复合涂层材料及陶瓷器皿制造技术

本发明专利技术提出了一种复合涂层材料及陶瓷器皿。复合涂层，由中间层、发热层以及面层组成，按重量百分比计，所述发热层由氧化铝12%~18%、氧化锌11%~13%、铁基混合物共16%~30%、银45%~46%、助熔剂8%~20%组成，所述面层由氧化铝21%~26%、氧化硅28%~40%、氧化钙7%~8%、氧化镁7%~9%、铁氧化合物22%~23%、氧化锌16%~28%、助熔剂8%~20%组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂层材料，该涂层材料与陶瓷件具有良好的结合性。
技术介绍
陶瓷材料不导电不导磁，无法在电磁加热设备上使用，为此现有技术采用在陶瓷材料中涂覆涂层或者在陶瓷材料中混入导磁质金属或金属氧化物的方式，增加陶瓷材料在交变磁场中的热效应。应用此方法时，混入材料的电阻率、磁导率以及与陶瓷材料的热结合性，是必须着重关注的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种复合涂层材料，应用于电磁加热设备，该复合涂层材料具有良好的磁热效率和均一的热膨胀系数。一种复合涂层，其特征在于，由中间层、发热层以及面层组成，按重量百分比计，所述发热层由氧化铝12%~18%、氧化锌11%~13%、铁基混合物共16%~30%、银45%~46%、助熔剂8%~20%组成，所述面层由氧化铝21%~26%、氧化硅28%~40%、氧化钙7%~8%、氧化镁7%~9%、铁氧化合物22%~23%、氧化锌16%~28%、助熔剂8%~20%组成。所述铁氧化合物为氧化铁。所述铁基混合物至少包括铁镍合金。一种复合涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤，按要求配置基层原料，熔化后析晶，研磨，制成基层涂料，将该基层涂料涂覆于陶瓷件；烧结陶瓷件；按要求配置中间层原料，熔化后析晶，研磨，制成中间层涂料，将该中间层涂料涂覆于所述基层；按要求配置发热层原料，取氧化铝、氧化锌以及助熔剂熔化后析晶，混入铁基混合物和银后研磨，制成发热层涂料，将该发热层涂料涂覆于所述中间层；按要求配置面层原料，熔化后析晶，研磨，制成面层涂料，将该中间层涂料涂覆于所述发热层；烘干，烧结。一种适用于电磁加热设备的陶瓷器皿，其特征在于由陶瓷基体和复合涂层组成，所述陶瓷基体由所述陶瓷材料制成，所述复合涂层由基层、中间层、发热层以及面层组成。在本专利技术的陶瓷器皿中，按重量百分比计，所述陶瓷基体主要由锂辉石、透锂长石、锂霞石、石英、高岭土、氧化锌、氧化镁以及氧化钡组成。一种适用于电磁加热设备的陶瓷器皿的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按陶瓷基体的配方配置锂辉石、透锂长石、石英以及高岭土的混合原料，选择性絮凝，控制硼、钾、钠合计小于3%，沉淀后制成胚料；按陶瓷基体的配方在胚料中加入氧化锌、氧化镁、氧化钡以及碳酸锂，制成陶瓷胚件；陶瓷胚件置于800℃～900℃中预烧2小时，陶瓷胚件置于1300℃～1500℃中预烧8小时，在2小时内逐渐降低至常温，制成陶瓷基体；按要求配置中间层原料，熔化后析晶，研磨，制成中间层涂料，将该中间层涂料涂覆于烧结的陶瓷基体；按要求配置发热层原料，取氧化铝、氧化锌以及助熔剂熔化后析晶，混入铁基混合物和银后研磨，制成发热层涂料，将该发热层涂料涂覆于所述中间层；按要求配置面层原料，熔化后析晶，研磨，制成面层涂料，将该中间层涂料涂覆于所述发热层；烘干，再烧结。该复合涂层材料具有良好的磁热效率和均一的热膨胀系数。其与以氧化硅和氧化铝为主的陶瓷成分具有良好的结合性，频繁热震动以及冷热变化不会导致涂层脱落。具体实施方式本专利技术的陶瓷基体，由锂辉石、透锂长石、石英、高岭土、氧化锌、氧化镁、氧化钡、碳酸锂、分散剂以及增塑剂组成。按占陶瓷本体重量百分比计，氧化镁7%～8%、碳酸锂0.1～2%、分散剂0.01～0.5%、增塑剂1%。所述锂辉石提供4%~5%的氧化锂，所述锂辉石、石英以及高岭土共提供22%~25%的氧化铝、含量是氧化镁4.68倍的氧化硅、含量是氧化镁1.2倍的氧化钙，硼、钾、钠合计小于3%。陶瓷基体的烧结方式与现有的耐热陶瓷相似，先预热、再烧结、最后降温取出。烧结温度以1300℃至1500℃为宜。复合涂层由中间层、发热层以及面层组成，中间层的颗粒大，其主要以普通耐热玻璃为主成分、添加氧化镁等高膨胀系数成分和铁氧化物。中间层的厚度较大，其可以连接陶瓷基体和金属。发热层中的主要发热成分是铁镍银，其他成分主要用于降低膨胀和助熔，发热层材料的线膨胀系数不高于11×10-6/℃，最好为8×10-6/℃。面层除了要考虑膨胀和抗热震性外，耐磨和抗裂也是要考虑的。实施例一取透锂长石、锂辉石、锂霞石、石英以及高岭土，研磨至250目，加水后添加聚丙烯酰胺，反复选择性絮凝，控制氧化硼约2%、氧化钠与氧化钾合计约4%，其他杂质合计约1.5%，沉淀后制成胚料。胚料中大约含有，氧化铝32%、氧化锂4%、氧化硅32.76%、氧化钙8.4%。取氧化锌1%、氧化镁7%、氧化钡5%、碳酸锂2%、水玻璃0.3%、羧甲基纤维素1%，加入到胚料中，加水制成基体，将基体制成器皿状，该基体至少具有平整的底面。陶瓷胚件置于800℃中预烧2小时，陶瓷胚件置于1310℃中预烧8小时，在2小时内逐渐降低至常温，制成陶瓷基体。按要求配置中间层原料，所述中间层由氧化铝12%、氧化钙8%、氧化镁11%、氧化钡5%、氧化铁17%、氧化硼14%、氧化钾2%、氧化钠1%以及氧化硅30%组成。各组分熔化后，1200℃恒温析晶。粉碎、研磨后的颗粒度80至120目，制成中间层涂料。加入适量调墨油制成浆料，采用丝网印刷工艺将该中间层涂料涂覆于烧结的陶瓷基体，印刷厚度2.7mm至5mm。按要求配置发热层原料，所述发热层由氧化铝18%、氧化镁7%、铁与镍共20%、银45%、氧化硼5%、氧化钾4%、氧化钠1%组成。取氧化铝、氧化镁以及助熔剂（氧化硼、氧化钾以及氧化钠）熔化后析晶，混入铁基混合物和银后研磨，制成发热层涂料，加入适量调墨油制成浆料，采用丝网印刷工艺将该发热层涂料涂覆于所述中间层。要求研磨后的颗粒度200至280目，印刷厚度1.5mm至3mm。按要求配置面层原料，所述面层由氧化铝26%、氧化硅40%、氧化钙7%、氧化镁7%、氧化铁12%、氧化锌2%、氧化钾5%、氧化钠1%组成。各组分熔化后析晶，研磨，制成面层涂料，加入适量调墨油制成浆料，采用丝网印刷工艺将该面层层涂料涂覆于所述发热层。要求研磨后的颗粒度200至280目，印刷厚度1.5mm至3mm。120℃烘干，经900℃再烧结，制成陶瓷器皿。实施例二陶瓷基体由氧化铝32%、氧化锂4.5%、氧化硅33.7428%、氧化钙8.652%、氧化锌1%、氧化镁7.21%、氧化钡5%、碳酸锂0.1%、分散剂0.5%、增塑剂1%，余量的氧化硼、氧化钾和氧化钠组成。所述中间层由氧化铝18%、氧化硅30.8%、氧化钙8%、氧化镁7.2%、氧化钡4%、氧化铁14%、氧化硼12%、氧化钾2%、氧化钠4%组成。氧化铝过多，强度大但是涂层易脱落。氧化硅、氧化钙以及氧化镁可以共融，快速析晶。所述发热层由氧化铝12%、氧化镁8%、铁镍合金（Ni3Fe）12%、铁13%、银46%、氧化硼6%、氧化钾2%、氧化钠1%组成。铁镍的作用主要是导磁导电。所述面层由氧化铝26%、氧化硅32%、氧化钙8%、氧化镁7%、氧化铁13%、氧化锌8%、氧化钾2%、氧化钠4%组成。少量的氧化镁在氧化钙和氧化硅中可以增加耐磨性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合涂层，其特征在于，由中间层、发热层以及面层组成，按重量百分比计，所述发热层由氧化铝12%~18%、氧化锌11%~13%、铁基混合物共16%~30%、银45%~46%、助熔剂8%~20%组成，所述面层由氧化铝21%~26%、氧化硅28%~40%、氧化钙7%~8%、氧化镁7%~9%、铁氧化合物22%~23%、氧化锌16%~28%、、助熔剂8%~20%组成。

【技术特征摘要】
1.一种复合涂层，其特征在于，由中间层、发热层以及面层组成，按重量百分比计，所述发热层由氧化铝12%~18%、氧化锌11%~13%、铁基混合物共16%~30%、银45%~46%、助熔剂8%~20%组成，所述面层由氧化铝21%~26%、氧化硅28%~40%、氧化钙7%~8%、氧化镁7%~9%、铁氧化合物22%~23%、氧化锌16%~28%、、助熔剂8%~20%组成。
2.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述助熔剂由氧化硼、氧化钾以及氧化钠组成，且氧化硼的含量不低于氧化钾和氧化钠之和。
3.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述铁氧化合物为氧化铁。
4.根据权利要求1所述的复合涂层，其特征在于，所述铁基混合物至少包括铁镍合金。
5.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢爱奎，
申请(专利权)人：江西嘉顺瓷业有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36