陶瓷技術促進鐵鍋生產(chǎn)蛻變

韓復興，陳延東，田廣周，李玉峰，張曉宇

（1.安徽瑞蒙科技有限公司，亳州 233500；2.安陽恒德廚具有限公司，安陽 456550）

1 前言

鐵鍋作為廚具一個重要組成部分，與建筑衛(wèi)生陶瓷一樣讓家更加溫馨和諧?？此仆耆淮罡碌膬蓚€產(chǎn)業(yè)，其實已經(jīng)有數(shù)千年的歷史交集，譬如從陶甑到陶釜，再從陶釜到鐵釜，從陶范到陶瓷型、多孔陶瓷金屬熱液過濾，從單純的鑄鐵鍋到琺瑯不沾鐵鍋，再從琺瑯不沾鐵鍋到金屬陶瓷不沾鐵鍋，而且鑄造業(yè)的隔音、脫硫、脫硝、除塵、vocs消除、金屬粉末富集、重金屬液體處理富集都越來越離不開環(huán)保陶瓷。從設計到材料、從材料到生產(chǎn)，從生產(chǎn)到環(huán)境保護、綠色發(fā)展，陶瓷技術都在改變著鑄造產(chǎn)業(yè)，使其綠色、智慧、創(chuàng)新、創(chuàng)意發(fā)展。下文介紹陶瓷對鐵鍋生產(chǎn)的影響。

2 從陶甑到鐵釜

最早的炊具是陶質(zhì)的，《周禮.冬官考工記.陶人》記載了五種陶質(zhì)炊具，即“甗、盆、甑、鬲、庾”。原文記載如下“陶人為甗（yǎn），實二鬴(fǔ)，厚半寸，唇寸。盆，實二鬴，厚半寸，唇寸。甑，實二鬴，厚半寸，唇寸，七穿。鬲，實五觳(hu)，厚半寸，唇寸。庾，實二觳，厚半寸，唇寸”。鬴、觳為容量單位，《周禮.冬官考工記.量人》記載“量之以為鬴，深尺，內(nèi)方尺而圜其外，其實一鬴，其臂一寸，其實一豆；其耳三寸”，也就是說鬴的單位是一立方尺，豆（同斗）的單位是一立方寸，而觳為三豆。五種陶質(zhì)炊具，“甗”、“盆”、“甑”為大型炊具，甗為蒸食用具，可分為兩部分，下半部是鬲，用于煮水，上半部是甑，是蒸具，兩者之間有鏤空的箅，用來放置食物，可通蒸汽。大多數(shù)的甗為聯(lián)體鑄造。最獨特的是安陽殷墟婦好墓出土的三聯(lián)甗，甑鬲分體，鬲體長方案形，六只方足，腹底平，中空可以盛水，其下可以焚火。案面上有三個灶孔，分置三甑，可以同時炊煮幾種食物。可見商武丁時期炊具已經(jīng)極其先進[1]。

從《孟子·滕文公上》“許子以釜甑爨，以鐵耕乎？”和《呂氏春秋.察今》“嘗一臠肉而知一鑊之味、一鼎之調(diào)”，可以看出：戰(zhàn)國時期，已經(jīng)有了“爨”，即爐灶。由于爐灶的出現(xiàn)，“甗、盆、甑、鬲、庾”已經(jīng)不再是主流炊具，取而代之的是“釜”(鑊）和“甑”，即今天的鍋和蒸籠。如何從陶“鬲”演化成鍋“釜”，從出土的文物大致可以看出：1）龍山文化時期：三矮足或高足罐形鼎、三高足盆形鼎、三袋狀足鬲等。2）夏朝：炊器主要是陶鼎和陶砂質(zhì)罐。陶鼎三矮足或三高足罐形鼎、三扁狀高足盆形鼎。陶鬲為袋狀足加高足尖。3）商朝：早期陶鬲為袋狀足。中期陶鬲數(shù)量較多，袋狀足加高足尖，部分陶鬲頸部還飾有圓圈紋，晚期炊器仍以鬲數(shù)量最多，袋狀足，但鬲襠變低，并且多不加實足尖。4）西周：鬲多為弧形襠，矮袋狀足形。由于地域不同，各地的西周陶器有著明顯的地方差別。5）春秋：炊器有鬲、釜。鬲為矮袋足或僅有象征性的乳頭形袋足。陶鬲的袋足，由春秋早期的作矮胖袋足發(fā)展到象征性的乳頭形袋足，直至袋足逐漸消失。6）戰(zhàn)國：戰(zhàn)國時期的炊器基本都是陶釜，中原地區(qū)的陶釜形制與器表裝飾和春秋晚期的陶鬲基本相同，只是低矮的乳頭形袋足已經(jīng)消失。陶炊器由陶鬲發(fā)展成陶釜，顯然是與灶臺的普遍使用密切相關。[2]

鐵釜（鍋）大約出現(xiàn)在西漢初期。1956年河南省陜縣后川出土的陶甑鐵釜，高20cm，甑口徑17cm，釜底徑5.5cm。說明西漢時期冶鐵和鑄造、鍛造技術有很大發(fā)展，已有各式煉爐和熔爐、鍛爐、退火爐、炒鋼爐，爐體采用耐火材料，鼓風裝置、制鐵設備齊全完備，用生鐵制作脫碳鋼的工藝又有進步，產(chǎn)量亦有顯著的提高。陶甑鐵釜的出土，說明隨著冶鐵生產(chǎn)的擴大，鐵和鋼不僅大量用于制造農(nóng)具、手工工具和兵器，也越來越多地用于制造生活用具[3]。

3 重力陶范澆鑄鑄造

《荀子·強國》中有“刑范正，金錫美，工冶巧，火齊得，然后可鑄”，《天工開物.中篇.冶鑄.釜》更是具體說明了古代鐵鍋重力陶范澆鑄鑄造方法“鑄用生鐵或廢鑄鐵器為質(zhì)。大小無定式，常用者徑口二尺為率，厚約二分。小者徑口半之，厚薄不減。其模內(nèi)外為兩層，先塑其內(nèi)，俟久日干燥，合釜形分寸于上，然后塑外層蓋模。此塑匠最精，差之毫厘則無用。模既成就干燥，然后泥捏冶爐，其中如釜，受生鐵于中，其爐背透管通風，爐面捏嘴出鐵。一爐所化約十釜、二十釜之料。鐵化如水，以泥固純鐵柄杓從嘴受注。一杓約一釜之料，傾注模底孔內(nèi)，不俟冷定即揭開蓋模，看視罅綻未周之處。此時釜身尚通紅未黑，有不到處即澆少許于上補完，打濕草片按平，若無痕跡”。

傳統(tǒng)的“佛山紅模鑄造”（也叫佛山烘模鑄造）工藝，與《天工開物》提到方法相仿，也包括：制模、熔鐵、澆鑄工序，但是佛山的泥模比較特別，采用了烘模工藝，由于砂型采用特殊材料和特殊加熱工藝，鍋可以做的更薄、更細密薄，但仍屬于依賴自然重力陶范澆鑄的傳統(tǒng)方法。泥模由里至外分為2層，外層使用泥土、粗砂與稻草、木糠等混合而成，質(zhì)地松軟粗糙，色澤橙紅，透氣性極佳；內(nèi)層光滑細致，使用極其細膩的黏土和細砂調(diào)和而成，呈暗灰色。生產(chǎn)時還需要烘模，也烘范。就是將泥范放入高溫爐內(nèi)加蓋烘燒，使鑄型脫水，強度增加，同時燒掉易產(chǎn)生氣體的有機物和其他雜質(zhì)，使泥模中的稻草、木糠碳化，提高其透氣性，避免鑄件產(chǎn)生氣孔，以達到鑄件金屬組織均勻和提高鑄件表面光潔度的目的。正是這種制模、烘范工藝，保證了佛山鐵鍋產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)秀，為其明清時期遠銷全國和海外打下基礎。佛山紅模鑄造工藝在2017年12月27號被列為佛山市第六批市級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目名錄，與工藝頗為類似的還有河源紫金縣鐵鍋制作工藝，此工藝獲得廣東省非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目名錄[4]。

現(xiàn)代鐵鍋生產(chǎn)以擠壓鑄造為主，擠壓鑄造工藝過程包括：鑄型準備、澆注、合型加壓、開型取件四個步驟。他還認為擠壓鑄造與重力澆注相比有六個特點：1）擠壓鑄造可以消除氣孔和縮孔，壓力下結(jié)晶，有細化晶體和使組織均勻化作用；2）壓力下成型和凝固，使得鑄體和模型貼合緊密，表面光潔、尺寸穩(wěn)定、溝槽、線條、文字、圖案輪廓清晰；3）鐵鍋凝固時，在壓應力作用下進行，有利于補縮和防止鑄件變形，甚至裂紋產(chǎn)生；4）在鑄鍋機上進行，便于機械化和自動化，沒有澆口和冒口，毛坯精準，鐵水利用率高，也減少勞動量；5）可以擴大生產(chǎn)品類；6）降低生產(chǎn)成本[5]。目前四川江油地區(qū)仍保留了該種生產(chǎn)工藝，此類鍋有特殊的龜裂紋，也俗稱“龜裂紋生鐵鍋”，但是該工藝仍以（陶瓷）泥型為鑄造模型。

2011年3月27日，國家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2011年本）》，將“砂型鑄造粘土烘干砂型及型芯”和“粘土砂干型/芯鑄造工藝”列為淘汰類。自此，（陶范）泥型退出鐵鍋鑄造模型。

4 陶瓷型鑄造

陶瓷型鑄造法始于20世紀50年代,，由英國人肖氏兄弟(Clifford&Noel Shaw)試驗成功并獲得生產(chǎn)陶瓷型專利權,故又稱肖氏法(ShawProcess)。它是在砂型熔模鑄造的基礎上發(fā)展起來的一種鑄造新工藝。陶瓷型是由硅酸乙酯水解液和耐火度高、熱膨脹系數(shù)小的耐火材料如石英砂、鋯英砂、剛玉等在催化劑的作用下經(jīng)灌漿、結(jié)膠、起模、噴燒和焙燒等工序而制成的。采用這種鑄造方法澆出的鑄件，具有較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，介于克朗寧(Croning)殼型鑄造和熔模鑄造之間，所以人們把陶瓷型鑄造方法歸為精密鑄造的一種方法[6]。近年來，隨著陶瓷制造技術的發(fā)展，一些新的陶瓷成型技術和陶瓷材料被越來越多應用于鑄造行業(yè)，譬如三維立體照相技術、3D打印技術、硅溶膠等。

專利201810039108.X公開了一種3D打印陶瓷型鑄造的材料及利用該材料使用3D打印機，打印鑄造陶瓷型的方法。一種3D打印陶瓷型鑄造的材料，包括打印成型用粉末材料、噴射用粘結(jié)劑，打印成型用粉末材料組分，按質(zhì)量分數(shù)包括：煅燒鋁礬土87～98%，硅微粉1%～5%，其它助劑1%～5%；噴射用粘結(jié)劑為硅溶膠，所述硅溶膠粘度為8～14cp、pH值為7.5～8.5、SiO2濃度為10%～35%。3D打印陶瓷型鑄造的材料，利用3D打印機打印鑄造陶瓷型，通過混料、打印、烘干、清理、燒結(jié)獲得陶瓷型。通過本發(fā)明獲得的陶瓷型抗壓強度≥20MPa，陶瓷型表面光滑、質(zhì)量優(yōu)異。

5 粉末冶金

粉末冶金就是以金屬粉末或金屬基金屬陶瓷粉末作為原料，采用原料制備、陶瓷成形和燒結(jié)工藝，制造出金屬材料、合金材料或金屬陶瓷材料以及各種類型制品的工藝技術。粉末冶金法與生產(chǎn)陶瓷有相似的地方，均屬于粉末燒結(jié)技術，因此，一系列用于陶瓷材料的制備技術都可以用于金屬、合金或金屬陶瓷材料的制備，反之亦然。由于粉末冶金技術的優(yōu)點，它已成為解決新材料問題的鑰匙，在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。

粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金過程，和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠遠超出材料和冶金的范疇，往往是跨多學科（材料和冶金，機械和力學等）的技術。尤其現(xiàn)代金屬粉末3D打印，集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數(shù)控技術、材料科學、激光技術于一身，使得粉末冶金制品技術成為跨更多學科的現(xiàn)代綜合技術。利用粉末冶金技術可以利用陶瓷工藝技術裝備象生產(chǎn)陶瓷鍋一樣去生產(chǎn)鐵鍋、合金鐵鍋以及金屬陶瓷鐵鍋，這在工藝技術和制品上將是新的跨越。

專利CN90103060.0公開了一種在炊具上噴涂鐵銅鋅涂層的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：首先將炊具表面進行噴砂處理，在經(jīng)過噴砂處理的炊具表面，用氧－乙炔氣噴槍噴涂鎳鋁復合噴涂絲作底層；然后用電弧噴槍在鎳鋁復合噴涂絲底層上噴涂高銅高鋅鐵基涂層。

專利CN90105588.3公開了一種澆鑄過程中產(chǎn)生表面鍍層、滲層或嵌層的方法，其特征是在鑄模腔內(nèi)預先制成一內(nèi)襯層，在澆鑄后，此內(nèi)襯層與鑄液溶結(jié)為一體，成為鑄件外層；該內(nèi)襯層可以是粉末冶金粉的涂層，也可以是壓制、燒結(jié)成形的粉末冶金(如TiC、Ti3N4、WC、Al2O3鋼結(jié)硬質(zhì)合金等)內(nèi)襯層，也可以是其它材料(如鈦、鎳、鋼、復合陶瓷等)制成的內(nèi)襯層；總之，按工件的要求，對應于需要鍍層的部位，選用合適的材料，制成所需的形狀、尺寸、厚度的內(nèi)襯層；精密鑄造制作內(nèi)襯層的方法是將內(nèi)襯層做在蠟模上，然后涂上石英砂等模殼材料，蠟模煮融除掉后，內(nèi)襯層就留在鑄模腔內(nèi)了；為了防止鍍層在高溫下氧化、脫碳，需要在鑄模外層采用隔絕空氣的辦法，如用一個密封性好的盒子，將鑄模套住并盡量將兩者之間的空間填滿，只留澆鑄口在盒子外；為了防止內(nèi)襯層澆鑄時開裂，要將鑄模預熱。

6 多孔陶瓷用于鑄造業(yè)

鑄造金屬熱液中不僅有雜質(zhì)，而且有氣泡，這些雜質(zhì)和氣泡會影響鑄鐵鍋產(chǎn)品的質(zhì)量和美觀。金屬中雜質(zhì)的種類、形狀、大小及分布對材料的強度、硬度、斷裂韌性等有著很大的影響，由于金屬熔體的熔融溫度非常高，其它過濾介質(zhì)無法滿足要求，而多孔陶瓷材料不僅具有非常高的熔體透過能力和夾雜質(zhì)去除能力，還具有非常高的抗高溫能力。如采用堇青石－莫來石系列的多孔（泡沫）陶瓷材料，可以滿足熔融鋁合金、金屬銅液的過濾，而采用氧化鋁、碳化硅質(zhì)高溫泡沫陶瓷材料則可以滿足更高溫度下（1400～1600℃）鐵水和鋼水過濾的需要。目前國際上工業(yè)較發(fā)達國家的鑄造行業(yè)，已普遍采用金屬熔體過濾工藝。比如在生產(chǎn)生鐵鑄件時，采用泡沫陶瓷過濾器，可使合格鑄件的產(chǎn)量提高到80%。在連續(xù)鑄鋼中，采用泡沫陶瓷過濾時，不銹鋼中非金屬夾雜物的含量可大約減少20%[7]。鐵鍋鑄造用常用灰口鐵和球墨鑄鐵，其使用溫度可高達1600℃，其鑄造熔融鐵液用泡沫陶瓷常選用碳化硅、氧化鋯增韌氧化鋁剛玉和氧化鋯增韌莫來石材質(zhì)，孔眼密度常選用10PPI和20PPI。

多孔陶瓷不僅用于金屬熱液凈化，而且可以應用鑄造產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的方方面面，譬如隔音減噪、消聲吸聲、污水處理、固體顆粒收集、高溫煙氣脫硫、脫硝、收塵，VOCS富集及催化燃燒等等。

7 鐵基金屬陶瓷鍋

傳統(tǒng)生鐵鍋基本上以灰口鑄鐵為原料，以高碳、高硅白口鑄鐵為原料的鑄鐵鍋比較少見，主要原因是白口鑄鐵滲碳體較高，脆性大，易開裂，但也有好處就是硬度高、耐磨，相比白口鐵，灰口鐵鍋機械性有所提高、能承受一定的沖擊力、導熱性能也較好，但是機械性能仍不高、耐熱性和耐腐性也不好。為了改善性能，也有在熔煉時添加少量稀土合金，但稀土合金的加入有增加白口傾向，使生產(chǎn)過程中出現(xiàn)白口和裂紋，同時還帶來放射性污染[8]。

金屬陶瓷兼具金屬和陶瓷的熱穩(wěn)定性、延展性、耐火性、耐腐蝕性、耐磨損性、高硬度、高強度、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)良品性，是鐵鍋制造的上上材料。鐵基金屬陶瓷是以金屬鐵為連續(xù)金屬玻璃相，摻入金屬或非金屬穩(wěn)定連續(xù)晶相的復合材料，不連續(xù)晶相包括非金屬單質(zhì)（碳、石墨、金剛石、硅、硒、碲等）、金屬氧化物（氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化硅、氧化釹、氧化鉻、氧化鉬、氧化釔、氧化鑭、氧化鐠等）、金屬氮化物（氮化硅、氮化鋁、氮化鈦、氮化鉻等）、金屬碳化物（碳化鋁、碳化硅、碳化鐵、碳化鈦、碳化鉻等）、金屬硼化物（硼化鋁、硼化鉻、硼化釹等）、金屬磷化物（磷化鐵、磷化鋁、磷化鉻等）、鐵合金及合金（硅鐵、錳鐵、硅錳、鉻鐵、鎢鐵、釩鐵、鎳鐵、鉬鐵、鈦鐵、稀土鎂硅、稀土硅鐵、硅鈣合金、硅鋇合金、硅鋁合金、鉭鈮等）[9]。

鑄鐵鍋常用摻碳、摻氮或碳氮互摻工藝，目的使得碳氮與鋼鐵中的硅、鋁、鈦、鉻等金屬單質(zhì)變成金屬氮化物或金屬碳化物，也就是將金屬陶瓷化，表面形成鐵基金屬陶瓷，起到防腐、耐磨等作用。為了獲得摻氮增強效果，需要添加加Cr、Mo、Al等合金元素，其中Al是重要的合金元素，滲氮后形成AlN彌散強化相，除提高滲層硬度外，還有助于增加滲層深度。含Al鑄鐵更適宜進行氣體滲氮處理。滲氮用鑄鐵的含碳量不宜過高，適當降低含碳量能促進滲氮層硬度的提高。Si是鑄鐵的最基本的元素。關于Si對鑄鐵滲氮的影響問題,據(jù)文獻介紹鑄鐵滲氮后表面為含Si3N4陶瓷相的化含物層，擴散層中也有Si3N4質(zhì)點析出，產(chǎn)生彌散強化效果。但是氮化物層厚度隨Si含量的增加而減薄，與滲氮層總深度有關的氮原子擴散常數(shù)也隨著Si含量的提高而下降。可見應嚴格控制滲氮鑄鐵Si的含量[10]。

專利：201610221417.X公開了一種鑄鐵鍋的鑄造工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟S1，熔煉鐵水：將破碎成小塊的鑄造生鐵，與金屬單質(zhì)釤和金屬單質(zhì)釹按照質(zhì)量比為100：0.02～0.08：0.05～0.10的添加比例，投入到熔煉爐中，經(jīng)持續(xù)加熱升溫至1450～1500℃,經(jīng)高溫熔煉成鐵水，同時采用機械攪拌裝置攪拌鐵水，使鐵水充分熔化均勻；步驟S2，澆注：將熔煉爐上空通入循環(huán)空氣，使其中熔化均勻的鐵水溫度緩慢冷卻至1250～1350℃時。再以20～50L/s的速率澆注到砂模中；步驟S3，形核陶瓷晶種劑的配制：定量稱量原料，包括三氧化二鐵、金紅石、片狀石墨、單質(zhì)硅細粉，機械混合后過80目～100目篩，配制成形核晶種劑，備用；步驟S4，投種：立即向砂模中的鐵水中投入步驟S3配制的形核晶種劑，并使用攪拌裝置使形核晶種劑在鐵水中攪拌分散均勻，直至鐵水中開始出現(xiàn)細小微結(jié)晶；步驟S5，成型：對步驟S4得到的含有細小微結(jié)晶的鐵水進行循環(huán)冷卻水降溫，至凝固成型，脫模，得到鑄鐵鍋粗品；步驟S6，回火：將步驟S5得到的鑄鐵鍋粗品放入回火爐中，分階段升溫至550～600℃，保溫2.5～3h，對鑄鐵鍋粗品進行回火處理，然后再分階段降溫至室溫，取出，得到鑄鐵鍋。

蘇泊爾專利202111549979.4提供了一種不粘鍋具及其制造方法。該不粘鍋具包括：基體，包括承載物品的內(nèi)表面以及背對內(nèi)表面的外表面；以及打底層，設置在基體的內(nèi)表面上，并且包括金屬陶瓷顆粒。其中，在打底層，彼此相鄰的金屬陶瓷顆粒之間的峰間距為20μm至200μm，并且金屬陶瓷顆粒的峰高度為10μm至100μm。因此，包括包含該金屬陶瓷顆粒的打底層的不粘鍋具的初始不粘性得以改善，并且實現(xiàn)了材質(zhì)穩(wěn)定、硬度高、耐高溫、不粘壽命長等效果。

專利201210374979.X公開了一種金屬陶瓷耐磨涂層不粘鍋，包括鍋體以及位于鍋內(nèi)表面的石墨層和金屬陶瓷涂層，石墨層的厚度為5～8μm，所述金屬陶瓷層厚度為10～30μm，所述金屬陶瓷層包括碳化鈦金屬陶瓷涂層。本發(fā)明的耐磨不粘鍋的鍋底內(nèi)表面設有凹凸不平的凸起結(jié)構(gòu)，使鍋底與食物的接觸面積減小；另外，鈦基金屬陶瓷高溫下性質(zhì)穩(wěn)定且對食物無污染，熔射顆粒和基材結(jié)合緊密，附著力高，耐磨性好，從而達到高溫烹制過程中食物不易粘鍋的目的，可取代現(xiàn)有的鐵氟龍不粘涂料。本發(fā)明制備的金陶瓷耐磨涂層不粘鍋是一種設計巧妙，性能優(yōu)良，無毒環(huán)保的不粘鍋，更加符合當前國際環(huán)境組織和國家所提出的“安全、健康、節(jié)能、綠色、環(huán)?！钡囊蟆１景l(fā)明工藝方法簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

河北三廈專利202110687622.6提供一種在炊具上形成裝飾防護層的方法以及包含該方法形成的裝飾防護層的炊具。該方法包括：在炊具內(nèi)表面或全部表面上形成金屬陶瓷膜層或金屬層，金屬陶瓷膜層是包括鈦元素的金屬陶瓷膜層，得到覆蓋有金屬陶瓷膜層或金屬層的炊具；將植物油覆蓋在金屬陶瓷膜層或金屬層的至少部分表面，以形成油膜層，或?qū)⒂袡C硅聚酯改性樹脂覆蓋在金屬陶瓷膜層或金屬層的至少部分表面，以形成樹脂層；將覆蓋油膜層或樹脂層和金屬陶瓷膜層或金屬層的炊具在200～400℃環(huán)境下燒結(jié)，冷卻后形成裝飾防護層。該方法形成的裝飾防護層不僅具有防護效果同時具有裝飾效果，還可提供多樣化的顏色種類供客戶選擇。

8 涂層不粘鍋

除了無涂層鐵鍋，市場還有不少有涂層鐵鍋，根據(jù)涂層材料的不同，可以分為特氟龍涂和層、琺瑯涂層、搪瓷涂層、陶瓷涂層、金屬涂層和金屬陶瓷涂層等產(chǎn)品。唐玉君介紹了搪瓷不粘鍋的生產(chǎn)工藝采用PES四氟乙烯防粘涂料，以經(jīng)過噴涂此種材料加工制成的日用搪瓷不粘鍋的生產(chǎn)為例，說明了一般性的防粘制品的生產(chǎn)加工工藝。該工藝干燥溫度80～220℃，干燥周期20～30min，烤瓷溫度360～400℃，周期60min，其中高溫10min。質(zhì)量主要指標：附著力，抗沖擊強度、硬度、光澤度、耐酸、耐鹽、耐堿、不沾性均附合相關標準[11]。

謝躍武在研究鑄鐵鍋物理性質(zhì)的基礎上，研制出搪瓷彩釉及其應用方法，為了滿足釉對鑄鐵鍋的浸潤性，鐵鍋的較大膨脹系數(shù)和燒成時排出氣體，設計了底釉、基礎釉和鈦白釉，而且膨脹系數(shù)逐層降低，始熔溫度逐層增高，目的是便于排氣和形成壓應力。質(zhì)量主要指標：附著力、耐酸性、光澤度和鉛鎘溶處理均附合相關標準[12]。專利202110578036.8公開了一種具有高光搪玻璃瓷層的琺瑯鍋生產(chǎn)工藝。包括以下步驟：S1、施底釉：選用玄武巖材料與瓷釉形成復合耐燒釉料，通過所述復合耐燒釉料對基材施底釉處理，對基材進行890～905℃高溫燒結(jié)，燒結(jié)時間為90～150s,成厚度為90～150μm的底釉涂層；S2、施面釉：對基材施面釉處理，加入玻璃粉，經(jīng)870-890℃高溫燒結(jié)，燒結(jié)時間為100～120s，成厚度為100～189μm的面釉涂層。本發(fā)明工藝制成的瓷層在抗耐熱變、耐燒方面具有較大提升，并能提升與基材之間的結(jié)合牢固度，更適應使用時的熱沖擊環(huán)境，并保持良好的品質(zhì)；加入玻璃粉后使瓷層致密，增強光澤，達到有別于常規(guī)瓷面的品質(zhì)，產(chǎn)生自潔作用。

專利201410446416.6公開了一種金屬陶瓷耐磨涂層不粘鍋的制備方法，所述的金屬陶瓷耐磨涂層不粘鍋包括鍋體以及位于鍋底內(nèi)表面的石墨層和金屬陶瓷涂層，石墨層的厚度為58μm，所述金屬陶瓷層厚度為10～30μm，所述金屬陶瓷層包括碳化鈦金屬陶瓷涂層，所述金屬陶瓷涂層還包括硼化鈦，所述硼化鈦的重量為金屬陶瓷涂層的4%～30%,其特征在于，包括如下步驟：1)鍋體成型：選擇金屬板制成鍋胚；2)基體表面處理：將上述鍋胚放入拋砂機或噴砂機內(nèi),用碳化硅陶瓷、不銹鋼珠為噴丸或噴砂，進行拋砂或噴砂粗化處理，使鍋底基體的內(nèi)表面形成凹凸不平的凸起結(jié)構(gòu)，然后進行除油處理，并進行清洗；3)將石墨粉配置成漿料，涂覆在鍋底內(nèi)表面；4)配置水合二氧化鈦和石墨粉均勻混合的混合粉體漿料，同時配置正硅酸乙酯水解溶液，然后將上述混合粉體漿料和水解溶液混合，并將其涂覆在鍋底基體的內(nèi)表面上；5)在惰性氣氛中，以激光作為熱源在基體表面輻照形成熔池，使混合漿料發(fā)生碳熱反應，在鍋底基體的內(nèi)表面上生成碳化鈦金屬陶瓷層，其中，步驟4)中所述混合粉體漿料如下配置：取溶劑，先配置石墨的均勻分散的懸浮液，再將鈦酸丁脂、鈦酸異丙脂或者異丙醇鈦滴加入石墨懸浮液中，并攪拌均勻,球磨后得到水合二氧化鈦和石墨粉均勻混合的混合粉體；其中，所述步驟4)混合粉體漿料中水合二氧化鈦與石墨粉的摩爾量比為1：2～8；其中，步驟4)還包括，向制備的混合粉體漿料中添加三氧化二硼粉末，此時，水合二氧化鈦、石墨粉與三氧化二硼的摩爾量比為1：2～8：0.2～1；所述配置過程為：取溶劑，先配置石墨和三氧化二硼的均勻分散的懸浮，再將鈦酸丁脂、鈦酸異丙脂或者異丙醇鈦滴加入懸浮液中，并攪拌均勻，球磨后得到水合二氧化鈦、三氧化二硼和石墨粉均勻混合的混合粉體。

專利CN202011062477.4公開了一種激光熔覆抗菌抗病毒保健鍋,包括鍋體,其特征在于,所述鍋體的內(nèi)表面由內(nèi)至外依次包括第一熔覆層、第二熔覆層、生物陶瓷層以及納米陶瓷層；按質(zhì)量百分數(shù)計，所述第一熔覆層的組成包括50%～90%不銹鋼粉和5%～10%Othello顆粒；所述第二熔覆層的組成包括5%～20%尖晶石、10%～50%氧化鋁、20%～50%氧化硅、20%～40%氧化鈦、10%～20%不銹鋼粉、10%～30%Othello顆粒；所述生物陶瓷層的組成包括70%～99%生物惰性陶瓷和1%～30%生物活性陶瓷；所述Othello顆粒由質(zhì)量分數(shù)20%～40%的鋁包鎳粉、20%～40%的不銹鋼粉、10%～30%的銀包銅粉、10%～30%的氧化鈦粉組成,粒徑為20～70μm；其中,鋁包鎳粉由質(zhì)量百分數(shù)鎳80%～95%，鋁5%～-20%組成；不銹鋼粉為304不銹鋼或201不銹鋼；銀包銅粉由質(zhì)量百分數(shù)銅70%～95%，銀5%-30%組成。

申請(專利)號：201010172776.3公開了一種陶瓷不粘鍋，包括外層鍋體、含有密集毛細孔的內(nèi)層鍋，在內(nèi)層鍋體和外層鍋體之間設有中間過渡層；所述內(nèi)層鍋體的成分為陶質(zhì)泥料；所述外層鍋體的成分為金屬陶瓷泥料，所述中間過渡層的成分為所述陶質(zhì)泥料和金屬陶瓷泥料的混合物。本發(fā)明的優(yōu)點是具有陶質(zhì)泥料的特性，具有良好的化學穩(wěn)定性和冷熱急變性能；鍋表面與食物的接觸方式由常用的面接觸變?yōu)槎帱c接觸；同時內(nèi)層鍋體的毛細孔在烹飪食物時吸附和釋放食用油，保持烹飪食物與鍋體之間有一層油膜，使烹飪食物處于半懸浮狀態(tài)，而且能長久保持不粘功能；用金屬陶瓷泥料制成的外層鍋體，其導熱性能良好，能有效地防止陶瓷鍋體局部過熱而產(chǎn)生炸裂現(xiàn)象。

專利202110318691.X，公開了一種不粘鍋涂層、制備方法及應用。一種不粘鍋涂層,由包含以下重量份的原料制成：有機硅樹脂100～200份；碳化硅120～200份；碳酸鈣50～80；云母粉30～50份；分散劑1～5份；水30～50份；10～15份抗菌粒子；其制備方法為：包括以下步驟：(1)按配比先將有機硅樹脂和水混合，以500～700r/min攪拌8～10min，隨后加入碳化硅、碳酸鈣、云母粉、分散劑、抗菌粒子、氧化鈣，加料完成后，以900～1000r/min的速度攪拌3～5min，研磨1-1.5h，分散過濾后得到涂料。(2)將所述涂料熱噴涂于金屬鍋基體的表面，得到不粘鍋涂層。本申請的不粘鍋涂層可用于不粘鍋，其具有抗菌性能好的優(yōu)點。

專利201910819134.9公開了一種琺瑯鍋搪瓷層和電鍍層處理工藝，其特征在于，包括鍋體和翻邊，所述鍋體內(nèi)外表面包裹有搪瓷層，所述翻邊上表面和下表面覆蓋有電鍍層，翻邊靠近鍋體內(nèi)表面處設有第一環(huán)形凸起，所述翻邊靠近鍋體外表面處設有第二環(huán)形凸起，所述電鍍層和所述搪瓷層分布設置在第一環(huán)形凸起兩側(cè)，所述電鍍層和所述搪瓷層分布設置在第二環(huán)形凸起兩側(cè),所述琺瑯鍋還分別在第一環(huán)形凸起和第二環(huán)形凸起靠近鍋體方向設置第一環(huán)形凹槽和第二環(huán)形凹槽,其制作步驟如下：a.對鍋體進行拋光、除油和防銹工藝；b.對鍋體的內(nèi)、外表面進行施底釉處理,出爐冷卻,底釉量為300g/m2,經(jīng)過150℃的烘干后,對鍋體進行850-890℃的高溫燒結(jié),成厚度為250um的底釉涂層；c.鍋體的外表面進行施外面釉處理,經(jīng)過150℃的烘干后,對鍋體進行3-5min的850-890℃的高溫燒結(jié),成厚度為250um的外面釉涂層；d.對翻邊邊緣進行擦洗、打磨拋光,以第一環(huán)形凸起和第二環(huán)形凸起為界限，對翻邊進行電鍍處理。

陶瓷不粘鍋產(chǎn)品的創(chuàng)新要充分吸取國內(nèi)外傳統(tǒng)工藝、技術、藝術和文化，譬如德國雙立人、法國Staub、法國酷彩、意大利Ravelli、意大利sironi、意大利flonal、日本富士、韓國kims cook等世界知名公司的工藝、技術、藝術、設計特點，也要跨行業(yè)吸收傳統(tǒng)陶瓷、鐵藝、琺瑯的光澤、色彩、圖案、紋理、肌理、造型、文化內(nèi)涵，重塑陶瓷不粘鍋的實用性、藝術性，滿足藝術性、個性化市場需求。此外，也要滿足功能需求，彩釉不僅要求力學、熱學性能良好，而且必須滿足健康環(huán)保需求和視覺方面光學需求，譬如抗菌釉層、負離子自潔釉層、遠紅外釉層、富硒釉層、夜光釉層、熱敏釉層。陶瓷不粘鍋與無涂層鐵鍋還要滿足廚具家電化、智能化需要，主動在電學、磁學、熱學、力學、材料學等方面創(chuàng)新，滿足家電化、智能化、功能化、個性化、藝術化市場需求，逐步發(fā)揮其引領發(fā)展作用。

9 結(jié)論

陶瓷對鐵鍋產(chǎn)業(yè)的影響主要在以下幾個方面

1）一部鑄造史，都離不開對陶片的佐證；一座遺址，大都是從陶片斷代開始。商周泥型（陶范）成就了銅冶的鼎盛，西漢開啟了冶鐵和鐵鍋鑄造；

2）泥型（陶范）重力鑄造作為最傳統(tǒng)的鑄鍋技藝，仍深深影響著陶瓷與鐵鍋鑄造的文化和技術傳承，無論是佛山紅模鑄造技藝還是紫金鐵鍋制造工藝都深受其影響；

3）多孔陶瓷及制品可以用于金屬熔液凈化，金屬粉末收集，高溫煙氣脫硫、脫硝、收塵，VOCS富集及催化燃燒，噪聲污染治理、水污染以及土壤污染防治，是鑄造產(chǎn)業(yè)綠色化發(fā)展的保護神。

4）陶瓷型鑄造、粉末冶金制造、金屬陶瓷、陶瓷金屬化粘結(jié)材料以及琺瑯（陶瓷）不粘鍋等新技術、新材料、新工藝、新產(chǎn)品是現(xiàn)代陶瓷技術和材料對鑄造產(chǎn)業(yè)、鐵鍋制造業(yè)滲透和促進，相信在智能制造和現(xiàn)代邊緣技術互相促進下，會讓鐵鍋制造業(yè)快速實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。