專利名稱：一種超低膨脹陶瓷鍋具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種烹調(diào)用陶瓷鍋具。
技術(shù)背景
鍋具是烹調(diào)中最為常用的炊具，炒鍋的使用更為普遍。由于炒鍋是在高溫和急冷急熱狀態(tài)下使用，因此迄今為止炒鍋的材質(zhì)一般都為鐵質(zhì)。然而，鐵質(zhì)炒鍋保溫性能很差， 烹調(diào)味道也不鮮美；而且容易生銹，長期使用會對人體肝臟產(chǎn)生危害。為此，現(xiàn)有技術(shù)也有在鍋的表面噴涂一些有機涂料以防止生銹，但使用效果并不好，而且不可避免地會造成二次污染。
為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)也開發(fā)了陶瓷材質(zhì)的炒鍋。陶瓷鍋具有良好的保溫性能、烹調(diào)味道鮮美，而且環(huán)保、耐腐蝕。為適應(yīng)炒鍋的烹飪環(huán)境和要求，現(xiàn)有技術(shù)陶瓷材質(zhì)的炒鍋，通常采用普通的低膨脹陶瓷材料制成，可以耐650°C 20°C熱交換而不裂，但其熱膨脹系數(shù)較大(α = 2. 6 X 10_6/°C )，使得胎體吸水率較高，強度不高，容易炸裂，使用壽命不長，因而難以推廣和應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有優(yōu)異的抗急冷急熱性以及超低熱膨脹系數(shù)的陶瓷鍋具，以顯著提高產(chǎn)品的使用性能和穩(wěn)定性，促進陶瓷炊具的應(yīng)用和發(fā)展。本發(fā)明的另一目的在于提供上述超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)
本發(fā)明提供的一種超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料；所述陶瓷坯體由主料和析晶劑組成；所述主料按重量百分比其組成為透鋰長石10 50%、鋰輝石10 50%、高嶺土 25 40%、石英2 15%、煅燒滑石2 5% ；優(yōu)選方案為，透鋰長石 40 50%、鋰輝石10 20%、高嶺土 30 ；35%、石英2 6%、煅燒滑石2 5% ；所述析晶劑按重量百分比為所述主料的0. 2 0. 8%。進一步地，所述析晶劑為金屬氧化物，為 Ta2O5、Nb2O5、FeO, GeO2、Lei2O3、CeO2 中的一種或幾種組合。
本發(fā)明陶瓷坯體使用透鋰長石和鋰輝石，保證了陶瓷胎體具有低膨脹系數(shù)，尤其是引入析晶劑，在析晶過程中析出低膨脹系數(shù)的納米鋰霞石晶體，使得陶瓷坯體熱膨脹系數(shù)更加低，并大大提高了瓷胎的強度。同時使用了具有高可塑性的高嶺土，保證了坯料的成型性能和坯體強度，有利于成形大型的炒鍋。
上述方案中，本發(fā)明所述釉料按重量百分比含有以下物料透鋰長石10 60%、 鋰輝石10 60%、高嶺土 5 10%、石英2 10%、煅燒滑石2 5%、碳酸鋇4 8%、煅燒氧化鋅3 6%。此外，還可加入硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為所述釉料物料的4 10%。本發(fā)明配制了膨脹系數(shù)更加低的釉料，使得坯釉結(jié)合良好，坯釉間的應(yīng)力減小，有效提高了抗熱震性能。
本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)
本發(fā)明提供的上述超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法如下所述陶瓷坯體各組分混合磨細(xì)后，經(jīng)脫水、煉泥、成型干燥后得到陶瓷坯體；施釉后于隧道窯高溫?zé)?，燒成溫度?1330 1350°C，其中1150°C溫度時保溫45 60分鐘，最高溫度下保溫60 120分鐘，燒成周期為8 18小時。
本發(fā)明具有以下有益效果
(1)本發(fā)明顯著降低了產(chǎn)品的熱膨脹系數(shù)(α彡1X10_6/°C)，提高了瓷胎的強度。 坯釉結(jié)合良好，坯釉間的應(yīng)力減小，大大提高了產(chǎn)品的抗熱震性能，具有優(yōu)異的抗急冷急熱性，可以承受800°C 20°C熱交換而不炸裂，可適應(yīng)爆炒，遇急火、干燒后加冷水也不炸裂， 安全可靠，使用壽命長。
(2)本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)高溫?zé)贫?，耐腐蝕，不會污染食物，能夠保證食物的原汁原味；無毒無害，鉛鎘溶出量為零。而且保溫性能優(yōu)良，可節(jié)約燃料成本10 15%。
(3)制造工藝簡單，穩(wěn)定重復(fù)性好，適合于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，有利于促進陶瓷炊具的應(yīng)用和發(fā)展。
下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述。
具體實施方式
實施例一
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料。
其陶瓷坯體的主料按重量百分比為透鋰長石48%、鋰輝石10%、高嶺土 35%、石英5%、煅燒滑石2%。另坯體加入析晶劑Ta2O5，其用量按重量百分比為上述坯體主料總量的 0. 2%。
其釉料按重量百分比含有透鋰長石55%、鋰輝石20%、高嶺土 6%、石英8%、煅燒滑石2%、碳酸鋇6%、氧化鋅3%。另加入硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為上述釉料物料總量的4%。
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法如下
(1)將上述陶瓷坯體各組分混合，經(jīng)球磨18小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 6% )；然后經(jīng)過脫水、真空煉泥處理、成型干燥、修坯補水成合格陶瓷坯體，待施釉；
(2)將上述釉料各組分混合，經(jīng)球磨36小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 06%)；然后過篩除鐵制成釉料；
(3)在備好的陶瓷坯體上施釉，施釉厚度約為0. 3mm ；然后在液化氣隧道窯中高溫氧化燒結(jié)，燒成溫度為1330°C，其中1150°C溫度時保溫45分鐘，最高溫度下保溫100分鐘， 燒成周期為16小時。
本實施例產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)α (20_800Γ) = 0. 68X 10_7°C，急冷急熱性能800°C 20°C 水熱交換不裂，抗熱震性能高。
實施例二
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料。
其陶瓷坯體的主料按重量百分比為透鋰長石10%、鋰輝石48%、高嶺土 35%、石英5%、煅燒滑石2%。另坯體加入析晶劑GeO2,其用量按重量百分比為上述坯體主料總量的 0. 4%。
其釉料按重量百分比含有透鋰長石53%、鋰輝石20%、高嶺土 9%、石英5%、煅燒滑石2%、碳酸鋇6%、氧化鋅5%。另加入硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為上述釉料物料總量的6%。
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法如下
(1)將上述陶瓷坯體各組分混合，經(jīng)球磨18小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 6% )；然后經(jīng)過脫水、真空煉泥處理、成型干燥、修坯補水成合格陶瓷坯體，待施釉；
(2)將上述釉料各組分混合，經(jīng)球磨36小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 06%)；然后過篩除鐵制成釉料；
(3)在備好的陶瓷坯體上施釉，施釉厚度約為0. 3mm ；然后在液化氣隧道窯中高溫氧化燒結(jié)，燒成溫度為1340°C，其中1150°C溫度時保溫45分鐘，最高溫度下保溫80分鐘， 燒成周期為14小時。
本實施例產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)α (20_800Γ) = 0. 72X 10_7°C，急冷急熱性能800°C 20°C 水熱交換不裂，抗熱震性能高。
實施例三
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料。
其陶瓷坯體的主料按重量百分比為透鋰長石50%、鋰輝石10%、高嶺土 35%、石英3%、煅燒滑石2%。另坯體加入析晶劑Nb2O5，其用量按重量百分比為上述坯體主料總量的 0. 6%。
其釉料按重量百分比含有透鋰長石20%、鋰輝石55%、高嶺土 8%、石英5%、煅燒滑石2%、碳酸鋇6%、氧化鋅4%。另加入硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為上述釉料物料總量的7%。
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法如下
(1)將上述陶瓷坯體各組分混合，經(jīng)球磨18小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 6% )；然后經(jīng)過脫水、真空煉泥處理、成型干燥、修坯補水成合格陶瓷坯體，待施釉；
(2)將上述釉料各組分混合，經(jīng)球磨33小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 06%)；然后過篩除鐵制成釉料；
(3)在備好的陶瓷坯體上施釉，施釉厚度約為0. 3mm ；然后在液化氣隧道窯中高溫氧化燒結(jié)，燒成溫度為1350°C，其中1150°C溫度時保溫60分鐘，最高溫度下保溫60分鐘， 燒成周期為10小時。
本實施例產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)α (20_800Γ) = 0. 78X 10_7°C，急冷急熱性能800°C 20°C 水熱交換不裂，抗熱震性能高。
實施例四
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料。
其陶瓷坯體的主料按重量百分比為透鋰長石45%、鋰輝石17%、高嶺土 32%、石英3%、煅燒滑石3%。另坯體加入由Nb205、Ge02、CeA和Lei2O3按等重量比混合而成的析晶劑，析晶劑的用量按重量百分比為上述坯體主料總量的0. 8%。
其釉料按重量百分比含有透鋰長石50%、鋰輝石沈％、高嶺土 10%、石英3%、煅燒滑石2%、碳酸鋇6%、氧化鋅3%。另加入硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為上述釉料物料總量的6%。
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法如下
(1)將上述陶瓷坯體各組分混合，經(jīng)球磨16小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 6% )；然后經(jīng)過脫水、真空煉泥處理、成型干燥、修坯補水成合格陶瓷坯體，待施釉；
(2)將上述釉料各組分混合，經(jīng)球磨40小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 06%)；然后過篩除鐵制成釉料；
(3)在備好的陶瓷坯體上施釉，施釉厚度約為0. 3mm ；然后在液化氣隧道窯中高溫氧化燒結(jié)，燒成溫度為1350°C，其中1150°C溫度時保溫50分鐘，最高溫度下保溫80分鐘， 燒成周期為12小時。
本實施例產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)α (20_800Γ) = 0. 76X 10_7°C，急冷急熱性能800°C 20°C 水熱交換不裂，抗熱震性能高。
實施例五
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料。
其陶瓷坯體的主料按重量百分比為透鋰長石47%、鋰輝石15%、高嶺土 32%、石英4%、煅燒滑石2%。另坯體加入由Ge02、La203和( 按等重量比混合而成的析晶劑，析晶劑的用量按重量百分比為上述坯體主料總量的0. 6%，各為坯體物料總量的0. 2%。
其釉料按重量百分比含有透鋰長石60%、鋰輝石13%、高嶺土 10%、石英6%、煅燒滑石3%、碳酸鋇4%、氧化鋅4%。另加入硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為上述釉料物料總量的6%。
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法如下
(1)將上述陶瓷坯體各組分混合，經(jīng)球磨16小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 6% )；然后經(jīng)過脫水、真空煉泥處理、成型干燥、修坯補水成合格陶瓷坯體，待施釉；
(2)將上述釉料各組分混合，經(jīng)球磨34小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 06%)；然后過篩除鐵制成釉料；
(3)在備好的陶瓷坯體上施釉，施釉厚度約為0. 3mm ；然后在液化氣隧道窯中高溫氧化燒結(jié)，燒成溫度為1340°C，其中1150°C溫度時保溫45分鐘，最高溫度下保溫120分鐘， 燒成周期為8小時。
本實施例產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)α (20_800Γ) = 0. 74X10-6/oC，急冷急熱性能800°C 20°C 水熱交換不裂，抗熱震性能高。
實施例六
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料。
其陶瓷坯體的主料按重量百分比為透鋰長石48%、鋰輝石13%、高嶺土 30%、石英6 %、煅燒滑石3 %。另坯體加入析晶劑狗0，其用量按重量百分比為上述坯體主料總量的 0. 2%。
其釉料按重量百分比含有透鋰長石53%、鋰輝石20%、高嶺土 9%、石英5%、煅燒滑石3%、碳酸鋇6%、氧化鋅4%。另加入硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為上述釉料物料總量的6%。
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法如下
(1)將上述陶瓷坯體各組分混合，經(jīng)球磨15小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 6% )；然后經(jīng)過脫水、真空煉泥處理、成型干燥、修坯補水成合格陶瓷坯體，待施釉；
(2)將上述釉料各組分混合，經(jīng)球磨35小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 06%)；然后過篩除鐵制成釉料；
(3)在備好的陶瓷坯體上施釉，施釉厚度約為0. 3mm ；然后在液化氣隧道窯中高溫氧化燒結(jié)，燒成溫度為1340°C，其中1150°C溫度時保溫55分鐘，最高溫度下保溫80分鐘， 燒成周期為18小時。
本實施例產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)α (20_800Γ) = 0. 88X 10_7°C，急冷急熱性能800°C 20°C 水熱交換不裂，抗熱震性能高。
實施例七
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料。
其陶瓷坯體的主料按重量百分比為透鋰長石47%、鋰輝石14%、高嶺土 30%、石英5%、煅燒滑石4%。另坯體加入析晶劑CeO2,其用量按重量百分比為上述坯體主料總量的 0. 2%。
其釉料按重量百分比含有透鋰長石58%、鋰輝石15%、高嶺土 10%、石英3%、煅燒滑石3%、碳酸鋇6%、氧化鋅5%。另加入硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為上述釉料物料總量的6%。
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法如下
(1)將上述陶瓷坯體各組分混合，經(jīng)球磨18小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 6% )；然后經(jīng)過脫水、真空煉泥處理、成型干燥、修坯補水成合格陶瓷坯體，待施釉；
(2)將上述釉料各組分組成混合，經(jīng)球磨34小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 06%)；然后過篩除鐵制成釉料；
(3)在備好的陶瓷坯體上施釉，施釉厚度約為0. 3mm ；然后在液化氣隧道窯中高溫氧化燒結(jié)，燒成溫度為1340°C，其中1150°C溫度時保溫45分鐘，最高溫度下保溫70分鐘， 燒成周期為16小時。
本實施例產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)α (20_800Γ) = 0. 80X 10_7°C，急冷急熱性能800°C 20°C 水熱交換不裂，抗熱震性能高。
實施例八
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料。
其陶瓷坯體的主料按重量百分比為透鋰長石44%、鋰輝石16%、高嶺土 33%、石英2%、煅燒滑石5%。另坯體加入析晶劑La2O3，其用量按重量百分比為上述坯體主料總量的 0. 2%。
其釉料按重量百分比含有透鋰長石50%、鋰輝石對％、高嶺土 10%、石英3%、煅燒滑石3%、碳酸鋇6%、氧化鋅4%。另加入硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為上述釉料物料總量的8%。
本實施例超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法如下
(1)將上述陶瓷坯體各組分混合，經(jīng)球磨17小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 6% )；然后經(jīng)過脫水、真空煉泥處理、成型干燥、修坯補水成合格陶瓷坯體，待施釉；
(2)將上述釉料各組分混合，經(jīng)球磨36小時混合磨細(xì)(細(xì)度為250目篩余 0. 06%)；然后過篩除鐵制成釉料；
(3)在備好的陶瓷坯體上施釉，施釉厚度約為0. 3mm ；然后在液化氣隧道窯中高溫氧化燒結(jié)，燒成溫度為1330°C，其中1150°C溫度時保溫45分鐘，最高溫度下保溫80分鐘， 燒成周期為18小時。
本實施例產(chǎn)品熱膨脹系數(shù)α (20_800Γ) = 0. 90X 10_7°C，急冷急熱性能800°C 20°C 水熱交換不裂，抗熱震性能高。
權(quán)利要求
1.一種超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料；其特征在于所述陶瓷坯體由主料和析晶劑組成；所述主料按重量百分比其組成為透鋰長石10 50%、鋰輝石 10 50%、高嶺土 25 40%、石英2 15%、煅燒滑石2 5% ；所述析晶劑按重量百分比為所述主料的0.2 0.8%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低膨脹陶瓷鍋具，其特征在于所述主料按重量百分比其組成為透鋰長石40 50%、鋰輝石10 20%、高嶺土 30 ；35%、石英2 6%、煅燒滑石2 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低膨脹陶瓷鍋具，其特征在于所述析晶劑為Ta205、Nb205、 FeO, GeO2、Lei2O3、CeO2中的一種或幾種組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的超低膨脹陶瓷鍋具，其特征在于所述釉料按重量百分比含有以下物料透鋰長石10 60%、鋰輝石10 60%、高嶺土 5 10%、石英2 10 %、煅燒滑石2 5 %、碳酸鋇4 8 %、煅燒氧化鋅3 6 %。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超低膨脹陶瓷鍋具，其特征在于所述釉料含有硅酸鋯或陶瓷色料，其用量按重量百分比為所述釉料物料的4 10%。
6.權(quán)利要求1-5之一所述超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法，其特征在于所述陶瓷坯體各組分混合磨細(xì)后，經(jīng)脫水、煉泥、成型干燥后得到陶瓷坯體；施釉后于隧道窯高溫?zé)?，燒成溫度?330 1350°C，其中1150°C溫度時保溫45 60分鐘，最高溫度下保溫60 120 分鐘，燒成周期為8 18小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超低膨脹陶瓷鍋具，包括陶瓷坯體和施于表面的釉料；所述陶瓷坯體由主料和析晶劑組成；所述主料按重量百分比其組成為透鋰長石10～50％、鋰輝石10～50％、高嶺土25～40％、石英2～15％、煅燒滑石2～5％；優(yōu)選方案為，透鋰長石40～50％、鋰輝石10～20％、高嶺土30～35％、石英2～6％、煅燒滑石2～5％；所述析晶劑按重量百分比為所述主料的0.2～0.8％。本發(fā)明還公開了上述超低膨脹陶瓷鍋具的制造方法。本發(fā)明陶瓷鍋具具有優(yōu)異的抗急冷急熱性和超低熱膨脹系數(shù)，從而顯著提高了產(chǎn)品的使用性能和穩(wěn)定性；同時制造工藝簡單，穩(wěn)定重復(fù)性好，適合于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，有利于促進陶瓷炊具的應(yīng)用和發(fā)展。
文檔編號C04B35/16GK102515730SQ20111032089
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者包啟富, 周健兒, 黃武清 申請人:景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院