耐热变化的瓷器

发明背景

用石料和泥土作为原材料制造盘子是世界上最古老的工业分支 之一。迄今为止，不同种类的陶瓷器如非工业用瓷器(china)、瓷器 (porcelain)等是通过采用不同的原材料和不同的生产方法制造的。在 现在的技术中，瓷器被广泛地用于生活消费品(如家用品等)和各 种工业领域。

作为家用品使用的瓷器是通过各种原材料制造的，但几个世纪 来，它在使用方面没有什么变化。对于这些产品而言，所发生的变 化主要是形状，但其功能保持依旧，如装食物的盘子或装饮料的杯 子。用作家用品的瓷器仅是供进餐的用具。例如，在茶壶中泡茶， 其中，将在另一个杯子中煮沸的水与茶叶一起加入，茶壶也用作提 供茶水。使用瓷器用于上述目的的最重要的原因有关于健康。最重 要的特征是瓷器上的涂层，称之为釉。由于这种不可渗透的材料， 在瓷盘中没有威胁人类健康的细菌存活的环境。也没有洗涤用品中 的化学成分与釉反应而导致对健康的危害。由于这些原因，瓷器仍 然是优选的家用品。

烹调用具是由多种材料制造的。最为常用的材料是金属或合金。 由于它们具有良好的传热性并且耐热、耐火，它们优选用作烹调用 具。但是，这类材料有许多负面的特征，例如，由金属制作的烹调 用具失热很快，其中盛放的食物冷却得要比想象的快得多。另一方 面，金属与食物中的化学物质或者构成洗涤品的原料中的化学物质 反应，对人类健康构成威胁。因此，没有其他的替代金属烹调用具 仍然被使用着。

本发明的目的在于创造出一种金属烹调用具的替代品。本发明 的主要特征在于这种替代品具有金属烹调用具的全部功能，同时又 消除了金属烹调用具的缺点。另一方面的目的是开发一种由瓷料制 成的烹调用具，其生产成本要低于金属用具，卫生，质量高，能烹 调出更美味的食物，与其他用具相比，烹调时消耗的能量少，是烹 调的最理想的环境。

本发明的特征是耐高速的热变化。通常作为家用品的瓷器是不 耐高速热变化的。当将烹调盘子形式的瓷器直接置于火上或其他热 源上并与高梯级(high graded)热接触时，瓷器爆裂或碎裂。现今并没 有完全用瓷料制成的产品可以用于烹调。至今，用于烹调的产品在 其与火焰或热接触的底部覆有石棉，以此方式，这种产品变得耐热 变化和耐高度的热(high degree heat)。但是，为此目的使用石棉对健 康有害，因为在此结构中有负面的效应。已知的是石棉能引起肺癌。 虽然可以采取许多防范措施，但是，显然的是，使用如此危险的材 料用于烹调会引起致命的疾病。

由于考虑了人类健康的问题，本发明没有如金属盘子和覆石棉 的瓷器对身体的负面影响。耐高梯级变化和耐有火焰或没有火焰的 热源的瓷器，当其与用天然气、液化石油气或电的热源接触时不会 爆裂或碎裂。这种瓷器是通过使用下述的生产方法和按照下述合理 组合物的原材料混合物制造的。 发明的描述

按其使用目的需要不同特征的瓷器，是通过改变其所使用的原 材料、或者通过在不同的合理组合物中采用相同的原材料、以及使 用的不同的制造方法来获得这些特征的。通过采用相同的制造方法 而仅改变原材料的合理组合物，可以获得不同种类的瓷器。

本发明的基本特征是，当其以盘子的方式盛装液体时，它显示 出对突然的热变化和高度的(high degree)热变化的耐受性。与热接触 可以不仅是与火焰、也可以是与其他热源，此时，也显示出相同的 耐热性。例如，在使用天然气的热源的火焰上，没有造成例如爆裂、 碎裂或变形。在用微波炉或电加热炉时，也不成问题。

能够盛放液体的盘子是按照下述以及本发明的原材料混合物的 合理组合物制造的，这种盘子可以在冷藏室中冷冻，然后将这个盘 子连同冷冻的水放在热源上，等到它达到沸点，但是，没有导致如 爆裂、变形或者破裂的结果。在水开始沸腾之后，将盘子保持在火 焰上，直到水完全蒸发，仍然没有爆裂、破裂或变形。

将油放入由按照本发明制作的盘子中做同样的试验，仍然没有 爆裂、破裂和变形。

本发明的应用领域不仅限于以下所述，由于上述的特征，可以 应用于需要本发明特征的瓷器的任何种类的烹调用具以及工业领 域，所述的特点是对突然的和高度的热变化的耐受性。

耐突然的和高度的热变化、并且不因为这样的热变化而丧失其 物理的、机械的、化学的以及电的特征的瓷器，其原材料混合物的 合理组合物将参考图1作出详细的说明。

具有本发明特征的瓷器是用一种混合物来制造的，所述的混合 物是按照在图1中的长石、高岭土和石英的合理组合物系统中的A、 B和C点之间的区域中的合理百分数来制备的。 发明的详细描述

在瓷器生产中通常所使用的原材料，5-10％的长石(feldspar)、 60-75％的高岭土(kaolin)和20-30％的石英(quartz)被用作表1瓷器 的泥浆中。用于制造的方法同常用家用瓷器的制造方法。将本发明 的原材料混合物制备的泥浆在一个旋床(lathe)上定型或者通过浇铸定 型。定型后，将半成品干燥以除去本体中的水。

表1：原材料合理混合物的百分数

长石                5-10

高岭土              75-60

石英                20-30

成为半成品的干燥品放入瓷窑中，在950-1050℃下初次焙烧22 -24小时。然后，将半成品用喷溅或浸渍的方法上釉。

覆盖该瓷器本体，并且，在该瓷器变冷后，与瓷器以化学的或 物理的方式结合的玻璃样层被称之为釉。釉覆盖该瓷器本体的整个 多孔表面，使得水或其他任何液体不能到达该瓷器本体。

釉的组成和瓷料的组成必须是相互协调的。其原因在于不同种 类的瓷器具有不同的制备釉组合物的方法。

用于本发明的釉组合物示于表2中。所述釉的保护剂(segger)配 方范围在表3中给出。

表2：釉组合物的范围(百分数)

长石                10-16

高岭土              12-8

石英                45-55

大理石(marble)      7-13

白云石(dolomite)    8-3

表3：釉的保护剂的配方范围

Na2O    0.050-0.090    Al2O3   0.500-1.000

K2O     0.100-0.150    Fe2O3   0.005-0.010

CaO      0.450-0.900    SiO2      5.000-10.00

MgO      0.080-0.130    TiO2      0.001-0.003

上釉之后，将半成品再置于窑中，在1340-1350℃下焙烧24 小时，来焙烧所述的釉。

上述的生产方法被用来生产作为家用品的烹调用具，并且，它 是作为实例来给出的，用来详细说明本发明。在本发明的其他应用 领域中，尤其在工业领域，可以使用不同的生产方法。

当将本发明的内容变为现实的原材料长石、高岭土和石英具有 好的质量时，结果将变得更好。图1给出混合物，表1给出了上述 的原材料。使用给定的合理组合物限定范围，并且采用上述的方法， 本发明的实施方案将得到耐高热变化和突然的热变化的瓷器。