一种适用于电磁感应炉的高耐热陶瓷烹调炊具

摘要

本发明公开了一种适用于电磁感应炉的高耐热陶瓷烹调炊具，是以含锂矿物原料和石英、高岭土等为主要原料，经过研磨混合、成型、干燥施釉后高温烧制而成陶瓷本体；而后采用涂覆工艺，依次将远红外辐射涂层，电磁感应涡流发热涂层以及远红外反射涂层涂覆于陶瓷本体底部，经焙烧获得的制品。这种制品热稳定性好，干烧状态下不会炸裂，热利用率高，使用寿命长，特别适用于在电磁感应炉上加热烹调食物。

说明书

                        技术领域

本发明涉及一种适用于电磁感应炉的高耐热陶瓷烹调炊具，可以在电磁感应炉上加热烹调食物。

                        背景技术

迄今为止人们常用的烹调炊具有两种：一种是金属制品，用不锈钢、铸铁制成的，其可以在电磁感应炉电器上使用，但其容易被氧化，而且保温性能很差，烹调味道也不鲜美；另一种是普通的无机非金属材料炊具(如陶瓷、玻璃等)，但是其不能在电磁感应炉上使用，为解决这个问题，人们发明了一种陶瓷锅，该锅在平面陶瓷底部增加了一层整体为铁质的底部作为导磁层，并在陶瓷层底部和铁质层底部之间填满釉料使上述两层粘合。但上述陶瓷锅仍然存在以下缺点：1、由于陶瓷底部与整体为铁质的底部两者热膨胀系数差异很大，当锅底受热或冷却之后，整块铁板因为变形产生的应力会集中累积叠加，并集中在两层之间的某个局部产生剪切应力，因而经多次使用后陶瓷底部与铁质底部两者容易逐渐脱离。2、铁质底部直接暴露在空气中，受热后容易氧化、变质。在申请号为200310103236.X的中国发明专利申请中，公开了一种“用于电磁炉的陶瓷煲”，该陶瓷煲是用普通的陶瓷材料炊具涂覆金属铁制膜使其在电磁感应炉上工作，但其抗氧化性差，工作稳定性差，热效率较低，而且容易炸裂。由于该陶瓷烹调炊具的热稳定性不够好，在干烧状态下工作，陶瓷炊具经受急冷急热极易炸裂，或者锅底有烧焦物存在时也会炸裂，所以该陶瓷炊具只能用于煲汤，不能用于炒、煎、炸等烹饪方法。兹于这些原因使得该炊具的消费市场受到了限制。

                        发明内容

本发明是针对以上现有技术不足之处，开发设计了一种适用于电磁感应炉的具有高耐热特性的无机非金属材料烹调炊具，其制造成本低，适合于产业化生产。

本发明的技术方案是：一种适用于电磁感应炉的高耐热陶瓷烹调炊具，包括陶瓷本体和复合涂层，其特征是：陶瓷本体是以按重量百分比的下述配比：

                  锂辉石         30-40％

                  锂长石         30-40％

                  锂霞石         0-16％

                  石英           0-15％

                  高岭土         25-35％

                  煅烧滑石       1-5％

为原料组成，经过研磨混合、成型、干燥施釉后高温烧制而成；而后采用涂覆工艺，依次将由堇青石、铁钴铬铜过渡金属氧化物的高温合成物与无机熔剂形成的远红外辐射涂层，由金属银粉、以铁元素为基础的铁铬镍铝合金粉、氧化铋与无机熔剂形成的电磁感应涡流发热涂层以及由六钛酸钾晶须与无机熔剂形成的远红外反射涂层涂覆于陶瓷本体底部，经焙烧获得制品。

所述的无机熔剂按重量百分比的组成为：氧化锂2-4％、氧化硼20-30％、氧化硅30-50％、氧化铝4-10％、氧化钾3-6％、氧化钠2-5％、氧化钙4-9％、氧化锶2-6％。

所述的铁钴铬铜过渡金属氧化物的高温合成物是按重量百分比组成为：氧化铁40-50％、氧化钴15-25％、氧化铬30-40％和氧化铜2-4％，经过1300-1320℃煅烧合成的尖晶石型化合物。

本项发明的制备方法是：

1、陶瓷本体的制备：该本体的原料组成是由高品位含锂矿物原料(如锂辉石、透锂长石、锂霞石等)，石英，高岭土等组成，其含有(重量％)：含锂矿物原料锂辉石30-40％，锂长石30-40％，锂霞石0-16％，石英0-15，高岭土25-35，煅烧滑石1-5；根据组份重量百分含量称取含锂矿物原料、石英、高岭土、煅烧滑石等原料，经过球磨12-15小时混合磨细，细度为250-300目，然后经过脱水、真空练泥处理、成型干燥施釉后，在液化气窑中高温氧化烧结，烧结温度是1310-1330℃，烧结时间为5.5-10小时，其中1150℃时保温45-60分钟，最高温度保温30-40分钟，冷却备用。

2、复合涂层浆料的制备：远红外辐射涂层组成(重量％)为：堇青石7.5-15，铁钴铬铜等过渡金属氧化物的高温合成物35-42.5，无机熔剂50-60；电磁感应涡流发热涂层组成(重量％)为：金属银粉82-91，以铁元素为基础铁铬镍铝合金粉0-9、氧化铋4-10、无机熔剂2-6；远红外反射涂层组成(重量％)为：六钛酸钾晶须50-60，无机熔剂40-50；其中的无机熔剂是根据组份重量百分含量称取氧化锂、氧化硼、氧化硅、氧化磷等混合均匀后，在马弗炉中高温下烧熔，熔融温度为1350℃-1450℃，熔融时间为2h；烧结好的熔块经过粉碎研磨，过250-300目标准筛，制成粉末无机熔剂；然后根据组份重量百分含量称取堇青石与铁钴铬铜等过渡金属氧化物的高温合成物，和金属银粉与以铁元素为基础的铁铬镍铝合金粉，六钛酸钾晶须(K₂O·6TiO₂)与无机熔剂混合均匀，加入适量调墨油(松油醇、甘油、丙二醇、二丁脂、松节油、樟脑油)，调制成粘度适当的远红外辐射涂层、电磁感应涡流发热涂层、远红外反射涂层三种浆料。

3，炊具的制备：将陶瓷本体预处理(主要是打磨底部)后，采用喷涂、刷涂、刮涂、丝网印刷等涂覆工艺，依次将远红外辐射涂层、电磁感应涡流发热涂层、远红外热反射涂层三种浆料涂覆在陶瓷本体底部表面或制成转移花纸后，将转移花纸粘贴于陶瓷本体底部，然后在恒温干燥箱中于120℃-180℃下烘干8-20分钟，再放入马弗炉中于500℃-850℃下烧结3-5h。

本发明提出的由高耐热陶瓷材料制造的炊具，其底部涂覆一层兼有远红外发射和反射功能的电磁感应涡流发热涂层，使其能在电磁感应炉上工作烹饪食品，提高热利用率，而且烹饪的食品原汁原味，味道鲜美，保温性能好，且安全，即使干烧炊具也不发生炸裂，保护了他人的人身安全。另外该炊具底部涂层能通过对远红外的反射作用起到对电磁感应炉的保护功能，电磁感应炉不会因为过热辐射被烧坏线圈。该炊具既有节能又有高效的功能。该炊具适合于原有金属制品的使用场合(如炒、煎、炸、煮等各种烹饪方法)，即使在干烧条件下亦不炸裂。

本项发明与现有技术相比较具有的显著优点：

1、热稳定性好，性能高于一般耐热陶瓷炊具，使用时干烧状态下不会炸裂，安全有保障。

2、炊具强度高，保温性能优良。

3、集远红外射线辐射反射及电磁感应涡流发热功能于一体，热利用率高，使用寿命长。

4、该炊具节能高效，同样功率条件下可提高热效率15％-20％。

5、制造设备简单、工艺成熟、稳定重复性好、适于大批量工业化生产。

                        附图说明

图1是本发明结构示意图。

其中，1-高耐热陶瓷材料本体，2-兼有远红外发射和反射功能的电磁感应涡流发热复合涂层，3-锅盖，4-锅体。

下面结合实施例来具体说明本发明：

实施例1

1、按照配料量称取各矿物原料，其含有(重量％)含锂矿物原料锂辉石30％，锂长石30％，锂霞石1％，石英7％，高岭土30％，煅烧滑石2％，经过球磨12小时混合磨细，细度为250目，然后经过脱水、真空练泥处理、成型干燥施釉后，在液化气窑中高温氧化烧结，烧结温度是1310℃，烧结时间为6小时，其中1150℃时保温45分钟，最高温度保温30分钟，冷却备用。

2、称取各涂层原料，远红外辐射涂层含有(重量％)堇青石15，铁钴铬铜等过渡金属氧化物的高温合成物35，无机熔剂50；电磁感应涡流发热涂层含有(重量％)金属银粉91，以铁元素为基础铁铬镍铝合金粉1、氧化铋6、无机熔剂2；远红外热反射涂层含有(重量％)六钛酸钾晶须60，无机熔剂40。分别加入适量调墨油，调制成粘度适当的浆料，采用丝网印刷工艺，按照次序分别印刷三种涂层制成转移花纸，将转移花纸粘贴于炊具底部，然后在恒温干燥箱中于120℃下烘干12分钟。上述的过渡金属氧化物(重量％)：氧化铁45％、氧化钴20％、氧化铬33％和氧化铜2％；无机熔剂(重量％)：氧化锂3％、氧化硼25％、氧化硅47％、氧化铝7％、氧化钾5％、氧化钠3％、氧化钙6％、氧化锶4％。

3、将炊具放入马弗炉或气窑中经过820℃烤制在烹调炊具底部，烧结3h，经过成品检验后进入后道工序。

4、样品热膨胀系数为a_(20-800℃)＝1.2×10^-6/℃，在1500W-1800W电磁炉功率档上干烧不裂，可长期用于炸、炒、煮、煎等方法烹调食品。

5、烧水效率高，电磁炉功率1300瓦，1000毫升自来水烧开时间为7分钟。

实施例2

1、按照配料量称取各矿物原料，其含有(重量％)含锂矿物原料锂辉石30％，锂长石35％，锂霞石5％，石英5％，高岭土28％，煅烧滑石2％，经过球磨13小时混合磨细，细度为280目，然后经过脱水、真空练泥处理、成型干燥施釉后，在液化气窑中高温氧化烧结，烧结温度是1330℃，烧结时间为6.5小时，其中1150℃时保温60分钟，最高温度保温40分钟，冷却备用。

2、称取各涂层原料，远红外辐射涂层含有(重量％)堇青石7.5，铁钴铬铜等过渡金属氧化物的高温合成物42.5，无机熔剂50；电磁感应涡流发热涂层含有(重量％)金属银粉82，以铁元素为基础铁铬镍铝合金粉9、氧化铋6、无机熔剂3；远红外热反射涂层含有(重量％)六钛酸钾晶须50，无机熔剂50。分别加入适量调墨油，调制成粘度适当的浆料，采用丝网印刷工艺，按照次序分别印刷三种涂层制成转移花纸，将转移花纸粘贴于炊具底部，然后在恒温干燥箱中于120℃下烘干12分钟。上述的过渡金属氧化物和无机熔剂的组成同实施例1。

3、将炊具放入马弗炉或气窑中经过800℃烤制在烹调炊具底部，烧结5h，经过成品检验后进入后道工序。

4、样品热膨胀系数为a_(20-800℃)＝0.68×10^-6/℃，在1500W-2000W电磁炉功率档上干烧不裂，可长期用于炸、炒、煮、煎等方法烹调食品。

5、烧水效率高，电磁炉功率1300瓦，1000毫升自来水烧开时间为10分钟。