專利名稱：一種兼有遠(yuǎn)紅外發(fā)射和反射功能的電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱復(fù)合涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本項(xiàng)發(fā)明涉及一種兼有遠(yuǎn)紅外發(fā)射和反射功能的電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱復(fù)合涂層，該復(fù)合涂層應(yīng)用在無機(jī)非金屬材料(諸如玻璃和陶瓷等)烹調(diào)炊具的底部，可以使這類炊具適用于電磁感應(yīng)爐(如電磁灶、電磁爐等)上烹調(diào)食物。
背景技術(shù)：
目前，市場上現(xiàn)有的電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層，其涂層功能單一，只有發(fā)熱功能。電磁感應(yīng)爐工作時(shí)使電磁感應(yīng)發(fā)熱層急劇升溫，而無機(jī)非金屬材料炊具是熱的不良導(dǎo)體，傳熱慢，從而使得電磁感應(yīng)發(fā)熱層溫度過高，高溫氧化速度加快，影響使用壽命。目前市場上使用的涂層約100小時(shí)左右就會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而被熔斷。同時(shí)，熱被輻射到電磁感應(yīng)爐內(nèi)部線圈而使得電磁感應(yīng)爐經(jīng)常性死機(jī)，甚至線圈被燒壞。這些不僅僅耗費(fèi)了有效熱能，影響了加熱的熱效率的提高，同時(shí)易損壞電器設(shè)備。另外也有將鐵金屬粉和玻璃粉的混合物制成電磁感應(yīng)發(fā)熱涂層，但由于這種涂層與陶瓷材料的膨脹系數(shù)相差很大，在反復(fù)地急冷急熱的惡劣工況下，容易使涂層從陶瓷炊具的底部脫落，而且由于鐵金屬長時(shí)間處于高溫環(huán)境中，很容易發(fā)生高溫氧化，使得涂層發(fā)熱不穩(wěn)定，斷斷續(xù)續(xù)而影響其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種兼有遠(yuǎn)紅外發(fā)射和反射功能的電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱復(fù)合涂層。
本發(fā)明提出的解決上述問題的技術(shù)方案是一種兼有遠(yuǎn)紅外發(fā)射和反射功能的電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱復(fù)合涂層，其特征是采用涂覆工藝依次將遠(yuǎn)紅外輻射涂層、電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層、遠(yuǎn)紅外反射涂層涂覆于無機(jī)非金屬材料表面或印刷成轉(zhuǎn)移花紙，其中所述的遠(yuǎn)紅外輻射涂層按重量百分比含堇青石7.5-15、過渡金屬氧化物35-42.5，無機(jī)熔劑50-60；遠(yuǎn)紅外電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層按重量百分比含金屬銀粉82-91，鐵鉻鎳鋁合金粉0-9，氧化鉍4-10，無機(jī)熔劑2-6；遠(yuǎn)紅外反射涂層按重量百分比含六鈦酸鉀晶須45-55，無機(jī)熔劑45-55；而后經(jīng)焙燒制成膨脹系數(shù)a(20-800)＝2.6-4.0×10-6/℃、厚度為150-250微米的復(fù)合涂層。
所述的無機(jī)熔劑優(yōu)選按重量百分比的組成為氧化鋰2-4％、氧化硼20-30％、氧化硅30-50％、氧化鋁4-10％、氧化鉀3-6％、氧化鈉2-5％、氧化鈣4-9％、氧化鍶2-6％。
所述的過渡金屬氧化物主要是指鐵鈷鉻銅等過渡金屬氧化物的高溫合成物，特別是按重量百分比組成為氧化鐵40-50％、氧化鈷15-25％、氧化鉻30-40％和氧化銅2-4％，經(jīng)過1300-1320℃煅燒合成的尖晶石型化合物。
所述的鐵鉻鎳鋁合金粉只要求是常見的以鐵元素為基礎(chǔ)的合金粉。
本發(fā)明涉及的兼有遠(yuǎn)紅外發(fā)射和反射功能的電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱復(fù)合涂層的制備方法是根據(jù)無機(jī)熔劑的組份經(jīng)配料、混合均勻后，在馬弗爐中高溫下燒熔，熔融溫度為1250℃-1350℃，熔融時(shí)間為2h，熔融淬冷好的熔塊經(jīng)過粉碎研磨，制成過250目標(biāo)準(zhǔn)篩的粉末無機(jī)熔劑備用；然后根據(jù)組份重量百分含量分別稱取堇青石與過渡金屬氧化物的高溫合成物、金屬銀粉與鐵鉻鎳鋁合金粉以及六鈦酸鉀晶須(K2O·6TiO2)(每種粉料的細(xì)度必須滿足250目標(biāo)準(zhǔn)篩)，分別按比例加入制備好的粉末無機(jī)熔劑和/或適量的氧化鉍，再分別加入適量調(diào)墨油(松油醇、甘油、丙二醇、二丁脂、松節(jié)油、樟腦油)，調(diào)制成粘度適當(dāng)?shù)臐{料；分別將遠(yuǎn)紅外輻射涂層、電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層和遠(yuǎn)紅外熱反射涂層采用(噴涂、刷涂、刮涂、轉(zhuǎn)移印刷或絲網(wǎng)印刷等)涂覆工藝，按遠(yuǎn)紅外輻射涂層、電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層、遠(yuǎn)紅外熱反射涂層的次序涂覆在經(jīng)預(yù)處理的無機(jī)非金屬材料表面制成涂層或轉(zhuǎn)移花紙，然后經(jīng)過500-850℃焙燒，即制成兼有遠(yuǎn)紅外發(fā)射和反射功能的電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱復(fù)合涂層。其中的調(diào)墨油(松油醇、甘油、丙二醇、二丁脂、松節(jié)油、樟腦油)是用來調(diào)整漿料粘度的稀釋劑，在烘干、燒結(jié)過程中，稀釋劑完全揮發(fā)干凈，稀釋劑的加入量(重量％)為40-60，以漿料粘度適于采用噴涂、刷涂、刮涂、轉(zhuǎn)移印刷或絲網(wǎng)印刷等涂覆工藝為準(zhǔn)，可以任選其中一種，也可以混合使用。
本項(xiàng)發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有的顯著優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的復(fù)合涂層不僅通過電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層產(chǎn)生熱傳導(dǎo)，還能通過遠(yuǎn)紅外輻射涂層輻射熱能，并且由于遠(yuǎn)紅外反射涂層的作用，反向輻射的熱可以改變方向轉(zhuǎn)換為有效熱能，這樣使得熱利用率和熱效率顯著提高，同時(shí)不會(huì)因?yàn)闊彷椛鋼p壞電器設(shè)備。本發(fā)明使用了無鉛無鎘的低膨脹熔劑和低膨脹堇青石材料，使得在不影響發(fā)熱效率的前提下涂層的膨脹系數(shù)與基體的膨脹系數(shù)相近，從而不會(huì)因?yàn)轭l繁的急冷急熱的工作條件下涂層與基體脫離或涂層張裂。本項(xiàng)發(fā)明的涂層使用壽命得到了大大的提高，長期耐溫可達(dá)500℃，短期耐溫可達(dá)600℃，不會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而被熔斷，也不會(huì)被剝落，該涂層涂覆在陶瓷炊具上在電磁爐上長期煮沸壽命大于1000小時(shí)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例來解釋說明本發(fā)明(技術(shù)指標(biāo)見列表)實(shí)施例1以1公斤料為準(zhǔn)，遠(yuǎn)紅外輻射涂層含有(重量組成％)堇青石7.5，過渡金屬氧化物的高溫合成物42.5，無機(jī)熔劑50；電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層含有(重量組成％)金屬銀粉82，以鐵元素為基礎(chǔ)鐵鉻鎳鋁合金粉9、氧化鉍6、無機(jī)熔劑3；遠(yuǎn)紅外反射涂層含有(重量組成％)六鈦酸鉀晶須50，無機(jī)熔劑50。其中過渡金屬氧化物(重量組成％)氧化鐵45％、氧化鈷20％、氧化鉻33％和氧化銅2％；無機(jī)熔劑(重量組成％)氧化鋰3％、氧化硼25％、氧化硅47％、氧化鋁7％、氧化鉀5％、氧化鈉3％、氧化鈣6％、氧化鍶4％。
實(shí)施例2以1公斤料為準(zhǔn)，遠(yuǎn)紅外輻射涂層含有(重量組成％)堇青石15，鐵鈷鉻銅等過渡金屬氧化物的高溫合成物35，無機(jī)熔劑50；電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層含有(重量組成％)金屬銀粉91，以鐵元素為基礎(chǔ)鐵鉻鎳鋁合金粉1、氧化鉍6、無機(jī)熔劑2；遠(yuǎn)紅外熱反射涂層含有(重量組成％)六鈦酸鉀晶須60，無機(jī)熔劑40。其中過渡金屬氧化物(重量組成％)氧化鐵45％、氧化鈷20％、氧化鉻33％和氧化銅2％；無機(jī)熔劑(重量組成％)氧化鋰3％、氧化硼25％、氧化硅47％、氧化鋁7％、氧化鉀5％、氧化鈉3％、氧化鈣6％、氧化鍶4％。
實(shí)施例3以1公斤料為準(zhǔn)，遠(yuǎn)紅外輻射涂層含有(重量組成％)堇青石10，鐵鈷鉻銅等過渡金屬氧化物的高溫合成物45，無機(jī)熔劑45；電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層含有(重量組成％)金屬銀粉85，以鐵元素為基礎(chǔ)鐵鉻鎳鋁合金粉5、氧化鉍6、無機(jī)熔劑4；遠(yuǎn)紅外熱反射涂層含有(重量組成％)六鈦酸鉀晶須55，無機(jī)熔劑45。其中過渡金屬氧化物(重量組成％)氧化鐵45％、氧化鈷20％、氧化鉻33％和氧化銅2％；無機(jī)熔劑(重量組成％)氧化鋰3％、氧化硼25％、氧化硅47％、氧化鋁7％、氧化鉀5％、氧化鈉3％、氧化鈣6％、氧化鍶4％。
實(shí)施例4以1公斤料為準(zhǔn)，遠(yuǎn)紅外輻射涂層含有(重量組成％)堇青石12，鐵鈷鉻銅等過渡金屬氧化物的高溫合成物43，無機(jī)熔劑45；電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層含有(重量組成％)金屬銀粉87，以鐵元素為基礎(chǔ)鐵鉻鎳鋁合金粉4、氧化鉍6、無機(jī)熔劑3；遠(yuǎn)紅外熱反射涂層含有(重量組成％)六鈦酸鉀晶須45，無機(jī)熔劑55。其中過渡金屬氧化物(重量組成％)氧化鐵45％、氧化鈷20％、氧化鉻33％和氧化銅2％；無機(jī)熔劑(重量組成％)氧化鋰3％、氧化硼25％、氧化硅47％、氧化鋁7％、氧化鉀5％、氧化鈉3％、氧化鈣6％、氧化鍶4％。
實(shí)施例5以1公斤料為準(zhǔn)，遠(yuǎn)紅外輻射涂層含有(重量組成％)堇青石14，鐵鈷鉻銅等過渡金屬氧化物的高溫合成物44，無機(jī)熔劑42；電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層含有(重量組成％)金屬銀粉89，以鐵元素為基礎(chǔ)鐵鉻鎳鋁合金粉3、氧化鉍6、無機(jī)熔劑2；遠(yuǎn)紅外熱反射涂層含有(重量組成％)六鈦酸鉀晶須50，無機(jī)熔劑50。其中過渡金屬氧化物(重量組成％)氧化鐵45％、氧化鈷20％、氧化鉻33％和氧化銅2％；無機(jī)熔劑(重量組成％)氧化鋰3％、氧化硼25％、氧化硅47％、氧化鋁7％、氧化鉀5％、氧化鈉3％、氧化鈣6％、氧化鍶4％。
以上實(shí)施例所得各復(fù)合涂層技術(shù)指標(biāo)列表如下 表中，膨脹系數(shù)是由石英管熱膨脹儀測定，輻射率和反射率是由IR-型雙波段紅外發(fā)射率測量儀測定，涂層厚度是由MPOR-兩用型涂鍍層厚度儀測量。
權(quán)利要求
1.一種兼有遠(yuǎn)紅外發(fā)射和反射功能的電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱復(fù)合涂層，其特征是采用涂覆工藝依次將遠(yuǎn)紅外輻射涂層、電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層、遠(yuǎn)紅外反射涂層涂覆于無機(jī)非金屬材料表面或印刷成轉(zhuǎn)移花紙，其中所述的遠(yuǎn)紅外輻射涂層按重量百分比含堇青石7.5-15、過渡金屬氧化物35-42.5，無機(jī)熔劑50-60；遠(yuǎn)紅外電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層按重量百分比含金屬銀粉82-91，鐵鉻鎳鋁合金粉0-9，氧化鉍4-10，無機(jī)熔劑2-6；遠(yuǎn)紅外反射涂層按重量百分比含六鈦酸鉀晶須45-55，無機(jī)熔劑45-55；而后經(jīng)焙燒制成膨脹系數(shù)a(20-800)＝2.6-4.0×10-6/℃、厚度為150-250微米的復(fù)合涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合涂層，其特征是所述的無機(jī)熔劑按重量百分比組成為氧化鋰2-4％、氧化硼20-30％、氧化硅30-50％、氧化鋁4-10％、氧化鉀3-6％、氧化鈉2-5％、氧化鈣4-9％、氧化鍶2-6％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述復(fù)合涂層，其特征是所述的過渡金屬氧化物是按重量百分比組成為氧化鐵40-50％、氧化鈷15-25％、氧化鉻30-40％和氧化銅2-4％，經(jīng)過1300-1320℃煅燒合成的尖晶石型化合物。
全文摘要
本項(xiàng)發(fā)明涉及一種兼有遠(yuǎn)紅外發(fā)射和反射功能的電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱復(fù)合涂層，其要點(diǎn)是采用涂覆工藝，依次將遠(yuǎn)紅外輻射涂層、電磁感應(yīng)渦流發(fā)熱涂層、遠(yuǎn)紅外反射涂層涂覆于無機(jī)非金屬材料表面或印刷成轉(zhuǎn)移花紙，而后經(jīng)焙燒制成膨脹系數(shù)a
文檔編號(hào)C04B41/86GK101037352SQ20071010075
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者周健兒, 包啟富, 黃武清 申請(qǐng)人:景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院