[00143139]富硒陶瓷器具及其制备工艺

本项目属于新材料研发和工业品生产制造领域,在黎川县厅局级重点计划项目的支持下,先后配套投入50余万元,以现有陶瓷炒锅为基础,通过原料的精选,配方和工艺的优化以及外观的设计,提升了产品的热性能和功能性,取得了很好的经济效应和示范效应,同时也促进了耐热陶瓷炒锅制品向高性能和多样性方向发展。 项目主要情况如下： 一、立项背景 硒是人体必须的微量元素,具有抗氧化活性、提高人体免疫能力和解毒排毒等功效,能够有效降低癌症、肝病及心血管病等疾病的发病率。针对此,中国营养学会推荐的成人摄入量为每日50-250微克,而我国大约有2/3 国土处于缺硒带上,正常摄入量远低于生理需求值。现有常用的补硒方式为直接摄入富硒食物,成本相对较高。因此寻找一种价廉、适用的补硒方式是一个值得研究和追求的问题。 近来的研究主要通过在餐具中配入一定量的硒,通过餐具与食物接触使用向食物中释放出一定量的硒离子,以此增加人体硒元素的摄入量,达到保健防病抗病。但目前研究中存在以下技术难题： 1. 钢锅内侧涂履含硒陶瓷涂层,因陶瓷涂层与钢锅材料及膨胀系数不一致,一是较难在钢锅表面得到牢固稳定结合的涂层,二是在实际使用过程中翻复高 温及急冷,含硒陶瓷涂层较易剥落,有效使用寿命较短。 2. 以锂辉石为原料的传统陶瓷锅导热慢,且抗热震性差,采用煎、炒、炸等高温、急火、温差大的加热方式,极易发生炸裂的缺陷。只能用来做陶瓷煲,具有一定的应用局限性。相比而言,炒锅的使用频率更多,更能起到补硒的作用。因此寻找一种导热快且抗热震性能优异的锅体材料尤为关键。 针对此,本项目旨在开发一种具有优异抗热震性和导热性能的富硒陶瓷炒锅。采用成本较低的透锂长石和天然矿物埃洛石纳米管取代锂辉石作为主要原料,提高陶瓷锅体的抗热振性和导热性;通过陶瓷锅体内表面涂覆含硒涂层和/或泥料中均匀分布富硒土,使载带硒能与锅体长期牢固结合成一体,解决了硒层与锅体固结合难题,可以保持长期使用效果而不失效,使硒元素长时间源源不断向食物或饮料中缓慢释放溶出可为人体吸收的硒离子,延长了富硒餐饮具的使用寿命,达到长期适量补充硒的摄入量。 二、主要科技内容 （1）陶瓷锅体材料的改良和优化 采用透锂长石及埃洛石纳米管取代高价的锂辉石作为主要原料,通过工艺优选,获得一种价廉、高抗震性和导热性的陶瓷材料,其导热系数为135W/m·K,抗热震性可达650℃-20℃急冷一次不裂,超过GB/T2580—2002国家标准要求。满足炒锅的使用要求,克服了传统陶瓷材料易炸裂、导温慢,只能用作陶瓷煲的应用局限性。 （2）富硒陶瓷炒锅的开发和优化 通过配方的优化和涂层涂覆方式的设计,制备了一种富硒全陶瓷炒锅,克服了常用的钢锅体与涂层之间热膨胀系数不匹配而导致涂层容易脱落的技术难题。同时,富硒涂层的引入能够使硒元素长时间源源不断向食物或饮料中缓慢释放溶出可为人体吸收的硒离子,达到长期适量补充硒的摄入量,具有一定的防病抗病的功效。 （3）富硒陶瓷炒锅的外观设计 通过优化工艺参数,调整产品厚度、重量及外观,获得一系列的质轻、美观及实用的富硒陶瓷炒锅。具有较强的市场竞争力。 三、技术经济指标 项目技术提高了耐热陶瓷性能,可运用于高性能耐热陶瓷的生产和行业推广;炒锅的富硒涂层在烹饪过程中,可长时间源源不断向食物缓慢释放溶出可为人体吸收的硒离子,达到长期适量补充硒的摄入量,具有一定的保健防病抗病的功能性,提高了陶瓷制品的附加值,产品受到了经销商和用户的喜爱共产生经济效益3000余万元。 四、促进行业科技进步作用 采用透锂长石及埃洛石纳米管取代高价的锂辉石作为主要原料,用以提高陶瓷制品的抗热震性和导热性,满足了炒锅陶瓷制品的需求,具有一定的应用前景;通过原料的精选和涂覆方式的设计,提高富硒涂层与陶瓷材料的结合程度,起到补硒的作用,具有一定的防病抗病的功能性,在行业内具有明显的示范和推广效应,推动了耐热陶瓷产品向优质化和功能性方向发展。 项目已获授权国家发明专利8项。 五、应用推广情况 公司生产的陶瓷产品都采用津巴布韦进口的透锂长石为主要原料,生产出的锅具耐热度达到500°以上,且锅内含有硒成分,长期使用能提高人体免疫系统。京尚使用此专利技术用于生产中,在旅游销售渠道得到了很大反响。具体情况表现为： （1）京尚使用该技术生产的超耐热炒锅市场占有率为60%,主要销售渠道为旅销市场 （2）以周树东为代表性客户,使用京尚的产品年销售额800万元/年 （3）“炊之源”品牌外包给成都九益科技有限公司（郑奎）,2020年9月开始至2020年12月底,销售额达400万 （4）景德镇景火科技、江西省九州陶瓷等企业以京尚为龙头,利用透锂长石的技术,在炒锅制作方面得到了很大改善,生产效益在逐步扩大。 （5）京尚在此基础上加入特殊能量粉,研发出能量锅,具有可祛除甲醛、降低农药残留、降低分子团水、提升水质弱碱性等特点。（上海复达检测集团）