專利名稱：以玻璃陶瓷板、絕緣層和加熱元件組成的陶瓷蒸煮系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種陶瓷蒸煮系統，在其下面有一個絕緣層并具有用以直接加熱玻璃陶瓷板的加熱元件。
這種具有直接加熱玻璃陶瓷板的陶瓷蒸煮系統的特征是具有高的蒸煮功率且相對于使用輻射加熱物體的加熱來說就效率和設計的可能性方面具有優勢。
陶瓷蒸煮系統由一塊平的玻璃陶瓷板構成，在其上面放置要加熱的蒸煮容器。該玻璃陶瓷板包含有氧化的和非氧化的陶瓷，如在專利文件WO00/15005，FR 2 744 116，EP 0 861 014 A1和US 6,037,572中所公開的。
用于電絕緣的是在玻璃陶瓷板和加熱元件之間涂敷一層電絕緣層。作為用于這種電絕緣層的物質適于選用具有高電絕緣值的物質，首先是具有如金剛砂，莫來石，方鎂石，尖晶石和堇青石以及ZrO2的Al2O3-SiO2-MgO物系。
在電絕緣層上是加熱元件。作為加熱元件可以是通過濺射法或CVD-法預定的完全平面的薄層，其中優先使用SnO2，如專利WO 00/18189所公示。
另外也可用絲網印刷涂敷用由銀-鈀合金構成的厚層-印刷線路，如專利EP 0 861 014 A1和EP 0 069 218 A1所公開的。
在這種陶瓷蒸煮系統中制備在玻璃陶瓷板下面涂敷絕緣層，是困難的，因為不僅要在玻璃陶瓷板很牢固地粘接，而且在具有良好的導熱性能同時必須有高的電絕緣作用。這通常不能得到完全滿意的折衷方案。
我們知道作為厚層涂敷的絕緣層只有一種由Al2O3，ZrO2，MgO構成的陶瓷蒸煮系統，它有高的絕緣作用。主要由于涂層比玻璃陶瓷板具有更大的膨脹系數，因此在加熱時在絕緣層產生很大的應力，該應力可能導致在玻璃陶瓷板上的粘接部分脫落。
為提高絕緣層與玻璃陶瓷板的粘接性能和使用低的膨脹系數的指出材料如莫來石，SiO2或堇青石，由于絕緣的要求就須用厚的涂敷層，這又帶來高的熱傳遞損失和引起對強度的損害。
本發明的任務是得到一種開始提及的陶瓷蒸煮系統，其中能使用一種以厚層構成的絕緣結構，而又不必擔心在玻璃陶瓷板下面出現的部分松脫和高的熱傳遞的損失。
這個任何可按本發明而得以解決，即為了更好地粘接，在玻璃陶瓷和在玻璃陶瓷板下面的絕緣層之間加一層有結構單元的精細結構，它具有的長度在10至250μm之間和高度在1至100μm之間且至少部分底切與絕緣層形成嚙合。
由于在玻璃陶瓷板下面的精細結構和結構單元的構造盡管增大了玻璃陶瓷板與絕緣層之間的粘接面積，由通過結構單元所得到的嚙合作用就基本改善了在加熱和產生機械應力時的粘接，確實可以避免因絕緣層的部分松脫而出現的空中橋梁。
經進一步研究可將精細結構疊加成一種網柵狀粒結結構，它從根本上改善了玻璃陶瓷板的尺寸穩定性。
因此粘結性的改進可以達到精細結構的結構單元與玻璃陶瓷板形成一個整體，而且精細結構通過分開的，在玻璃陶瓷板上涂敷的結構單元而形成。因而在后一種情況下可以規定，結構單元由陶瓷粉，如Al2O3，SiO2，MgO，尖晶石構成，優選地和金屬氧化物的添加物，如TiO2和MgO一起，并加入堿金屬如Na，結構單元呈球狀的，有棱角的和不規則的形狀。
使結構單元達到其長度優選在40至100μm之間，其高度在20至60μm之間的方案結果良好。
通過剖面圖表明的實施例更詳細地說明本發明。其中
圖1是蒸煮系統，其中在玻璃陶瓷板的下面是呈一整體的精細結構。
圖2是蒸煮系統，其中，在玻璃陶瓷板下面的精細結構通過涂敷一結構單元而構成。
圖3是蒸煮系統，其中在玻璃陶瓷板下面的精細結構迭加成粒結結構。
圖1表示一種陶瓷加熱系統的部分截面圖，其在尺寸方面與實際情況是不相適應的，這僅是為了說明本發明。
玻璃陶瓷板10如以前所述在平面上面放置蒸煮容器。但下表面11配有精細結構12，它由結構單元13構成的，該結構單元通過表面平面的凸起和/或凹下而構成。結構單元13表明其平行于玻璃陶瓷板10的表面的長度L并垂直于高度H。這里的長度L適用于所有方向，高度H適用于凸起和凹下。結構單元13有各種不同形狀且至少形成部分底切，用精細結構12涂敷的絕緣層20因而與玻璃陶瓷板10能嚙合。涂刷絕緣層20下面的玻璃陶瓷板10帶有經涂敷的厚層印刷線路30構成的加熱元件。
按圖2的實施例所示，精細結構12也通過分開的結構單元13構成，它是涂敷在玻璃陶瓷板10的一平的下表面11上。這里使用的結構單元13是不規則的形狀，在絕緣層20與精細結構12之間部分嚙合并因而可與玻璃陶瓷板接合。
通過圖3的實施例所示，精細結構12也是一種配置在玻璃陶瓷10下面11的可迭加成網柵狀的粒結結構15。其中在所示的實施例中使用分開的結構單元13。粒結結構15是與玻璃陶瓷板形成一體的。
已證實作為適合的選用長度L為10至250μm和高度H為10至100μm之間，優選是用其長度L在40至100μm和高度H在20至60μm的規格。
結構單元13的形狀可以是任意的，即可以是橢圓的，有棱角的和無規則的。
作為涂敷在玻璃陶瓷板10下表面11上的分開的結構單元13，優選如Al2O3，SiO2，MgO和尖晶石這樣的陶瓷粉末以及加入如TiO2這樣的金屬氧化物的添加物并摻入金屬堿如Na。
權利要求
1.具有玻璃陶瓷板的陶瓷蒸煮系統，其下面有加熱元件的絕緣層用以直接加熱玻璃陶瓷板，其特征為，為了改善玻璃陶瓷板(10)和絕緣層(20)之間的粘接性，在玻璃陶瓷板(10)的下表面(11)具有帶結構單元(13)的精細結構(12)，其長度(L)在10至250μm之間且高度(H)在1至100μm之間并至少部分底切與絕緣層(20)構成嚙合。
2.按權利要求1的蒸煮系統，其特征為，精細結構(12)是一種迭加成網柵狀粒結結構(15)。
3.按權利要求1或2的蒸煮系統，其特征為，精細結構(12)的結構單元(13)與玻璃陶瓷板(10)構成一整體。
4.按權利要求1或2的蒸煮系統，其特征為，精細結構(12)通過分開的，在玻璃陶瓷板(10)上涂敷的結構單元(13)而形成。
5.按權利要求4的蒸煮系統，其特征為，結構單元(13)由陶瓷粉末，如Al2O3，SiO2，MgO，尖晶石構成。
6.按權利要求5的蒸煮系統，其特征為，陶瓷粉末具有金屬氧化物添加劑如TiO2并摻入堿金屬如Na。
7.按權利要求1至6的蒸煮系統，其特征為，結構單元(13)是橢圓狀，棱角狀或無規則形狀。
8.按權利要求1至7的蒸煮系統，其特征為，結構單元(13)選用的長度(L)優選為40至100μm之間且其高度(H)優選20至60μm。
全文摘要
本發明涉及具有玻璃陶瓷板的陶瓷蒸煮系統，在其下面有絕緣層和用于直接加熱玻璃陶瓷板的加熱元件。在玻璃陶瓷板和絕緣層之間的粘接可以改善，從而使玻璃陶瓷板在其下面包含有結構單元的細微結構，用于改進玻璃陶瓷板和絕緣層的粘接。所述結構元件具有10～250μm間的長度和1～100μm間的高度，并至少部分形成底切以與絕緣層嚙合。
文檔編號H05B3/74GK1493172SQ02805347
公開日2004年4月28日 申請日期2002年2月27日 優先權日2001年3月6日
發明者卡斯滕·沃姆布特, 霍爾格·科布里克, 科布里克, 卡斯滕 沃姆布特 申請人:艙壁玻璃公司