适用于食品器皿的金属体和发热盘制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于食品器皿的金属体，所述金属体上涂覆有玻璃粉涂料，所述玻璃粉涂料能在金属表面形成玻璃功能涂层；其中，所述玻璃粉涂料包括50～90wt％玻璃粉以及10～50wt％有机组分。采用本发明专利技术，使其应用于制作全玻璃水壶时，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。

Metal body and heating plate for food utensils

The invention discloses a metal body suitable for food utensils, the metal body is coated with glass powder coating, the glass powder coating can form a glass functional coating on the metal surface, and the glass powder coating includes 50-90 wt% glass powder and 10-50 wt% organic component. The invention can solve the problems of low cost, long service life, safety, mass production and easy cleaning when it is applied to making all glass kettles.

【技术实现步骤摘要】
适用于食品器皿的金属体和发热盘
本专利技术涉及加热壶
，特别涉及一种适用于食品器皿的金属体和发热盘。
技术介绍
水壶是生活的必需品，从煤气烧水壶到智能塑料电水壶，到不锈钢电水壶，再到半玻璃水壶、全玻璃水壶，产品在不断更新换代。玻璃物理特性稳定、安全、干净，不会与加热的食品产生化学反应，不会有重金属的隐忧，玻璃的透明体可以穿透远红外线，提升水质、优化水源。目前的全玻璃水壶大体有这样几种技术：透明纳米膜、碳膜和厚膜。前二种功率衰减快，已被各家厂商所放弃，后者功率稳定性好，但工艺要求高，对玻璃本体的加工指标要求严格，例如：平滑度，厚度的均匀度，致密性，不能有气泡、坑洼等。上述指标中，任何一项达不到标准，电热膜易产生热结，及微闪放电，瞬时温升高，最终导致玻璃体破碎。而且，发热膜需要与玻璃的温度特性、热膨胀系数匹配，同时还要与玻璃能够良好的粘附、浸润。且发热膜的浆料调制后还要烧制和测试，测试周期长，不确定因素大，一旦玻璃的物性变化又要花较长时间重新调制。以目前玻璃国内外的行业加工水平，是无法满足上述加工指标的。于是以成本高昂的石英玻璃来替代经济性好的硼硅玻璃的解决方法应运而生。然而，石英玻璃的成本是硼硅玻璃的几十倍，虽然石英的厚薄、平滑性、气泡坑洼均优于硼硅，但石英熔点高，壶体成型加工难，成本巨大，不能量产。为了解决玻璃材质的固有缺陷，这些年出现了另外的一些解决方案，例如：割底玻璃壶体，即用陶瓷加热板/微晶加热板以及硅胶密封圈，嵌入在割底玻璃壶体上，形成一种伪全玻璃养生壶。由于金属发热盘直接和加热液体接触，虽然可以提高传热效率，但是其破坏了全玻璃的理念，热煮食物的过程中，食物与硅胶化学反应，导致污染、变色、重金属超标。而且，密封圈和发热体过渡的地方常常也是清理的死角，不能保证安全卫生。此外，上述结构的密封一致性不好，不能实现量产。又如：将发热膜直接附着在壶体上，由于壶体材料导热不佳，容易造成局部过热，使得发热膜过热而烧蚀，还可能因壶体材料冷热收缩不均而造成壶体破裂。再如：外置辐射的方案，即在玻璃壶底部放置石英加热管，对盛水玻璃容器进行加热，其缺点是：底部热量高，可见光刺眼，控制系统不准确等。即，目前的全玻璃水壶的方案无法同时满足成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种适用于食品器皿的金属体，使其应用于制作全玻璃水壶时，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种适用于食品器皿的发热盘，使其应用于制作全玻璃水壶时，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。为达到上述技术效果，本专利技术提供了一种适用于食品器皿的金属体，所述金属体上涂覆有玻璃粉涂料，所述玻璃粉涂料能在金属表面形成玻璃功能涂层；其中，所述玻璃粉涂料主要由50～90wt％玻璃粉以及10～50wt％有机组分组成；所述玻璃粉包括17～100wt％的玻璃粉组分A和0～83wt％玻璃粉组分B，所述玻璃粉组分A包括SiO2、Al2O3、B2O3、CaO中的一种或多种。作为上述技术方案的改进，所述玻璃粉组分A包括：SiO25～60％，Al2O35～60％，B2O32～10％，CaO5～60％。作为上述技术方案的改进，所述玻璃粉组分B包括：MgO0～5％，P2O50～5％，TiO20～5％，ZrO20～5％，ZnO0～50％，K2O0～5％，Na2O0～5％，Li2O0～10％。作为上述技术方案的改进，所述玻璃粉由下述方法制得：将玻璃粉组分A和玻璃粉组分B在1250～1450℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎，即得到玻璃粉。作为上述技术方案的改进，所述玻璃粉涂料主要由50～80wt％玻璃粉，10～40wt％有机组分以及0.5～10wt％功能混合物组成；所述玻璃粉涂料能在金属表面形成具有远红外辐射功能的玻璃功能涂层。作为上述技术方案的改进，所述功能混合物包括氧化物、碳化物、氮化物、稀土氧化物中的一种或多种。作为上述技术方案的改进，所述功能混合物包括氧化铁、氧化镍、氧化钴、氧化铜、氧化锌、二氧化硅、碳化硅、碳化钨、氮化铝、钨酸铝、稀土氧化物中的一种或多种。作为上述技术方案的改进，所述玻璃功能涂层在9～50μm的红外辐射波段发射率>0.5。作为上述技术方案的改进，所述玻璃功能涂层在9～15μm的红外辐射波段发射率>0.8。作为上述技术方案的改进，所述有机组分为树脂或醇类溶剂，所述树脂包括乙基纤维素，所述醇类溶剂包括松油醇。相应的，本专利技术还提供一种适用于食品器皿的发热盘，所述发热盘上涂覆有玻璃粉涂料，所述玻璃粉涂料能在发热盘表面形成玻璃功能涂层；其中，所述玻璃粉涂料主要由50～90wt％玻璃粉以及10～50wt％有机组分组成；所述玻璃粉包括17～100wt％的玻璃粉组分A和0～83wt％玻璃粉组分B，所述玻璃粉组分A包括SiO2、Al2O3、B2O3、CaO中的一种或多种。实施本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供一种适用于食品器皿的金属体和发热盘，其金属表面形成有一层玻璃功能涂层，使其在高温使用(用于食品加热)时，具备安全、卫生、保健的功能。形成有玻璃功能涂层的金属体，具有如下优点：1、耐热性好：经受0-500℃的冷热冲击后涂层完好，不开裂，不脱落；2、致密性好：该涂层能将金属表面与空气完全隔绝，在高温加热时，保证金属不被氧化；同时该涂层具有良好的绝缘性，用于电加热盘时，可以避免表面带电，满足电气安全的需要；3、化学稳定性好：该涂层本质上属于微晶-玻璃混合物，化学性质稳定，在用于加热食品时(<400℃)，无元素析出，耐酸碱性能好，可与食品直接接触，满足食品安全的需要；该涂层光洁、平整，遇到油污容易清洗；4、特定的远红外辐射特征：在50～200℃温度范围，该涂层在9～15μm的红外辐射波段发射率>0.8，该辐射波段同时也是水和人体的红外辐射波动，因此用于加热水或食物，对人体有保健作用。5、本专利技术形成有玻璃功能涂层的金属体用于制作全玻璃加热容器时，其作为加热底座，从源头上解决了玻璃导热系数极低的问题，从而实现了大功率，该全玻璃加热容器可以在800-3000瓦区任意的置配。6、本专利技术形成有玻璃功能涂层的金属体具有优异的导热性，发热盘的工作温度仅在109度左右，从而使发热盘的稳定性、可靠性、寿命周期大大提高。因此，所述玻璃功能涂层致密、光洁、平整、坚硬、化学性质稳定，使其应用于制作全玻璃水壶时，能同时解决成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。附图说明图1是本专利技术一种非金属加热壶的剖视图。图2是本专利技术非金属壶体的立体图。图3是本专利技术非金属壶体的主视剖视图。图4是图3所示的A部的局部放大图。图5是本专利技术非金属壶体的仰视图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述。目前的全玻璃水壶的方案无法同时满足成本较低、寿命长、安全、可量产、清洗容易等问题。因此，本专利技术提供一种全新思路的解决方案，通过在加热底座的金属发热盘上增设一层玻璃功能涂层，以此来实现全玻璃水壶。此方法结构简单，清洗容易，容易实现，然而玻璃与金属属于两种完全不同的材料，性能差距非常大，且玻璃是热的不良导体，与金属发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于食品器皿的金属体，其特征在于，所述金属体上涂覆有玻璃粉涂料，所述玻璃粉涂料能在金属表面形成玻璃功能涂层；其中，所述玻璃粉涂料主要由50～90wt％玻璃粉以及10～50wt％有机组分组成；所述玻璃粉包括17～100wt％的玻璃粉组分A和0～83wt％玻璃粉组分B，所述玻璃粉组分A包括SiO2、Al2O3、B2O3、CaO中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种适用于食品器皿的金属体，其特征在于，所述金属体上涂覆有玻璃粉涂料，所述玻璃粉涂料能在金属表面形成玻璃功能涂层；其中，所述玻璃粉涂料主要由50～90wt％玻璃粉以及10～50wt％有机组分组成；所述玻璃粉包括17～100wt％的玻璃粉组分A和0～83wt％玻璃粉组分B，所述玻璃粉组分A包括SiO2、Al2O3、B2O3、CaO中的一种或多种。2.如权利要求1所述的适用于食品器皿的金属体，其特征在于，所述玻璃粉组分A包括：SiO25～60％，Al2O35～60％，B2O32～10％，CaO5～60％。3.如权利要求1所述的适用于食品器皿的金属体，其特征在于，所述玻璃粉组分B包括：MgO0～5％，P2O50～5％，TiO20～5％，ZrO20～5％，ZnO0～50％，K2O0～5％，Na2O0～5％，Li2O0～10％。4.如权利要求1、2或3所述的适用于食品器皿的金属体，其特征在于，所述玻璃粉由下述方法制得：将玻璃粉组分A和玻璃粉组分B在1250～1450℃熔融均匀，水淬，烘干，粉碎，即得到玻璃粉。5.如权利要求1所述的适用于食品器皿的金属体，其特征在于，所述玻璃粉涂料主要由50～80wt％玻璃粉，10～40wt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德平，刘飞全，
申请(专利权)人：王德平，刘飞全，
类型：发明
国别省市：湖北,42