與金屬基涂層穩(wěn)定結(jié)合的陶瓷基體材料及其制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種與金屬基涂層穩(wěn)定結(jié)合的陶瓷基體材料，主要由鋰輝石、透鋰長石、鋰霞石、石英、高嶺土、氧化鋅、氧化鎂以及氧化鋇組成。該陶瓷材料在300℃范圍內(nèi)的膨脹系數(shù)穩(wěn)定，在該溫度范圍內(nèi)反復(fù)加熱冷卻不易爆裂，可適用于電磁加熱設(shè)備。本發(fā)明還公開該陶瓷材料制成的陶瓷器皿。
【專利說明】與金屬基涂層穩(wěn)定結(jié)合的陶瓷基體材料及其制品
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可與以銀鐵為主的金屬基涂層穩(wěn)定結(jié)合的陶瓷基體，其熱膨脹系數(shù)與涂層接近，熱穩(wěn)定性好。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵銀混合物具有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)磁能力，可以用于電磁加熱設(shè)備。但是其與陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)差異較大，多次急冷急熱，底部涂層脫落，甚至炸裂。
[0003]有發(fā)明人提供了中溫耐熱陶瓷及其制備方法，專利號ZL200510035605.5。該案公開的耐熱陶瓷的熱膨脹系數(shù)為2~3X10_6/°C。其包括氧化硅58%~75%、氧化鋁18%~35%、氧化鋰4.5%~7.5%以及微量的碳酸鋰和增塑劑。該案認(rèn)為這種比例下的陶瓷耐800°C~20°C間的急冷。 [0004]201210539801.6公開一種高耐熱陶瓷及其制備方法，其由如下重量含量的組分制備而成:透鋰長石44~46份,石英12~13份,高嶺土 14~15份,滑石6~7份,粘土22~28份，氧化鋅3~4份，氧化鋇3~4份，廢瓷渣5~6份，氧化鈮0.6~1.2份，分散劑0.25~0.4份，聚丙烯酰胺0.4~0.5份。該案也能維持800°C~20°C間的熱交換。此外201010271915.8的廚具耐熱陶瓷也公開了一種800°C左右的耐熱陶瓷配方。
[0005]在電磁加熱設(shè)備上使用陶瓷器皿時(shí)，如果帶有涂層，陶瓷本身的溫度一般保持在50至300°C，一般不會超過400°C。
[0006]200810107171.9公開一種耐熱陶瓷材料，該陶瓷除了含有常規(guī)的氧化硅、氧化鋁、氧化鋰、氧化鈣、氧化鉀以及氧化鈉之外，還含有氧化鐵、氧化鎂以及氧化鈦。該案的氧化鋰較低，具有400°C的耐熱性。
[0007]201110147816.3的高鋰質(zhì)耐熱陶瓷材料，主要由透鋰長石、華林土、高嶺土和廢瓷粉為原材料組合燒結(jié)而成，其特征在于各原料的重量份為:透鋰長石40~55份；貴州高嶺土 12~20份；華林土 20~30份；廢瓷粉5~10份；宜春高嶺土 6~8份；中廈土 6~8份；樟州黑土 2~4份；滑石粉2~4份；氧化鋁2~4份；石英粉3~6份，該耐熱瓷煲的熱穩(wěn)定性能可達(dá)到在520°C~20°C急冷不裂。
[0008]用于電磁加熱設(shè)備的陶瓷器皿除了考慮熱穩(wěn)定外，與金屬的均勻熱膨脹是值得關(guān)注的。該陶瓷器皿的涂層一般含有金屬，尤其含有鐵銀。鐵、銅、銀等金屬的熱膨脹系數(shù)一般維持在1(T20X10_7°C左右，將其涂覆在熱膨脹系數(shù)小于3lX10_6/°C左右的陶瓷件上，反復(fù)熱交換后，涂層容易脫落。
[0009]陶瓷以金屬氧化物為主，其膨脹系數(shù)與氧化物的比例相關(guān)。201110060944.4公開了氧化鎂、氧化硅、氧化鈣的比例關(guān)系對膨脹系數(shù)的影響。但是由于玻璃與陶瓷的制備工藝迥異，該比例不一定適合陶瓷材料。
[0010]陶瓷與金屬的均衡熱膨脹只存在與部分【技術(shù)領(lǐng)域】，直接混合陶瓷件和金屬，需要予以排除。201010594254.2涉及一種可磁化陶瓷的制備方法，它是在非磁性陶瓷粉料中摻入可磁化物質(zhì)，制備可磁化的陶瓷制品。該案說明，可磁化物質(zhì)在可磁化陶瓷制品中的含量(5~80)wt%，該比例實(shí)際上囊括了所有的磁性陶瓷制品，所該范圍的所有實(shí)施例中，陶瓷材料與可磁化物質(zhì)均具有良好的結(jié)合性是有待考證的。
[0011]因此，現(xiàn)有技術(shù)有進(jìn)一步改進(jìn)的必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種陶瓷基體材料，其與金屬的熱膨脹系數(shù)接近，在中低溫范圍(20°C ^300°C)內(nèi)熱穩(wěn)定。
[0013]一種與金屬基涂層穩(wěn)定結(jié)合的陶瓷基體，其特征在于，按占陶瓷基體重量百分比計(jì)，氧化鋅1%~3%、碳酸鋰0.1~2%、氧化鎂7%~8%、氧化鋇3%~5%，鋰輝石提供4%~5%的氧化鋰，鋰輝石、石英以及高嶺土共提供25%~32%的氧化鋁、含量是氧化鎂4.68倍的氧化硅、含量是氧化鎂1.2倍的氧化鈣，硼、鉀、鈉合計(jì)小于3%。
[0014]優(yōu)選的，這種陶瓷基體由氧化鋁30%~32%、氧化鋰4~4.5%、氧化硅33%~34%、氧化鈣8%~9%、氧化鋅1%、氧化鎂7%~7.5%、氧化鋇5%、碳酸鋰2%、分散劑0.01~0.5%、增塑劑1%，余量的氧化硼、氧化鉀和氧化鈉組成。
[0015]優(yōu)選的，氧化硼的含量為0.1%~2%。
[0016]優(yōu)選的，氧化鎂為7.21%。氧化鎂的含量與氧化硅、氧化鈣成比例，控制氧化鎂的含量可以同時(shí)控制氧化硅和氧化鈣的含量，以便控制陶瓷基體的微觀組成。
[0017]一種與金屬基涂層穩(wěn)定結(jié)合的陶瓷基體的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 按陶瓷基體的配方配置鋰輝石、透鋰長石、石英以及高嶺土的混合原料，選擇性絮凝，
控制硼、鉀、鈉合計(jì)小于3%，沉淀后制成胚料；` 按陶瓷基體的配方在胚料中加入氧化鋅、氧化鎂、氧化鋇以及碳酸鋰，制成陶瓷胚件；陶瓷胚件置于800°C~900°C中預(yù)燒2小時(shí)，陶瓷胚件置于1300°C~1500°C中預(yù)燒8小時(shí)，在2小時(shí)內(nèi)逐漸降低至常溫，制成陶瓷基體。
[0018]一種適用于電磁加熱設(shè)備的陶瓷器皿，其特征在于由陶瓷基體和復(fù)合涂層組成，所述陶瓷基體由所述陶瓷材料制成，所述復(fù)合涂層由基層、發(fā)熱層以及面層組成。
[0019]按重量百分比計(jì)，所述基層由氧化鋁12%~18%、氧化鈣7%~8%、氧化鎂7%~8%、氧化鋇4%~5%、氧化鐵14%~17%、氧化硼12%~14%、氧化鉀2%~5%、氧化鈉0.1%~4%以及余量的氧化硅組成，所述發(fā)熱層由氧化鋁12%~18%、氧化鎂7%~8%、鐵與鎳共16%~20%、銀45%~46%、氧化硼5%~6%、氧化鉀2%~5%、氧化鈉0.1%~2%組成，所述面層由氧化鋁21%~26%、氧化硅28%~40%、氧化鈣7%~8%、氧化鎂7%~9%、氧化鐵12%~13%、氧化鋅2%~8%、氧化鉀2%~5%、氧化鈉
0.1%~4%組成。
[0020]一種適用于電磁加熱設(shè)備的陶瓷器皿的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
按陶瓷基體的配方配置鋰輝石、透鋰長石、石英以及高嶺土的混合原料，選擇性絮凝，控制硼、鉀、鈉合計(jì)小于3%，沉淀后制成胚料；
按陶瓷基體的配方在胚料中加入氧化鋅、氧化鎂、氧化鋇以及碳酸鋰，制成陶瓷胚件；陶瓷胚件置于800°C~900°C中預(yù)燒2小時(shí)，陶瓷胚件置于1300°C~1500°C中預(yù)燒8小時(shí)，在2小時(shí)內(nèi)逐漸降低至常溫，制成陶瓷基體；
按要求配置基層原料，熔化后析晶，研磨，制成基層涂料，將該基層涂料涂覆于燒結(jié)的陶瓷基體；按要求配置發(fā)熱層原料，取氧化鋁、氧化鋅以及助熔劑熔化后析晶，混入鐵基混合物和銀后研磨，制成發(fā)熱層涂料，將該發(fā)熱層涂料涂覆于所述基層；
按要求配置面層原料，熔化后析晶，研磨，制成面層涂料，將該基層涂料涂覆于所述發(fā)執(zhí)層.烘干，再燒結(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)有摶術(shù)綜沭
有發(fā)明人提供了中溫耐熱陶瓷及其制備方法，專利號ZL200510035605.5。該案公開的耐熱陶瓷的熱膨脹系數(shù)為2~3X10_6/°C。其包括氧化硅58%~75%、氧化鋁18%~35%、氧化鋰
4.5%~7.5%以及微量的碳酸鋰和增塑劑。該案認(rèn)為這種比例下的陶瓷耐800°C~20°C間的急冷。
[0022]201210539801.6公開一種高耐熱陶瓷及其制備方法，其由如下重量含量的組分制備而成:透鋰長石44~46份,石英12~13份,高嶺土 14~15份,滑石6~7份,粘土22~28份，氧化鋅3~4份，氧化鋇3~4份，廢瓷渣5~6份，氧化鈮0.6~1.2份，分散劑0.25~0.4份，聚丙烯酰胺0.4~0.5份。該案也能維持800°C~20°C間的熱交換。此外201010271915.8的廚具耐熱陶瓷也公開了一種800°C左右的耐熱陶瓷配方。
[0023]在電磁加熱設(shè)備上使用陶瓷器皿時(shí)，如果帶有涂層，陶瓷本身的溫度一般保持在50至300°C，一般不會超過400°C。
[0024]200810107171.9公開一種耐熱陶瓷材料，該陶瓷除了含有常規(guī)的氧化硅、氧化鋁、氧化鋰、氧化鈣、氧化鉀以及氧化鈉之外，還含有氧化鐵、氧化鎂以及氧化鈦。該案的氧化鋰較低，具有400°C的耐熱性。
[0025]20111014781`6.3的高鋰質(zhì)耐熱陶瓷材料，主要由透鋰長石、華林土、高嶺土和廢瓷粉為原材料組合燒結(jié)而成，其特征在于各原料的重量份為:透鋰長石40~55份；貴州高嶺土 12~20份；華林土 20~30份；廢瓷粉5~10份；宜春高嶺土 6~8份；中廈土 6~8份；樟州黑土 2~4份；滑石粉2~4份；氧化鋁2~4份；石英粉3~6份，該耐熱瓷煲的熱穩(wěn)定性能可達(dá)到在520°C~20°C急冷不裂。
[0026]用于電磁加熱設(shè)備的陶瓷器皿除了考慮熱穩(wěn)定外，與金屬的均勻熱膨脹是值得關(guān)注的。該陶瓷器皿的涂層一般含有金屬，尤其含有鐵銀。鐵、銅、銀等金屬的熱膨脹系數(shù)一般維持在1(T20X10_7°C左右，將其涂覆在熱膨脹系數(shù)小于3lX10_6/°C左右的陶瓷件上，反復(fù)熱交換后，涂層容易脫落。
[0027]陶瓷以金屬氧化物為主，其膨脹系數(shù)與氧化物的比例相關(guān)。201110060944.4公開了氧化鎂、氧化硅、氧化鈣的比例關(guān)系對膨脹系數(shù)的影響。但是由于玻璃與陶瓷的制備工藝迥異，該比例不一定適合陶瓷材料。
[0028]陶瓷與金屬的均衡熱膨脹只存在與部分【技術(shù)領(lǐng)域】，直接混合陶瓷件和金屬，需要予以排除。201010594254.2涉及一種可磁化陶瓷的制備方法，它是在非磁性陶瓷粉料中摻入可磁化物質(zhì)，制備可磁化的陶瓷制品。該案說明，可磁化物質(zhì)在可磁化陶瓷制品中的含量(5~80)wt%，該比例實(shí)際上囊括了所有的磁性陶瓷制品，所該范圍的所有實(shí)施例中，陶瓷材料與可磁化物質(zhì)均具有良好的結(jié)合性是有待考證的。[0029]200910115840.1公開了一種金屬釉層，該金屬釉層由鋁鋰銀鈦的合金組成，除了金屬與陶瓷材料的結(jié)合性外，金屬作為釉層，耐磨性是值得懷疑的。
[0030]201010172342.3公開了電磁灶用陶瓷鍋的制造方法，該電磁灶用陶瓷鍋包括鍋體和鐵膜層，所述鍋體包括0.1-0.6份氧化鋰、2-5份氧化鋁、3-4.5份氧化硅和0.3-0.5份氧化鎂。該鍋體具有熱穩(wěn)定性好、遇急火和高溫均不易炸裂等優(yōu)點(diǎn)。該案說明了用氫還原法制備鐵膜層的方法，但是鐵膜層用于電磁灶是已知的。
[0031]201010219058.7公開一種電磁感應(yīng)陶瓷炊具，包括陶瓷炊具本體、金屬層、保護(hù)層。金屬層可以是鎳鐵銀的一種，保護(hù)層可以是二氧化硅的釉層。該案認(rèn)為通過熔融方式涂覆金屬層，可以增強(qiáng)金屬層與陶瓷本體的結(jié)合性，二氧化硅可以降低金屬層的氧化和磨損。除此之外，200310103236.X、200810073959.2,200710061691.6 以及 201010160131.8 也提出了類似的方案，只是金屬層的組成和粘接方式有略微差別。實(shí)際上，金屬單質(zhì)或者金屬合金與現(xiàn)有的陶瓷主成分氧化鋁、氧化鋰的熱膨脹系數(shù)差別較大，易脫落或爆裂。
[0032]200710100759.7公開了一種陶瓷烹調(diào)炊具，該炊具包括陶瓷本體和復(fù)合涂層，而復(fù)合涂層又由輻射涂層、發(fā)熱涂層以及反射涂層組成。其中輻射涂層以過渡金屬氧化物為主原料，發(fā)熱涂層以金屬銀鐵鈷鎳為主原料，反射層以六鈦酸鉀晶須為主原料。每一涂層內(nèi)均附加與本體原料為主的溶劑，該溶劑有助于涂層材料為結(jié)合，同時(shí)讓整體膨脹系數(shù)趨于一致。該案中，復(fù)合涂覆層及其溶劑成分可以作為本案的參考，雖然其多層涂覆的目的是提高熱效率。
[0033]除了涂覆金屬層外，也有在陶瓷材料中直接添加鐵磁質(zhì)材料的技術(shù)方案。201010594254.2涉及一種可磁化陶瓷的制備方法，它是在非磁性陶瓷粉料中摻入可磁化物質(zhì)，制備可磁化的陶瓷制品。該案說明，可磁化物質(zhì)在可磁化陶瓷制品中的含量(5~80)wt%，該比例實(shí)際上囊括了所有的磁性陶瓷制品，所該范圍的所有實(shí)施例中，陶瓷材料與可磁化物質(zhì)均具有良好的結(jié)合性是有待考證的。該可以適用的可磁化物質(zhì)種類繁多，涉及鐵氧化物、鐵鈷鎳錳合金以及相關(guān)礦石。根據(jù)其實(shí)施例，礦石中含有鋅鍶鋇等元素，但是鋅鍶鋇在陶瓷中的作用沒有公開。
[0034]201210313966.1公開了鐵素體陶瓷組合物，該組合物以銅鐵錳鎳鋅及其氧化物為主原料。該陶瓷組合物主要用于制備電子元器件，其對導(dǎo)電率與電阻率的考量與電磁加熱設(shè)備的陶瓷件不同。但是該案指出金屬與其氧化物在電熱狀態(tài)下的結(jié)合穩(wěn)定性。
[0035]本實(shí)施方式重點(diǎn)涉及本發(fā)明的陶瓷基體和陶瓷器皿的相關(guān)內(nèi)容，本申請未盡事宜，可參見其他內(nèi)容?，F(xiàn)有技術(shù)已做詳盡公開的內(nèi)容，本申請不贅述。對現(xiàn)有技術(shù)的理解，可以參照【背景技術(shù)】部分已引證的專利及專利申請。
[0036]本發(fā)明的陶瓷基體，由鋰輝石、鋰霞石、鋰長石、石英、高嶺土、氧化鋅、氧化鎂、氧化鋇、碳酸鋰、分散劑以及增塑劑組成。按占陶瓷本體重量百分比計(jì)，氧化鋅1%~3%、氧化鎂7%~8%、氧化鋇3%~5%、碳酸鋰0.1~2%、分散劑0.01~0.5%、增塑劑1%。所述鋰輝石提供4%~5%的氧化鋰，所述鋰輝石、石英以及高嶺土共提供22%~25%的氧化鋁、含量是氧化鎂4.68倍的氧化硅、含量是氧化鎂1.2倍的氧化鈣,硼、鉀、鈉合計(jì)小于3%。
[0037]本發(fā)明的主要成分取材于鋰礦石、高嶺土以及石英等，礦石中各組分含量無法準(zhǔn)確估計(jì)。為了更為精確地控制陶瓷基體的熱膨脹系數(shù)，該陶瓷基體由氧化鋁22%~23%、氧化鋰4~4.5%、氧化娃33%~34%、氧化韓8%~9%、氧化鋅1%、氧化鎂7%~7.5%、氧化鋇5%、碳酸鋰2%、分散劑0.01~0.5%、增塑劑1%，余量的氧化硼、氧化鉀和氧化鈉組成。所述增塑劑為羧甲基纖維素，所述分散劑為水玻璃、六偏磷酸鈉、腐植酸鈉中的一種或幾種。
[0038]陶瓷基體的燒結(jié)方式與現(xiàn)有的耐熱陶瓷相似，先預(yù)熱、再燒結(jié)、最后降溫取出。燒結(jié)溫度以1300°C至1500°C為宜。
[0039]復(fù)合涂層由基層、發(fā)熱層以及面層組成，基層的顆粒大，其主要以普通耐熱玻璃為主成分、添加氧化鎂等高膨脹系數(shù)成分和鐵氧化物?；鶎拥暮穸容^大，其可以連接陶瓷基體和金屬。發(fā)熱層中的主要發(fā)熱成分是鐵鎳銀，其他成分主要用于降低膨脹和助熔，發(fā)熱層材料的線膨脹系數(shù)不高于11X10_6/°C，最好為8X10_6/°C。面層除了要考慮膨脹和抗熱震性外，耐磨和抗裂也是要考慮的。
[0040]本發(fā)明的這種陶瓷基體的熱膨脹系數(shù)為6~8X 10_6/°C，與金屬和金屬氧化物的混合物涂層的熱膨脹系數(shù)接近疒IlX 10_6/°C，基體材料與涂層熱膨脹系數(shù)接近。在中低溫范圍(20°C~300°C)內(nèi)，熱膨脹約為1.5 XlO'
[0041]為了更為清楚的了解本發(fā)明，以下提供多個(gè)實(shí)施例。
[0042]實(shí)施例一
取透鋰長石、鋰輝石、鋰霞石、石英以及高嶺土，研磨至250目，加水后添加聚丙烯酰胺，反復(fù)選擇性絮凝，控制氧化硼約2%、氧化鈉與氧化鉀合計(jì)約4%，其他雜質(zhì)合計(jì)約1.5%，沉淀后制成胚料。胚料中大約含有，氧化鋁32%、氧化鋰4%、氧化硅32.76%、氧化鈣8.4%。取氧化鋅1%、氧化鎂7%、氧化鋇5%、碳酸鋰2%、水玻璃0.3%、羧甲基纖維素1%，加入到胚料中，加水制成基體，將基體制成器 皿狀，該基體至少具有平整的底面。陶瓷胚件置于800°C中預(yù)燒2小時(shí)，陶瓷胚件置于1310°C中預(yù)燒8小時(shí)，在2小時(shí)內(nèi)逐漸降低至常溫，制成陶瓷基體。
[0043]按要求配置基層原料，所述基層由氧化鋁12%、氧化鈣8%、氧化鎂11%、氧化鋇5%、氧化鐵17%、氧化硼14%、氧化鉀2%、氧化鈉1%以及氧化硅30%組成。各組分熔化后，12000C恒溫析晶。粉碎、研磨后的顆粒度80至120目，制成基層涂料。加入適量調(diào)墨油制成漿料，采用絲網(wǎng)印刷工藝將該基層涂料涂覆于燒結(jié)的陶瓷基體，印刷厚度2.7mm至5_。
[0044]按要求配置發(fā)熱層原料，所述發(fā)熱層由氧化鋁18%、氧化鎂7%、鐵與鎳共20%、銀45%、氧化硼5%、氧化鉀4%、氧化鈉1%組成。取氧化招、氧化鎂以及助熔劑(氧化硼、氧化鉀以及氧化鈉)熔化后析晶，混入鐵基混合物和銀后研磨，制成發(fā)熱層涂料，加入適量調(diào)墨油制成漿料，采用絲網(wǎng)印刷工藝將該發(fā)熱層涂料涂覆于所述基層。要求研磨后的顆粒度200至280目，印刷厚度1.5mm至3mm。
[0045]按要求配置面層原料，所述面層由氧化鋁26%、氧化硅40%、氧化鈣7%、氧化鎂7%、氧化鐵12%、氧化鋅2%、氧化鉀5%、氧化鈉1%組成。各組分熔化后析晶，研磨，制成面層涂料，加入適量調(diào)墨油制成漿料，采用絲網(wǎng)印刷工藝將該面層層涂料涂覆于所述發(fā)熱層。要求研磨后的顆粒度200至280目，印刷厚度1.5mm至3mm。
[0046]120 V烘干，經(jīng)900 °C再燒結(jié)，制成陶瓷器皿。
[0047]實(shí)施例二
陶瓷基體由氧化招32%、氧化鋰4.5%、氧化娃33.7428%、氧化|丐8.652%、氧化鋅1%、氧化鎂7.21%、氧化鋇5%、碳酸鋰0.1%、分散劑0.5%、增塑劑1%，余量的氧化硼、氧化鉀和氧化鈉組成。本實(shí)施例中，氧化鎂為最佳含量。少量的氧化鎂位于氧化鈣和氧化硅的晶體中，可以提高熱膨脹系數(shù)，并增強(qiáng)抗熱震性。[0048]實(shí)施例三
陶瓷基體由氧化鋁30%、氧化鋰4%、氧化硅37.44%、氧化鈣9.6%、氧化鋅1%、氧化鎂8%、氧化鋇3%、分散劑0.5%、增塑劑1%,余量的氧化硼、氧化鉀和氧化鈉組成。本實(shí)施例中,碳酸鋰的含量為零，鋰可以起到強(qiáng)助熔，同時(shí)降低燒結(jié)溫度，但是鋰的存在對成本是不利的。
[0049]實(shí)施例四
陶瓷基體由氧化鋁32%、氧化鋰4.5%、氧化硅37.44%、氧化鈣9.6%、氧化鋅1%、氧化鎂8%、氧化鋇3%、分散劑0.5%、增塑劑1%、碳酸鋰2%,余量的氧化硼、氧化鉀和氧化鈉組成。氧化硼、氧化鉀以及氧化鈉為助熔成分，但是會快速降低熱膨脹系數(shù)。
[0050]實(shí)施例五
所述基層由氧化鋁18%、氧化硅30.8%、氧化鈣8%、氧化鎂7.2%、氧化鋇4%、氧化鐵14%、氧化硼12%、氧化鉀2%、氧化鈉4%組成。氧化鋁過多，強(qiáng)度大但是涂層易脫落。氧化硅、氧化鈣以及氧化鎂可以共融，快速析晶。過渡金屬氧化物與鐵鎳銀等金屬的結(jié)合是穩(wěn)定的。少量氧化鋇可以防止快速熱交換后爆裂。助熔成分以氧化硼為主。 [0051]實(shí)施例六
所述發(fā)熱層由氧化鋁12%、氧化鎂8%、鐵鎳合金(Ni3Fe) 12%、鐵13%、銀46%、氧化硼6%、氧化鉀2%、氧化鈉1%組成。鐵鎳的作用主要是導(dǎo)磁導(dǎo)電，銀可以降低電阻，同時(shí)防止高溫氧化。
[0052]實(shí)施例七
所述面層由氧化鋁26%、氧化硅32%、氧化鈣8%、氧化鎂7%、氧化鐵13%、氧化鋅8%、氧化鉀2%、氧化鈉4%組成。少量的氧化鎂在氧化鈣和氧化硅中可以增加耐磨性，氧化鐵有助于面層與發(fā)熱層的連接并保持熱穩(wěn)定。助熔成分以鉀鈉為主。
【權(quán)利要求】
1.一種與金屬基涂層穩(wěn)定結(jié)合的陶瓷基體，其特征在于，按占陶瓷基體重量百分比計(jì)，氧化鋅1%~3%、碳酸鋰0.1~2%、氧化鎂7%~8%、氧化鋇3%~5%，鋰輝石提供4%~5%的氧化鋰，鋰輝石、石英以及高嶺土共提供25%~32%的氧化鋁、含量是氧化鎂4.68倍的氧化硅、含量是氧化鎂1.2倍的氧化鈣，硼、鉀、鈉合計(jì)小于3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基體，其特征在于，這種陶瓷基體由氧化鋁30%~32%、氧化鋰4~4.5%、氧化娃33%~34%、氧化韓8%~9%、氧化鋅1%、氧化鎂7%~7.5%、氧化鋇5%、碳酸鋰2%、分散劑0.01~0.5%、增塑劑1%，余量的氧化硼、氧化鉀和氧化鈉組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基體，其特征在于，氧化硼的含量為0.1%~2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基體，其特征在于，氧化鎂為7.21%。
5.一種與金屬基涂層穩(wěn)定結(jié)合的陶瓷基體的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 按陶瓷基體的配方配置鋰輝石、透鋰長石、石英以及高嶺土的混合原料，選擇性絮凝，控制硼、鉀、鈉合計(jì)小于3%，沉淀后制成胚料； 按陶瓷基體的配方在胚料中加入氧化鋅、氧化鎂、氧化鋇以及碳酸鋰，制成陶瓷胚件；陶瓷胚件置于800°C~900°C中預(yù)燒2小時(shí)，陶瓷胚件置于1300°C~1500°C中預(yù)燒8小時(shí)，在2小時(shí)內(nèi)逐漸降低至常溫，制成陶瓷基體。
6.一種適用于電磁加熱設(shè)備的陶瓷器皿，其特征在于，由權(quán)利要求1所述陶瓷基體和復(fù)合涂層組成，所述復(fù)合涂層由基層、發(fā)熱層以及面層組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷器皿，其特征在于，按重量百分比計(jì)，所述基層由氧化鋁12%~18%、氧化鈣7%~8%、氧化鎂7%~8%、氧化鋇4%~5%、氧化鐵14%~17%、氧化硼12%~14%、氧化鉀2%~5%、氧化鈉0.1%~4%以及余量的氧化硅組成，所述發(fā)熱層由氧化鋁12%~18%、氧化鎂7%~8%、鐵與鎳共16%~20%、銀45%~46%、氧化硼5%~6%、氧化鉀2%~5%、氧化鈉0.1%~2%組成，所述面層由氧化鋁21%~26%、氧化硅28%~40%、氧化鈣7%~8%、氧化鎂7%~9%、氧化鐵12%~13%、氧化鋅2%~8%、氧化鉀2%~5%、氧化鈉0.1%~4%組成。
8.一種適用于電磁加熱設(shè)備的陶瓷器皿的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 按權(quán)利要求1所述的陶瓷基體的配方配置鋰輝石、透鋰長石、石英以及高嶺土的混合原料，選擇性絮凝，控制硼、鉀、鈉合計(jì)小于3%，沉淀后制成胚料； 按陶瓷基體的配方在胚料中加入氧化鋅、氧化鎂、氧化鋇以及碳酸鋰，制成陶瓷胚件；陶瓷胚件置于800°C~900°C中預(yù)燒2小時(shí)，陶瓷胚件置于1300°C~1500°C中預(yù)燒8小時(shí)，在2小時(shí)內(nèi)逐漸降低至常溫，制成陶瓷基體； 按要求配置基層原料，熔化后析晶，研磨，制成基層涂料，將該基層涂料涂覆于燒結(jié)的陶瓷基體； 按要求配置發(fā)熱層原料，取氧化鋁、氧化鋅以及助熔劑熔化后析晶，混入鐵基混合物和銀后研磨，制成發(fā)熱層涂料，將該發(fā)熱層涂料涂覆于所述基層； 按要求配置面層原料，熔化后析晶，研磨，制成面層涂料，將該基層涂料涂覆于所述發(fā)執(zhí)層.烘干，再燒結(jié)。
【文檔編號】C04B41/90GK103739278SQ201410010851
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】曹小松 申請人:曹小松