CN116790141A - 一种热反射涂层及其制备方法与锅架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热反射涂层及其制备方法与锅架，以重量份计，所述热反射涂层包括以下组分：耐高温疏水材料20～35份、自清洁材料10～20份、热反射材料6～13份与硬质材料5.5～9份。本发明提供的热反射涂层具有较强的热反射性能，所述热反射涂层涂覆于锅架的内表面，能够提高锅架内表面的红外热反射性能，从而提升燃气能量利用率；同时，所述热反射涂层还具有成分简单，生产成本低且适用于大规模推广使用的优点。
Description
技术领域
本发明属于热反射技术领域，涉及一种热反射涂层，尤其涉及一种热反射涂层及其制备方法与锅架。
背景技术
燃气灶是利用液化石油气、人工煤气、天然气等燃气为燃料并可以直接对烹饪器具加热的厨房用具，其具有干净卫生、使用成本低廉等优点而备受广大消费者的青睐。
但是，燃气灶在使用时往往达不到所需的温度，特别是在饭店等场所，用燃气灶炒出的菜在各方面大打折扣，而且还造成能源的浪费，使周围环境的温度升高，恶化了厨房操作间的工作环境。为了实现节能和提高热效率，大多数灶具生产企业已将聚热结构增加到锅架结构设计中，它们通过在锅架的内侧面设置一个实心的弧形反射面，从而将灶头燃烧产生的热量通过这一弧形反射面反射到锅底，减少热量的外散，提高热效率。但是，现有技术中的锅架均采用钢板或铸铁材质加搪瓷或陶瓷涂层制作，材料导热系数高，在使用过程中有大量的热能从灶架及周围散掉，降低了对燃气热量的有效利用。
CN113587155A公开了一种可自变通用型聚热锅架，它包括锅支架主体，其特征是：所述的锅支架主体上安装有多组固定脚，每组固定脚上设有转动轴固定孔，每组固定脚上套装有锅底支架片；在每个锅底支架片的具有聚热作用的弧面底板上固定有与锅底相接触的锅底支架，在锅底支架上设有穿装转动轴的通孔，转动轴穿装在转动轴固定孔和通孔中从而锅底支架的内受力脚或外受力角受到锅体重力作用而迫使锅底支架带动弧面底板绕转动轴转动，实现弧面底板聚热反射角度的自适应调整。但是，该专利公开的可自变通用型聚热锅架具有较高的导热系数，对热量的反射效果有限，在使用过程中有大量的热能从锅支架主体上散掉。
CN204923120U公开了一种节能锅架，包括锅架本体，所述锅架本体包括位于下部的柱形支架和位于柱形支架上方的锥形支架，所述锥形支架的内径沿从上至下的方向逐渐减小，所述柱形支架的侧壁上环形均布设有进气孔，所述锥形支架内设有呈下凹状并用于支撑锅体的支撑曲面，所述支撑曲面的中心设有用于火焰通过的圆孔，且所述支撑曲面上阵列地设有透气孔。通过将锅架本体设置为下部柱形支架和上部锥形支架的结构形式，柱形支架上设有进气孔，方便进入空气燃烧，锥形支架上设置凹形支撑曲面。但是，该节能锅架的锅架本体同样具有较高的导热系数，热量仍旧会从锅架本体上散失。
综上所述，现有锅架均采用钢板或铸铁材质加搪瓷或陶瓷涂层制作，对热量的反射效果有限，在使用过程中有大量的热能从灶架及周围散掉。因此，开发一种新型的用于锅架的热反射涂层，来增强锅架内热量的反射，从而降低热量的散失至关重要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种热反射涂层及其制备方法与锅架，本发明提供的热反射涂层具有较强的热反射性能，所述热反射涂层涂覆于锅架的内表面，能够提高锅架内表面的红外热反射性能，从而提升燃气能量利用率；同时，所述热反射涂层还具有成分简单，生产成本低且适用于大规模推广使用的优点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种热反射涂层，以重量份计，所述热反射涂层包括以下组分：耐高温疏水材料20～35份、自清洁材料10～20份、热反射材料6～13份与硬质材料5.5～9份。
本发明提供的热反射涂层具有较强的热反射性能，所述热反射涂层涂覆于锅架的内表面，能够提高锅架内表面的红外热反射性能，从而提升燃气能量利用率；同时，所述热反射涂层还具有成分简单，生产成本低且适用于大规模推广使用的优点。
本发明中所述热反射涂层包括耐高温疏水材料20～35份，例如可以是20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述热反射涂层包括自清洁材料10～20份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述热反射涂层包括热反射材料6～13份，例如可以是6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份或13份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述热反射涂层包括硬质材料5.5～9份，例如可以是5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份或9份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料的D50粒径均不高于800nm，例如可以是800nm、790nm、780nm、770nm、760nm、740nm、720nm、700nm、650nm、600nm、550nm、500nm、450nm、400nm、350nm、300nm、250nm、200nm、150nm、100nm或50nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述耐高温疏水材料包括二氧化硅、硅氮烷或聚硅氮烷中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括二氧化硅与硅氮烷的组合，硅氮烷与聚硅氮烷的组合，二氧化硅与聚硅氮烷的组合，或二氧化硅、硅氮烷与聚硅氮烷的组合。
优选地，所述自清洁材料包括二氧化钛、氧化锆或氧化硅中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括二氧化钛与氧化锆的组合，氧化锆与氧化硅的组合，二氧化钛与氧化硅的组合，或二氧化钛、氧化锆与氧化硅的组合。
优选地，所述热反射材料包括三氧化二铝、硒化锌或氧化钛中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括三氧化二铝与硒化锌的组合，硒化锌与氧化钛的组合，三氧化二铝与氧化钛的组合，或三氧化二铝、硒化锌与氧化钛的组合。
优选地，所述硬质材料包括碳化硅、碳化硼或氮化硅中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括碳化硅与碳化硼的组合，碳化硼与氮化硅的组合，碳化硅与氮化硅的组合，或碳化硅、碳化硼与氮化硅的组合。
第二方面，本发明提供了一种第一方面所述热反射涂层的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
第一混合耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料后，得到混合物，将所得混合物与混合溶剂第二混合后得到浆料，所得浆料经过固化后得到热反射涂层。
优选地，所述混合物与所述混合溶剂的质量比为(50～75):(20～120)，例如可以是50:20、50:40、50:60、50:80、50:100、50:120、60:20、60:40、60:60、60:80、60:100、60:120、70:20、70:40、70:60、70:80、70:100、70:120、75:20、75:40、75:60、75:80、75:100或75:120，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，以重量份计，所述混合溶剂包括以下组分：改性硅酸盐溶液45～60份、磷酸铝溶液10～15份、水10～25份、异丙醇20～35份、聚氨酯二元醇2～5份、表面活性剂0.5～1份与消泡剂1～3份。
本发明中所述改性硅酸盐溶液为羟基硅酸盐改性的溶液，改性的方法为氯甲基化聚苯乙烯与三甲胺反应制备出相应的聚苯乙烯季铵盐，然后改性羟基硅酸盐。
本发明中所述混合溶剂包括改性硅酸盐溶液45～60份，例如可以是45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述混合溶剂包括磷酸铝溶液10～15份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份或15份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述混合溶剂包括水10～25份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份或25份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述混合溶剂包括异丙醇20～35份，例如可以是20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述混合溶剂包括聚氨酯二元醇2～5份，例如可以是2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述混合溶剂包括表面活性剂0.5～1份，例如可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述混合溶剂包括消泡剂1～3份，例如可以是1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份或2份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述改性硅酸盐溶液的质量浓度为10～30wt％，例如可以是10wt％、12wt％、15wt％、18wt％、20wt％、22wt％、25wt％、28wt％或30wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述改性硅酸盐溶液的溶质为包括硅酸钠。
优选地，所述磷酸铝溶液的质量浓度为2～10wt％，例如可以是2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一混合包括：将耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料依次进行第一搅拌与第二搅拌。
优选地，所述第一搅拌的转速为180～300rmp，时间为20～30min。
本发明中所述第一搅拌的转速为180～300rmp，例如可以是180rmp、200rmp、220rmp、240rmp、260rmp、280rmp或300rmp，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述第一搅拌的时间为20～30min，例如可以是20min、22min、24min、26min、28min或30min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二搅拌的转速为120～180rmp，时间为10～15min。
本发明中所述第二搅拌的转速为120～180rmp，例如可以是120rmp、130rmp、140rmp、150rmp、160rmp、170rmp或180rmp，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述第二搅拌的时间为10～15min，例如可以是10min、11min、12min、13min、14min或15min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二混合包括：通过第三搅拌混合所述混合物与所述混合溶剂。
优选地，所述第三搅拌的转速为180～300rmp，时间为25～60min。
本发明中所述第三搅拌的转速为180～300rmp，例如可以是180rmp、200rmp、220rmp、240rmp、260rmp、280rmp或300rmp，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述第三搅拌的时间为25～60min，例如可以是25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述制备方法还包括所述第二混合与所述固化之间的过滤。
优选地，所述过滤采用孔径为300～500目的筛网，例如可以是300目、320目、340目、360目、380目、400目、420目、440目、460目、480目或500目，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述固化包括：依次进行的烘干与热处理。
优选地，所述烘干的温度为80～100℃，时间为10～15min。
本发明中所述烘干的温度为80～100℃，例如可以是80℃、82℃、84℃、86℃、88℃、90℃、92℃、94℃、96℃、98℃或100℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述烘干的时间为10～15min，例如可以是10min、11min、12min、13min、14min或15min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述热处理的温度为600～800℃，时间为10～25min。
本发明中所述热处理的温度为600～800℃，例如可以是600℃、620℃、640℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、760℃、780℃或800℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述热处理的时间为10～25min，例如可以是10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min或25min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述制备方法还包括所述固化与所述过滤之后的喷涂。
优选地，所述喷涂包括喷涂的厚度为50～200μm的浆料，例如可以是50μm、70μm、90μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm或200μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第三方面，本发明提供了一种锅架，所述锅架包括锅体及覆盖于所述锅体的内侧面上的第一方面所述的热反射涂层。
优选地，所述锅体包括依次层叠的锅体基底、隔热材料层与金属保护层，所述热反射涂层覆盖于所述金属保护层的表面。
本发明中所述金属保护层与所述热反射涂层相邻。
现有技术中锅架的锅体通常为钢板或铸铁材质，具有较高的导热系数，会导致锅架内的热量通过锅架的锅体传导到外部，从而降低燃气热量的有效利用；本发明中通过将锅体设计成依次层叠的锅体基底、隔热材料层与金属保护层，所述热反射涂层覆盖于所述金属保护层的表面，其中的隔热材料层具有隔热的作用，降低了锅体的导热系数，从而减少了锅架内的热量通过锅架的锅体传导到外部。
本发明中所述锅架还包括锅支撑脚，所述锅支撑脚设置于所述锅体的内侧面上，且所述锅支撑脚嵌入所述锅体的内部后分别与所述锅体基底及所述金属保护层通过焊接连接，从而将所述隔热材料层牢牢固定在所述锅体基底与所述金属保护层之间。
本发明中所述锅架还包括锅体支撑脚，所述锅体支撑脚与所述锅体的外侧面连接。
优选地，所述锅体基底的材质包括2系、3系或4系不锈钢中的任意一种。
优选地，所述金属保护层的材质包括2系、3系或4系不锈钢中的任意一种。
优选地，所述隔热材料层为所述锅体基底与所述金属保护层之间的纤维板，所述纤维板的密度不低于350kg/m3，导热系数为0.035～0.050W/m·K。
本发明中所述纤维板的密度不低于350kg/m3，例如可以是350kg/m3、355kg/m3、360kg/m3、365kg/m3、370kg/m3、375kg/m3、380kg/m3、385kg/m3、390kg/m3、395kg/m3、400kg/m3、420kg/m3、450kg/m3、500kg/m3、600kg/m3、700kg/m3、800kg/m3、1000kg/m3、1500kg/m3或2000kg/m3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述纤维板的导热系数为0.035～0.050W/m·K，例如可以是0.035W/m·K、0.038W/m·K、0.040W/m·K、0.042W/m·K、0.045W/m·K、0.048W/m·K或0.050W/m·K，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述纤维板中的隔热材料为纤维丝状。
优选地，以重量份计，所述隔热材料包括以下组分：二氧化硅45～60份、氧化钙15～20份、氧化镁10～20份、碳化硅4～15份与二氧化钛3～5份。
本发明中所述隔热材料包括二氧化硅45～60份，例如可以是45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述隔热材料包括氧化钙15～20份，例如可以是15份、15.5份、16份、16.5份、17份、17.5份、18份、18.5份、19份、19.5份或20份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述隔热材料包括氧化镁10～20份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述隔热材料包括碳化硅4～15份，例如可以是4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中所述隔热材料包括二氧化钛3～5份，例如可以是3份、3.2份、3.4份、3.6份、3.8份、4份、4.2份、4.4份、4.6份、4.8份或5份，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述隔热材料中二氧化硅的导热系数为0.25～0.3W/m·K，例如可以是0.25W/m·K、0.26W/m·K、0.27W/m·K、0.28W/m·K、0.29W/m·K或0.3W/m·K，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述隔热材料中二氧化硅、氧化钙、氧化镁、碳化硅与二氧化钛分别独立地由不低于400目的筛网筛分后得到，例如可以是400目的筛网、420目的筛网、450目的筛网、480目的筛网、500目的筛网、550目的筛网、600目的筛网、650目的筛网、700目的筛网、800目的筛网、900目的筛网或1000目的筛网，但并不仅限于所列举的目数的筛网，该数值范围内其他未列举的目数的筛网同样适用。
优选地，所述隔热材料层的制备方法包括：
二氧化硅、氧化钙、氧化镁、碳化硅与二氧化钛在粉体混合机内以120～200rpm的转速搅拌至少30min，得到混合物料，再将所述混合物料置于高温熔融离心法纤维成型设备内，在1200～1500℃下制备成耐高温低导热系数的纤维丝，再使用针刺工艺和压制设备将纤维丝制备成纤维板，所述纤维板经裁切后得到隔热材料层。
本发明中二氧化硅、氧化钙、氧化镁、碳化硅与二氧化钛在粉体混合机内的搅拌的转速为120～200rpm，例如可以是120rpm、130rpm、140rpm、150rpm、160rpm、170rpm、180rpm、190rpm或200rpm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中二氧化硅、氧化钙、氧化镁、碳化硅与二氧化钛在粉体混合机内的搅拌的时间为至少30min，例如可以是30min、32min、35min、37min、40min、45min、50min、60min、80min、90min或100min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第四方面，本发明提供了一种第三方面所述锅架的制造方法，所述制造方法包括：
将锅支撑脚焊接于所述锅体基底的内侧面上，将锅体支撑脚焊接于所述锅体基底的外侧面上，再将隔热材料层覆盖于所述锅体基底的内侧面上，再将金属保护层覆盖于隔热材料层的表面上，压紧后将金属材料层与锅支撑脚进行焊接固定，再在金属材料层的表面制备热反射涂层，得到锅架。
优选地，所述制造方法还包括：在金属材料层的表面制备热反射涂层之前对金属材料层进行打磨。
优选地，所述打磨采用60～120目铁砂，所述打磨的压力为0.2～0.3Mpa，所述打磨后得到的金属材料层表面的粗糙度大于6.3μm。
本发明中打磨采用60～120目铁砂，例如可以是60目、70目、80目、90目、100目、110目或120目，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中打磨的压力为0.2～0.3Mpa，例如可以是0.2Mpa、0.21Mpa、0.22Mpa、0.23Mpa、0.24Mpa、0.25Mpa、0.26Mpa、0.27Mpa、0.28Mpa、0.29Mpa或0.3Mpa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的热反射涂层具有较强的热反射性能，所述热反射涂层涂覆于锅架的内表面，能够提高锅架内表面的红外热反射性能，从而提升燃气能量利用率；同时，所述热反射涂层还具有成分简单，生产成本低且适用于大规模推广使用的优点；
(2)本发明中通过将锅体设计成依次层叠的锅体基底、隔热材料层与金属保护层，所述热反射涂层覆盖于所述金属保护层的表面，其中的隔热材料层具有隔热的作用，降低了锅体的导热系数，从而减少了锅架内的热量通过锅架的锅体传导到外部。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的锅架的结构示意图。
其中，1-热反射涂层；2-锅体基底；3-隔热材料层；4-金属保护层；5-锅支撑脚；6-锅体支撑脚。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，“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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
在一个具体实施方式中，如图1所示，本发明提供了一种锅架，所述锅架包括锅体及覆盖于所述锅体的内侧面上的第一方面所述的热反射涂层1。
进一步地，所述锅体包括依次层叠的锅体基底2、隔热材料层3与金属保护层4，所述热反射涂层1覆盖于所述金属保护层4的表面。
本发明中所述金属保护层4与所述热反射涂层1相邻。
现有技术中锅架的锅体通常为钢板或铸铁材质，具有较高的导热系数，会导致锅架内的热量通过锅架的锅体传导到外部，从而降低燃气热量的有效利用；本发明中通过将锅体设计成依次层叠的锅体基底2、隔热材料层3与金属保护层4，其中的隔热材料层3具有隔热的作用，降低了锅体的导热系数，从而减少了锅架内的热量通过锅架的锅体传导到外部。
本发明中所述锅架还包括锅支撑脚5，所述锅支撑脚5设置于所述锅体的内侧面上，且所述锅支撑脚5嵌入所述锅体的内部后分别与所述锅体基底2及所述金属保护层4通过焊接连接，从而将所述隔热材料层3牢牢固定在所述锅体基底2与所述金属保护层4之间。
本发明中所述锅架还包括锅体支撑脚6，所述锅体支撑脚6与所述锅体的外侧面连接。
进一步地，所述锅体基底2的材质包括2系、3系或4系不锈钢中的任意一种。
进一步地，所述金属保护层4的材质包括2系、3系或4系不锈钢中的任意一种。
进一步地，所述隔热材料层3为所述锅体基底2与所述金属保护层4之间的纤维板，所述纤维板的密度不低于350kg/m3，导热系数为0.035～0.050W/m·K。
进一步地，所述纤维板中的隔热材料为纤维丝状。
进一步地，以重量份计，所述隔热材料包括以下组分：二氧化硅45～60份、氧化钙15～20份、氧化镁10～20份、碳化硅4～15份与二氧化钛3～5份。
进一步地，所述隔热材料中二氧化硅的导热系数为0.25～0.3W/m·K。
进一步地，所述隔热材料中二氧化硅、氧化钙、氧化镁、碳化硅与二氧化钛分别独立地由不低于400目的筛网筛分后得到。
实施例1
本实施例提供了一种热反射涂层，以重量份计，所述热反射涂层包括以下组分：粒径为652nm的耐高温疏水材料28份、粒径为539nm的自清洁材料15份、粒径为621nm的热反射材料10份与粒径为483nm的硬质材料7份；
所述热反射涂层的制备方法包括以下步骤：
(1)将耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料在240rmp转速下搅拌25min后，再在150rmp的转速下搅拌12min，得到混合物；
(2)将质量比为65:50的步骤(1)所得混合物与混合溶剂在240rmp的转速下搅拌42min后，采用孔径为400目的筛网进行过滤，得到浆料；
所述混合溶剂包括以下组分：浓度为20％的改性硅酸盐溶液52份、浓度为6％的磷酸铝溶液13份、水18份、异丙醇28份、聚氨酯二元醇4份、表面活性剂0.7份与消泡剂2份；
(3)将步骤(2)所得浆料在90℃下进行12min的烘干处理后，在700℃下进行18min的热处理，得到热反射涂层。
实施例2
本实施例提供了一种热反射涂层，以重量份计，所述热反射涂层包括以下组分：粒径为452nm的耐高温疏水材料24份、粒径为657nm的自清洁材料12份、粒径为572nm的热反射材料8份与粒径为679nm的硬质材料6.5份；
所述热反射涂层的制备方法包括以下步骤：
(1)将耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料在210rmp转速下搅拌22min后，再在180rmp的转速下搅拌10min，得到混合物；
(2)将质量比为75:20的步骤(1)所得混合物与混合溶剂在270rmp的转速下搅拌32min后，采用孔径为350目的筛网进行过滤，得到浆料；
所述混合溶剂包括以下组分：浓度为25％的改性硅酸盐溶液48份、浓度为4％的磷酸铝溶液11份、水14份、异丙醇32份、聚氨酯二元醇3份、表面活性剂0.6份与消泡剂2.5份；
(3)将步骤(2)所得浆料在85℃下进行14min的烘干处理后，在650℃下进行14min的热处理，得到热反射涂层。
实施例3
本实施例提供了一种热反射涂层，以重量份计，所述热反射涂层包括以下组分：粒径为368nm的耐高温疏水材料35份、粒径为682nm的自清洁材料20份、粒径为541nm的热反射材料13份与粒径为618nm的硬质材料9份；
所述热反射涂层的制备方法包括以下步骤：
(1)将耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料在300rmp转速下搅拌28min后，再在135rmp的转速下搅拌15min，得到混合物；
(2)将质量比为50:120的步骤(1)所得混合物与混合溶剂在180rmp的转速下搅拌50min后，采用孔径为450目的筛网进行过滤，得到浆料；
所述混合溶剂包括以下组分：浓度为10％的改性硅酸盐溶液45份、浓度为4％的磷酸铝溶液10份、水22份、异丙醇24份、聚氨酯二元醇2份、表面活性剂0.8份与消泡剂1.5份；
(3)将步骤(2)所得浆料在95℃下进行10min的烘干处理后，在800℃下进行10min的热处理，得到热反射涂层。
实施例4
本实施例提供了一种热反射涂层，以重量份计，所述热反射涂层包括以下组分：粒径为682nm的耐高温疏水材料20份、粒径为637nm的自清洁材料10份、粒径为543nm的热反射材料6份与粒径为566nm的硬质材料5.5份；
所述热反射涂层的制备方法包括以下步骤：
(1)将耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料在180rmp转速下搅拌30min后，再在120rmp的转速下搅拌14min，得到混合物；
(2)将质量比为70:90的步骤(1)所得混合物与混合溶剂在300rmp的转速下搅拌25min后，采用孔径为300目的筛网进行过滤，得到浆料；
所述混合溶剂包括以下组分：浓度为30％的改性硅酸盐溶液55份、浓度为10％的磷酸铝溶液14份、水25份、异丙醇35份、聚氨酯二元醇4.5份、表面活性剂0.5份与消泡剂1份；
(3)将步骤(2)所得浆料在100℃下进行11min的烘干处理后，在600℃下进行25min的热处理，得到热反射涂层。
实施例5
本实施例提供了一种热反射涂层，以重量份计，所述热反射涂层包括以下组分：粒径为423nm的耐高温疏水材料32份、粒径为492nm的自清洁材料18份、粒径为676nm的热反射材料11份与粒径为624nm的硬质材料8份；
所述热反射涂层的制备方法包括以下步骤：
(1)将耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料在270rmp转速下搅拌20min后，再在165rmp的转速下搅拌11min，得到混合物；
(2)将质量比为60:80的步骤(1)所得混合物与混合溶剂在210rmp的转速下搅拌60min后，采用孔径为500目的筛网进行过滤，得到浆料；
所述混合溶剂包括以下组分：浓度为15％的改性硅酸盐溶液60份、浓度为2％的磷酸铝溶液15份、水10份、异丙醇20份、聚氨酯二元醇5份、表面活性剂1份与消泡剂3份；
(3)将步骤(2)所得浆料在80℃下进行15min的烘干处理后，在750℃下进行22min的热处理，得到热反射涂层。
实施例6
本实施例提供了一种热反射涂层，除步骤(1)中耐高温疏水材料的D50粒径为1000nm外，其余均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种热反射涂层，除步骤(1)中自清洁材料的D50粒径为1000nm外，其余均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供了一种热反射涂层，除步骤(1)中热反射材料的D50粒径为1000nm外，其余均与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种热反射涂层，除步骤(1)中硬质材料的D50粒径为1000nm外，其余均与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种热反射涂层，除步骤(2)中混合物与混合溶剂的质量比为30:120外，其余均与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供了一种热反射涂层，除步骤(2)中混合物与混合溶剂的质量比为90:20外，其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供了一种热反射涂层，以重量份计，除所述热反射涂层中热反射材料的份数为3份外，其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种热反射涂层，以重量份计，除所述热反射涂层中热反射材料的份数为18份外，其余均与实施例1相同。
将3系不锈钢锅支撑脚焊接于3系不锈钢锅体基底的内侧面上，将3系不锈钢锅体支撑脚焊接于3系不锈钢锅体基底的外侧面上，在0.25Mpa的压力下采用80目铁砂将3系不锈钢锅体基底打磨至表面的粗糙度为7μm，再在3系不锈钢锅体基底的表面分别采用实施例1～11及对比例1和2中的制备方法得到实施例1～11及对比例1和2中的热反射涂层后，得到第一锅架；
将3系不锈钢锅支撑脚焊接于3系不锈钢锅体基底的内侧面上，将3系不锈钢锅体支撑脚焊接于3系不锈钢锅体基底的外侧面上，再将密度为360kg/m3且导热系数为0.04W/m·K的隔热材料层覆盖于3系不锈钢锅体基底的内侧面上，再将3系不锈钢金属保护层覆盖于隔热材料层的表面上，压紧后将3系不锈钢金属材料层与3系不锈钢锅支撑脚进行焊接固定；在0.25Mpa的压力下采用80目铁砂将3系不锈钢金属材料层打磨至表面的粗糙度为7μm，再在3系不锈钢金属材料层的表面分别采用实施例1～11及对比例1和2中的制备方法得到实施例1～11及对比例1和2中的热反射涂层后，得到第二锅架；
分别对所得第一锅架与第二锅架的能效进行测试，测试得到第一锅架的能效及第二锅架的能效如表1所示，能效的测试方法为：GB16410-2020。
表1
| 第一锅架的能效(％) | 第二锅架的能效(％) | |
| 实施例1 | 77 | 83 |
| 实施例2 | 78 | 82 |
| 实施例3 | 76 | 80 |
| 实施例4 | 77 | 81 |
| 实施例5 | 89 | 83 |
| 实施例6 | 73 | 76 |
| 实施例7 | 74 | 79 |
| 实施例8 | 72 | 77 |
| 实施例9 | 73 | 78 |
| 实施例10 | 70 | 74 |
| 实施例11 | 78 | 83 |
| 对比例1 | 71 | 74 |
| 对比例2 | 78 | 84 |
由表1可得：
(1)以实施例1～5中热反射涂层的制备方法制备得到的热反射涂层能够有效地提升锅架的能效；本发明提供的热反射涂层具有较强的热反射性能，所述热反射涂层涂覆于锅架的内表面，能够提高锅架内表面的红外热反射性能，从而提升燃气能量利用率；
(2)通过实施例1与实施例6的对比可知，热反射涂层中耐高温疏水材料的粒径会影响热反射涂层的性能，当热反射涂层中耐高温疏水材料的粒径偏大时，会导致耐高温疏水材料与溶剂的混合均匀性差，喷涂困难，从而造成热反射涂层的表面粗糙，还会导致耐高温疏水材料与溶剂的混合均匀性差，固化困难，附着力差，从而造成热反射涂层的抗冲击性能较差；最后还会导致热反射涂层的均匀性变差，从而造成热反射涂层的热反射性能降低；
(3)通过实施例1与实施例7的对比可知，热反射涂层中自清洁材料的粒径会影响热反射涂层的性能，当热反射涂层中自清洁材料的粒径偏大时，会导致自清洁材料与溶剂的混合均匀性差，喷涂困难，从而造成热反射涂层的表面粗糙，还会导致自清洁材料与溶剂的混合均匀性差，固化困难，附着力差，从而造成热反射涂层的抗冲击性能较差；最后还会导致热反射涂层的均匀性变差，从而造成热反射涂层的热反射性能降低；
(4)通过实施例1与实施例8的对比可知，热反射涂层中热反射材料的粒径会影响热反射涂层的性能，当热反射涂层中热反射材料的粒径偏大时，会导致热反射材料与溶剂的混合均匀性差，喷涂困难，从而造成热反射涂层的表面粗糙，还会导致热反射材料与溶剂的混合均匀性差，固化困难，附着力差，从而造成热反射涂层的抗冲击性能较差；最后还会导致热反射涂层的均匀性变差，从而造成热反射涂层的热反射性能降低；
(5)通过实施例1与实施例9的对比可知，热反射涂层中硬质材料的粒径会影响热反射涂层的性能，当热反射涂层中硬质材料的粒径偏大时，会导致硬质材料与溶剂的混合均匀性差，喷涂困难，从而造成热反射涂层的表面粗糙，还会导致硬质材料与溶剂的混合均匀性差，固化困难，附着力差，从而造成热反射涂层的抗冲击性能较差；最后还会导致热反射涂层的均匀性变差，从而造成热反射涂层的热反射性能降低；当热反射涂层中硬质材料的粒径偏小时，会导致生产成本高，热反射涂层的经济性差；
(6)通过实施例1与实施例10和11的对比可知，热反射涂层中混合物与混合溶剂的质量比会影响热反射涂层的性能，当热反射涂层中混合物与混合溶剂的质量比偏小时，会导致热反射涂层的热反射性能、耐磨性与硬度下降；当热反射涂层中混合物与混合溶剂的质量比偏大时，会导致喷涂和固化困难，热反射涂层的抗冲击性变差，且对能效提升有限，仅能提升百分之一左右的能效；
(7)通过实施例1与对比例1和2的对比可知，热反射涂层中热反射材料的份数会影响热反射涂层的性能，当热反射涂层中热反射材料的份数偏小时，会导致热反射涂层的热反射性能下降；当热反射涂层中热反射材料的份数偏大时，会导致喷涂和固化困难，热反射涂层的抗冲击性变差，且对能效提升有限；
(8)通过实施例1～11及对比例1和2中第一锅架的能效与第二锅架的能效的对比可知，本发明中通过将锅体设计成依次层叠的锅体基底、隔热材料层与金属保护层，所述热反射涂层覆盖于所述金属保护层的表面，其中的隔热材料层具有隔热的作用，降低了锅体的导热系数，从而减少了锅架内的热量通过锅架的锅体传导到外部，提升了锅架的能效。
综上所述，本发明提供的热反射涂层具有较强的热反射性能，所述热反射涂层涂覆于锅架的内表面，能够提高锅架内表面的红外热反射性能，从而提升燃气能量利用率；同时，所述热反射涂层还具有成分简单，生产成本低且适用于大规模推广使用的优点；本发明中通过将锅体设计成依次层叠的锅体基底、隔热材料层与金属保护层，所述热反射涂层覆盖于所述金属保护层的表面，其中的隔热材料层具有隔热的作用，降低了锅体的导热系数，从而减少了锅架内的热量通过锅架的锅体传导到外部。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种热反射涂层，其特征在于，以重量份计，所述热反射涂层包括以下组分：耐高温疏水材料20～35份、自清洁材料10～20份、热反射材料6～13份与硬质材料5.5～9份。
2.根据权利要求1所述的热反射涂层，其特征在于，所述耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料的D50粒径均不高于800nm；
优选地，所述耐高温疏水材料包括二氧化硅、硅氮烷或聚硅氮烷中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述自清洁材料包括二氧化钛、氧化锆或氧化硅中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述热反射材料包括三氧化二铝、硒化锌或氧化钛中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述硬质材料包括碳化硅、碳化硼或氮化硅中的任意一种或至少两种的组合。
3.一种权利要求1或2所述热反射涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
第一混合耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料后，得到混合物，将所得混合物与混合溶剂第二混合后得到浆料，所得浆料经过固化后得到热反射涂层。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述混合物与所述混合溶剂的质量比为(50～75):(20～120)；
优选地，以重量份计，所述混合溶剂包括以下组分：改性硅酸盐溶液45～60份、磷酸铝溶液10～15份、水10～25份、异丙醇20～35份、聚氨酯二元醇2～5份、表面活性剂0.5～1份与消泡剂1～3份；
优选地，所述改性硅酸盐溶液的质量浓度为10～30wt％；
优选地，所述改性硅酸盐溶液的溶质包括硅酸钠；
优选地，所述磷酸铝溶液的质量浓度为2～10wt％。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合包括：将耐高温疏水材料、自清洁材料、热反射材料与硬质材料依次进行第一搅拌与第二搅拌；
优选地，所述第一搅拌的转速为180～300rmp，时间为20～30min；
优选地，所述第二搅拌的转速为120～180rmp，时间为10～15min。
6.根据权利要求3～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第二混合包括：通过第三搅拌混合所述混合物与所述混合溶剂；
优选地，所述第三搅拌的转速为180～300rmp，时间为25～60min；
优选地，所述制备方法还包括所述第二混合与所述固化之间的过滤；
优选地，所述过滤采用孔径为300～500目的筛网。
7.根据权利要求3～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述固化包括：依次进行的烘干与热处理；
优选地，所述烘干的温度为80～100℃，时间为10～15min；
优选地，所述热处理的温度为600～800℃，时间为10～25min。
8.一种锅架，其特征在于，所述锅架包括锅体及覆盖于所述锅体的内侧面上的权利要求1或2所述的热反射涂层。
9.根据权利要求8所述的锅架，其特征在于，所述锅体包括依次层叠的锅体基底、隔热材料层与金属保护层，所述热反射涂层覆盖于所述金属保护层的表面。
10.根据权利要求9所述的锅架，其特征在于，所述隔热材料层为所述锅体基底与所述金属保护层之间的纤维板，所述纤维板的密度不低于350kg/m3，导热系数为0.035～0.050W/m·K；
优选地，所述纤维板中的隔热材料为纤维丝状；
优选地，以重量份计，所述隔热材料包括以下组分：二氧化硅45～60份、氧化钙15～20份、氧化镁10～20份、碳化硅4～15份与二氧化钛3～5份；
优选地，所述隔热材料中二氧化硅的导热系数为0.25～0.3W/m·K；
优选地，所述隔热材料中二氧化硅、氧化钙、氧化镁、碳化硅与二氧化钛分别独立地由不低于400目的筛网筛分后得到。
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