同时具有吸波和远红外性能的搪瓷材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料技术领域，具体地，涉及同时具有吸波和远红外性能的搪瓷材料 及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 搪瓷材料以其高档的外观，卓越的耐摩擦、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温性能和良好的 易清洁性能一直受到广泛的关注与消费者的青睐。厨房电器类产品的内部工作环境温度 高，长期接触油污、酸性碱性调味料与清洁剂，极易与锋利、尖锐物体接触，搪瓷材料是可以 满足上述要求材料的最好选择。随着生活水平的提高以及人们对于生活品味的不断提升， 越来越多的家庭喜欢居家烹饪美食，烘焙类食物更是受到追捧。而烘焙类食物的烹饪效果 与烹饪器具关系很大，如何可以为消费者提供更好的烘焙体验是亟待解决的问题。
[0003] 烤箱与微波炉是日常消费者应用最多的烘焙电器，因此烤箱、微波炉附件的烘焙 效果好坏将会直接影响消费者使用烤箱与微波炉的烹饪体验。但是，目前的锅具涂层以及 微波炉、烤箱烘焙附件用搪瓷技术仍存在着一定的问题，主要表现在：1)搪瓷材料的烧结温 度过高，导致金属基材变形，生产成品率低;2)搪瓷材料的密着性能较差，生产过程易产生 "爆瓷"现象;3)烘焙时间偏长，食物上色效果较差，食物烹饪均匀性差。以上问题制约了搪 瓷材料在厨电附件类产品上的应用。
[0004] 因而，目前的搪瓷技术仍有待改进。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006] 本发明是基于发明人的以下发现而完成的：
[0007] 发明人发现，目前厨电类附件产品应用搪瓷技术较多，微波炉与烤箱的内胆、附 件、高档锅具的表面处理材料等大都有采用搪瓷材料。但是由于目前搪瓷技术需要 80(TC以 上的高温才可以将搪瓷釉料烧结在金属基材表面，导致内胆、附件基材变形，不但耗能，而 且成品率低。且现有厨电类附件产品用搪瓷存在釉料与金属基材之间的密着性相对较差， 导致搪瓷爆瓷，影响外观的美观与正常使用。同时，现有厨电附件产品用搪瓷材料，不具有 远红外性能，食物烹饪时间长、均匀性与口感差。为此，本发明的发明人进行了深入研究，经 过大量实验和反复验证，发明人发现，相关厨电类产品用搪瓷材料由于不具有吸波性能，导 致烘焙时间长、食物上色效果差，吸波材料可以使微波炉等烹饪附件更多的吸收微波能量， 并将热量传递给与其接触的被烹饪食物，达到消费者"时间短、上色佳"的烹饪愿望；另外， 搪瓷材料如果含有远红外材料可以使被烹饪食物更好、更深层的吸收能量，达到"即快又 好"的烹饪效果。为此，本发明的发明人将搪瓷材料与远红外材料以及吸波材料共同作用， 制成同时具有远红外、吸波性能的搪瓷材料，该搪瓷材料能够最大程度满足消费者对于厨 电产品烹饪效果的期望，更好的实现烘焙效果的提升。
[0008] 有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提供了一种同时具有吸波和远红外性能 的搪瓷材料。根据本发明的实施例，该搪瓷材料包括:基体剂;密着剂;辅助剂;吸波粉剂；以 及远红外粉料。发明人发现，由于添加了吸波粉剂以及远红外粉料，该搪瓷材料同时具有良 好的远红外性能和吸波性能，从而显著提高采用该搪瓷材料的厨房电器，如微波炉、烤箱等 的烘焙效果，不仅烘焙时间短，且上色效果和均匀性理想，同时，该搪瓷材料具有较低的烧 结温度，不易使金属基体变形，成品率高，且该搪瓷材料与基体的密着力较好，不易脱落，能 够有效降低爆瓷现象的产生概率。
[0009] 根据本发明的实施例，基体剂包括以下至少之一:第一主族元素的氧化物;第三主 族元素的氧化物;第四主族元素的氧化物;第四副族元素的氧化物。
[0010] 根据本发明的实施例，第一主族元素的氧化物为选自氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧 化铯中的至少一种;第三主族元素的氧化物为选自三氧化二硼、三氧化二铝中的至少一种； 第四主族元素的氧化物为选自二氧化硅、二氧化锡中的至少一种;第四副族元素的氧化物 为选自二氧化钛、二氧化锆、二氧化铪中的至少一种。
[0011]根据本发明的实施例，密着剂为第六副族元素的氧化物。
[0012] 根据本发明的实施例，第六副族元素的氧化物为三氧化钼。
[0013] 根据本发明的实施例，辅助剂为以下至少之一:第二主族元素的氧化物;第五主族 元素的氧化物;第五副族元素的氧化物;晶型整理剂;悬浮稳定剂。
[0014] 根据本发明的实施例，第二主族元素的氧化物为氧化钡;第五主族元素的氧化物 为三氧化二铋;第五副族元素的氧化物为选自五氧化二钒、五氧化二铌中的至少一种；晶型 整理剂为选自氟硅酸钠、氟化钙中的至少一种;悬浮稳定剂为选自黄原胶、瓜尔胶中的至少 一种。
[0015] 根据本发明的实施例，吸波粉剂为选自纳米石墨、碳化硅微粉、碳化钛、氧化铈、氧 化镨中的至少一种。
[0016] 根据本发明的实施例，远红外粉料为选自氧化铁、二氧化锰、三氧化二钴、氧化镍 中的至少一种。
[0017] 根据本发明的实施例，基于搪瓷材料的总质量，按照质量百分比计，搪瓷材料包 括:基体剂60%-79%;密着剂1%-2% ;辅助剂10%-18%;吸波粉剂6%-12%;以及远红外 粉料4 %-8 %。
[0018] 根据本发明的实施例，基于搪瓷材料的总质量，按照质量百分比计，搪瓷材料包 括:第一主族元素的氧化物12%~22% ;第二主族元素的氧化物2%~5% ;第三主族元素的 氧化物3%~6% ;第四主族元素的氧化物20%~26% ;第四副族元素的氧化物15%~25% ; 第五主族元素的氧化物2%~3% ;第五副族元素的氧化物3%~4% ;第六副族元素的氧化 物为1 %~2 % ;晶型整理剂2 %~3 % ;悬浮稳定剂1 %~3 % ;吸波粉剂6 %~12 % ;远红外粉 料4%~8%〇
[0019] 根据本发明的实施例，搪瓷材料的粒度不低于45微米。
[0020] 在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的同时具有吸波和远红外 性能的搪瓷材料的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：（1)将釉料混合，得到釉料混合 物，其中，釉料含有基体剂，密着剂，以及部分辅助剂；（2)将釉料混合物进行熔融处理，得到 釉料熔液；（3)将釉料熔液依次进行水淬处理及烘干处理，得到熔块；（4)将熔块、吸波粉剂、 远红外粉料、晶型整理剂和悬浮稳定剂进行球磨处理，得到吸波搪瓷材料。发明人发现，利 用该方法能够快速有效地制备获得前面所述的搪瓷材料，且操作简单、方便快捷，易于实现 大规模生产，另外，制备获得的搪瓷材料具有良好的远红外性能和吸波性能，应用于微波 炉、锅具、烤箱等厨房电器时，能够显著提高烘焙效果、上色效果、烘焙均匀性等，同时能够 明显缩短烘焙时间，节省时间，而且，制备获得的搪瓷材料具有较低的烧结温度，不易使基 体变形，良率较高，同时具有理想的密着性，不易脱落，能够明显改善爆瓷现象。
[0021] 在本发明的再一方面，本发明提供了一种加热设备。根据本发明的实施例，该设备 包括:本体；以及涂层，该涂层形成在本体的至少一部分表面上，涂层由前面所述的搪瓷材 料形成。该加热设备具有前面所述的搪瓷材料的所有特征和优点，在此不再一一赘述。
[0022] 本发明提供了一种具有远红外、吸波性能的搪瓷材料及制备方法和加热设备，旨 在解决:搪瓷烧结温度过高，导致金属基材变形，生产成品率低;搪瓷材料密着性能较差，生 产过程易产生"爆瓷"现象；厨电类附件产品用搪瓷材料烘焙效果较差中至少一个技术问 题。本发明的搪瓷材料釉料配方中，更多的使用了具有降低釉料烧结温度的材料，配合适当 的辅助剂、密着剂，即可达到在较低釉料烧结温度的前提下，大幅提高搪瓷与基材的附着 力、大幅降低爆瓷率，使搪瓷层具有更好的外观与性能;本发明在搪瓷釉料中添加了具有吸 波性能的粉料，使本发明搪瓷材料既具有搪瓷材料的基本性能，又具有吸波性能；同时本发 明在搪瓷釉料中添加了具有远红外性能的粉料，使本发明搪瓷材料既具有搪瓷材料的基本 性能，又具有远红外性能。另外，本发明的搪瓷材料，具有更好的密着能力，可以在较低的温 度下，即可完成搪瓷材料的烧结，提高了搪瓷产品的成品率的同时降低能源的消耗。
[0023]本发明至少具有以下有益效果：
[0024] 1、本发明的搪瓷釉料配方中，更多的使用了具有降低釉料烧结温度的材料