热器皿。

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