CN107543222B - 一种电磁炉复合陶瓷面板及其制备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁炉复合陶瓷面板及其制备，从上到下依次包括高导热陶瓷面板、磁性发热材料和陶瓷底板；所述磁性发热材料涂敷在所述高导热陶瓷面板的下表面。本发明提供的电磁炉复合陶瓷面板可应用于加热各种锅具的电磁炉中，其最上层为高导热陶瓷面板，导热性能优越，能将热量高效地传递给锅具，其最下层陶瓷底板热导率较低，有效地阻隔了磁性发热材料产生的热量传递到下层线圈和其他电子元器件中，从而延长电磁炉寿命，同时避免了普通陶瓷锅底与磁性发热材料因热匹配差而导致锅具炸裂，以及带磁性发热材料涂层的陶瓷胆易产生磨损崩裂等问题，扩大了电磁炉对锅具材质的使用范围。印刷磁性发热浆料工艺有利于批量生产。

Description

一种电磁炉复合陶瓷面板及其制备

技术领域

本发明涉及电磁炉技术领域，特别是一种电磁炉复合陶瓷面板及其制备。

背景技术

电磁炉是一种高效节能厨具，其利用电磁感应加热原理，无需明火或传导式加热就能让锅底直接产生热，具有加热速度快、能源效率高、节能环保、安全性高、使用方便等优点。但其所用锅具本身或锅具部分必须是具有良好导磁性的材料，其他材质的炊具由于材料电阻率过大或过小，会造成电磁炉负荷异常而启动自动保护，不能正常工作。专利200820047032.7公开了一种金属膜陶瓷胆电磁电饭锅，通过在陶瓷胆的底部外表面覆上一层导磁金属膜，以实现陶瓷胆电磁加热的目的，但由于磁性发热材料与陶瓷热膨胀系数不匹配，易引起普通陶瓷锅的炸裂。同时，陶瓷锅洗刷和移动也会造成底部磁性发热材料产生磨损、崩裂等失效。另外，陶瓷锅具本身传热慢，磁性发热材料通过电磁感应产生的热量有可能会向下传递，从而影响电磁炉内部电器元件的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁炉复合陶瓷面板及其制备，解决现有电磁炉对锅具材质的限制、陶瓷锅外涂磁性发热材料容易磨损崩裂以及热量向下传递会对电磁炉内部电器元件使用寿命产生影响等问题。

为了实现上述目的，采用如下的技术方案：

一种电磁炉复合陶瓷面板，从上到下依次包括高导热陶瓷面板、磁性发热材料和陶瓷底板；所述磁性发热材料涂敷在所述高导热陶瓷面板的下表面。

进一步的，所述磁性发热材料采用磁性发热浆料印刷在高导热陶瓷面板的下表面。把磁性发热材料涂敷在高导热陶瓷面板的下表面的方式包括刷涂和印刷等，印刷是最高效和简洁的方式。

进一步的，所述磁性发热材料由一个中心磁性材料膜和若干个磁性材料环组成。这样可以按照锅底面积的大小产生热量。

进一步的，所述磁性发热材料膜是圆形或矩形。一般为圆形，但矩形也可以工作，比其他形状单位面积覆盖密度高。

进一步的，所述高导热陶瓷面板成分为氮化铝、氮化硅和碳化硅中的一种或多种。高导热陶瓷面板面板要求薄且有一定的强度。

进一步的，所述高导热陶瓷面板成分为氮化铝、氮化硅和碳化硅中的一种或多种与低温玻璃、碳化硅晶须组成的复合材料。

进一步的，所述高导热陶瓷面板的厚度为1.0～2mm；所述陶瓷底板的厚度为2～5mm。高导热陶瓷面板和陶瓷底板厚度主要考虑强度和导热性。

进一步的，所述陶瓷底板为氧化铝陶瓷板或者耐热微晶玻璃板。

进一步的，所述磁性发热浆料包括以下质量百分比的组分：四氧化三铁10～20、碳纤维15～35、银粉30～45、ZnO-B₂O₃-P₂O₅低温玻璃粉5～8、松油醇溶剂9～15、乙基纤维素增塑剂3～4。

上述电磁炉复合陶瓷面板的制备，主要包括以下步骤：

（1）将磁性发热材料均匀混合成料浆；

（2）按照高导热陶瓷面板的尺寸预制印刷版；把浆料印刷到高导热陶瓷面板下表面；

（3）将带发热浆料的高导热陶瓷面板与陶瓷底板叠压在一起，在600～900℃的还原气氛炉中保温3～50分钟。

本发明也可以将磁性发热材料涂敷在陶瓷底板的上表面。

与现有技术相比，本发明提供的电磁炉复合陶瓷面板可应用于加热各种锅具的电磁炉中，其最上层为高导热陶瓷面板，导热性能优越，能将热量高效地传递给锅具，其最下层陶瓷底板热导率较低，有效地阻隔了磁性发热材料产生的热量传递到下层线圈和其他电子元器件中，从而延长电磁炉寿命，同时避免了普通陶瓷锅底与磁性发热材料因热匹配差而导致锅具炸裂，以及带磁性发热材料涂层的陶瓷胆易产生磨损崩裂等问题，扩大了电磁炉对锅具材质的使用范围。采用印刷磁性发热浆料工艺更有利于批量生产。

附图说明

图1是磁性发热材料为圆形时的电磁炉复合陶瓷面板纵截面结构示意图，其中1-高导热陶瓷面板，2-磁性发热材料，3-陶瓷底板；

图2是磁性发热材料为圆形时涂覆磁性发热材料高导热陶瓷面板的结构示意图；其中4-中心磁性材料膜，5-磁性材料环；

图3是磁性发热材料为矩形时的电磁炉复合陶瓷面板纵截面结构示意图，其中1-高导热陶瓷面板，2-磁性发热材料，3-陶瓷底板；

图4是磁性发热材料为矩形时涂覆磁性发热材料高导热陶瓷面板的构示意图；其中4-中心磁性材料膜，5-磁性材料环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，一种电磁炉复合陶瓷面板，包括高导热陶瓷面板1、磁性发热材料2和陶瓷底板3。按照10%四氧化三铁、35%碳纤维、30%银粉、6%ZnO-B₂O₃-P₂O₅低温玻璃粉、15%松油醇溶剂、4%乙基纤维素增塑剂的质量比，将上述材料均匀混合成具有一定流动性的料浆；按照高导热陶瓷面板1的尺寸预制一个中间为实心圆、外面带一个圆环的印刷版；浆料印刷到高导热陶瓷面板1下表面。烘干后与厚度5mm的微晶玻璃材质的陶瓷底板3叠压在一起，在620℃的还原气氛炉中保温3分钟，即得到由一个中心磁性材料膜4和一个磁性材料环5组成的、适合电磁炉用的复合陶瓷面板。

实施例2

如图3和图4所示，一种电磁炉复合陶瓷面板，包括高导热陶瓷面板1、磁性发热材料2和陶瓷底板3。按照20%四氧化三铁、15%碳纤维、45%银粉、8%ZnO-B₂O₃-P₂O₅低温玻璃粉、9%松油醇溶剂、3%乙基纤维素增塑剂的质量比，将上述材料均匀混合成具有一定流动性的料浆；按照高导热陶瓷面板1的尺寸预制一个中间为矩形、外面带2个矩形环的印刷版；浆料印刷到60%氧化铝+10%碳化硅晶须+30% ZnO-B₂O₃-P₂O₅低温玻璃粉的1.5mm厚的陶瓷生带上，烘干后与3层成分为60%氧化铝+40% ZnO-B₂O₃-P₂O₅低温玻璃、总厚度4.5mm 的陶瓷生带叠压在一起，在850℃的还原气氛炉中保温50分钟，即得到由一个中心磁性材料矩形膜4和两个磁性材料矩形环5组成的、适合电磁炉用的复合陶瓷面板。带碳化硅晶须的陶瓷层即为高导热陶瓷面板1，较厚的氧化铝+低温玻璃层导热性能较差，作为陶瓷底板3。

以上实施例仅仅是对本发明的具体实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，本领域技术人员在现有技术的基础上还可做多种修改和变化，例如可以采用磁性发热不锈钢片代替印刷的磁性发热材料膜，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电磁炉复合陶瓷面板，其特征在于，从上到下依次包括高导热陶瓷面板、磁性发热材料和陶瓷底板；所述磁性发热材料涂敷在所述高导热陶瓷面板的下表面；所述高导热陶瓷面板成分为氮化铝、氮化硅和碳化硅中的一种或多种；所述陶瓷底板为氧化铝陶瓷板或者耐热微晶玻璃板。

2.根据权利要求1所述电磁炉复合陶瓷面板，其特征在于，所述磁性发热材料采用磁性发热浆料印刷在高导热陶瓷面板的下表面。

3.根据权利要求1所述电磁炉复合陶瓷面板，其特征在于，所述磁性发热材料由一个中心磁性材料膜和若干个磁性材料环组成。

4.根据权利要求3所述电磁炉复合陶瓷面板，其特征在于，所述磁性发热材料膜是圆形或矩形。

5.根据权利要求1所述电磁炉复合陶瓷面板，其特征在于，所述高导热陶瓷面板成分为氮化铝、氮化硅和碳化硅中的一种或多种与低温玻璃、碳化硅晶须组成的复合材料。

6.根据权利要求1所述电磁炉复合陶瓷面板，其特征在于，所述高导热陶瓷面板的厚度为1.0～2mm；所述陶瓷底板的厚度为2～5mm。

7.根据权利要求2所述电磁炉复合陶瓷面板，其特征在于，所述磁性发热浆料包括以下质量百分比的组分：四氧化三铁10～20、碳纤维15～35、银粉30～45、ZnO-B₂O₃-P₂O₅低温玻璃粉5～8、松油醇溶剂9～15、乙基纤维素增塑剂3～4。

8.根据权利要求1-7任一项所述电磁炉复合陶瓷面板的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

(1)均匀混合得到磁性发热浆料；

(2)按照高导热陶瓷面板的尺寸预制印刷版；把磁性发热浆料印刷到高导热陶瓷面板下表面；

(3)将带磁性发热浆料的高导热陶瓷面板与陶瓷底板叠压在一起，在600～900℃的还原气氛炉中保温3～50分钟。