专利名称：：紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种无油烟不粘锅及其制备方法，特别是一种紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅及其制备方法。
背景技术：
：在曰常生活中，人们常常希望烹饪时，无油烟，而且食物不与锅面粘附，以便于清洗。为此，CN1465317A公开了一种"速热无油烟炒锅及其制造方法"，其中在锅体内表面设有若干放射状的微小凸起，在其上复合不粘层，锅体外表面复合不粘层或耐高温漆。但是在说明书中并未具体公开不粘层，而且微小凸起也增加了制作的工序。现有不粘锅通常其内表面涂覆特氟龙树脂不粘涂层。特氟龙涂层表面硬度低，容易脱落，不能使用铁质铲子；不耐高温，在高温条件下容易分解，在温度过高时会分解产生对人体有害的有毒物质；并且特氟龙不粘涂层生产时烧结温度高，高达38(TC，而且要分两次喷涂，生产工艺复杂。而且在使用伊子进行烹饪的过程中，会造成锅的内表面不粘层脱落，达不到不粘的效果。因此，人们迫切希望炒锅受热均匀，不易过热，从而无油烟，同时其不粘涂层安全无毒，耐高温。
发明内容本发明的目的在于提供一种紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅及其制备方法。本发明的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅，包括锅体和锅把，其中所述的锅体以铝合金为基体，在锅体基体的外表面设置有陶瓷晶体层，在锅体基体的内表面设置有紫砂陶乾层。其中，所述锅体基体的厚度为26mm，并优选锅体基体底部厚度为34mm，并且锅体基体厚度由锅底向锅口方向均匀递减为23mm;锅体可以为圓底锅或平底锅。另外，本发明无油烟不粘锅也可在锅体基体内外表面设置粗细不同、形状不同的精细微螺紋，微螺紋空隙中的空气受热膨胀，使食物与锅体分离，可确使饭菜绝对不焦，锅体永久不粘。。在本发明的优选实施方案中，如图1所示的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅横截面图中，AB断面直径约为220240mm，AB断面以下部分的锅体基体厚度为34mm，并厚度均匀一致，AB断面以上部分向锅口方向锅体基体厚度均匀递减为23mm，这样保证本发明的锅在使用过程中，受热均匀，不会产生局部高温。所述的陶瓷晶体层为致密的A1203陶瓷晶体，厚度为152(Vm，陶瓷晶体层的表面铬氏硬度为HRC80。所述的紫砂陶瓷层优选为纳米级紫砂陶瓷层，厚度为1520|am，优选为18pm，紫砂陶瓷涂层的表面铬氏硬度为HRC80。本发明还提供了上述紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅的制备方法，该方法包括如下步骤1)锅体基体成型将铝合金板材沖压成所需形状，并拉伸加工成所需厚度的锅体基体；根据需要可在锅体基体内外表面加工出粗细不同、形状不同的精细微螺紋；2)喷砂工序对锅体基体的内外表面进行喷砂处理，提高内外表面的粗糙度；3)陶瓷晶体层形成净化后，利用微弧氧化技术，在锅体基体的内表面做初步的微弧氧化，外表面形成致密的Al203陶乾晶体层，厚度为1520(im;4)紫砂陶瓷涂层的形成涂覆工序在内表面清洁后，在温度60-80。C下进行预热，然后采用喷涂或旋涂在锅体内表面上涂覆不粘性紫砂陶瓷涂料；烧结工序在温度200-240。C条件下进行烧结处理10-15分钟，使紫砂陶瓷涂层与内表面陶瓷晶体层、锅体基体与陶瓷晶体层充分熔结在一起；5)安装锅把，即得本发明的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅。在本发明的制备方法中，在步骤l)锅体基体成型中，锅体基体的厚度控制在26mm,并优选锅体基体底部厚度为3~4mm,并且锅体基体厚度由锅底向锅口方向均匀递减为2~3mm;锅体基体可以沖压为圆底锅或平底锅。在步骤3)紫砂陶瓷涂层的形成中，所述的不粘性紫砂陶瓷涂料为:以重量百分比计，包括聚硅氧烷0%3.1%;三氧化二铝0%5.1%;氧化锌0%~2.1%;二氧化硅11.4%23.1%;烷基纤维素0.7%4.6%;颜料12.4%27.6%;水21.9%~37.8%;以及醇12.1%25.6%;其中，所述烷基纤维素为Cl-4的烷基纤维素中一种或多种的混合物。所述醇为曱醇、乙醇或其混合物。所述的颜料主要为无机常规颜料，例如三氧化二铁、三氧化二铝、氧化锌、二氧化钛、二氧化锆或氧化镁。该涂料可通过如下步骤制备1)配制A液按A液重量百分比计，将聚硅氧烷0%4.3%、二氧化硅0%4.3%、三氧化二铝0%7.1%、氧化锌0%2.9%、水32.9%52.9%、醇1%7.9%、烷基纤维素1%6.4%和颜料18.6%38.6%充分混合，以150-200rpm转速进行搅拌，直至沉淀物完全消失，得到A液；(通常搅拌时间为1小时以上)2)配制B液按B液重量百分比计，将二氧化硅40%60%和醇40%60%充分混合，以150-200rpm转速进行搅拌，直至沉淀物完全消失，得到B液；(通常搅拌时间为1小时以上)3)把上述制得的A液和B液按重量比22.5:1的比例混合，并置于旋转机上以80~100回/转的转速进行滚动混合，得到不粘性紫砂陶瓷涂料。本发明上述不粘性紫砂陶瓷涂料的制备方法，还进一步包括在上述步骤3)停止滚动后原状态下放置13小时，优选2小时。这样制得的不粘性紫砂陶瓷涂料中的固体物质粒度通常为纳米级尺寸；固含量优选为48wt%56wt%;25°C下的粘度优选为711cps"基体和陶覺晶体层构成，因此在使用过程中，受热均匀，不会产生局部高温，因此炒菜时不会产生油烟；另外，紫砂陶瓷层，避免了食物与铝合金基体直接接触，大幅度提高表面硬度，从而使锅体更耐磨，不粘性能优异，最重要是陶瓷层可以在高温40(TC条件下，24小时无变化，无反应，不产生有害物质，不会对环境产生污染，对人体安全无毒。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。如图1所示的紫砂陶资合金无油烟不粘锅，包括锅体6和锅把5，所述的锅体基体为铝合金材质。在锅体基体2的外表面设有陶瓷晶体层1,陶瓷晶体层1的厚度为20pm,陶瓷晶体层1的表面铬氏硬度HRC80。在锅体基体2的内面烧结有紫砂陶乾层4。紫砂陶资层4的厚度为18pm，紫砂陶f:层4表面铬氏硬度HRC80。为了增加锅体与热源的接触面积，节约能源，在所述的锅体的底部设有一平底部分3，直径160mm。AB断面直径为240mm，AB断面以下部分锅体厚度为3.5mm,AB断面以上部分向锅口方向锅体厚度均匀递减为2mm。不粘性紫砂陶瓷涂料制备(温度10°C)1)A液的配制，首先按量称取A液部分所有组分，10.75g聚硅氧烷、10.5g二氧化硅，17.75g三氧化二铝，5.25g氧化锌，125.5g水，17.75g曱醇，16g曱基纤维素，15g三氧化二铁，5g二氧化锆，26.5g二氧化钛，以水为溶剂充分混合，然后在180rpm搅拌机搅拌120分钟放置备用。2)B液的配制，首先按量称取B液部分所有组分，57.3g二氧化硅，42.7g曱醇，以曱醇为溶剂充分混合，然后在180rpm搅拌机搅拌120分钟。放置备用。3)A液和B液混合，加热条件下将A液倒入B液并放在搅拌机上搅拌5小时，温度35。C,转速100回/分钟。(重量比2.5:1)4)停止滚动后放置3小时低温保存即可。1)锅体基体成型将c()385mm铝合金板材切割沖压成锅口直径为320mm，厚度为4.3mm的锅体基体，底部平底部分直径16(km;并用电脑程控切削机床控制锅体基体厚度至如上如图1中所述的尺寸；2)喷砂工序对锅体基体的内外表面进行喷砂处理，提高内外表面的粗糙度。使用约80100目ALz03和Si02混合砂，砂的空气压力约为711kgf/cm2，处理完成后粗糙度10±2|am;3)陶瓷晶体层形成将喷砂工序后的铝合金锅体基体在硬脂酸钠溶液中浸泡10分钟，溶液温度60。C，取出后烘干，然后用铝离子含量20g/L的电解液进行微弧氧化处理，电解电压20~40v,2.5A/dir^的电流，温度3。C，时间15分钟，完成后锅体基体的外表面形成致密的A120，,陶瓷晶体层，厚度为约20nm;最后在对内表面进行初步微弧氧化；4)紫砂陶瓷层的形成涂覆工序在内表面清洁后，在温度60。C下进行预热，然后在锅体基体内表面喷涂上不粘性紫砂陶瓷涂料；空气压力4kgf/cm2，喷枪口径4mm，分2次涂装，涂布量4m2/kg，涂膜厚度约20jim;流平，温度40。C，时间4分钟；烧结工序在温度220。C条件下进行烧结处理15分钟，使紫砂陶资层与锅体晶体层、锅体基体与陶瓷晶体层充分熔结在一起；5)安装锅把，即得本发明的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅。杲，下面通过采用与普通铁皮炒锅、普通生铁锅、双层无油烟炒锅实验数据进行对比说明。表1普通燃气灶相同火焰下，<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表2普通燃气灶相同火焰下，<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由上表1可以看出，本发明无油烟不粘锅在热效率利用上仅次于铁皮炒锅，和生铁锅相当，但却大大优于现有的双层无油烟不粘锅。由上表2可以看出，本发明无油烟不粘锅锅底、锅壁、锅口温度相对于现有的双层无油烟炒锅更趋于平均，更是很大程度的优于现有的普通铁皮炒锅和普通生铁锅，而且，抑制油烟产生的效果却是最突出的。因此，综上，本发明紫砂陶资无油烟不粘锅不管从热效率利用和抑制油烟、防止食物粘附等各种特性都要优于现有的不粘锅、无油烟锅，更重要的是，本发明采用无机陶瓷材料作为锅体表面材料，不产生有害物质，不会对环境产生污染，对人体安全无毒。权利要求1、一种紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅，包括锅体和锅把，其特征是，所述的锅体以铝合金为基体，在锅体基体的外表面设置有陶瓷晶体层，在锅体基体的内表面设置有紫砂陶瓷层；所述的紫砂陶瓷层是由组成如下的不粘性紫砂陶瓷涂料涂覆在锅体的内表面而形成的以重量百分比计，聚硅氧烷0％～3.1％、三氧化二铝0％～5.1％、氧化锌0％～2.1％、二氧化硅11.4％～23.1％、烷基纤维素0.7％～4.6％、颜料12.4％～27.6％、水21.9％～37.8％以及醇12.1％～25.6％。2、如权利要求1所述的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅，其特征是，所述的锅体为圓底锅或平底锅。3、如权利要求1所述的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅，其特征是，锅体基体的内和/或外表面具有精细微螺紋，锅体基体的厚度为26mm。4、如权利要求3所述的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅，其特征是，锅体基体底部厚度为34mm，并且锅体基体厚度由锅底向锅口方向均匀递减为23mm。5、如权利要求4所述的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅，其特征是，所述锅的横截面直径为220240mm的断面以下部分的锅体基体厚度为34mm，并厚度均匀一致，该断面以上部分向锅口方向锅体基体厚度均匀递减为23mm。6、如权利要求1所述的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅，其特征是，所述的陶瓷晶体层为致密的八1203陶瓷晶体，厚度为152(^m。7、如权利要求1所述的紫砂陶资合金无油烟不粘锅，其特征是，所述的紫砂陶瓷层的厚度为1520pm。8、一种权利要求17任一项所述的紫砂陶资合金无油烟不粘锅的制备方法，该方法包括如下步骤1)锅体基体成型将铝合金板材沖压成所需形状，并拉伸加工成所需厚度的锅体基体；2)喷砂工序对锅体基体的内外表面进行喷砂处理，提高内外表面的粗糙度；3)陶瓷晶体层形成净化后，利用微弧氧化技术，在锅体基体的内表面做初步的微弧氧化，而外表面形成致密的八1203陶资晶体层，厚度为1520|im;4)紫砂陶瓷层的形成涂覆工序在内表面清洁后，在温度60-80。C下进行预热，然后采用喷涂或旋涂在锅体内表面上涂覆不粘性紫砂陶乾涂料，所述的不粘性紫砂陶资涂料，以重量百分比计，包括聚硅氧烷0%~3.1%、三氧化二铝0%5.1%、氧化锌0%2.1%、二氧化珪11.4%23.1%、烷基纤维素0.7%4.6%、颜料12.4%27.6%、水21.9%~37.8%、以及醇12.1%25.6%;烧结工序在温度200-240。C条件下进行烧结处理10-15分钟，使紫砂陶瓷涂层与内表面陶瓷晶体层、锅体基体与陶瓷晶体层充分熔结在一起；5)安装锅把，即得紫砂陶壳合金无油烟不粘锅。9、如权利要求8所述的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅的制备方法，其特征是，所述的不粘性紫砂陶瓷涂料可通过如下步骤制备1)配制A液按A液重量百分比计，将聚珪氧烷0%~4.3%、二氧化硅0%4.3%、三氧化二铝0%~7.1%、氧化锌0%2.9%、水32.9%52.9%、醇1%7.9%、烷基纤维素1%6.4%和颜料18.6%~38.6%充分混合，进行搅拌直至沉淀物完全消失，得到A液；2)配制B液按B液重量百分比计，将二氧化硅40%~60%和醇40%60%充分混合，进行搅拌直至沉淀物完全消失，得到B液；3)4巴上述制得的A液和B液4姿重量比2~2.5:1的比例混合，并置于旋转机上进行滚动混合，得到不粘性紫砂陶瓷涂料。全文摘要本发明涉及一种紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅及其制备方法。本发明的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅，包括锅体和锅把，其中所述的锅体以铝合金为基体，在锅体基体的外表面设置有陶瓷晶体层，在锅体基体的内表面设置有紫砂陶瓷层。本发明的紫砂陶瓷合金无油烟不粘锅由不粘性紫砂陶瓷层、锅体基体和陶瓷晶体层构成，因此在使用过程中，受热均匀，不会产生局部高温，因此炒菜时不会产生油烟；另外，紫砂陶瓷层，避免了食物与铝合金基体直接接触，大幅度提高表面硬度，从而使锅体更耐磨，不粘性能更好，且耐高温，对人体安全无毒。文档编号A47J27/00GK101190097SQ20061016093公开日2008年6月4日申请日期2006年12月1日优先权日2006年12月1日发明者胡金高申请人:胡金高