專利名稱：：紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種無(wú)油煙不粘鍋及其制備方法，特別是一種紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在曰常生活中，人們常常希望烹飪時(shí)，無(wú)油煙，而且食物不與鍋面粘附，以便于清洗。為此，CN1465317A公開(kāi)了一種"速熱無(wú)油煙炒鍋及其制造方法"，其中在鍋體內(nèi)表面設(shè)有若干放射狀的微小凸起，在其上復(fù)合不粘層，鍋體外表面復(fù)合不粘層或耐高溫漆。但是在說(shuō)明書(shū)中并未具體公開(kāi)不粘層，而且微小凸起也增加了制作的工序。現(xiàn)有不粘鍋通常其內(nèi)表面涂覆特氟龍樹(shù)脂不粘涂層。特氟龍涂層表面硬度低，容易脫落，不能使用鐵質(zhì)鏟子；不耐高溫，在高溫條件下容易分解，在溫度過(guò)高時(shí)會(huì)分解產(chǎn)生對(duì)人體有害的有毒物質(zhì)；并且特氟龍不粘涂層生產(chǎn)時(shí)燒結(jié)溫度高，高達(dá)38(TC，而且要分兩次噴涂，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。而且在使用伊子進(jìn)行烹飪的過(guò)程中，會(huì)造成鍋的內(nèi)表面不粘層脫落，達(dá)不到不粘的效果。因此，人們迫切希望炒鍋受熱均勻，不易過(guò)熱，從而無(wú)油煙，同時(shí)其不粘涂層安全無(wú)毒，耐高溫。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋及其制備方法。本發(fā)明的紫砂陶瓷合金無(wú)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(shè)置有陶瓷晶體層，在鍋體基體的內(nèi)表面設(shè)置有紫砂陶乾層。其中，所述鍋體基體的厚度為26mm，并優(yōu)選鍋體基體底部厚度為34mm，并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(fā)明無(wú)油煙不粘鍋也可在鍋體基體內(nèi)外表面設(shè)置粗細(xì)不同、形狀不同的精細(xì)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(duì)不焦，鍋體永久不粘。。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，如圖1所示的紫砂陶瓷合金無(wú)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，并厚度均勻一致，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(fā)明的鍋在使用過(guò)程中，受熱均勻，不會(huì)產(chǎn)生局部高溫。所述的陶瓷晶體層為致密的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(yōu)選為納米級(jí)紫砂陶瓷層，厚度為1520|am，優(yōu)選為18pm，紫砂陶瓷涂層的表面鉻氏硬度為HRC80。本發(fā)明還提供了上述紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋的制備方法，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，并拉伸加工成所需厚度的鍋體基體；根據(jù)需要可在鍋體基體內(nèi)外表面加工出粗細(xì)不同、形狀不同的精細(xì)微螺紋；2)噴砂工序?qū)﹀侒w基體的內(nèi)外表面進(jìn)行噴砂處理，提高內(nèi)外表面的粗糙度；3)陶瓷晶體層形成凈化后，利用微弧氧化技術(shù)，在鍋體基體的內(nèi)表面做初步的微弧氧化，外表面形成致密的Al203陶乾晶體層，厚度為1520(im;4)紫砂陶瓷涂層的形成涂覆工序在內(nèi)表面清潔后，在溫度60-80。C下進(jìn)行預(yù)熱，然后采用噴涂或旋涂在鍋體內(nèi)表面上涂覆不粘性紫砂陶瓷涂料；燒結(jié)工序在溫度200-240。C條件下進(jìn)行燒結(jié)處理10-15分鐘，使紫砂陶瓷涂層與內(nèi)表面陶瓷晶體層、鍋體基體與陶瓷晶體層充分熔結(jié)在一起；5)安裝鍋把，即得本發(fā)明的紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋。在本發(fā)明的制備方法中，在步驟l)鍋體基體成型中，鍋體基體的厚度控制在26mm,并優(yōu)選鍋體基體底部厚度為3~4mm,并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)紫砂陶瓷涂層的形成中，所述的不粘性紫砂陶瓷涂料為:以重量百分比計(jì)，包括聚硅氧烷0%3.1%;三氧化二鋁0%5.1%;氧化鋅0%~2.1%;二氧化硅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(wú)機(jī)常規(guī)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。該涂料可通過(guò)如下步驟制備1)配制A液按A液重量百分比計(jì)，將聚硅氧烷0%4.3%、二氧化硅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(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，直至沉淀物完全消失，得到A液；(通常攪拌時(shí)間為1小時(shí)以上)2)配制B液按B液重量百分比計(jì)，將二氧化硅40%60%和醇40%60%充分混合，以150-200rpm轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，直至沉淀物完全消失，得到B液；(通常攪拌時(shí)間為1小時(shí)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，并置于旋轉(zhuǎn)機(jī)上以80~100回/轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行滾動(dòng)混合，得到不粘性紫砂陶瓷涂料。本發(fā)明上述不粘性紫砂陶瓷涂料的制備方法，還進(jìn)一步包括在上述步驟3)停止?jié)L動(dòng)后原狀態(tài)下放置13小時(shí)，優(yōu)選2小時(shí)。這樣制得的不粘性紫砂陶瓷涂料中的固體物質(zhì)粒度通常為納米級(jí)尺寸；固含量?jī)?yōu)選為48wt%56wt%;25°C下的粘度優(yōu)選為711cps"基體和陶覺(jué)晶體層構(gòu)成，因此在使用過(guò)程中，受熱均勻，不會(huì)產(chǎn)生局部高溫，因此炒菜時(shí)不會(huì)產(chǎn)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(yōu)異，最重要是陶瓷層可以在高溫40(TC條件下，24小時(shí)無(wú)變化，無(wú)反應(yīng)，不產(chǎn)生有害物質(zhì)，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，對(duì)人體安全無(wú)毒。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。如圖1所示的紫砂陶資合金無(wú)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(zhì)。在鍋體基體2的外表面設(shè)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(nèi)面燒結(jié)有紫砂陶乾層4。紫砂陶資層4的厚度為18pm，紫砂陶f(shuō):層4表面鉻氏硬度HRC80。為了增加鍋體與熱源的接觸面積，節(jié)約能源，在所述的鍋體的底部設(shè)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。不粘性紫砂陶瓷涂料制備(溫度10°C)1)A液的配制，首先按量稱取A液部分所有組分，10.75g聚硅氧烷、10.5g二氧化硅，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，然后在180rpm攪拌機(jī)攪拌120分鐘放置備用。2)B液的配制，首先按量稱取B液部分所有組分，57.3g二氧化硅，42.7g曱醇，以曱醇為溶劑充分混合，然后在180rpm攪拌機(jī)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液并放在攪拌機(jī)上攪拌5小時(shí)，溫度35。C,轉(zhuǎn)速100回/分鐘。(重量比2.5:1)4)停止?jié)L動(dòng)后放置3小時(shí)低溫保存即可。1)鍋體基體成型將c()385mm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;并用電腦程控切削機(jī)床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?qū)﹀侒w基體的內(nèi)外表面進(jìn)行噴砂處理，提高內(nèi)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，處理完成后粗糙度10±2|am;3)陶瓷晶體層形成將噴砂工序后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，取出后烘干，然后用鋁離子含量20g/L的電解液進(jìn)行微弧氧化處理，電解電壓20~40v,2.5A/dir^的電流，溫度3。C，時(shí)間15分鐘，完成后鍋體基體的外表面形成致密的A120，,陶瓷晶體層，厚度為約20nm;最后在對(duì)內(nèi)表面進(jìn)行初步微弧氧化；4)紫砂陶瓷層的形成涂覆工序在內(nèi)表面清潔后，在溫度60。C下進(jìn)行預(yù)熱，然后在鍋體基體內(nèi)表面噴涂上不粘性紫砂陶瓷涂料；空氣壓力4kgf/cm2，噴槍口徑4mm，分2次涂裝，涂布量4m2/kg，涂膜厚度約20jim;流平，溫度40。C，時(shí)間4分鐘；燒結(jié)工序在溫度220。C條件下進(jìn)行燒結(jié)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(jié)在一起；5)安裝鍋把，即得本發(fā)明的紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋。杲，下面通過(guò)采用與普通鐵皮炒鍋、普通生鐵鍋、雙層無(wú)油煙炒鍋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比說(shuō)明。表1普通燃?xì)庠钕嗤鹧嫦拢?lt;table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表2普通燃?xì)庠钕嗤鹧嫦拢?lt;table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由上表1可以看出，本發(fā)明無(wú)油煙不粘鍋在熱效率利用上僅次于鐵皮炒鍋，和生鐵鍋相當(dāng)，但卻大大優(yōu)于現(xiàn)有的雙層無(wú)油煙不粘鍋。由上表2可以看出，本發(fā)明無(wú)油煙不粘鍋鍋底、鍋壁、鍋口溫度相對(duì)于現(xiàn)有的雙層無(wú)油煙炒鍋更趨于平均，更是很大程度的優(yōu)于現(xiàn)有的普通鐵皮炒鍋和普通生鐵鍋，而且，抑制油煙產(chǎn)生的效果卻是最突出的。因此，綜上，本發(fā)明紫砂陶資無(wú)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(yōu)于現(xiàn)有的不粘鍋、無(wú)油煙鍋，更重要的是，本發(fā)明采用無(wú)機(jī)陶瓷材料作為鍋體表面材料，不產(chǎn)生有害物質(zhì)，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，對(duì)人體安全無(wú)毒。權(quán)利要求1、一種紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋，包括鍋體和鍋把，其特征是，所述的鍋體以鋁合金為基體，在鍋體基體的外表面設(shè)置有陶瓷晶體層，在鍋體基體的內(nèi)表面設(shè)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涂料涂覆在鍋體的內(nèi)表面而形成的以重量百分比計(jì)，聚硅氧烷0％～3.1％、三氧化二鋁0％～5.1％、氧化鋅0％～2.1％、二氧化硅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(quán)利要求1所述的紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋，其特征是，所述的鍋體為圓底鍋或平底鍋。3、如權(quán)利要求1所述的紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋，其特征是，鍋體基體的內(nèi)和/或外表面具有精細(xì)微螺紋，鍋體基體的厚度為26mm。4、如權(quán)利要求3所述的紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋，其特征是，鍋體基體底部厚度為34mm，并且鍋體基體厚度由鍋底向鍋口方向均勻遞減為23mm。5、如權(quán)利要求4所述的紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋，其特征是，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，并厚度均勻一致，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(quán)利要求1所述的紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋，其特征是，所述的陶瓷晶體層為致密的八1203陶瓷晶體，厚度為152(^m。7、如權(quán)利要求1所述的紫砂陶資合金無(wú)油煙不粘鍋，其特征是，所述的紫砂陶瓷層的厚度為1520pm。8、一種權(quán)利要求17任一項(xiàng)所述的紫砂陶資合金無(wú)油煙不粘鍋的制備方法，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，并拉伸加工成所需厚度的鍋體基體；2)噴砂工序?qū)﹀侒w基體的內(nèi)外表面進(jìn)行噴砂處理，提高內(nèi)外表面的粗糙度；3)陶瓷晶體層形成凈化后，利用微弧氧化技術(shù)，在鍋體基體的內(nèi)表面做初步的微弧氧化，而外表面形成致密的八1203陶資晶體層，厚度為1520|im;4)紫砂陶瓷層的形成涂覆工序在內(nèi)表面清潔后，在溫度60-80。C下進(jìn)行預(yù)熱，然后采用噴涂或旋涂在鍋體內(nèi)表面上涂覆不粘性紫砂陶乾涂料，所述的不粘性紫砂陶資涂料，以重量百分比計(jì)，包括聚硅氧烷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(jié)工序在溫度200-240。C條件下進(jìn)行燒結(jié)處理10-15分鐘，使紫砂陶瓷涂層與內(nèi)表面陶瓷晶體層、鍋體基體與陶瓷晶體層充分熔結(jié)在一起；5)安裝鍋把，即得紫砂陶殼合金無(wú)油煙不粘鍋。9、如權(quán)利要求8所述的紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋的制備方法，其特征是，所述的不粘性紫砂陶瓷涂料可通過(guò)如下步驟制備1)配制A液按A液重量百分比計(jì)，將聚珪氧烷0%~4.3%、二氧化硅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(jìn)行攪拌直至沉淀物完全消失，得到A液；2)配制B液按B液重量百分比計(jì)，將二氧化硅40%~60%和醇40%60%充分混合，進(jìn)行攪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，并置于旋轉(zhuǎn)機(jī)上進(jìn)行滾動(dòng)混合，得到不粘性紫砂陶瓷涂料。全文摘要本發(fā)明涉及一種紫砂陶瓷合金無(wú)油煙不粘鍋及其制備方法。本發(fā)明的紫砂陶瓷合金無(wú)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(shè)置有陶瓷晶體層，在鍋體基體的內(nèi)表面設(shè)置有紫砂陶瓷層。本發(fā)明的紫砂陶瓷合金無(wú)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(gòu)成，因此在使用過(guò)程中，受熱均勻，不會(huì)產(chǎn)生局部高溫，因此炒菜時(shí)不會(huì)產(chǎn)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(duì)人體安全無(wú)毒。文檔編號(hào)A47J27/00GK101190097SQ20061016093公開(kāi)日2008年6月4日申請(qǐng)日期2006年12月1日優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日發(fā)明者胡金高申請(qǐng)人:胡金高