一种用于烹饪电器的新型陶瓷内胆研究与应用

2023-05-25吕全彬林镇城吴绍凤

日用电器 2023年4期

吕全彬林镇城吴绍凤

（汕头天际电器实业有限公司汕头 515021）

引言

中国陶瓷已有五千年文化，目前陶瓷应用至厨房电器已是遍布各地，逐步的被消费者的认知、认同，然而在市面上存在很多烹饪器具中的陶瓷在运输过程中损坏和存放不规范导致损坏，具不完全统计，目前就市场反馈损坏率达到3 %左右，并在在烹饪过程中存在一定的破裂或渗水等安全隐。因此需要配合厨房电器烹饪而成的烹饪陶瓷是目前厨房电器领域中研究重点之一。烹饪陶瓷的特点，在于器具在烹饪过程中陶瓷所需要承受的来自温度、盐度、油渍等不可预估的混合物，作为此次重点研究对象，首先是要考虑陶瓷本身的含有成分和耐酸碱程度，从而达到不渗透、不吸脏、染色等效果。因此陶瓷烹饪容器的强度、渗水性、吸水率以及可靠性的研究的关键技术。

1 烹饪陶瓷的成型研究与实践效果

1）采用含有土壤中带有石英、长石、高岭石形成的陶土，进行搅拌成型（见图1），经过水发酵后加入5 %的锂辉石（根据烹饪陶瓷的特性来增加）柔和，形成固有的陶瓷胚。

图1 烹饪陶瓷胚

2）为了更好的发挥陶瓷胚体的软润性，在成型烹饪器皿前，需经过24 h 的密封放置（图2）使其不受风燥的影响，保障胚体充分吸收锂辉石的成分融合。

图2 密封放置

3）然后将经过密封后的陶瓷胚体进行，分段切割，形成具有规则的“圆”状体，使用不用容积的模具进行深加工（图3），形成具有符合国家相关标准的容器，风干24 h。再进行装窑烧制（图4），在（1 100 ～1 300）℃的高温下烧制8 h，回炉4 h 形成陶瓷烹饪容器。

图3 陶胚深加工图和成型的烹饪陶瓷容器

图4 进炉烧结（1 100 ～1 300）℃

4）经过烧结成型后的陶瓷烹饪容器（图5）其表面带有光泽、润滑、细腻等表面效果。

图5 成型陶瓷容器

5）在烧结技术上，目前在整个陶瓷行业内基本采用燃气窑进行烧结，而烧结的时间和温度各有不同，（主要分为：高温瓷、中温瓷、低温瓷），在时间上也同样存在一定的差异，其广泛采用燃气窑烧结的目前在于节能环保，减少废气和烟雾带来的环境污染。

2 针对不同成分方案对比分析

针对添加不同占比的锂辉石原料，经过烧结而成的陶瓷容器进行数据对比试验。首先对试验前设备及辅助设备仪器精度明确。如下：

2.1 试验原料和设备

1）标准染色液（采用浓度为1 ∶10（墨汁配比水））；

2）烤箱：精度为±5 ℃；

3）煮水容器：容器水温达到（95±3）℃；

4）电子称：相对误差不超过±0.1 %。

2.2 常规试验研究

针对添加锂辉石的陶瓷容器和未添加锂辉石的陶瓷容器，按照国家相应的标准（采用：三层瓦楞纸+泡沫）进行60 CM 高度的跌落试验，如图6、图7 所示。

图6 未添加锂辉石

图7 添加5 %锂辉石

从上述试验的结果可以看出，在未添加锂辉石的陶瓷容器在经过跌落后基本成碎壮。而添加锂辉石的陶瓷容器经过跌落后完好无损，仅在外包装箱上有些变形的状况，但对陶瓷容器本身没有任何的问题。

因此在后面的试验中，本文将对添加锂辉石的陶瓷容器进行逐一的试验，确保添加锂辉石的陶瓷容器能经受各种不同的试验。

未添加锂辉石的陶瓷容器不再进行试验。

2.3 抗热震性试验研究

烹饪陶瓷容器主要用于家用厨房中的各种以电能转化为热能的烹饪器具中，而烹饪器具在烹饪过程中容器所接收到的温度在（90 ～110）℃之间，在消费者使用过程中难免会造成误操作等行为，因此本文将针对烹饪陶瓷容器超过（90 ～110）℃之间的温度值进行抗热震性冲击试验。

烹饪陶瓷容器自规定温度至20 ℃热交换3 次。

将试样放入已达到规定温度的加热设备内（可控温度±5 ℃），待温度回升到规定温度后，保温30 min。试样保温结束后，取出样品，样品口沿与水面约成45 °，以最快的速度投入（20±2）℃的水中（从取出样品到投入水中时间不得超过15 s，水面应高出试样至少20 mm，水温增加不应超过4℃），浸泡10 min，取出试样用布揩干，一次试验结束。然后进行第二次、第三次试验结果，见图8。