一种复合陶瓷材料及其制备的电饭煲内胆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及一种复合陶瓷材料及其制备的电饭煲内胆，属于家用烹饪电器与陶瓷 材料交叉技术领域。
【背景技术】
[0002] 内胆是电饭煲等家用电器必备的重要部件，但是传统的内胆热效能低，使用寿命 短，不适合现代化电器发展的需求。目前市面上生产销售的电饭煲内胆通常是使用铝、铁、 不锈钢等材料制作而成的，但是采用这些材料做出来的电饭煲内胆其表面都要进行表面处 理和喷涂，当使用时间长了，表面喷涂层就会脱落和掉色，这样既不卫生也不美观，不符合 当今社会人们对产品绿色环保和健康的要求。
[0003] 陶瓷内胆经过一千三百多度的高温烧炼，具有稳定的保热性能。它的优点在于：陶 瓷内胆具有环保、无污染、保持原有鲜水对人体有益的矿物质功能，从而不会导致水容易被 二次污染，同时也不会产生对人体有害的重金属锈水。
[0004] 陶晶内胆是应用于电饭煲等家用电器的新技术，"陶晶"技术攻克了以往陶瓷表面 处理技术中熔点、两种材料结合难、材料不嵌合等技术难关，使电饭煲内胆表面成功地附着 上一层陶瓷材料，同时还利用陶瓷材料天然的不粘性能、防刮耐磨性和远红外加热性能改 善了传统内胆的性能。由于应用了这种开创性的内胆陶瓷表面处理技术，电饭煲增强了远 红外加热的性能，其煮饭的热效能更是超过传统的普通硬质内胆3~4倍。同时，"陶晶"内 胆晶体中的贵金属离子还能自动、持久、有效地抑制混于食物中的病菌，令烹调食物保鲜更 持久，也更卫生。但陶晶内胆也存在一些劣势，如抗氧化能力较差严重影响着陶晶内胆的 使用寿命和安全性能，另外市面上的陶瓷内胆电饭煲，加热慢，导热率低，线膨胀系数与 电饭煲内胆其他部件不匹配，传热不均，常发生煮不熟饭等问题。因此，研究一种传热效率 高，节能降耗，使用寿命长的陶瓷内胆是非常有意义的。本发明就从这个角度出发，提供一 种用于内胆制造的具有高导热率的复合陶瓷材料及由这种复合陶瓷材料制备的陶瓷内胆。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本申请的目的在于解决上述问题，提供一种复合陶瓷材料及其制备的电饭煲内 胆。
[0007] 本申请所述的复合陶瓷材料由如下重量份的各组分制备得到：碳酸钡3~8份、 方解石20~35份、高岭土5~10份、娃微粉35~55份、硝酸钾3~8份、石錯10~15 份、纯碱3~8份、硼酸7~8份、石英11~15份、氮化铝粉末50~75份、氧化钇2~3 份和氧化镧3~5份； 其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源，将三氧化二铝粉末与炭黑粉 末经过球磨混合，在流动的氮气气氛中于1500°C~1700°C下反应生成的；反应过程中加 入氧化钙作为催化剂，反应完成后在700°C~800°C的干燥空气中进行脱碳处理；该三氧化 二错粉末中的阳离子杂质质量含量小于或等于0. 02%，其中娃和铁杂质的质量含量分别小 于0. 001% ;所述的炭黑粉末的平均粒度为35-40纳米，比表面积小于或等于90平方米/ 克； 所述的复合陶瓷材料的制备方法包括如下步骤：按重量份比例称取碳酸钡、方解石、 高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钇和氧化镧，将准备好的 原料经混料机混合均匀，将混合均匀的原料充填入模型中，从单轴方向加压加热，加压加到 5GPa以上，温度加热到1700°C以上，加压加热时间控制在120分钟到140分钟之间；制备过 程中先加压，后升温，制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力，升压速率在30MPa/s以 上，达到所需要的压力以后，快速加热至1700°C以上，保温50-100分钟，然后压力在2分钟 内降至常压，温度以260°C/分钟的速率降至室温。
[0008] 发明人通过性能测试证明，本发明上述所述的复合陶瓷材料在抗氧化能力以及热 扩散性能上优于现有的用于制作内胆的材料，尤其是在导热率和线膨胀系数方面的性能比 现有的用于制作内胆的材料有较大的提升，其中根据上述测试结果证实，本发明较佳的实 施方式为：一种复合陶瓷材料，其由如下重量份的各组分制备得到：碳酸钡8份、方解石35 份、高岭土 10份、硅微粉55份、硝酸钾8份、石蜡15份、纯碱8份、硼酸8份、石英15份、 氮化铝粉末75份、氧化钇3份和氧化镧5份； 其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源，将三氧化二铝粉末与炭黑粉 末经过球磨混合，在流动的氮气气氛中于1700°C下反应生成的；反应过程中加入氧化钙 作为催化剂，反应完成后在800°C的干燥空气中进行脱碳处理；该三氧化二铝粉末中的阳 离子杂质质量含量小于或等于〇. 02%，其中娃和铁杂质的质量含量分别小于0. 001% ;所述 的炭黑粉末的平均粒度为40纳米，比表面积小于或等于90平方米/克； 所述的复合陶瓷材料的制备方法包括如下步骤：按重量份比例称取碳酸钡、方解石、 高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钇和氧化镧，将准备好的 原料经混料机混合均匀，将混合均匀的原料充填入模型中，从单轴方向加压加热，加压加到 5GPa以上，温度加热到1700°C以上，加压加热时间控制在140分钟；制备过程中先加压，后 升温，制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力，升压速率在30MPa/s，达到所需要的压 力以后，快速加热至1700°C，保温100分钟，然后压力在2分钟内降至常压，温度以260°C/ 分钟的速率降至室温。
[0009] 本发明另一较佳的实施方式为：一种复合陶瓷材料，其由如下重量份的各组分制 备得到：碳酸钡3份、方解石20份、高岭土 5份、硅微粉35份、硝酸钾3份、石蜡10份、纯 碱3份、硼酸7份、石英11份、氮化铝粉末50份、氧化钇2份和氧化镧3份； 其中所述的氮化铝粉末是采用三氧化二铝粉末作为铝源，将三氧化二铝粉末与炭黑粉 末经过球磨混合，在流动的氮气气氛中于1500°C下反应生成的；反应过程中加入氧化钙 作为催化剂，反应完成后在700°C的干燥空气中进行脱碳处理；该三氧化二铝粉末中的阳 离子杂质质量含量小于或等于〇. 02%，其中娃和铁杂质的质量含量分别小于0. 001% ;所述 的炭黑粉末的平均粒度为35纳米，比表面积小于或等于90平方米/克； 所述的复合陶瓷材料的制备方法包括如下步骤：按重量份比例称取碳酸钡、方解石、 高岭土、硅微粉、硝酸钾、石蜡、纯碱、硼酸、石英、氮化铝粉末、氧化钇和氧化镧，将准备好的 原料经混料机混合均匀，将混合均匀的原料充填入模型中，从单轴方向加压加热，加压加到 5GPa以上，温度加热到1700°C以上，加压加热时间控制在120分钟；制备过程中先加压，后 升温，制备开始后3分钟压力升高到所需要的压力，升压速率在30MPa/s以上，达到所需要 的压力以后，快速加热至1700°C以上，保温50分钟，然后压力在2分钟内降至常压，温度以 260°C/分钟的速率降至室温。
[0010] 本发明再一较佳的实施方式为：一种复合陶瓷材料，其由如下重量份的各组分制 备得到：碳酸钡5份、方解石30份、高岭土 8