JP6796357B2 - セラミックス鍋及びその製造方法並びに調理器具 - Google Patents

セラミックス鍋及びその製造方法並びに調理器具 Download PDF

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Description

本発明は、生活電気機器技術分野に関し、特に、セラミックス鍋及びその製造方法並びに調理器具に関する。
近年、人々の生活水準が日々向上するにつれて、健康的で環境にやさしい鍋の材料に対する要求が益々高くなってきている。しかしながら、金属材料の鍋には、錆や中毒などの問題が存在するため、健康的で環境にやさしい鍋に対する今時の人々の要求に合致していない。セラミックス材料は、健康的で環境にやさしい優れた性能を有し、鍋分野への適用は、益々重要視されてきているが、セラミックス材料には、電磁誘導加熱の機能を有せず、金属磁気伝導材料をセラミックス鍋に入れることの応用は、かなり大きな将来性があるが、セラミックス材料と金属材料との濡れ性（相性）が悪いことから、セラミックス材料と金属材料との結合強度が比較的悪く、ひいては結合することさえ難しい。
そのため、従来のセラミックス鍋の更なる改善が望ましい。
本発明は、関連技術における技術的課題の一つを少なくともある程度で解決することを目的とする。そのため、本発明の目的は、セラミックス鍋及びその製造方法並びに調理器具を提供することであり、該セラミックス鍋のセラミックス鍋本体と金属材料との結合強度が２０ＭＰａに達し、該セラミックス鍋が、２６０〜２０℃の冷熱衝撃を５０回受けてもひび割れず、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
本発明の第１の側面において、本発明は、セラミックス鍋を提供する。本発明の実施例によると、前記セラミックス鍋は、セラミックス鍋本体と、前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に配置される自己粘着性を有する遷移金属層と、を含む。
このようにすることで、本発明の実施例に係るセラミックス鍋のセラミックス鍋本体と金属材料との結合強度が２０ＭＰａに達し、鍋が２６０〜２０℃の冷熱衝撃を５０回受けてもひび割れないとともに、該自己粘着性を有する遷移金属層が十分に濃密で、孔隙率が低く、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
また、本発明の上記実施例に係るセラミックス鍋は、以下のような付加的な技術的特徴を更に有してもよい。
本発明の一部の実施例において、前記自己粘着性を有する遷移金属層には、低融点金属を有する。これにより、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層との優れた結合強度を確保することができる。
本発明の一部の実施例において、前記低融点金属の融点が、３０００℃以下である。これにより、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層との結合強度を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択される少なくとも一種である。これにより、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層との結合強度を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択されるいずれか一種であり、前記低融点金属の含有量が、前記自己粘着性を有する遷移金属層の７０重量％以上を占める。これにより、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層との結合強度を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択される二種以上であり、前記低融点金属の含有量が、前記自己粘着性を有する遷移金属層の８０重量％以上を占める。これにより、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層との結合強度を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記セラミックス鍋は、前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に配置される釉薬層を更に含み、また、前記自己粘着性を有する遷移金属層は、前記釉薬層の少なくとも一部の外面に配置される。これにより、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層との結合強度を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料が含まれず、前記セラミックス鍋は、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に配置される熱伝導性金属層を更に含む。これにより、該セラミックス鍋の調理効果を顕著に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記熱伝導性金属層には、銀と、アルミニウムと、銅と、亜鉛とのうち少なくとも一種が含まれる。これにより、該セラミックス鍋の調理効果を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記セラミックス鍋は、前記熱伝導性金属層の少なくとも一部の外面に配置される磁気伝導層を更に含む。これにより、該鍋が良好な磁気伝導性能を有するようになる。
本発明の一部の実施例において、前記磁気伝導層には、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種が含まれる。これにより、該セラミックス鍋の磁気伝導性能を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記セラミックス鍋は、前記磁気伝導層の少なくとも一部の外面に配置される保護層を更に含む。これにより、該セラミックス鍋の使用寿命を向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記保護層は、シリコーン樹脂層と、耐高温防錆塗布層と、セラミックス・コーティング層とから選択される少なくとも一種である。これにより、該セラミックス鍋の使用寿命を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記自己粘着性を有する遷移金属層の厚さが０．０４〜０．１ｍｍである。これにより、セラミックス鍋本体と金属材料との結合強度を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記熱伝導性金属層の厚さが０．０４〜０．４ｍｍである。これにより、該セラミックス鍋の調理効果を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記磁気伝導層の厚さが０．１〜０．５ｍｍである。これにより、該セラミックス鍋の磁気伝導性能を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記保護層の厚さが０．０５〜０．２ｍｍである。これにより、該セラミックス鍋の使用寿命を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料が含まれ、前記磁気伝導材料には、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種が含まれる。これにより、該セラミックス鍋の磁気伝導性能を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記セラミックス鍋は、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に配置される保護層を更に含む。これにより、該セラミックス鍋の使用寿命を向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記保護層は、シリコーン樹脂層と、耐高温防錆塗布層と、セラミックス・コーティング層とから選択される少なくとも一種である。これにより、該セラミックス鍋の使用寿命を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記自己粘着性を有する遷移金属層の厚さが０．０４〜０．１ｍｍである。これにより、セラミックス材料と金属材料との結合強度を顕著に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記保護層の厚さが０．０５〜０．２ｍｍである。これにより、該セラミックス鍋の使用寿命を更に向上させることができる。
本発明の第２の側面において、本発明は、上記セラミックス鍋の製造方法を提供する。本発明の実施例によると、前記方法は、（１）セラミックス鍋本体を提供するステップと、（２）前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属を溶射して、前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属層を形成するステップと、を含む。
このようにすることで、本発明の実施例のセラミックス鍋の製造方法により、上記セラミックス鍋本体と金属材料層との結合強度の優れるセラミックス鍋を製造することができ（結合強度が２０ＭＰａに達する）、該鍋がサーマル・サイクリングのプロセスにおいて熱応力が効果的に緩和されて脱落が発生しないようになり、得られた鍋が２６０〜２０℃の冷熱衝撃を５０回受けてもひび割れず、それとともに、該自己粘着性を有する遷移金属層が十分に濃密で、孔隙率が低く、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
また、本発明の上記実施例に係るセラミックス鍋の製造方法は、以下のような付加的な技術的特徴を更に有してもよい。
本発明の一部の実施例において、前記方法は、（３）前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属を溶射する前に、予め前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面を施釉し、高温で焼結することにより、前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に釉薬層を形成し、前記釉薬層に対してサンドブラスト処理を行うステップを更に含む。これにより、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層との結合強度を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料が含まれず、前記方法は、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に熱伝導性金属を溶射して、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に熱伝導性金属層を形成するステップを更に含む。これにより、該セラミックス鍋の調理効果を顕著に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記方法は、前記熱伝導性金属層の少なくとも一部分の外面に磁気伝導金属を溶射して、前記熱伝導性金属層の少なくとも一部の外面に磁気伝導層を形成するステップを更に含む。これにより、該鍋が良好な磁気伝導性能を有するようになる。
本発明の一部の実施例において、前記方法は、前記磁気伝導層の少なくとも一部の外面に保護材料をスプレーして、前記磁気伝導層の少なくとも一部の外面に保護層を形成するステップを更に含む。これにより、該セラミックス鍋の使用寿命を向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料層が含まれ、前記磁気伝導材料には、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種が含まれる。これにより、該セラミックス鍋の磁気伝導性能を更に向上させることができる。
本発明の一部の実施例において、前記方法は、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に保護材料をスプレーして、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に保護層を形成するステップを更に含む。これにより、該セラミックス鍋の使用寿命を向上させることができる。
本発明の第３の側面において、本発明は、調理器具を提供する。本発明の実施例によると、前記調理器具は、調理器具本体と、コイルディスクと、内鍋と、を含み、前記コイルディスクは、前記調理器具本体内の底部に設けられ、前記コイルディスク内に加熱区が区画されており、前記内鍋の少なくとも一部が前記加熱区に配置される、前記内鍋は、前記セラミックス鍋又は前記方法により取得されたセラミックス鍋である。従って、該調理器具は、上記良好な磁気伝導機能を有し、セラミックス鍋本体と金属材料層との結合強度が優れたセラミックス鍋を内鍋として用いることにより、該調理器具の調理効果を顕著に向上させることができ、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
また、本発明の上記実施例に係る調理器具は、以下のような付加的な技術的特徴を更に有してもよい。
本発明の一部の実施例において、前記セラミックス鍋の高さ方向に沿って、前記セラミックス鍋のコーティング層の高さは前記コイルディスクの高さ以下である。
本発明の一部の実施例において、前記調理器具が炊飯器である。
本発明の一部の実施例において、前記炊飯器がＩＨ炊飯器である。
本発明の付加的な特徴及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明により明らかになり、又は本発明の実践により理解される。
本発明の上記及び／又は付加的な側面と利点とは、以下の図面に合わせて実施例を説明することにより、明らかになり、理解されやすくなる。
本発明の一実施例に係るセラミックス鍋の縦断面構成図である。 本発明の別の一実施例に係るセラミックス鍋の縦断面構成図である。 本発明のまた別の一実施例に係るセラミックス鍋の縦断面構成図である。 本発明のまた別の一実施例に係るセラミックス鍋の縦断面構成図である。 本発明のまた別の一実施例に係るセラミックス鍋の縦断面構成図である。 本発明のまた別の一実施例に係るセラミックス鍋の縦断面構成図である。 本発明の一実施例に係るセラミックス鍋の製造方法の概略フローチャートである。 本発明の別の一実施例に係るセラミックス鍋の製造方法の概略フローチャートである。 本発明のまた別の一実施例に係るセラミックス鍋の製造方法の概略フローチャートである。 本発明のまた別の一実施例に係るセラミックス鍋の製造方法の概略フローチャートである。 本発明のまた別の一実施例に係るセラミックス鍋の製造方法の概略フローチャートである。 本発明のまた別の一実施例に係るセラミックス鍋の製造方法の概略フローチャートである。 本発明の一実施例に係る調理器具の縦断面構成図である。
以下、本発明の実施例を詳しく説明する。前記実施例に基づく例が図面に示され、同一又は類似する符号は、常に同一又は類似する部品、或いは、同一又は類似する機能を有する部品を表す。以下に、図面を参照しながら説明される実施例は例示的なものであり、本発明を解釈するためのものであり、本発明を限定するものと理解してはいけない。
本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「逆時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利に又は簡単に説明するために使用されるものであり、指定された装置又は部品が特定の方位にあり、特定の方位において構造され操作されると明示又は暗示するものではないので、本発明に対する限定と理解してはいけない。
本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」、「固定」などの用語の意味は広義に理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体的な接続でも可能である。機械的な接続又は電気的な接続をすることも可能である。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、２つの部品の内部が連通することや、あるいは２つの部品の間に相互の作用関係があることも可能である。当業者であれば、具体的な場合によって上記用語の本発明においての具体的な意味を理解することができる。
本発明において、明確な規定と限定がない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあることは、第１の特徴と第２の特徴とが直接的に接触することを含んでも良いし、又は第１の特徴と第２の特徴とが中間媒体を介して間接的に接触することを含んでもよい。また、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」又は「上面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上にあることを含むか、或いは、単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴より高いことだけを表す。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」又は「下面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真下又は斜め下にあることを含むか、或いは、単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴より低いことだけを表す。
本発明の一側面において、本発明はセラミックス鍋を提供する。本発明の実施例によれば、図１に示すように、該セラミックス鍋は、セラミックス鍋本体１００と、自己粘着性を有する遷移金属層２００と、を含み、ここで、自己粘着性を有する遷移金属層２００は、セラミックス鍋本体１００の少なくとも一部の外面に配置される。発明者は、下記のことを見出した。溶射プロセスにおいて、金属は、高温で溶融し、一部が酸化して金属酸化物となり、セラミックス基材に高速で衝突する際に、セラミックス材料中の金属酸化物、例えば、酸化アルミニウムなどとマイクロ冶金反応して、強固な結合層を形成し、すなわち、セラミックス鍋本体の外面に自己粘着性を有する遷移金属層を形成する。それとともに、該自己粘着性を有する遷移金属層が十分に濃密で、孔隙率が低いため金属材料層とセラミックス鍋本体との結合強度を顕著に向上させることができ（結合強度が２０ＭＰａに達する）、該鍋がサーマル・サイクリング・プロセスにおいて熱応力が効果的に緩和されて脱落が発生しないとともに、該鍋が２６０〜２０℃の冷熱衝撃を５０回受けてもひび割れず、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
本発明の一実施例によると、セラミックス鍋本体１００は、従来技術に存在する任意のタイプのセラミックス鍋体であってもよい。
本発明の別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層２００は、セラミックス鍋本体１００の一部の外面又は外面全体に配置されてもよい。これに対し、当業者は、必要に応じて選択することができ、例えば、図１に示すように、自己粘着性を有する遷移金属層２００は、セラミックス鍋本体の外面全体に配置されてもよい。従って、セラミックス鍋本体の外面全体に自己粘着性を有する遷移金属層を形成することにより、該自己粘着性を有する遷移金属層とセラミックス鍋本体とは、優れた結合強度を有し、該鍋がサーマル・サイクリング・プロセスにおいて熱応力が効果的に緩和されて脱落が発生しにくいため、鍋の使用寿命が向上する。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層には、低融点金属を有してもよい。発明者は下記のことを見出した。低融点金属を採用することにより、溶射プロセスにおいて、該低融点金属は、高温で溶融し、一部が酸化して金属酸化物となり、セラミックス基材に高速で衝突する際に、セラミックス材料中の金属酸化物、例えば、酸化アルミニウムなどとマイクロ冶金反応して、強固な結合層を形成し、セラミックス鍋本体と形成された自己粘着性を有する遷移金属層との優れた結合強度が確保される。
本発明のまた別の一実施例によると、低融点金属の具体的なタイプは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一実施例によると、低融点金属は、融点が３０００℃以下の金属であってもよく、例えば、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択される少なくとも一つであってもよい。発明者は下記のことを見出した。該種類の金属は、溶射プロセスにおいて高温で溶融し、一部が酸化することによって形成された金属酸化物とセラミックス鍋本体中の金属酸化物との特性が近く、形成された金属又は合金の溶滴がセラミックス鍋本体の表面において極めて良好な濡れ性及び伸延性を有するため、マイクロ冶金領域が形成され、形成された自己粘着性を有する遷移金属層とセラミックス鍋本体とが優れた結合強度を有するようになる。
本発明のまた別の一実施例によると、低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択されるいずれか一種であってもよく、また、低融点金属の含有量ｇｓ、自己粘着性を有する遷移金属層の７０重量％以上を占める。発明者は下記のことを見出した。該含有量の範囲内で、十分な金属が溶射プロセスにおいて高温で溶融し、酸化して、セラミックス鍋本体中の金属酸化物とマイクロ冶金反応して結合することを確保することができ、形成された自己粘着性を有する遷移金属層とセラミックス鍋本体とが優れた結合強度を有することが確保される。
本発明のまた別の一実施例によると、低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択される二種以上であってもよく、低融点金属の含有量は、自己粘着性を有する遷移金属層の８０重量％以上を占める。発明者は下記のことを見出した。該含有量の範囲内で、十分な金属が溶射プロセスにおいて高温で溶融し、酸化して、セラミックス鍋本体中の金属酸化物とマイクロ冶金反応して結合することを確保することができ、形成された自己粘着性を有する遷移金属層とセラミックス鍋本体とが優れた結合強度を有することが確保される。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層の厚さは、０．０４〜０．１ｍｍであってもよく、０．０６ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。自己粘着性を有する遷移金属層の厚さが０．０４ｍｍより小さい場合は、金属材料層とセラミックス材料との結合強度が低下し、自己粘着性を有する遷移金属層の厚さが０．１ｍｍより大きい場合は、金属材料層が脱落し易くなる。従って、本出願の範囲内の自己粘着性を有する遷移金属層を採用することにより、セラミックス鍋本体と金属材料層とが優れた結合強度を有することを確保することができる。
本発明の実施例によれば、図２に示すように、セラミックス鍋は、釉薬層３００を更に含んでもよい。本発明の具体的な一実施例によると、釉薬層３００は、セラミックス鍋本体１００の少なくとも一部の外面に配置されてもよく、自己粘着性を有する遷移金属層２００は、釉薬層３００の少なくとも一部の外面に配置されてもよい。本発明の別の具体的な一実施例によると、釉薬層３００は、セラミックス鍋本体１００の一部の外面、又は外面全体に配置されてもよく、自己粘着性を有する遷移金属層２００は、釉薬層３００の一部の外面、又は外面全体に配置されてもよく、これに対し、当業者は、必要に応じて選択することができる。例えば、図２に示すように、釉薬層３００は、セラミックス鍋本体１００の外面全体に配置され自己粘着性を有する遷移金属層２００も、釉薬層３００の外面全体に配置されてもよい。発明者は下記のことを見出した。先ず、セラミックス鍋本体の外面を施釉し、高温で焼結することにより、釉が高温で軟化し、セラミックス鍋本体の外面に釉薬層が形成される。また、セラミックス鍋本体より、釉の高温軟化点が、明らかに低いため、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層とが優れた結合強度を有することを確保することができる。具体的には、先ず、セラミックス鍋本体の外面を施釉し、高温で焼結することにより、釉が高温で軟化し、セラミックス鍋本体の外面に釉薬層が形成された後、釉薬層が形成されたセラミックス鍋を１００〜３００℃まで予熱するとともに、釉薬層に対してサンドブラスト処理を行って、釉薬層の粗さがＲｙ６０〜１００μｍに達するようにし、その後、溶射プロセスにより釉薬層の表面に低融点金属をスプレーして自己粘着性を有する遷移金属層を形成する。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層２００には、磁気伝導材料が含まれないが、図３に示すように、セラミックス鍋は、熱伝導性金属層４００を更に含んでもよい。
本発明の具体的な一実施例によると、熱伝導性金属層４００は、自己粘着性を有する遷移金属層２００の少なくとも一部の外面に配置されてもよく、例えば、図３に示すように、熱伝導性金属層４００は、自己粘着性を有する遷移金属層２００の外面全体に配置されてもよい。発明者は下記のことを見出した。自己粘着性を有する遷移金属層の外面に熱伝導性金属層を配置することにより、該熱伝導性金属層は、鍋の熱をセラミックス鍋本体に迅速に伝導することができ、これにより、鍋の上下温度差が低減され、セラミックス鍋本体が均一に受熱するようになり、サーマル・サイクリング・プロセスにおいてセラミックス鍋本体に生じる熱応力が減少して金属材料の脱落が回避される。具体的には、熱伝導性金属層には、銀と、アルミニウムと、銅と、亜鉛とのうち少なくとも一種が含まれてもよい。発明者は、該種類の金属の熱伝導性金属層が、他の種類より顕著に優れていて、セラミックス鍋の熱伝導性効率を向上させることができるため、鍋の上下温度差が低減され、鍋の調理効果が向上することを見出した。
本発明の別の具体的な一実施例によると、熱伝導性金属層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一例によると、熱伝導性金属層の厚さは、０．０４〜０．４ｍｍであってもよく、０．２ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。熱伝導性金属層の厚さが０.０４ｍｍより小さい場合は、熱伝導の効果が比較的悪く、熱を適時に伝導することができず、熱伝導性金属層の厚さが０．４ｍｍより大きい場合は、熱伝導性金属層が結合力の弱さで脱落しやすくなる。従って、本出願の厚さの範囲内の熱伝導性金属層を採用することにより、鍋の熱伝導性能を顕著に向上させることができるだけでなく、熱伝導性金属層の脱落を回避することもできる。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層２００には、磁気伝導材料が含まれないが、図４に示すように、セラミックス鍋は、磁気伝導層５００を更に含んでもよい。
本発明の具体的な一実施例によると、磁気伝導層５００は、熱伝導性金属層４００の少なくとも一部の外面に配置されてもよく、例えば、図４に示すように、磁気伝導層５００は、熱伝導性金属層４００の外面全体に配置されてもよい。発明者は下記のことを見出した。熱伝導性金属層の外面に磁気伝導層を配置するにより、該セラミックス鍋の電磁誘導加熱機能を実現することができる。該磁気伝導層は、電磁作用で加熱され、該熱は、熱伝導性金属層を介してセラミックス鍋本体に迅速に伝導され、セラミックス鍋本体が均一に受熱するようになり、サーマル・サイクリング・プロセスにおいてセラミックス鍋本体に生じる熱応力が減少して金属材料の脱落が回避される。具体的には、磁気伝導層には、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種が含まれてもよく、ニッケル鉄合金磁気伝導層であるのが好ましい。発明者は、該種類の金属磁気伝導層が他の種類より顕著に優れていて、鍋の磁気伝導性能を向上させることができることを見出した。
本発明の別の具体的な一実施例によると、磁気伝導層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一例によると、磁気伝導層の厚さは、０．１〜０．５ｍｍであってもよく、０．３ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。磁気伝導層の厚さが０．１ｍｍより小さい場合は、磁気伝導のパワーが小さく、機能のニーズを満たすことができず、磁気伝導層の厚さが０．５ｍｍより大きい場合は、そのインピーダンスデータが比較的大きく、加熱のエネルギー効率が比較的低く、結合強度が低下する。従って、本出願の厚さの範囲内の磁気伝導層を採用することにより、鍋の磁気伝導性能を向上させるとともに、鍋の比較的高い品質を確保することができる。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層２００には、磁気伝導材料が含まれないが、図５に示すように、セラミックス鍋は、保護層６００を更に含んでもよい。
本発明の具体的な一実施例によると、保護層６００は、磁気伝導層５００の少なくとも一部の外面に配置されてもよく、例えば、図５に示すように、保護層６００は、磁気伝導層５００の外面全体に配置されてもよい。発明者は下記のことを見出した。セラミックス鍋本体の外面に配置される金属材料は、一定の孔隙率を有し、金属材料は、錆びやすく、且つ使用中に汚れが孔隙に入りやすいが、金属材料の外面に保護層が更に配置され、該保護層は、金属材料の錆発生を効果的に防止し、汚れが孔隙に入ることを防止することができ、これにより、鍋の耐食性、表面硬度及び使用寿命を向上させる。具体的には、保護層は、シリコーン樹脂層と、耐高温防錆塗布層と、セラミックス・コーティング層とのうち少なくとも一種であってもよい。発明者は、該種類の保護層を採用することが他のタイプより顕著に優れていて、セラミックス鍋の使用寿命を向上させることができることを見出した。
本発明の別の具体的な一実施例によると、保護層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一例によると、保護層の厚さは、０．０５〜０．２ｍｍであってもよく、０．１ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。保護層の厚さが０．０５ｍｍより小さい場合は、その防錆能力が悪く、厚さが０．２ｍｍより大きい場合は、結合力が低下し、脱落しやすい。従って、本出願の厚さの範囲内の保護層を採用することにより、セラミックス鍋の使用寿命を向上させるとともに、鍋の品質を向上させることもできる。
このようにすることで、セラミックス鍋本体の表面に、釉薬層、磁気伝導材料が含まれていない自己粘着性を有する遷移金属層、熱伝導性金属層、磁気伝導層、及び保護層が順番に配置される。自己粘着性を有する遷移金属層が十分に濃密で、孔隙率が低く、また、該自己粘着性を有する金属の融点が比較的低いため、溶射プロセスにおいて、高温で溶融し、一部が酸化して金属酸化物となり、セラミックス基材に高速で衝突する際に、セラミックス材料中の金属酸化物、例えば、酸化アルミニウムなどとマイクロ冶金反応して強固な結合層を形成して、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層とが優れた結合強度を有することが確保される。また、配置された磁気伝導層は、鍋に良好な電磁誘導加熱機能を持たせるようにすることができるため、該鍋の電磁誘導加熱機能を実現することができる。また、自己粘着性を有する遷移金属層と磁気伝導層との間に配置される熱伝導性金属層は、生じた熱をセラミックス鍋本体に迅速に伝導することができるため、鍋の上下温度差が低減され、セラミックス鍋本体が均一に受熱するようになる。また、磁気伝導層に配置される保護層は、金属材料の錆発生を効果的に防止し、汚れが孔隙に入ることを防止することができるため、鍋の耐食性、表面硬度及び使用寿命が向上し、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層２００は、磁気伝導材料を有し、磁気伝導材料は、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種を含む。発明者は下記のことを見出した。該種類の磁気伝導金属と低融点金属（アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとのうち少なくとも一種）とを混合して溶射することにより、その中の金属が高温で溶融し、一部が酸化して形成された酸化物と、セラミックス鍋本体材料中の金属酸化物、例えば酸化アルミニウムなどとがマイクロ冶金反応して、強固な結合層を形成し、金属材料層とセラミックス鍋本体との結合強度を顕著に向上させることができ、該鍋がサーマル・サイクリング・プロセスにおいて熱応力が効果的に緩和されて脱落が発生しないとともに、形成された自己粘着性を有する遷移金属層が磁気伝導性能を有するようになり、これにより、該セラミックス鍋に電磁誘導加熱機能を持たせるようにすることができる。
本発明の別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層２００には、磁気伝導材料を含み、図６に示すように、セラミックス鍋は、保護層４００Ａを更に含んでもよい。
本発明の具体的な一実施例によると、保護層４００Ａは、自己粘着性を有する遷移金属層２００の少なくとも一部の外面に配置されてもよく、例えば、図６に示すように、保護層４００Ａは、自己粘着性を有する遷移金属層２００の外面全体に配置されてもよい。発明者は下記のことを見出した。セラミックス鍋本体の外面に配置される自己粘着性を有する遷移金属層は、一定の孔隙率を有し、金属材料は、錆びやすく、且つ使用中に汚れが孔隙に入りやすいが、金属材料の外面に保護層が更に配置され、該保護層は、金属材料の錆発生を効果的に防止し、汚れが孔隙に入ることを防止することができ、鍋の耐食性、表面硬度及び使用寿命を向上させる。具体的には、保護層は、シリコーン樹脂層と、耐高温防錆塗布層と、セラミックス・コーティング層とのうち少なくとも一種であってもよい。発明者は、該種類の保護層を採用することが、他のタイプより顕著に優れていて、セラミックス鍋の使用寿命を向上させることができることを見出した。
本発明の具体的な一実施例によると、保護層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一例によると、保護層の厚さは、０．０５〜０．２ｍｍであってもよく、０．１ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。保護層の厚さが０．０５ｍｍより小さい場合は、その防錆能力が悪く、厚さが０．２ｍｍより大きい場合は、結合力が低下し、脱落しやすい。従って、本出願の厚さの範囲内の保護層を採用することにより、セラミックス鍋の使用寿命を向上させるとともに、鍋の品質を向上させることもできる。
このようにすることで、セラミックス鍋本体の表面に、磁気伝導材料を有する自己粘着性を有する遷移金属層と、保護層と、が順番に配置される。自己粘着性を有する遷移金属層が十分に濃密で、孔隙率が低く、また、該自己粘着性を有する金属が、低融点金属と、磁気伝導材料とを含むため、溶射プロセスにおいて、高温で溶融し、一部が酸化して金属酸化物となり、セラミックス基材に高速で衝突する際に、セラミックス材料中の金属酸化物とマイクロ冶金反応して強固な結合層を形成し、これにより、得られた鍋のセラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層とが良好な結合強度を有することが確保され、また、形成された自己粘着性を有する遷移金属層が磁気伝導性能を有し、該構成の鍋が良好な電磁誘導加熱機能を有するようになる。従って、該鍋は、電磁誘導加熱機能を実現することができるだけでなく、鍋のセラミックス鍋本体と金属層との結合強度が優れ、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
本発明の別の側面において、本発明は、上記セラミックス鍋の製造方法を提供する。本発明の実施例によれば、図７に示すように、該方法は、セラミックス鍋本体を提供するステップＳ１００と、セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属を溶射するステップＳ２００とを含む。
該ステップＳ１００において、セラミックス鍋本体は、従来技術に存在する任意のセラミックス鍋体であってもよい。
該ステップＳ２００において、セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属を溶射して、セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属層を形成する。発明者は下記のことを見出した。溶射プロセスにおいて、金属が、高温で溶融し、一部が酸化して金属酸化物となり、セラミックス基材に高速で衝突する際に、セラミックス材料中の金属酸化物、例えば、酸化アルミニウムなどとマイクロ冶金反応して強固な結合層を形成し、すなわち、セラミックス鍋本体の外面に自己粘着性を有する遷移金属層を形成する。また、該自己粘着性を有する遷移金属層が十分に濃密で、孔隙率が低いため、金属材料層とセラミックス鍋本体との結合強度を顕著に向上させることができ（結合強度が２０ＭＰａに達する）、該鍋が、サーマル・サイクリング・プロセスにおいて熱応力が効果的に緩和されて脱落が発生しないとともに、該鍋が２６０〜２０℃の冷熱衝撃を５０回受けてもひび割れず、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
本発明の一実施例によると、セラミックス鍋本体の一部の外面、又は外面全体に溶射して自己粘着性を有する遷移金属層を形成することができ、これに対し、当業者は、必要に応じて選択することができ、例えば、セラミックス鍋本体の外面全体に溶射して自己粘着性を有する遷移金属層を形成してもよい。従って、セラミックス鍋本体の外面全体に自己粘着性を有する遷移金属層を形成することにより、該自己粘着性を有する遷移金属層とセラミックス鍋本体とは、優れた結合強度を有し、該鍋がサーマル・サイクリング・プロセスにおいて熱応力が効果的に緩和されて脱落が発生しなく、これにより、得られた鍋の品質が向上する。
本発明の別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属は、低融点金属であってもよい。発明者は下記のことを見出した。低融点金属を採用することにより、溶射プロセスにおいて、該低融点金属は、高温で溶融し、一部が酸化して金属酸化物となり、セラミックス基材に高速で衝突する際に、セラミックス材料中の金属酸化物、例えば、酸化アルミニウムなどとマイクロ冶金反応して強固な結合層を形成し、セラミックス鍋本体と形成された自己粘着性を有する遷移金属層とが優れた結合強度を有することが確保される。
本発明のまた別の一実施例によると、低融点金属の具体的なタイプは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一実施例によると、低融点金属は、融点が３０００℃以下の金属であってもよく、例えば、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択される少なくとも一種であってもよい。発明者は下記のことを見出した。該種類の金属は、溶射プロセスにおいて高温で溶融し、一部が酸化することによって形成された金属酸化物とセラミックス鍋本体中の金属酸化物との特性が近く、形成された金属又は合金溶滴がセラミックス鍋本体の表面において極めて良好な濡れ性及び伸延性を有するため、マイクロ冶金領域が形成され、これにより、形成された自己粘着性を有する遷移金属層とセラミックス鍋本体とが優れた結合強度を有する。
本発明のまた別の一実施例によると、低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択されるいずれか一種であってもよく、低融点金属の含有量は、自己粘着性を有する遷移金属層の７０重量％以上を占める。発明者は下記のことを見出した。該含有量の範囲内で、十分な金属が溶射プロセスにおいて高温で溶融し、酸化して、セラミックス鍋本体中の金属酸化物とマイクロ冶金反応して結合することを確保することができ、形成された自己粘着性を有する遷移金属層とセラミックス鍋本体とが優れた結合強度を有することが確保される。
本発明のまた別の一実施例によると、低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択される少なくとも二種であってもよく、また、低融点金属の含有量は、自己粘着性を有する遷移金属層の８０重量％以上を占める。発明者は下記のことを見出した。該含有量の範囲内で、十分な金属が溶射プロセスにおいて高温で溶融し、酸化して、セラミックス鍋本体中の金属酸化物とマイクロ冶金反応して結合することを確保することができ、形成された自己粘着性を有する遷移金属層とセラミックス鍋本体とが優れた結合強度を有することが確保される。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層の厚さは、０．０４〜０．１ｍｍであってもよく、０．０６ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。自己粘着性を有する遷移金属層の厚さが０．０４ｍｍより小さい場合は、金属材料層とセラミックス材料との結合強度が低下し、自己粘着性を有する遷移金属層の厚さが０．１ｍｍより大きい場合は、金属材料層が脱落し易くなる。従って、本出願の範囲内の自己粘着性を有する遷移金属層を採用することにより、セラミックス鍋本体と金属材料層との間の優れた結合強度を確保することができる。
このようにすることで、本発明の実施例に係るセラミックス鍋の製造方法によれば、上記セラミックス鍋本体と金属材料層との結合強度が優れたセラミックス鍋を製造することができ（結合強度が２０ＭＰａに達する）、従って該鍋がサーマル・サイクリング・プロセスにおいて熱応力が効果的に緩和されて脱落が発生しないとともに、得られた鍋が２６０〜２０℃の冷熱衝撃を５０回受けてもひび割れず、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
本発明の実施例によれば、図８に示すように、上記セラミックス鍋の製造方法は、セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属を溶射する前に、予めセラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面を施釉するステップＳ３００を更に含む。
該ステップＳ３００において、具体的には、セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属を溶射する前に、予めセラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面を施釉し、高温で焼結することにより、セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に釉薬層を形成し、前記釉薬層に対してサンドブラスト処理を行った後、釉薬層の少なくとも一部に自己粘着性を有する遷移金属を更に溶射して自己粘着性を有する遷移金属層を形成する。本発明の具体的な一実施例によると、釉薬層は、セラミックス鍋本体の一部の外面、又は外面全体に形成されてもよく、自己粘着性を有する遷移金属層は、釉薬層の一部の外面、又は外面全体に形成されてもよく、これに対し、当業者は、必要に応じて選択することができる。好ましくは、釉薬層は、セラミックス鍋本体の外面全体に形成され、且つ自己粘着性を有する遷移金属層も釉薬層の外面全体に形成される。発明者は下記のことを見出した。先ず、セラミックス鍋本体の外面を施釉し、高温で焼結して、釉が高温で軟化することにより、セラミックス鍋本体の外面に釉薬層が形成され、また、セラミックス鍋本体より釉の高温軟化点が、明らかに低いため、セラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層とが優れた結合強度を有することを確保することができる。具体的には、先ず、セラミックス鍋本体の外面を施釉し、高温で焼結して、釉が高温で軟化することにより、セラミックス鍋本体の外面に釉薬層が形成された後、釉薬層が形成されたセラミックス鍋を１００〜３００℃まで予熱するとともに、釉薬層に対してサンドブラスト処理を行って、釉薬層の粗さがＲｙ６０〜１００μｍに達するようにし、その後、溶射プロセスにより釉薬層の表面に低融点金属をスプレーして自己粘着性を有する遷移金属層を形成する。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料が含まれず、図９に示すように、前記セラミックス鍋の製造方法は、自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に熱伝導性金属を溶射するステップＳ４００を更に含んでもよい。
該ステップＳ４００において、自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に熱伝導性金属を溶射して、自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に熱伝導性金属層を形成する。例えば、自己粘着性を有する遷移金属層の外面全体に熱伝導性金属層を形成してもよい。発明者は下記のことを見出した。自己粘着性を有する遷移金属層の外面に熱伝導性金属層を配置することにより、該熱伝導性金属層は、鍋の熱をセラミックス鍋本体に迅速に伝導することができ、鍋の上下温度差が低減され、セラミックス鍋本体が均一に受熱するようになり、サーマル・サイクリング・プロセスにおいてセラミックス鍋本体に生じる熱応力が減少し、金属材料の脱落が回避される。具体的には、熱伝導性金属層には、銀と、アルミニウムと、銅と、亜鉛とのうち少なくとも一種が含まれてもよい。発明者は、該種類の金属よって形成された熱伝導性金属層が、他の種類より顕著に優れていて、セラミックス鍋の熱伝導効率を向上させることができるため鍋の上下温度差が低減され、鍋の調理効果が向上することを見出した。
本発明の別の具体的な一実施例によると、熱伝導性金属層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一例によると、熱伝導性金属層の厚さは、０．０４〜０．４ｍｍであってもよく、０．２ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。熱伝導性金属層の厚さが０.０４ｍｍより小さい場合は、熱伝導の効果が比較的悪く、熱を適時に伝導することができず、熱伝導性金属層の厚さが０．４ｍｍより大きい場合は、熱伝導性金属層が結合力の弱さで脱落しやすくなる。従って、本出願の厚さの範囲内の熱伝導性金属層を採用することにより、鍋の熱伝導性能を顕著に向上させることができるだけでなく、熱伝導性金属層の脱落を回避することもできる。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料が含まれず、図１０に示すように、前記セラミックス鍋の製造方法は、熱伝導性金属層の少なくとも一部の外面に磁気伝導金属を溶射するステップＳ５００を更に含んでもよい。
該ステップＳ５００において、熱伝導性金属層の少なくとも一部の外面に磁気伝導金属を溶射して、熱伝導性金属層の少なくとも一部の外面に磁気伝導層を形成する。例えば、熱伝導性金属層の外面全体に磁気伝導層を形成してもよい。発明者は下記のことを見出した。熱伝導性金属層の外面に磁気伝導層を配置することにより、該セラミックス鍋の電磁誘導加熱機能を実現することができ、該磁気伝導層は、電磁作用で加熱され、該熱が、熱伝導性金属層を介してセラミックス鍋本体に迅速に伝導され、セラミックス鍋本体が均一に受熱するようになり、サーマル・サイクリング・プロセスにおいてセラミックス鍋本体に生じる熱応力が減少し、金属材料の脱落が回避される。具体的には、磁気伝導層には、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種が含まれてもよく、ニッケル鉄合金であるのが好ましい。発明者は、該種類の金属磁気伝導層が、他の種類より顕著に優れていて、鍋の磁気伝導性能を向上させることができることを見出した。
本発明の具体的な一実施例によると、磁気伝導層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一例によると、磁気伝導層の厚さは、０．１〜０．５ｍｍであってもよく、０．３ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。磁気伝導層の厚さが０．１ｍｍより小さい場合は、磁気伝導のパワーが小さく、機能のニーズを満たすことができず、磁気伝導層の厚さが０．５ｍｍより大きい場合は、そのインピーダンスデータが比較的大きく、加熱のエネルギー効率が比較的低く、結合強度が低下する。従って、本出願の厚さの範囲内の磁気伝導層を採用することにより、鍋の磁気伝導性能を向上させるとともに、鍋が比較的高い品質を有することを確保することができる。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料が含まれず、図１１に示すように、前記セラミックス鍋の製造方法は、磁気伝導層の少なくとも一部の外面に保護材料をスプレーするステップＳ６００を更に含んでもよい。
該ステップＳ６００において、磁気伝導層の少なくとも一部の外面に保護材料をスプレーして、磁気伝導層の少なくとも一部の外面に保護層を形成する。発明者は下記のことを見出した。セラミックス鍋本体の外面に配置される金属材料が、一定の孔隙率を有し、金属材料が錆びやすく、且つ使用中に汚れが孔隙に入りやすく、金属材料の外面に保護層を更に配置し、該保護層が、金属材料の錆発生を効果的に防止し、汚れが孔隙に入ることを防止することができる。これにより、鍋の耐食性、表面硬度及び使用寿命を向上させる。具体的には、保護層は、シリコーン樹脂層と、耐高温防錆塗布層と、セラミックス・コーティング層とのうち少なくとも一種であってもよい。発明者は、該種類の保護層を採用することが、他の種類より顕著に優れていて、セラミックス鍋の使用寿命を向上させることができることを見出した。
本発明の具体的な一実施例によると、保護層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一例によると、保護層の厚さは、０．０５〜０．２ｍｍであってもよく、０．１ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。保護層の厚さが０．０５ｍｍより小さい場合は、その防錆能力が悪く、厚さが０．２ｍｍより大きい場合、結合力が低下し、脱落しやすい。従って、本出願の厚さの範囲内の保護層を採用することにより、セラミックス鍋の使用寿命を向上させるとともに、鍋の品質を向上させることもできる。
このようにすることで、セラミックス鍋本体の表面に、釉薬層、磁気伝導材料を有しない自己粘着性を有する遷移金属層、熱伝導性金属層、磁気伝導層、及び保護層、が順番に配置される。自己粘着性を有する遷移金属層が十分に濃密で、孔隙率が低く、また、該自己粘着性を有する金属の融点が比較的低いため、溶射プロセスにおいて、高温で溶融し、一部が酸化して金属酸化物となり、セラミックス基材に高速で衝突する際に、セラミックス材料中の金属酸化物とマイクロ冶金反応して、強固な結合層を形成する。これにより、得られた鍋のセラミックス鍋本体と金属材料層とが良好な結合強度を有することが確保される。また、配置された磁気伝導層が、鍋に良好な電磁誘導加熱機能を持たせるようにすることができるため、該鍋の電磁誘導加熱機能を実現することができる。また、自己粘着性を有する遷移金属層と磁気伝導層との間に配置される熱伝導性金属層は、生じた熱をセラミックス鍋本体に迅速に伝導することができため、鍋の上下温度差が低減され、セラミックス鍋本体が均一に受熱するようになる。また、磁気伝導層に配置される保護層は、金属材料の錆発生を効果的に防止し、汚れが孔隙に入ることを防止することができるため、鍋の耐食性、表面硬度及び使用寿命が向上し、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料を有してもよく、磁気伝導材料には、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種が含まれてもよい。発明者は下記のことを見出した。該種類の磁気伝導金属と低融点金属（アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとのうち少なくとも一種）とを混合して溶射することにより、その中の金属は、高温で溶融し、一部が酸化することによって形成された酸化物と、セラミックス鍋本体材料中の金属酸化物、例えば、酸化アルミニウムなどとがマイクロ冶金反応して、強固な結合層を形成する。これにより、金属材料層とセラミックス鍋本体との結合強度を顕著に向上させることができ、サーマル・サイクリング・プロセスにおいて該鍋は熱応力が効果的に緩和されて脱落が発生しないとともに、形成された自己粘着性を有する遷移金属層には磁気伝導性能を有するようになる。これにより、該セラミックス鍋に電磁誘導加熱機能を持たせるようにすることができる。
本発明のまた別の一実施例によると、自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料を有し、図１２に示すように、前記セラミックス鍋の製造方法は、自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に保護材料をスプレーするステップＳ４００Ａを更に含む。
該ステップＳ４００Ａにおいて、自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に保護材料をスプレーして、自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に保護層を形成する。例えば、自己粘着性を有する遷移金属層の外面全体に保護層を形成してもよい。発明者は下記のことを見出した。セラミックス鍋本体の外面に配置される自己粘着性を有する遷移金属層が、一定の孔隙率を有し、金属材料が錆びやすく、且つ使用中に汚れが孔隙に入りやすく、金属材料の外面に保護層を更に配置し、該保護層が、金属材料の錆発生を効果的に防止し、汚れが孔隙に入ることを防止することができるため、鍋の腐食性、表面硬度及び使用寿命が向上する。具体的には、保護層は、シリコーン樹脂層と、耐高温防錆塗布層と、セラミックス・コーティング層とのうち少なくとも一種であってもよい。発明者は、該種類の保護層を採用することが、他の種類より顕著に優れていて、セラミックス鍋の使用寿命を向上させることができることを見出した。
本発明の具体的な一実施例によると、保護層の厚さは、特に限定されず、当業者は、必要に応じて選択することができる。本発明の具体的な一例によると、保護層の厚さは、０．０５〜０．２ｍｍであってもよく、０．１ｍｍであるのが好ましい。発明者は下記のことを見出した。保護層の厚さが０．０５ｍｍより小さい場合は、その防錆能力が悪く、厚さが０．２ｍｍより大きい場合、結合力が低下し、脱落しやすい。従って、本出願の厚さの範囲内の保護層を採用することにより、セラミックス鍋の使用寿命を向上させるとともに、鍋の品質を向上させることもできる。
このようにすることで、セラミックス鍋本体の表面に、磁気伝導材料を有する自己粘着性を有する遷移金属層と、保護層と、が順番に配置され、自己粘着性を有する遷移金属層が十分に濃密で、孔隙率が低く、低融点金属と、磁気伝導材料とを採用することにより、溶射プロセスにおいて、高温で溶融し、一部が酸化して金属酸化物となり、セラミックス基材に高速で衝突する際に、セラミックス材料中の金属酸化物とマイクロ冶金反応し、強固な結合層を形成する。これにより、得られた鍋のセラミックス鍋本体と自己粘着性を有する遷移金属層とが良好な結合強度を有することを確保することができ、形成された自己粘着性を有する遷移金属層には磁気伝導性能を有し、該構成の鍋が良好な電磁誘導加熱機能を有するようになる。これにより、該鍋の電磁誘導加熱機能を実現することができるだけでなく、鍋のセラミックス鍋本体と金属層との結合強度が優れており、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
なお、上記セラミックス鍋について説明された特徴及び利点は、同じく該セラミックス鍋の製造方法にも適用されるので、ここでは、説明を省略する。
本発明の第３の側面において、本発明は、調理器具を提供する。本発明の実施例によれば、図１３に示すように、該調理器具は、調理器具本体１１と、コイルディスク１２と、内鍋１３と、を含んでもよい。ここで、コイルディスク１２によって、加熱区１０が区画され、コイルディスク１２が調理器具本体１１内の底部に設けられ、内鍋１３の少なくとも一部が、加熱区１０に配置される。また、内鍋は、上記セラミックス鍋又は上記方法を採用して製造されたセラミックス鍋である。従って、該調理器具は、上記良好な磁気伝導機能を有し、セラミックス鍋本体と金属材料層との結合強度が優れたセラミックス鍋を内鍋として用いることにより、コイルディスクの作用で、内鍋を電磁誘導加熱することが実現され、健康的で環境にやさしい高品質な鍋に対する人々のニーズが満たされる。
本発明の一実施例によれば、図１３に示すように、セラミックス鍋の高さ方向に沿って、セラミックス鍋のコーティング層１４の高さはコイルディスク１２の高さ以下であり、すなわち、コーティング層の上端は、コイルディスクの上端以下である。具体的には、コーティング層は、上記釉薬層と、磁気伝導材料を有しない自己粘着性を有する遷移金属層と、熱伝導性金属層と、磁気伝導層と、保護層と、を含んでもよいし、上記磁気伝導材料を有する自己粘着性を有する遷移金属層と、保護層と、を含んでもよい。該調理器具は、炊飯器であってもよく、ＩＨ炊飯器であるのが好ましい。
なお、上記セラミックス鍋及びセラミックス鍋の製造方法について説明された特徴及び利点は、同じく該調理器具にも適用されるので、ここでは、説明を省略する。
本発明の説明において、「一実施例」、「一部の実施例」、「例」、「具体的な例」、或いは「一部の例」などの用語を参照した説明は、該実施例或いは例に合わせて説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特性が、本発明の少なくとも一実施例或いは例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な説明は、必ずしも同じ実施例或いは例を指すことではない。また、説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特性は、いずれか一つ或いは複数の実施形態又は例において適切に結合することができる。なお、互いに矛盾しない限り、当業者は、本明細書に記載された異なる実施例又は例、及び異なる実施例又は例の特徴を結合し、組み合わせることができる。
以上、本発明の実施例を示して説明したが、なお、上記実施例は、例示的なものであり、本発明を限定するものと理解してはいけない。当業者は、本発明の範囲内で上記実施例に対して変更、修正、取り替え及び変形を行うことができる。
１００ 鍋本体
２００ 自己粘着性を有する遷移金属層
３００ 釉薬層
４００ 熱伝導性金属層
５００ 磁気伝導層
６００ 保護層

Claims (30)

  1. セラミックス鍋であって、
    セラミックス鍋本体と、
    前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に配置される自己粘着性を有する遷移金属層と、
    前記セラミックス鍋本体と前記自己粘着性を有する遷移金属層との間にある金属酸化物層と、を含み、
    前記自己粘着性を有する遷移金属層は金属酸化物を有し、
    前記セラミックス鍋本体はさらなる金属酸化物を有し、
    前記金属酸化物層は、前記金属酸化物と前記さらなる金属酸化物とのマイクロ冶金反応により結合され、
    前記自己粘着性を有する遷移金属層は、低融点金属を含み、
    前記低融点金属の融点が、３０００℃以下であり、
    前記低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択される少なくとも一種である、ことを特徴とするセラミックス鍋。
  2. 前記低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択されるいずれか一種であり、前記低融点金属の含有量が、前記自己粘着性を有する遷移金属層の７０重量％以上を占める、ことを特徴とする請求項１に記載のセラミックス鍋。
  3. 前記低融点金属は、アルミニウムと、カルシウムと、亜鉛と、モリブデンとから選択される二種以上で、前記低融点金属の含有量が、前記自己粘着性を有する遷移金属層の８０重量％以上を占める、ことを特徴とする請求項１に記載のセラミックス鍋。
  4. 前記セラミックス鍋は、前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に配置される釉薬層を更に含み、前記自己粘着性を有する遷移金属層は、前記釉薬層の少なくとも一部の外面に配置される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセラミックス鍋。
  5. 前記自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料が含まれず、
    前記セラミックス鍋は、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に配置される熱伝導性金属層を更に含む、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセラミックス鍋。
  6. 前記熱伝導性金属層には、銀と、アルミニウムと、銅と、亜鉛とのうち少なくとも一種が含まれる、ことを特徴とする請求項５に記載のセラミックス鍋。
  7. 前記セラミックス鍋は、前記熱伝導性金属層の少なくとも一部の外面に配置される磁気伝導層を更に含む、ことを特徴とする請求項５又は６に記載のセラミックス鍋。
  8. 前記磁気伝導層には、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種が含まれる、ことを特徴とする請求項７に記載のセラミックス鍋。
  9. 前記セラミックス鍋は、前記磁気伝導層の少なくとも一部の外面に配置される保護層を更に含む、ことを特徴とする請求項７又は８に記載のセラミックス鍋。
  10. 前記保護層は、シリコーン樹脂層と、耐高温防錆塗布層と、セラミックス・コーティング層とから選択される少なくとも一種である、ことを特徴とする請求項９に記載のセラミックス鍋。
  11. 前記自己粘着性を有する遷移金属層の厚さが０．０４〜０．１ｍｍである、ことを特徴とする請求項５に記載のセラミックス鍋。
  12. 前記熱伝導性金属層の厚さが０．０４〜０．４ｍｍである、ことを特徴とする請求項５に記載のセラミックス鍋。
  13. 前記磁気伝導層の厚さが０．１〜０．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項７に記載のセラミックス鍋。
  14. 前記保護層の厚さが０．０５〜０．２ｍｍである、ことを特徴とする請求項９に記載のセラミックス鍋。
  15. 前記自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料が含まれ、前記磁気伝導材料には、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種が含まれる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセラミックス鍋。
  16. 前記セラミックス鍋は、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に配置される保護層を更に含む、ことを特徴とする請求項１５に記載のセラミックス鍋。
  17. 前記保護層は、シリコーン樹脂層と、耐高温防錆塗布層と、セラミックス・コーティング層とから選択される少なくとも一種である、ことを特徴とする請求項１６に記載のセラミックス鍋。
  18. 前記自己粘着性を有する遷移金属層の厚さが０．０４〜０．１ｍｍである、ことを特徴とする請求項１５に記載のセラミックス鍋。
  19. 前記保護層の厚さが０．０５〜０．２ｍｍである、ことを特徴とする請求項１７に記載のセラミックス鍋。
  20. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載のセラミックス鍋の製造方法であって、前記方法は、
    （１）セラミックス鍋本体を提供するステップと、
    （２）前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属を溶射して、前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属層を形成するステップと、を含むことを特徴とする方法。
  21. 前記方法は、
    （３）前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に自己粘着性を有する遷移金属を溶射する前に、予め前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面を施釉し、高温で焼結することにより、前記セラミックス鍋本体の少なくとも一部の外面に釉薬層を形成し、前記釉薬層に対してサンドブラスト処理を行うステップ、を更に含む、ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
  22. 前記自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料が含まれず、
    前記方法は、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に熱伝導性金属を溶射して、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に熱伝導性金属層を形成するステップを更に含む、
    ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の方法。
  23. 前記方法は、
    前記熱伝導性金属層の少なくとも一部分の外面に磁気伝導金属を溶射して、前記熱伝導性金属層の少なくとも一部の外面に磁気伝導層を形成するステップを更に含む、
    ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
  24. 前記方法は、
    前記磁気伝導層の少なくとも一部の外面に保護材料をスプレーし、前記磁気伝導層の少なくとも一部の外面に保護層を形成するステップを更に含む、ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
  25. 前記自己粘着性を有する遷移金属層には、磁気伝導材料層が含まれ、前記磁気伝導材料には、ニッケルと、鉄と、コバルトとのうち少なくとも一種が含まれる、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の方法。
  26. 前記方法は、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に保護材料をスプレーして、前記自己粘着性を有する遷移金属層の少なくとも一部の外面に保護層を形成するステップを更に含む、ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
  27. 調理器具本体と、コイルディスクと、内鍋と、を含む調理器具であって、
    前記コイルディスク内に加熱区が区画されており、前記コイルディスクは、前記調理器具本体内の底部に設けられ、
    前記内鍋の少なくとも一部が前記加熱区に配置され、
    前記内鍋は、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のセラミックス鍋、又は請求項２０〜２６のいずれかに記載の方法により製造されたセラミックス鍋である、ことを特徴とする調理器具。
  28. 前記セラミックス鍋の高さ方向に沿って、前記セラミックス鍋のコーティング層の高さが前記コイルディスクの高さ以下である、ことを特徴とする請求項２７に記載の調理器具。
  29. 前記調理器具が炊飯器である、ことを特徴とする請求項２８に記載の調理器具。
  30. 前記炊飯器がＩＨ炊飯器である、ことを特徴とする請求項２９に記載の調理器具。
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