紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋及其製備方法

2023-07-30 08:54:56

專利名稱：：紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種無油煙不粘鍋及其製備方法，特別是一種紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋及其製備方法。
背景技術：
：在曰常生活中，人們常常希望烹飪時，無油煙，而且食物不與鍋面粘附，以便於清洗。為此，CN1465317A公開了一種"速熱無油煙炒鍋及其製造方法"，其中在鍋體內表面設有若干放射狀的微小凸起，在其上複合不粘層，鍋體外表面複合不粘層或耐高溫漆。但是在說明書中並未具體公開不粘層，而且微小凸起也增加了製作的工序。現有不粘鍋通常其內表面塗覆特氟龍樹脂不粘塗層。特氟龍塗層表面硬度低，容易脫落，不能使用鐵質鏟子；不耐高溫，在高溫條件下容易分解，在溫度過高時會分解產生對人體有害的有毒物質；並且特氟龍不粘塗層生產時燒結溫度高，高達38(TC，而且要分兩次噴塗，生產工藝複雜。而且在使用伊子進行烹飪的過程中，會造成鍋的內表面不粘層脫落，達不到不粘的效果。因此，人們迫切希望炒鍋受熱均勻，不易過熱，從而無油煙，同時其不粘塗層安全無毒，耐高溫。
發明內容本發明的目的在於提供一種紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋及其製備方法。本發明的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋，包括鍋體和鍋把，其中所述的鍋體以鋁合金為基體，在鍋體基體的外表面設置有陶瓷晶體層，在鍋體基體的內表面設置有紫砂陶乾層。其中，所述鍋體基體的厚度為26mm，並優選鍋體基體底部厚度為34mm，並且鍋體基體厚度由鍋底向鍋口方向均勻遞減為23mm;鍋體可以為圓底鍋或平底鍋。另外，本發明無油煙不粘鍋也可在鍋體基體內外表面設置粗細不同、形狀不同的精細微螺紋，微螺紋空隙中的空氣受熱膨脹，使食物與鍋體分離，可確使飯菜絕對不焦，鍋體永久不粘。。在本發明的優選實施方案中，如圖1所示的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋橫截面圖中，AB斷面直徑約為220240mm，AB斷面以下部分的鍋體基體厚度為34mm，並厚度均勻一致，AB斷面以上部分向鍋口方向鍋體基體厚度均勻遞減為23mm，這樣保證本發明的鍋在使用過程中，受熱均勻，不會產生局部高溫。所述的陶瓷晶體層為緻密的A1203陶瓷晶體，厚度為152(Vm，陶瓷晶體層的表面鉻氏硬度為HRC80。所述的紫砂陶瓷層優選為納米級紫砂陶瓷層，厚度為1520|am，優選為18pm，紫砂陶瓷塗層的表面鉻氏硬度為HRC80。本發明還提供了上述紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋的製備方法，該方法包括如下步驟1)鍋體基體成型將鋁合金板材沖壓成所需形狀，並拉伸加工成所需厚度的鍋體基體；根據需要可在鍋體基體內外表面加工出粗細不同、形狀不同的精細微螺紋；2)噴砂工序對鍋體基體的內外表面進行噴砂處理，提高內外表面的粗糙度；3)陶瓷晶體層形成淨化後，利用微弧氧化技術，在鍋體基體的內表面做初步的微弧氧化，外表面形成緻密的Al203陶乾晶體層，厚度為1520(im;4)紫砂陶瓷塗層的形成塗覆工序在內表面清潔後，在溫度60-80。C下進行預熱，然後採用噴塗或旋塗在鍋體內表面上塗覆不粘性紫砂陶瓷塗料；燒結工序在溫度200-240。C條件下進行燒結處理10-15分鐘，使紫砂陶瓷塗層與內表面陶瓷晶體層、鍋體基體與陶瓷晶體層充分熔結在一起；5)安裝鍋把，即得本發明的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋。在本發明的製備方法中，在步驟l)鍋體基體成型中，鍋體基體的厚度控制在26mm,並優選鍋體基體底部厚度為3~4mm,並且鍋體基體厚度由鍋底向鍋口方向均勻遞減為2~3mm;鍋體基體可以沖壓為圓底鍋或平底鍋。在步驟3)紫砂陶瓷塗層的形成中，所述的不粘性紫砂陶瓷塗料為:以重量百分比計，包括聚矽氧烷0%3.1%;三氧化二鋁0%5.1%;氧化鋅0%~2.1%;二氧化矽11.4%23.1%;烷基纖維素0.7%4.6%;顏料12.4%27.6%;水21.9%~37.8%;以及醇12.1%25.6%;其中，所述烷基纖維素為Cl-4的烷基纖維素中一種或多種的混合物。所述醇為曱醇、乙醇或其混合物。所述的顏料主要為無機常規顏料，例如三氧化二鐵、三氧化二鋁、氧化鋅、二氧化鈦、二氧化鋯或氧化鎂。該塗料可通過如下步驟製備1)配製A液按A液重量百分比計，將聚矽氧烷0%4.3%、二氧化矽0%4.3%、三氧化二鋁0%7.1%、氧化鋅0%2.9%、水32.9%52.9%、醇1%7.9%、烷基纖維素1%6.4%和顏料18.6%38.6%充分混合，以150-200rpm轉速進行攪拌，直至沉澱物完全消失，得到A液；(通常攪拌時間為1小時以上)2)配製B液按B液重量百分比計，將二氧化矽40%60%和醇40%60%充分混合，以150-200rpm轉速進行攪拌，直至沉澱物完全消失，得到B液；(通常攪拌時間為1小時以上)3)把上述製得的A液和B液按重量比22.5:1的比例混合，並置於旋轉機上以80~100回/轉的轉速進行滾動混合，得到不粘性紫砂陶瓷塗料。本發明上述不粘性紫砂陶瓷塗料的製備方法，還進一步包括在上述步驟3)停止滾動後原狀態下放置13小時，優選2小時。這樣製得的不粘性紫砂陶瓷塗料中的固體物質粒度通常為納米級尺寸；固含量優選為48wt%56wt%;25°C下的粘度優選為711cps"基體和陶覺晶體層構成，因此在使用過程中，受熱均勻，不會產生局部高溫，因此炒菜時不會產生油煙；另外，紫砂陶瓷層，避免了食物與鋁合金基體直接接觸，大幅度提高表面硬度，從而使鍋體更耐磨，不粘性能優異，最重要是陶瓷層可以在高溫40(TC條件下，24小時無變化，無反應，不產生有害物質，不會對環境產生汙染，對人體安全無毒。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但不作為對本發明的限定。如圖1所示的紫砂陶資合金無油煙不粘鍋，包括鍋體6和鍋把5，所述的鍋體基體為鋁合金材質。在鍋體基體2的外表面設有陶瓷晶體層1,陶瓷晶體層1的厚度為20pm,陶瓷晶體層1的表面鉻氏硬度HRC80。在鍋體基體2的內面燒結有紫砂陶乾層4。紫砂陶資層4的厚度為18pm，紫砂陶f:層4表面鉻氏硬度HRC80。為了增加鍋體與熱源的接觸面積，節約能源，在所述的鍋體的底部設有一平底部分3，直徑160mm。AB斷面直徑為240mm，AB斷面以下部分鍋體厚度為3.5mm,AB斷面以上部分向鍋口方向鍋體厚度均勻遞減為2mm。不粘性紫砂陶瓷塗料製備(溫度10°C)1)A液的配製，首先按量稱取A液部分所有組分，10.75g聚矽氧烷、10.5g二氧化矽，17.75g三氧化二鋁，5.25g氧化鋅，125.5g水，17.75g曱醇，16g曱基纖維素，15g三氧化二鐵，5g二氧化鋯，26.5g二氧化鈦，以水為溶劑充分混合，然後在180rpm攪拌機攪拌120分鐘放置備用。2)B液的配製，首先按量稱取B液部分所有組分，57.3g二氧化矽，42.7g曱醇，以曱醇為溶劑充分混合，然後在180rpm攪拌機攪拌120分鐘。放置備用。3)A液和B液混合，加熱條件下將A液倒入B液並放在攪拌機上攪拌5小時，溫度35。C,轉速100回/分鐘。(重量比2.5:1)4)停止滾動後放置3小時低溫保存即可。1)鍋體基體成型將c385mm鋁合金板材切割沖壓成鍋口直徑為320mm，厚度為4.3mm的鍋體基體，底部平底部分直徑16(km;並用電腦程控切削工具機控制鍋體基體厚度至如上如圖1中所述的尺寸；2)噴砂工序對鍋體基體的內外表面進行噴砂處理，提高內外表面的粗糙度。使用約80100目ALz03和Si02混合砂，砂的空氣壓力約為711kgf/cm2，處理完成後粗糙度10±2|am;3)陶瓷晶體層形成將噴砂工序後的鋁合金鍋體基體在硬脂酸鈉溶液中浸泡10分鐘，溶液溫度60。C，取出後烘乾，然後用鋁離子含量20g/L的電解液進行微弧氧化處理，電解電壓20~40v,2.5A/dir^的電流，溫度3。C，時間15分鐘，完成後鍋體基體的外表面形成緻密的A120，,陶瓷晶體層，厚度為約20nm;最後在對內表面進行初步微弧氧化；4)紫砂陶瓷層的形成塗覆工序在內表面清潔後，在溫度60。C下進行預熱，然後在鍋體基體內表面噴塗上不粘性紫砂陶瓷塗料；空氣壓力4kgf/cm2，噴槍口徑4mm，分2次塗裝，塗布量4m2/kg，塗膜厚度約20jim;流平，溫度40。C，時間4分鐘；燒結工序在溫度220。C條件下進行燒結處理15分鐘，使紫砂陶資層與鍋體晶體層、鍋體基體與陶瓷晶體層充分熔結在一起；5)安裝鍋把，即得本發明的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋。杲，下面通過採用與普通鐵皮炒鍋、普通生鐵鍋、雙層無油煙炒鍋實驗數據進行對比說明。表1普通燃氣灶相同火焰下，tableseeoriginaldocumentpage11表2普通燃氣灶相同火焰下，tableseeoriginaldocumentpage11由上表1可以看出，本發明無油煙不粘鍋在熱效率利用上僅次於鐵皮炒鍋，和生鐵鍋相當，但卻大大優於現有的雙層無油煙不粘鍋。由上表2可以看出，本發明無油煙不粘鍋鍋底、鍋壁、鍋口溫度相對於現有的雙層無油煙炒鍋更趨於平均，更是很大程度的優於現有的普通鐵皮炒鍋和普通生鐵鍋，而且，抑制油煙產生的效果卻是最突出的。因此，綜上，本發明紫砂陶資無油煙不粘鍋不管從熱效率利用和抑制油煙、防止食物粘附等各種特性都要優於現有的不粘鍋、無油煙鍋，更重要的是，本發明採用無機陶瓷材料作為鍋體表面材料，不產生有害物質，不會對環境產生汙染，對人體安全無毒。權利要求1、一種紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋，包括鍋體和鍋把，其特徵是，所述的鍋體以鋁合金為基體，在鍋體基體的外表面設置有陶瓷晶體層，在鍋體基體的內表面設置有紫砂陶瓷層；所述的紫砂陶瓷層是由組成如下的不粘性紫砂陶瓷塗料塗覆在鍋體的內表面而形成的以重量百分比計，聚矽氧烷0％～3.1％、三氧化二鋁0％～5.1％、氧化鋅0％～2.1％、二氧化矽11.4％～23.1％、烷基纖維素0.7％～4.6％、顏料12.4％～27.6％、水21.9％～37.8％以及醇12.1％～25.6％。2、如權利要求1所述的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋，其特徵是，所述的鍋體為圓底鍋或平底鍋。3、如權利要求1所述的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋，其特徵是，鍋體基體的內和/或外表面具有精細微螺紋，鍋體基體的厚度為26mm。4、如權利要求3所述的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋，其特徵是，鍋體基體底部厚度為34mm，並且鍋體基體厚度由鍋底向鍋口方向均勻遞減為23mm。5、如權利要求4所述的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋，其特徵是，所述鍋的橫截面直徑為220240mm的斷面以下部分的鍋體基體厚度為34mm，並厚度均勻一致，該斷面以上部分向鍋口方向鍋體基體厚度均勻遞減為23mm。6、如權利要求1所述的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋，其特徵是，所述的陶瓷晶體層為緻密的八1203陶瓷晶體，厚度為152(^m。7、如權利要求1所述的紫砂陶資合金無油煙不粘鍋，其特徵是，所述的紫砂陶瓷層的厚度為1520pm。8、一種權利要求17任一項所述的紫砂陶資合金無油煙不粘鍋的製備方法，該方法包括如下步驟1)鍋體基體成型將鋁合金板材沖壓成所需形狀，並拉伸加工成所需厚度的鍋體基體；2)噴砂工序對鍋體基體的內外表面進行噴砂處理，提高內外表面的粗糙度；3)陶瓷晶體層形成淨化後，利用微弧氧化技術，在鍋體基體的內表面做初步的微弧氧化，而外表面形成緻密的八1203陶資晶體層，厚度為1520|im;4)紫砂陶瓷層的形成塗覆工序在內表面清潔後，在溫度60-80。C下進行預熱，然後採用噴塗或旋塗在鍋體內表面上塗覆不粘性紫砂陶乾塗料，所述的不粘性紫砂陶資塗料，以重量百分比計，包括聚矽氧烷0%~3.1%、三氧化二鋁0%5.1%、氧化鋅0%2.1%、二氧化珪11.4%23.1%、烷基纖維素0.7%4.6%、顏料12.4%27.6%、水21.9%~37.8%、以及醇12.1%25.6%;燒結工序在溫度200-240。C條件下進行燒結處理10-15分鐘，使紫砂陶瓷塗層與內表面陶瓷晶體層、鍋體基體與陶瓷晶體層充分熔結在一起；5)安裝鍋把，即得紫砂陶殼合金無油煙不粘鍋。9、如權利要求8所述的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋的製備方法，其特徵是，所述的不粘性紫砂陶瓷塗料可通過如下步驟製備1)配製A液按A液重量百分比計，將聚珪氧烷0%~4.3%、二氧化矽0%4.3%、三氧化二鋁0%~7.1%、氧化鋅0%2.9%、水32.9%52.9%、醇1%7.9%、烷基纖維素1%6.4%和顏料18.6%~38.6%充分混合，進行攪拌直至沉澱物完全消失，得到A液；2)配製B液按B液重量百分比計，將二氧化矽40%~60%和醇40%60%充分混合，進行攪拌直至沉澱物完全消失，得到B液；3)4巴上述製得的A液和B液4姿重量比2~2.5:1的比例混合，並置於旋轉機上進行滾動混合，得到不粘性紫砂陶瓷塗料。全文摘要本發明涉及一種紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋及其製備方法。本發明的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋，包括鍋體和鍋把，其中所述的鍋體以鋁合金為基體，在鍋體基體的外表面設置有陶瓷晶體層，在鍋體基體的內表面設置有紫砂陶瓷層。本發明的紫砂陶瓷合金無油煙不粘鍋由不粘性紫砂陶瓷層、鍋體基體和陶瓷晶體層構成，因此在使用過程中，受熱均勻，不會產生局部高溫，因此炒菜時不會產生油煙；另外，紫砂陶瓷層，避免了食物與鋁合金基體直接接觸，大幅度提高表面硬度，從而使鍋體更耐磨，不粘性能更好，且耐高溫，對人體安全無毒。文檔編號A47J27/00GK101190097SQ20061016093公開日2008年6月4日申請日期2006年12月1日優先權日2006年12月1日發明者胡金高申請人:胡金高