[发明专利]一种紫砂内胆及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种紫砂内胆及其制备工艺，由内层到外层依次为紫砂层、过渡涂层、发热层和密封层；所述过渡涂层主要成分为高熔点高导热玻璃和3~100微米粒径的高导热陶瓷粉体；所述发热层主要成分为430不锈钢粉、导热导电金属粉和低温玻璃粉；密封层主要成分为无机色料和低温玻璃粉。本发明在传统紫砂内胆的基础上增加了过渡涂层、发热层和密封层，解决了传统紫砂内胆不能在电磁炉上加热、锅体泄露、发热层高温易氧化等问题。

技术领域

本发明属于紫砂内胆领域，尤其涉及一种能用于电磁感应加热的紫砂内胆及其制备工艺。

背景技术

紫砂富含人体所需的多种元素，具有色泽古朴，质地坚硬，耐冷热急变性好等突出优点，尤其适用于煮一些营养滋补品，对食物中营养和药用成分有很好的辅助作用。紫砂锅是中国饮食文化中具有特殊价值的传统手工艺品，采用优质天然紫砂精工陶制内胆，对人体安全无害。近年来由于生产工艺的进步与创新，应用范围也越来越广，品种、款式和产量都有了大幅提高。

随着紫砂器具消费市场逐步升温，已有厂家推出了紫砂电热内胆，但由于紫砂内胆气密性较差，容易泄露锅内液体，且紫砂体与发热层膨胀系数不匹配，容易导致发热层开裂；而且现有紫砂锅体加热速率低，加热均匀性差。紫砂内胆就是基于这种市场背景，在原有的紫砂内胆的基础上，设计出一种符合中国的传统饮食习惯，集煮、炖、煨等功能于一体的家庭电热炊具。紫砂内胆在传统紫砂内胆的基础上增加了过渡涂层、发热层和密封层，其中过渡涂层防止发热层氧化的同时，还拥有良好的导热能力和与紫砂内胆相匹配的热膨胀系数，解决了传统紫砂内胆不能在电磁炉上加热、锅体易泄露、发热层易氧化等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紫砂内胆及其制备工艺，以解决传统紫砂内胆不能在电磁炉上加热、锅体易泄露、发热层易氧化等问题。

一种紫砂内胆，由内层到外层依次为紫砂层、过渡涂层、发热层和密封层；所述过渡涂层由高熔点高导热玻璃和3~100微米粒径的高导热陶瓷粉体组成；所述发热层由电磁发热金属相、导热导电金属相以及低温玻璃相组成；所述密封层包含低温玻璃粉和色料；所述低温玻璃粉的导热性能低于所述紫砂层。过渡层高熔点高导热玻璃是保证其使用的时候玻璃层不会熔化，从而破坏发热层的发热能力。发热层中的低温玻璃相与密封层中低温玻璃粉组分可以一样，也可以不一样。所述低温玻璃粉的导热性能低于所述紫砂层，有利于内胆向上导热。

本发明的过渡涂层由高熔点高导热玻璃和3~100微米粒径的高导热陶瓷粉体组成，既能解决了金属发热层与紫砂锅底热匹配的问题，还能解决紫砂内胆气密性较差，液体泄露到发热层而影响使用效果和使用寿命的问题。

高导热陶瓷粉体的粒径的大小也是本发明的关键因素之一，如果选择粒径过小的高导热陶瓷粉体，比如纳米级，纳米高导热陶瓷粉体会包覆在玻璃层里，玻璃成为隔热层，导致过渡层热导率降低，延长加热沸腾所需的时间，还会降低内胆的使用寿命。如果选择粒径过大的话，可能导致过渡层太厚，加大制备难度，甚至会产生微裂纹。本发明选择3~100微米的粗粒径可以保证陶瓷相穿透玻璃层，导热能力最佳。

进一步的，所述过渡涂层由60~80%堇青石玻璃和20~40% 3~100微米粒径的高导热陶瓷粉体组成。高熔点高导热玻璃和高导热陶瓷粉体的组分和含量是本发明的关键因素之一。首先，过渡层膨胀系数接近紫砂层热膨胀系数和发热层的热膨胀系数的平均值比较好。第二，高熔点高导热玻璃和高导热陶瓷粉体的比例过多或过少都会影响内胆的使用寿命。第三，高导热陶瓷粉体过多的话，密封性能会受影响。第四，高熔点高导热玻璃含量越高加热至100℃所用时间越多。

进一步的，所述过渡涂层厚度低于高导热陶瓷粉体的粒径尺寸，从而使得过渡层具有更好的导热性能。进一步的，所述高导热陶瓷粉体为Al₂O₃、Si₃N₄、AlN中的一种或其混合物。

进一步的，所述发热层的电磁发热金属相为430不锈钢粉、导热导电金属相为铜、银、金、镍等金属中的一种或多种混合物。