搪瓷材料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于涂料領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種搪瓷材料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 微波爐和烤箱等廚房電器產(chǎn)品的內(nèi)部工作環(huán)境溫度高，長期接觸油污、酸性堿性 調(diào)味料與清潔劑，極易與鋒利、尖銳物體接觸，而且微波爐以及微波爐附件長期暴露在微 波環(huán)境下，這些都要求微波爐、烤箱內(nèi)膽以及微波爐、烤箱附件類產(chǎn)品的外表面要具有耐高 溫、耐酸堿、耐刮擦、耐腐蝕等性能，微波爐內(nèi)膽外表面除要滿足上述性能之外，還要具有低 微波損耗的性能，而上述性能是目前微波、烤箱以及附件類產(chǎn)品常用的不銹鋼材料、冷軋鋼 板或熱鍍鋅板外表面噴粉等材料所不能達(dá)到的。搪瓷材料以其高檔的外觀，卓越的耐摩擦、 耐酸堿、耐腐蝕、耐高溫性能和良好的易清潔性能一直受到廣泛的關(guān)注與研宄。在金屬表面 進(jìn)行噴涂搪瓷材料處理可以全面滿足與解決目前微波、烤箱以及附件類產(chǎn)品耐溫差、易腐 蝕、表面易擦傷等問題。但是由于目前搪瓷技術(shù)需要800°C以上的高溫才可以將搪瓷釉料 燒結(jié)在金屬基材表面，導(dǎo)致金屬材料內(nèi)微量的單質(zhì)碳與釉料組成物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)， 生成氫氣，產(chǎn)生的H 2在較高的溫度下擴(kuò)散速度大幅加快，從釉料內(nèi)部快速擴(kuò)散至空氣層，進(jìn) 而導(dǎo)致搪瓷層表面外觀呈現(xiàn)針孔狀，影響搪瓷層表面處理的材料與產(chǎn)品的外觀以及使用性 能；并且由于搪瓷釉料中一部分組成物具有吸波性能，導(dǎo)致微波能量損耗，使得微波輸出效 率下降，影響微波爐的實際微波能量利用率?，F(xiàn)有技術(shù)的以上兩點主要問題嚴(yán)重制約了搪 瓷材料在微波爐與微波附件、烤箱與烤箱附件產(chǎn)品上的應(yīng)用，使得搪瓷材料的耐高溫、耐酸 堿、耐刮擦、耐腐蝕等優(yōu)點無法在微波、烤箱等廚房電器產(chǎn)品中得到展現(xiàn)。
[0003] 因此，現(xiàn)有的搪瓷材料亟待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的 一個目的在于提出一種搪瓷材料及其制備方法和應(yīng)用，采用該搪瓷材料形成的搪瓷層表面 針孔率底，且微波吸收率低，從而顯著提高所得產(chǎn)品例如微波爐或烤箱的微波輸出效率。
[0005] 在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種搪瓷材料。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該搪瓷 材料含有第一主族金屬元素的氧化物、第三主族元素的氧化物、第四副族元素的氧化物、第 四主族元素的氧化物、鑭系元素的氧化物以及透波樹脂。
[0006] 由此，采用根據(jù)本發(fā)明實施例的搪瓷材料形成的搪瓷層表面針孔率底，且微波吸 收率低，從而顯著提高所得產(chǎn)品例如微波爐或烤箱的微波輸出效率。
[0007] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的搪瓷材料還可以具有如下附加的技術(shù)特征：
[0008] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述搪瓷材料含有：17~42重量份的所述第一主族金 屬元素的氧化物；1~6重量份的所述第三主族元素的氧化物；13~35重量份的所述第四 副族元素的氧化物；18~30重量份的所述第四主族元素的氧化物；0. 1~0. 7重量份的所 述鑭系元素的氧化物；以及0. 6~2. 1重量份的所述透波樹脂。由此，可以顯著降低所得搪 瓷層的針孔率和微波吸收率。
[0009] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一主族金屬元素的氧化物為選自氧化鋰、氧化 鈉、氧化鉀、氧化銣和氧化銫中的至少一種，所述第三主族元素的氧化物為選自三氧化二硼 和三氧化二鋁中的至少一種，所述第四副族元素的氧化物為選自二氧化鈦、二氧化鋯和二 氧化鉿中的至少一種，所述第四主族元素的氧化物為選自二氧化硅、二氧化鍺和二氧化錫 中的至少一種，所述鑭系元素的氧化物為選自三氧化二鈰、十一氧化六鐠、三氧化二釹和三 氧化二鐿中的至少一種，所述透波樹脂為選自聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚醚砜酮和聚酰胺-聚 酰亞胺中的至少一種。由此，可以進(jìn)一步降低所得搪瓷層的針孔率和微波吸收率。
[0010] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述搪瓷材料進(jìn)一步含有選自第五主族元素的氧化物 或/和無機(jī)鹽、第五副族元素的氧化物和第二副族元素的氧化物中的至少一種。由此，可以 顯著提高所得搪瓷層的綜合性能。
[0011] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述搪瓷材料進(jìn)一步含有：3~22重量份的所述第五 主族元素的氧化物或/和無機(jī)鹽；1~5重量份的所述第五副族元素的氧化物；以及0. 5~ 3重量份的所述第二副族元素的氧化物。由此，可以進(jìn)一步提高所得搪瓷層的綜合性能。
[0012] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述第五主族元素的氧化物為選自三氧化二銻和三氧 化二鉍中的至少一種，所述第五主族元素的無機(jī)鹽為選自磷酸鋰、磷酸鈉和磷酸鉀中的至 少一種，所述第五副族元素的氧化物為選自五氧化二釩和五氧化二鈮中的至少一種，所述 第二副族元素的氧化物為氧化鋅。由此，可以進(jìn)一步提高所得搪瓷層的綜合性能。
[0013] 在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種制備搪瓷材料的方法。根據(jù)本發(fā)明的實 施例，該方法包括：（1)將釉料進(jìn)行混合，以便得到混合物料，其中，所述釉料含有第一主族 金屬元素的氧化物、第三主族元素的氧化物、第四副族元素的氧化物、第四主族元素的氧化 物和鑭系元素的氧化物；(2)將所述混合物料進(jìn)行熔融處理，以便得到熔融物料；（3)將所 述熔融物料進(jìn)行水淬處理，以便得到熔塊；(4)將所述熔塊進(jìn)行第一球磨處理，以便得到釉 粉；（5)將所述釉粉與所述透波樹脂混合，以便得到混合粉料；以及（6)將所述混合粉料進(jìn) 行第二球磨處理，以便得到所述搪瓷材料。
[0014] 由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的制備搪瓷材料的方法得到的搪瓷材料形成的搪瓷層表 面針孔率底，且微波吸收率低，從而顯著提高所得產(chǎn)品例如微波爐或烤箱的微波輸出效率。
[0015] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的制備搪瓷材料的方法還可以具有如下附加的技術(shù) 特征：
[0016] 在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟（1)中，所述釉料進(jìn)一步含有第五主族元素的 氧化物或/和無機(jī)鹽、第五副族元素的氧化物和第二副族元素的氧化物中的至少一種。由 此，可以顯著提高搪瓷層的綜合性能。
[0017] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述搪瓷材料的平均粒徑不高于75微米。由此，可以 進(jìn)一步提高所得搪瓷層的綜合性能。
[0018] 在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提出了一種加熱設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該加熱 設(shè)備包括：加熱設(shè)備本體；以及搪瓷層，所述搪瓷層形成在所述加熱設(shè)備本體的內(nèi)壁上，其 中，所述搪瓷層由上述所述的搪瓷材料制成，所述加熱設(shè)備為微波爐或烤箱。由此，使得該 加熱設(shè)備具有較高的微波輸出效率。
[0019] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0020] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中：
[0021] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的制備搪瓷材料的方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0023] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"、"順時 針"、"逆時針"、"軸向"、"徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或 位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必 須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024] 此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性 或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或 者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個"的含義是至少兩個，例如兩個， 三個等，除非另有明確具體的限定。
[0025] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連 接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi) 部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0026] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二