一种导磁导热膜玻璃蚀刻剂及其制备方法和应用

专利2026-10-07  2


本发明涉及玻璃材料,尤其涉及一种导磁导热膜玻璃蚀刻剂及其制备方法和应用。


背景技术:

1、电磁炉是通过一个名为“电磁感应”的物理原理来加热食物的。当电磁感应线圈通电时,会产生一个强大的磁场。当磁场穿过在电磁炉上放置的铁制炉具时,会在炉具中产生涡流,这个涡流会产生热量,从而使炉具加热,将热量传递给食物。电磁炉具有加热速度快、效率高等特点,被现代厨房广泛使用。

2、由于电磁感应炉导磁加热材料只能是铁制材料或石墨材料,陶瓷和玻璃材料无法产生涡流发热,故要使用陶瓷或玻璃炉具就必须要在陶瓷或玻璃炉具底部加工涂覆金属膜,使其能在电磁感应炉上使用。金属膜中必须要加入玻璃粉才能将金属牢固地粘结在陶瓷或玻璃表面。目前,现有技术主要是由金属粉和普通低熔点玻璃粉混合,涂覆在陶瓷或玻璃表面后进行高温烧结,从而实现把金属粉固定在陶瓷或玻璃表面的目的。这种玻璃粉在高温烧结后仍然是分散在金属粉中,这样虽然解决了金属粉在陶瓷或玻璃表面附着的问题,但同时增加了金属粉的电阻,导致发热效率不高,而且使得金属粉弹性减小,冷热交替时容易崩落,从而造成失效。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种熔融温度低、膨胀系数低、表面张力小、高温粘度低的导磁导热膜玻璃蚀刻剂,该玻璃蚀刻剂在高温下可通过金属粉层渗透到陶瓷或玻璃表面,起到蚀刻陶瓷或玻璃表面的作用,从而增加陶瓷或玻璃表面的粗糙度、增大表面积,使得金属层与陶瓷或玻璃粘结牢固,并且不会增加金属层的电阻,以有效提高发热效率,从而有利于促进电磁感应炉导磁加热材料产业的技术进步和发展。本发明的另一目的在于提供上述导磁导热膜玻璃蚀刻剂的制备方法和应用。

2、本发明的目的通过以下技术方案予以实现:

3、本发明提供的一种导磁导热膜玻璃蚀刻剂,其化学组成为:li2o 0~2wt%、na2o1.5~2.5wt%、k2o 2~4wt%、mgo 2.5~4.5wt%、b2o38~12wt%、sio210~20wt%、tio21.5~5wt%、al2o30.4~1.2wt%、bi2o320~30wt%、v2o535~45wt%、nb2o50.5~2.5wt%。

4、本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现:

5、本发明提供的上述导磁导热膜玻璃蚀刻剂的制备方法,包括以下步骤:

6、(1)所述化学组成中的成分由相应的氧化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐作为原料引入;

7、(2)按照所述配方组成将原料称重配比后,经干法球磨混合、过筛、熔融、风冷、分级球磨、烘干、打粉,即得到玻璃蚀刻剂。

8、上述方案中,本发明所述化学组成中li2o由碳酸锂引入,na2o由硼砂、硝酸钠、碳酸钠或硫酸钠引入,k2o由硝酸钾、碳酸钾或硫酸钾引入,b2o3由硼酸或硼砂引入,al2o3由氢氧化铝引入,其余成分由对应的氧化物引入。

9、进一步地,本发明制备方法所述步骤(2)中熔融温度为1000~1050℃;所述分级球磨为,先干磨至粒度≤20μm、再湿磨至粒度为1~3μm。

10、本发明提供的上述导磁导热膜玻璃蚀刻剂的应用,按照质量比玻璃蚀刻剂∶金属粉末∶调墨油=100∶4~6∶40~50,将所述玻璃蚀刻剂与金属粉末、调墨油混合分散均匀后,采用丝网印刷的方法涂覆在陶瓷或玻璃的表面,或者做成贴花纸后贴在陶瓷或玻璃的表面,然后在800~900℃温度下烘烤3~4h,即得到导磁导热膜涂层。

11、本发明具有以下有益效果:

12、(1)采用本发明玻璃蚀刻剂所形成的导磁导热膜涂层,与陶瓷或玻璃结合牢固,附着性能好(附着力为0级)、不易刮擦。

13、(2)本发明玻璃蚀刻剂经烘烤后熔融,由于其表面张力小,因此能够很快地在固体表面铺展,在重力的作用下穿过金属粉层,渗透并铺展到陶瓷或玻璃的表面,不会增加金属粉层的电阻,有效提高了涂层的发热效率(为96.2~99.2%);同时,还具有很好的润湿作用。

14、(3)本发明玻璃蚀刻剂,其膨胀系数低(为4.6~5.8×10-6/℃),在冷热交替时能够避免金属涂层崩落。

15、(4)本发明制备方法工艺简单、生产成本低、生产高效、能耗低,经济环保,能够很好地满足企业的实际生产和应用需求,有利于促进本玻璃蚀刻剂的技术进步和应用发展。



技术特征:

1.一种导磁导热膜玻璃蚀刻剂,其特征在于化学组成为:li2o 0~2wt%、na2o1.5~2.5wt%、k2o 2~4wt%、mgo 2.5~4.5wt%、b2o38~12wt%、sio210~20wt%、tio21.5~5wt%、al2o30.4~1.2wt%、bi2o320~30wt%、v2o535~45wt%、nb2o50.5~2.5wt%。

2.权利要求1所述导磁导热膜玻璃蚀刻剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的导磁导热膜玻璃蚀刻剂的制备方法,其特征在于:所述化学组成中li2o由碳酸锂引入,na2o由硼砂、硝酸钠、碳酸钠或硫酸钠引入,k2o由硝酸钾、碳酸钾或硫酸钾引入,b2o3由硼酸或硼砂引入,al2o3由氢氧化铝引入,其余成分由对应的氧化物引入。

4.根据权利要求2所述的导磁导热膜玻璃蚀刻剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中熔融温度为1000~1050℃。

5.根据权利要求2所述的导磁导热膜玻璃蚀刻剂的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中分级球磨为,先干磨至粒度≤20μm、再湿磨至粒度为1~3μm。

6.权利要求1所述导磁导热膜玻璃蚀刻剂的应用,其特征在于:按照质量比玻璃蚀刻剂∶金属粉末∶调墨油=100∶4~6∶40~50,将所述玻璃蚀刻剂与金属粉末、调墨油混合分散均匀后,采用丝网印刷的方法涂覆在陶瓷或玻璃的表面,或者做成贴花纸后贴在陶瓷或玻璃的表面,然后在800~900℃温度下烘烤3~4h,即得到导磁导热膜涂层。


技术总结
本发明公开了一种导磁导热膜玻璃蚀刻剂及其制备方法和应用,玻璃蚀刻剂的化学组成为:Li<subgt;2</subgt;O 0~2wt%、Na<subgt;2</subgt;O 1.5~2.5wt%、K<subgt;2</subgt;O 2~4wt%、MgO 2.5~4.5wt%、B<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;8~12wt%、SiO<subgt;2</subgt;10~20wt%、TiO<subgt;2</subgt;1.5~5wt%、Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;0.4~1.2wt%、Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;20~30wt%、V<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;35~45wt%、Nb<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;0.5~2.5wt%。本发明玻璃蚀刻剂熔融温度低、膨胀系数低、表面张力小、高温粘度低,在高温下可通过金属粉层渗透到陶瓷或玻璃表面,起到蚀刻陶瓷或玻璃表面的作用,从而增加了陶瓷或玻璃表面的粗糙度和表面积,使得金属层与陶瓷或玻璃粘结牢固,并且不会增加金属层的电阻,有效提高了发热效率,从而有利于促进电磁感应炉导磁加热材料产业的技术进步和发展。

技术研发人员:包启富,孙凤泽,周俊生,孟子豪,董伟霞,窦方波,邓伟杰,包宸宇
受保护的技术使用者:景德镇陶瓷大学
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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