导磁材料及其制备方法、烹饪器具技术

本发明专利技术提供了导磁材料及其制备方法、烹饪器具，其中，导磁材料包括高熵陶瓷材料及铁磁性材料，所述高熵陶瓷材料包括复合金属氧化物、复合金属氮化物、复合金属碳化物、复合金属硼化物、复合金属硅化物中的至少一种；所述高熵陶瓷材料中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的至少四种，且高熵陶瓷材料中的金属元素包括Fe、Co、Ni中的至少一种。本申请提供的导磁材料及其制备方法、烹饪器具，在导磁材料中添加高熵陶瓷材料，可以提高导磁材料的强度与硬度，提高导磁材料的耐腐蚀性。提高导磁材料的耐腐蚀性。提高导磁材料的耐腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
导磁材料及其制备方法、烹饪器具


[0001]本申请涉及器具
，尤其涉及导磁材料及其制备方法、烹饪器具。

技术介绍

[0002]现有的陶瓷类基材的烹饪炊具需要在其表面形成导磁层，传统的导磁层以铁为导磁材料时，成本高，并且冷铆不锈钢片、铁片容易与锅体结合的不够紧密，容易造成产品变形内凹，高温环境容易脱落；若在锅体表面喷涂铁或不锈钢材质的导磁层，则容易生锈腐蚀。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了导磁材料及其制备方法、烹饪器具，可以使得烹饪器具表面的导磁层具有发热均匀、抗变形、耐蚀性好等优点，提高烹饪器具的使用寿命。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种导磁材料，所述导磁材料包括高熵陶瓷材料及铁磁性材料，所述高熵陶瓷材料包括复合金属氧化物、复合金属氮化物、复合金属碳化物、复合金属硼化物、复合金属硅化物中的至少一种；所述高熵陶瓷材料中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的至少四种，且所述高熵陶瓷材料中的金属元素包括Fe、Co、Ni中的至少一种。
[0005]在上述方案中，导磁材料包含的高熵陶瓷材料可以形成纯度较高的固溶体，固溶体的固溶强化效应能够明显提高导磁材料的耐磨、耐腐蚀性能，高熵陶瓷材料与铁磁性材料的配合使用，可以使得导磁材料具有较强的导磁性能还能够兼具耐磨、耐腐蚀性能。
[0006]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述导磁材料具有如下特征a～c中的至少一种：<br/>[0007]a.所述导磁材料的平均粒径为6.5um～25um；
[0008]b.所述导磁材料的相对磁导率μr≥500；
[0009]c.所述导磁材料的硬度为400HV～1200HV。
[0010]在上述方案中，通过控制导磁材料的粒径，可以使得导磁材料在应用过程中与基材或其他材料的结合力更强，不容易脱落；通过控制导磁材料的相对磁导率，能够提高导磁效率，提升热传导速度；通过控制导磁材料的硬度，可以保证导磁材料的机械性能，增强耐磨、耐腐蚀性能。
[0011]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述导磁材料具有如下特征a～d中的至少一种：
[0012]a.所述铁磁性材料包括铁、铁合金、钴、钴合金、镍或镍合金中的至少一种；
[0013]b.所述铁磁性材料在所述导磁材料中的质量含量为10％～50％；
[0014]c.所述高熵陶瓷材料在所述导磁材料中的质量含量为50％～85％；
[0015]d.所述导磁材料包括质量含量为30％～50％的铁磁性材料、质量含量为50％～65％的高熵陶瓷材料、质量含量为0～5％的碳。
[0016]在上述方案中，通过控制铁磁性材料与高熵陶瓷材料的配比关系，可以使得导磁材料既能够具备较强的导磁性能，也能够具备耐磨、耐腐蚀等性能，并且导磁材料中的高熵陶瓷材料具有较低的居里温度，在电磁炉上使用温度不会过高，可以防止过高温度带来的热膨胀引起的变形，从而使得导磁材料具有抗变形能力。
[0017]第二方面，本申请提供一种导磁材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]按照预设的质量比称取高熵陶瓷材料及铁磁性材料，进行分散混合，得到混合物；
[0019]将所述混合物、粘结剂溶液及助剂加入水中，搅拌分散得到浆料；
[0020]将所述浆料进行喷雾干燥处理，得到导磁材料。
[0021]在上述方案中，通过将高熵陶瓷材料与铁磁性材料进行混合、搅拌分散得到浆料，再将浆料喷雾干燥，使得高熵陶瓷材料与铁磁性材料能够粘附在一起，使得导磁材料既能够具备高熵陶瓷材料的耐磨、耐腐蚀性能，还能够具备铁磁性材料的导磁性能，制备方法简单有效，可以批量化生产。
[0022]结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：
[0023]a.所述高熵陶瓷材料包括复合金属氧化物、复合金属氮化物、复合金属碳化物、复合金属硼化物、复合金属硅化物中的至少一种，所述高熵陶瓷材料中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的至少四种，且所述高熵陶瓷材料中的金属元素包括Fe、Co、Ni中的至少一种；
[0024]b.所述铁磁性材料包括铁、铁合金、钴、钴合金、镍或镍合金中的至少一种；
[0025]c.所述铁磁性材料在所述混合物中的质量含量为10％～50％；
[0026]d.所述高熵陶瓷材料在所述混合物中的质量含量为50％～90％。
[0027]在上述方案中，通过控制铁磁性材料与高熵陶瓷材料的配比关系，可以使得导磁材料既能够具备较强的导磁性能，也能够具备耐磨、耐腐蚀等性能，并且导磁材料中的高熵陶瓷材料具有较低的居里温度，在电磁炉上使用温度不会过高，可以防止过高温度带来的热膨胀引起的变形，从而使得导磁材料具有抗变形能力。
[0028]结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足如下特征a～e中的至少一种：
[0029]a.所述分散混合的方式包括干法球磨、湿法球磨中的至少一种；
[0030]b.所述分散混合的方式为湿法球磨，所述湿法球磨所采用的锆球的粒径为3mm～8mm，所述湿法球磨的时间为50h～100h；
[0031]c.所述混合物的平均粒径为6.5um～25um；
[0032]d.所述铁磁性材料在所述混合物中的质量含量为10％～50％；
[0033]e.所述高熵陶瓷材料在所述混合物中的质量含量为50％～90％。
[0034]在上述方案中，通过湿法球磨，可以使得混合物的粒径更小，还能够避免研磨时混合物的温度急剧上升，破坏高熵陶瓷材料的结构，通过充分研磨使得铁磁性材料与高熵陶瓷材料混合更加均匀。
[0035]结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足如下特征a～d中的至少一种：
[0036]a.所述混合物在所述浆料中的质量占比为30％～60％；
[0037]b.所述助剂包括表面活性剂、分散剂、消泡剂中的至少一种，所述助剂在所述浆料中的质量占比为0.2％～1％；
[0038]c.所述粘结剂溶液包括粘结剂及溶剂，所述粘结剂包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠中的至少一种；所述粘结剂与所述溶剂的体积比为1：(3～20)；
[0039]d.所述粘结剂溶液在所述浆料中的质量占比为1％～10％。
[0040]在上述方案中，通过在浆料中加入适量的粘结剂溶液，有利于铁磁性材料与高熵陶瓷材料的粘附结合，且不会影响产品最终的性能。
[0041]结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：
[0042]a.所述喷雾干燥的雾化压力为0.3Mpa～0.6Mpa；
[0043]b.所述喷雾干燥的雾化气流流量为0.5m3/h～5m3/h；
[0044]c.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导磁材料，其特征在于，所述导磁材料包括高熵陶瓷材料及铁磁性材料，所述高熵陶瓷材料包括复合金属氧化物、复合金属氮化物、复合金属碳化物、复合金属硼化物、复合金属硅化物中的至少一种；所述高熵陶瓷材料中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的至少四种，且所述高熵陶瓷材料中的金属元素包括Fe、Co、Ni中的至少一种。2.根据权利要求1所述的导磁材料，其特征在于，所述导磁材料具有如下特征a～c中的至少一种：a.所述导磁材料的平均粒径为6.5um～25um；b.所述导磁材料的相对磁导率μr≥500；c.所述导磁材料的硬度为400HV～1200HV。3.根据权利要求1所述的导磁材料，其特征在于，所述导磁材料具有如下特征a～d中的至少一种：a.所述铁磁性材料包括铁、铁合金、钴、钴合金、镍或镍合金中的至少一种；b.所述铁磁性材料在所述导磁材料中的质量含量为10％～50％；c.所述高熵陶瓷材料在所述导磁材料中的质量含量为50％～85％；d.所述导磁材料包括质量含量为30％～50％的铁磁性材料、质量含量为50％～65％的高熵陶瓷材料、质量含量为0～5％的碳。4.一种导磁材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照预设的质量比称取高熵陶瓷材料及铁磁性材料，进行分散混合，得到混合物；将所述混合物、粘结剂溶液及助剂加入水中，搅拌分散得到浆料；将所述浆料进行喷雾干燥处理，得到导磁材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：a.所述高熵陶瓷材料包括复合金属氧化物、复合金属氮化物、复合金属碳化物、复合金属硼化物、复合金属硅化物中的至少一种，所述高熵陶瓷材料中的金属元素包括Mg、Al、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Hf、Ta、W或Pb中的至少四种，且所述高熵陶瓷材料中的金属元素包括Fe、Co、Ni中的至少一种；b.所述铁磁性材料包括铁、铁合金、钴、钴合金、镍或镍合金中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁华庭，李超，瞿义生，张明，
申请(专利权)人：武汉苏泊尔炊具有限公司，
类型：发明
国别省市：