[发明专利]与金属基涂层稳定结合的陶瓷基体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及可与以银铁为主的金属基涂层稳定结合的陶瓷基体，其热膨胀系数与涂层接近，热稳定性好。

背景技术

铁银混合物具有良好的导热导磁能力，可以用于电磁加热设备。但是其与陶瓷材料的热膨胀系数差异较大，多次急冷急热，底部涂层脱落，甚至炸裂。

有发明人提供了中温耐热陶瓷及其制备方法，专利号ZL200510035605.5。该案公开的耐热陶瓷的热膨胀系数为2~3×10^-6/℃。其包括氧化硅58%~75%、氧化铝18%~35%、氧化锂4.5%~7.5%以及微量的碳酸锂和增塑剂。该案认为这种比例下的陶瓷耐800℃~20℃间的急冷。

201210539801.6开一种高耐热陶瓷及其制备方法，其由如下重量含量的组分制备而成：透锂长石44～46份，石英12～13份，高岭土14～15份，滑石6～7份，粘土22～28份，氧化锌3～4份，氧化钡3～4份，废瓷渣5～6份，氧化铌0.6～1.2份，分散剂0.25～0.4份，聚丙烯酰胺0.4～0.5份。该案也能维持800℃~20℃间的热交换。此外201010271915.8的厨具耐热陶瓷也公开了一种800℃左右的耐热陶瓷配方。

在电磁加热设备上使用陶瓷器皿时，如果带有涂层，陶瓷本身的温度一般保持在50至300℃，一般不会超过400℃。

200810107171.9公开一种耐热陶瓷材料，该陶瓷除了含有常规的氧化硅、氧化铝、氧化锂、氧化钙、氧化钾以及氧化钠之外，还含有氧化铁、氧化镁以及氧化钛。该案的氧化锂较低，具有400℃的耐热性。

201110147816.3的高锂质耐热陶瓷材料，主要由透锂长石、华林土、高岭土和废瓷粉为原材料组合烧结而成，其特征在于各原料的重量份为：透锂长石40～55份；贵州高岭土12～20份；华林土20～30份；废瓷粉5～10份；宜春高岭土6～8份；中厦土6～8份；樟州黑土2～4份；滑石粉2～4份；氧化铝2～4份；石英粉3～6份，该耐热瓷煲的热稳定性能可达到在520℃～20℃急冷不裂。

用于电磁加热设备的陶瓷器皿除了考虑热稳定外，与金属的均匀热膨胀是值得关注的。该陶瓷器皿的涂层一般含有金属，尤其含有铁银。铁、铜、银等金属的热膨胀系数一般维持在10~20×10^-6/℃左右，将其涂覆在热膨胀系数小于3~8×10^-6/℃左右的陶瓷件上，反复热交换后，涂层容易脱落。

陶瓷以金属氧化物为主，其膨胀系数与氧化物的比例相关。201110060944.4公开了氧化镁、氧化硅、氧化钙的比例关系对膨胀系数的影响。但是由于玻璃与陶瓷的制备工艺迥异，该比例不一定适合陶瓷材料。

陶瓷与金属的均衡热膨胀只存在与部分技术领域，直接混合陶瓷件和金属，需要予以排除。201010594254.2涉及一种可磁化陶瓷的制备方法，它是在非磁性陶瓷粉料中掺入可磁化物质，制备可磁化的陶瓷制品。该案说明，可磁化物质在可磁化陶瓷制品中的含量(5～80)wt%，该比例实际上囊括了所有的磁性陶瓷制品，所该范围的所有实施例中，陶瓷材料与可磁化物质均具有良好的结合性是有待考证的。

因此，现有技术有进一步改进的必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于电磁加热设备的陶瓷基体材料，其与金属的热膨胀系数接近，在中低温范围（20℃~300℃）内热稳定。

一种与金属基涂层稳定结合的陶瓷基体，其特征在于，按占陶瓷基体重量百分比计，氧化锌1%～3%、碳酸锂0.1～2%、氧化镁7%～8%、氧化钡3%～5%，锂辉石提供4%~5%的氧化锂，锂辉石、石英以及高岭土共提供25%~32%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%。

优选的，这种陶瓷基体由氧化铝30%～32%、氧化锂4～4.5%、氧化硅33%～34%、氧化钙8%～9%、氧化锌1%、氧化镁7%～7.5%、氧化钡5%、碳酸锂2%、分散剂0.01～0.5%、增塑剂1%，余量的氧化硼、氧化钾和氧化钠组成。

优选的，氧化硼的含量为0.1%～2%。

优选的，氧化镁为7.21%。氧化镁的含量与氧化硅、氧化钙成比例，控制氧化镁的含量可以同时控制氧化硅和氧化钙的含量，以便控制陶瓷基体的微观组成。

一种与金属基涂层稳定结合的陶瓷基体的制备方法，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；