Посуда для стеклокерамики какая подходит: Посуда для стеклокерамической плиты, разновидности и основные требования

Содержание

Посуда для стеклокерамической плиты, разновидности и основные требования

Автор Plus На чтение 7 мин. Просмотров 17.5k.

Некоторые виды плит требуют использования особой кухонной утвари. К примеру, посуда для стеклокерамической плиты нужна особенная. Некоторые материалы могут стать причиной поломки плиты.

Типы и особенности варочной панели

Посуда для стеклокерамики отличается от обычной, поскольку у этой электрической плиты есть определенные особенности. Стеклокерамическая плита бывает двух видов:

  • с обычными тэнами;
  • с индукционной катушкой.

Особенностями данной варочной панели является метод передачи тепла нагревательного прибора к кухонной утвари. Чем лучше соприкасание поверхностей, тем лучше передается тепло. При помощи нагревательной поверхности тепло передается от панели к поверхности сковороды. Для плит из такого материала нужна специальная посуда. Это означает, что сковорода вок, казаны, утварь с круглым дном и тому подобные элементы не рекомендуется применять на стеклокерамике.

Выбирая, какой посудой пользоваться, стоит обращать внимание на теплопередачу. Из этого следует, что стоя перед выбором, какую посуду использовать, следует отталкиваться от типа варочной панели. Используйте для варочной панели из стеклокерамики ту кухонную утварь, которая максимально соприкасается дном с панелью. Если между панелью и дном кухонной утвари есть воздушная прослойка, как у казана или другой кухонной утвари с округлым дном, нагревание пищи происходит очень долго.

Если нагревательный элемент индукционный, важным являются магнитные свойства выбранных емкостей. Некоторые виды нагревательных элементов оснащены датчиками и при использовании неподходящей посуды нагрев даже не будет включаться. Дно посуды обязано обладать магнитными свойствами. Только в таком случае индукционный нагревательный элемент будет работать правильно и принесет максимальную пользу. Нагревательный элементы с тэнами не имеют таких особенностей.

Плита с обычными тэнамиС обычными тэнамиМодель с индукционной катушкойС индукционной катушкой

Какая посуда не подходит

Нельзя применять для стеклокерамической плиты посуду, которая ранее использовалась на газовой конфорке. Неровности днища таких кастрюль и сковородок могут повредить покрытие. Возможно появление пятен на варочной панели, которые не получится вывести. Кроме старой посуды запрещено применять также следующие виды:

  1. Кастрюли с шероховатым или поврежденным дном.
  2. Сковородки со сваренными швами или подлатанными повреждениями.
  3. Нельзя применять алюминиевую посуду, изготовленную из меди, латуни или керамики. Эти материалы оставляют пятна на поверхности варочной панели, которые невозможно вывести.
  4. Не рекомендуется применять стеклянные емкости из жаропрочного стекла. Поверхность нагревательного элемента будет слишком долго передавать тепло. Таким образом вырастает энергопотребляемость.

Важным является выбор размера кухонной утвари для стеклокерамической варочной панели, ее совпадение с диаметром нагревательной части панели. Применять емкости, диаметр которых меньше, чем варочная панель, не рекомендуется. Такие сковороды и кастрюли не подходят, поскольку есть вероятность того, что стеклокерамическая варочная панель перегреется. Можно пользоваться эмалированной посудой, но лишь при условии гладкого дна.

Ровное двойное дноДно посуды должно быть идеально ровным

Выбор посуды

Зависимые индукционные варочные панели

Небольшая плита

Посуда

Какие материалы безопасны

Несмотря на существование большого количества ограничений на использование емкостей для такой панели, есть большое количество ответов на вопрос, какая посуда подходит для стеклокерамики. Стеклокерамическая посуда изготавливается из разных материалов, имеет разный объем и форму. Посуда для стеклокерамики приобретается вместе с нагревательным элементом. Зная, какую посуду можно использовать на стеклокерамической панели, получается сберечь варочную панель.

Эмалированная посуда

Эмалированную посуду разрешено применять на данном нагревательном элементе. Эмалированная имеет ряд особенностей:

  1. Посуда для стеклокерамики часто выглядит не презентабельно. Эмалированные изделия имеют большое количество рисунков, форм и расцветок.
  2. Если вы используете эмалированную кухонную утварь, тщательно проверяйте дно до установления емкости на плиту.
  3. Нежелательно, чтобы эта же кастрюля использовалась и на газовом нагревательном элементе. В противном случае следует проверять ровность днища и отсутствие загрязнений перед каждым использованием.

Хотя применять эмалированную емкость разрешено, ставить кастрюлю на стеклокерамическую панель, если она пустая, запрещено. Необходимо следить за наличием жидкости или готовящегося продукта внутри емкости. В противном случае из-за нагрева серьезно повреждается поверхность нагревательного элемента. Она становится непригодной к дальнейшему использованию, к тому же ее свойства частично теряются.

Кастрюля эмалированная

Советы по выбору

Эмалированная посуда

Нержавеющая сталь

Знание того, какая посуда подходит для стеклокерамической плиты, позволяет применять емкости из нержавеющей стали, которые являются очень износостойкими. Если в составе стали есть никель или хром, он добавляет ещё большей крепости посуде и позволяет ей служить дольше. У данной кухонной утвари есть большое количество форм. Хотя она не отличается многообразием узором или цветов, мыть емкости из нержавеющей стали очень просто. Одним из главных плюсов данного вида является хорошая теплопроводность. Для данной панели это один из главных плюсов.

Выбираем тонкую нержавеющую сталь с утолщенным дном. Она нужна для дополнительного укрепления стенок во избежание их изгибов.

Адаптер для индукционной плиты

Нержавейка

Посуда на плите

Алюминий с тефлоновым/ керамическим покрытием дна

Ставить алюминий на стеклокерамику разрешено, однако не во всех случаях. Алюминиевая посуда на стеклокерамической плите легко поддается деформации, которая происходит из-за чрезмерного нагрева. Готовить в алюминиевой посуде рекомендуется, если стенки дополнительно укреплены тефлоновым или керамическим покрытием. Дно может быть и стальным.

Важно помнить, что такая кухонная утварь является более уязвимой и пользоваться ею сложнее. К тому же она требует бережного ухода. Хранить ее следует сухой, а после каждого использования мыть без моющих средств. Такие мероприятия помогут дольше сохранить выбранную посуду для стеклокерамических плит.

Посуда

Покрытие посуды

Набор посуды

Жаропрочное стекло

Нельзя сказать однозначное «нет» на использование посуды из жаропрочного стекла. Однако такие емкости имеют ряд минусов, которые при использовании значительно снижают положительные качества емкостей и поверхности:

  1. Высокие показатели жаропрочности, а, следовательно, низкие показатели теплопроводности. Индукционные нагревательный элементы слишком долго будут проводить тепло. Это означает чрезмерную потерю электроэнергии.
  2. Емкости из жаропрочного стекла редко изготавливают соответствующего диаметра для конфорок данных нагревательных элементов.

Хотя нет запрета на использование стекла на данных нагревательных элементах, оно не является рекомендуемым. Целесообразнее подобрать емкости из других материалов.

Как правильно выбрать кастрюлю

Насколько опасна посуда, в которой мы готовим

Разновидности посуды

Чугун

Чугун является разрешенным материалом для использования на нагревательных элементах такого типа, поэтому чугунная сковорода для стеклокерамической плиты используется. Однако большой вес данного изделия мешает теплопроводности. Из-за этого повышаются расходы на электроэнергию. Также при неаккуратном использовании или малейшем движении можно не только поцарапать поверхность варочной панели, но и даже разбить ее.

Чугунные ёмкости часто являются литыми, и далеко не всегда идеально ровными. Из-за этого порой не получается достигнуть максимального эффекта прогревания посуды.

Посуда из чугуна

Чугун

Советы по выбору

Для выбора правильной кухонной утвари рекомендуется использовать магнит, который при выборе следует приложить к днищу посуды. Если он прилипает, данная емкость является подходящей для использования на индукционной панели.

Кроме вышеописанного правила для индукционной панели, придерживаются других правил выбора подходящей емкостью:

  1. Кухонная утварь обязана иметь идеально ровное дно. Не допускаются вогнутые, повреждённые формы.
  2. Стоит использовать кухонную посуду с минимальным коэффициентом отражения днища. Благодаря этому ёмкость нагревается намного быстрее, распределение происходит планомерно. Лучше выбирать модели с темным или матовым дном. Глянцевая поверхность способна отражать тепло.
  3. Днище обязано иметь толщину от 3 мм. Если оно тоньше, посуда рискует деформироваться в процессе приготовления пищи. Слишком толстые модели прогреваются долго.
  4. Важным является выбор правильного диаметра днища. Оно должна соответствовать нагревательным элементам плиты.
  5. При выборе алюминиевых емкостей рекомендуется выбирать модели с окрашенным или со стальным дном.
  6. На данных плитах запрещено использовать емкости из стеклокерамики. Кроме слабой теплопроводности такого элемента, при совместном использовании плиты и емкости из одного и того же материала возрастает вероятность царапания поверхности.

Выбор кухонной утвари для стеклокерамической панели — трудоемкое и ответственное дело. Но правильно выбрав кухонную утварь можно продлить срок службы нагревательного прибора. При этом еда готовится быстро, а энергопотребляемость является рациональной.

Видео

https://youtu.be/OhgqIJFR06Y

Какую посуду можно использовать на стеклокерамической варочной панели?

Какими же характеристиками должна обладать посуда, чтобы ее можно было использовать для готовки на стеклокерамической или индукционной варочной панели? Чтобы найти ответ на этот вопрос, нужно иметь представление как о самом материале поверхности, так и о принципе работы плиты.

Типы варочных панелей из стеклокерамики

Площадь и цвет поверхности, количество и размеры конфорок, особенности управления — все эти моменты очень важны для покупателя и часто имеют решающее значение при выборе, однако главное отличие одного типа плиты от другого скрыто от посторонних глаз.

Секрет заключается в способе нагрева:

  • Стеклокерамические варочные панели. В таких моделях используются галогеновые или ленточные нагревательные элементы: тепло передается на поверхность плиты, которая, в свою очередь, нагревает дно кастрюли или сковородки. Далее, в этой статье, мы будем называть такие панели — обычными.
  • Индукционные панели. Разогрев посуды осуществляется за счет взаимодействия вихревых токов с металлами, обладающими ферромагнитными свойствами. Именно из подобного материала должны быть изготовлены кастрюли для варочной поверхности этого типа.

Таким образом, подыскивая подходящую посуду, необходимо четко понимать, по какому принципу работает стеклокерамическая панель. В лучшем случае приготовить еду просто не получится, в худшем же новой плите будет нанесен ущерб.

Что использовать нельзя

После приобретения стеклокерамической варочной панели рекомендуется провести полную ревизию на кухне. Некоторые предметы, которые на первый взгляд кажутся достаточно прочными и пригодными для готовки, могут оказаться совершенно непригодными для новой плиты.

Сколы, шероховатости, неровное дно — все эти дефекты, даже если они незначительны, будут царапать поверхность панели.

Такие повреждения невозможно устранить или замаскировать. Таким образом, деформированную посуду стоит сразу выбросить или отвезти на дачу. Что касается новой утвари, здесь нужно учитывать особенности каждого типа варочных панелей.

Какие требования предъявляются материалу посуды?

1. Для обычных стеклокерамических плит. Поскольку нагревается вся поверхность, недопустимо использование на такой плите кастрюль и сковородок, изготовленных из мягких металлов: меди, алюминия без специального покрытия.

Следы, оставленные такой посудой на панели, практически невозможно устранить, а это влияет не только на внешнюю привлекательность прибора, но и на его функциональность.

2. Для индукционных стеклокерамических панелей не годятся предметы, дно которых не обладает ферромагнитными свойствами.

Некоторые модели плит сами распознают неподходящую утварь: они просто откажутся включаться.

Ниже представлен список материалов, использование которых в посуде для индукционных плит совершенно бесполезно:

  • латунь;
  • стекло;
  • медь;
  • керамика;
  • алюминий.

На заметку: наиболее простой и удобный способ определить, подходит ли утварь для панели индукционного типа — проверка свойств ее дна обыкновенным магнитом. Собираясь в магазин, лучше захватить с собой этот полезный предмет.

Стоит отметить, что не все стальные или чугунные предметы на кухне обладают нужными свойствами: встречаются и немагнитные сплавы.

Однако не стоит спешить избавляться и от алюминиевых кастрюль. Возможно, их дно покрыто специальным покрытием, которое позволяет готовить на индукционной плите.

Какая посуда подходит для обычной стеклокерамики

Стеклокерамические панели этого типа наиболее распространены, и возможности выбора посуды, подходящей для них, достаточно широки. На такой плите рекомендуется использовать:

  • эмалированные кастрюли с ровным донышком без сколов и царапин;
  • стекло, обладающее жаропрочными свойствами;
  • нержавеющую сталь;
  • алюминиевую посуду с покрытием дна из тефлона или керамики.

Следует отметить, что при выборе утвари лучше учитывать свойства материалов: к примеру, посуда из стекла обладает низкой теплопроводностью.

Коэффициент полезного действия при готовке будет не слишком высоким, а расход электроэнергии увеличится. Однако прямым противопоказанием для использования стеклянной посуды этот факт считаться не может.

Из особенностей предметов для стеклокерамики стоит упомянуть также толщину дна. Чем она больше, тем равномернее будет нагреваться пища. Кроме того, толстое дно защищает и саму панель от излишнего перегрева.

Цвет также имеет значение: темное и матовое донышко поглощает тепло лучше, чем светлое и блестящее.

Что касается диаметра этой части кастрюли или сковороды, желательно, если он будет точно соответствовать диаметру конфорки: это уменьшит потери тепла и заставит панель работать с максимальной эффективностью.

Выбор посуды для индукционной панели

Необходимое требование к сковородкам и кастрюлям, предназначенным для подобных варочных поверхностей: наличие магнитных свойств дна. При этом материал стенок посуды может быть любым.

Единственное, что стоит учитывать, так же, как при готовке на стеклокерамике с НЭ — показатели теплопроводности.

Для стеклокерамики с индукцией лучше всего подходят:

  • предметы из эмалированной или нержавеющей стали;
  • посуда из алюминия с ферромагнитным покрытием дна;
  • чугунная посуда.

На заметку: дно посуды может иметь слегка вогнутую форму: это не является дефектом, если кастрюля предназначена именно для стеклокерамики. При нагревании такое дно выпрямляется и плотно прилегает к конфорке.

Это правило, конечно же, не распространяется на старую посуду, деформированную из-за длительного использования.

Что еще следует учесть при покупке посуды для стеклокерамических плит с индукцией? Необходимо помнить, что диаметр дна должен соответствовать диаметру конфорки или же превышать его.

Кроме того, для большинства варочных панелей такого типа не допускается использование посуды с диаметром дна меньше 8 см. В противном случае прибор просто не включится.

Выбирая, какую посуду купить для новой стеклокерамической плиты любой конструкции, рекомендуется учитывать все перечисленные выше особенности, а также обращать внимание на обозначения от производителей, обычно находящиеся на дне кастрюль и сковородок.

Специальный значок избавит от сомнений при покупке и необходимости проверять, годится ли утварь для стеклокерамики.

И, конечно же, нужно помнить, что хорошая вещь высокого качества не может стоить слишком дешево. Низкая цена, как, впрочем, и слишком завышенная — повод продолжить поиски до нахождения более подходящего варианта.

Подходящая и неподходящая посуда для стеклокерамической плиты

Меняется образ жизни, развиваются технологии, что сказывается на желании переоборудовать кухонное пространство. По этой причине все чаще роль семейного очага выполняет стеклокерамическая плита, которая имеет массу преимуществ в сравнении с традиционными газовыми устройствами:

  • быстро нагревается;
  • пожаробезопасна;
  • оснащена сенсорным устройством управления;
  • имеет лаконичный дизайн;
  • легко моется.

Перед тем как отправляться в магазин за новой помощницей, следует знать, что нужно быть готовым к тому, что придется заменить и кухонную посуду. И дело не в том, что кухонная утварь устарела, просто некоторые виды емкостей для приготовления еды не годятся для использования на панели из стеклокерамики.

Какую посуду нельзя использовать

Предваряя советы, необходимо разобраться, почему в посуде, имеющей отличные характеристики и современный дизайн, категорически нельзя готовить на новой электроплите. Итак, в какой посуде нельзя готовить на стеклокерамике:

  • Сотейники и кастрюльки из мягких металлов (алюминий и медь) без специальной защиты под воздействием высокой температуры плавятся. Они не просто портят экстерьер плиты, но и влияют на функциональные характеристики оборудования.
  • Инвентарь, имеющий на дне сколы, повреждения, зазубрины будет наносить оборудованию непоправимый ущерб в виде царапин на покрытии.
  • Посуда, не обладающая ферромагнитными свойствами, окажется бесполезной на плите, работающей по индукционному принципу — оборудование элементарно не включится. Список материалов, которые не концентрируют магнитное поле: латунь, стекло, керамика, медь, алюминий. Встречаются кухонные приборы, изготовленные из стальных, но немагнитных сплавов.
  • Имеющая деформированное выгнутое дно или склонная к деформации под воздействием температурного режима. В процессе эксплуатации дно не прилегает к конфорке — процесс готовки затягивается, а плита перегревается. Кроме того, что используется неэффективно электроэнергия, дорогостоящее оборудование может перегореть.
  • Небольшая по размеру посуда с диаметром дна меньше диаметра конфорки также приведет к нагреву до критической температуры, последствием которого будут негативные изменения.

Следы, которые оставляет такая посуда на глянцевой плоскости, невозможно устранить

Что можно использовать

Несмотря на множество ограничений, выбрать посуду для приготовления еды на стеклокерамической плите не так сложно и затратно. Ревизия на кухне позволит убедиться в том, что многие кастрюльки, ковшики, сковородки, чайники и чугунки окажутся подходящими для высокотехнологичной печки.

Итак, выбираем из посудный инвентарь (кроме противопоказанного) для новой стеклокерамической плиты:

  • Емкость, имеющая идеальное ровное дно, позволит благодаря прочному сцеплению с варочной поверхностью увеличить теплопроводность. Результатом будет минимальный срок приготовления, снижение энергозатрат и увеличение срока эксплуатации плиты.
  • Кухонный инвентарь с ферромагнитными свойствами. Проверить их наличие просто — надо воспользоваться намагниченным материалом: притягивает посуда магнит — годится для индукционной поверхности.
  • Диаметр дна должен соответствовать диаметру выбранной конфорки. Некритичным будет, если он будет немного превышать ее размер.

Обратим внимание на материал, из которого должна быть изготовлена посуда для особых плит.

Стальная нержавейка — идеальный выбор с точки зрения практики и эстетики. Посуда из этого материала хорошо проводит тепло, поэтому пища готовится в ней на самом низком режиме за незначительное время.

Дизайн блестящей или матовой стали контрастирует с темной стеклокерамикой, создавая стильный образ

Эмалированная посудная утварь удовлетворяет требованиям стеклокерамики. Во время покупки и эксплуатации следует обращать внимание на недопустимость сколов эмали.

Можно подобрать целую коллекцию из данного недорогого материала

Алюминий, покрытый керамическим слоем или обработанный тефлоном. Если на посуде из алюминия имеется специальное обозначение на дне, можно смело пользоваться ею, учитывая, что она обладает отличными теплопроводными свойствами.

Чугун толстостенный с ровным дном может использоваться на новомодных варочных поверхностях

Требование к параметрам посуды:

  • толщина дна более 7 мм;
  • толщина стенок более 0,5 мм;
  • плотно прилегающая крышка с отверстием для выхода пара.

В том случае, если есть потребность в пополнении запаса специальной посуды, первое, на что следует обращать внимание в торговом зале магазина, — специальный знак.

Маркировка является показателем того, что посуда не нанесет вреда оборудованию из стеклокерамики

Производители при разработке посуды для плит из стеклокерамики реализуют множество современных инженерных и технологичных решений, позволяющих не только оптимизировать процесс готовки, но и повысить уровень безопасности работы.

Общие сведения. Обзор 5 допустимых вариантов

Чтобы обладатель стеклокерамической плиты не разочаровался в своем приобретении, а наслаждался вкусом блюд, быстрым их приготовлением и низким расходом электричества, нужно подобрать правильную посуду: не пожалеть время и финансовых средств.

  • Набор посуды из алюминия с утолщенным дном, покрытым специальным составом, который не допустит перегрев легкоплавкого материала.
  • Стальная или чугунная посуда с керамическим напылением позволит забыть о пригорании пищи.
  • Чугунные казанки с абсолютно плоским днищем позволят сократить срок приготовления — еда будет доходить за счет собственного тепла.
  • Кастрюля из жаропрочного стекла, изготовленного по особой технологии, отмеченной маркировкой. Чуть дольше придется ждать, зато плита останется гладкой и ровной долговое время.
  • Новая посуда с технологией вогнутого дна, которое исчезает, как только нагреется, должна в идеале использоваться на новой плите.

Посуда для стеклокерамической плиты (подходит, использовать, нужна)

Электрические плиты совершенствуются с каждым годом. Их чугунные «блины» давно остались в прошлом. Прочным и стильным вариантом является стеклокерамика. Эта поверхность не только отлично вписывается в современный интерьер, но и более практична в использовании.

Несмотря на хрупкий внешний вид, поверхность крепкая и прочная

Несмотря на хрупкий внешний вид, поверхность крепкая и прочная

Что такое стеклокерамическая поверхность и чем она отличается от обычной плиты

Стеклокерамическая плита представляет собой бытовую технику, которая является разновидностью электрических поверхностей. Она производится из композитного материала на основе стекла и глины. Сплав еще называют «церан». Он отлично проводит тепло, выдерживает большой вес и сильные нагрузки.

Несмотря на хрупкий внешний вид, поверхность крепкая и прочная. Прибор более экономичен, чем стандартная электроплита, потому что материал, из которого он изготовлен, быстрее распределяет тепло и остывает. Нагревается только дно посуды, что делает ее безопасной для человека.

Нагревается только дно посуды, что делает ее безопасной

Нагревается только дно посуды, что делает ее безопасной

Стеклокерамическая и газовая плита не имеют сходств как внешних, так и функциональных. Они отличаются источником тепла, его распределением по поверхности, формой и размером конфорок.

Современные панели оснащены дополнительными возможностями и датчиками, что превращает приготовление пищи в простой и безопасный процесс.

Типы варочных панелей

В связи с ростом спроса на варочные поверхности из стеклокерамики, увеличивается их разнообразие. На тип и форму изделий влияет:

  1. Место расположения. Плита может размещаться отдельно от духового шкафа, если это встраиваемая модель. Такой вариант предпочитают использовать дизайнеры интерьеров. Его практичность заключается в том, что варочная панель независима от духовки и располагается в специально отведенном месте на столешнице. Духовой шкаф размещают в отделении повыше — на уровне глаз. Это делает процесс приготовления пищи легким и многофункциональным. Существуют и плиты, комбинированные с духовкой. Они обладают всеми нужными качествами, но при этом нераздельные.
  2. Количество и качество конфорок. Конфорки бывают: рапидные, галогенные, с ленточным нагревателем и индукционные. Все они быстро нагреваются и остывают. Их величина может регулироваться или быть неизменной.
  3. Функциональные особенности. Современные модели имеют ряд дополнительных функций, которые упрощают работу за панелью. «Автофокус» подстраивает размер конфорки соответственно объему емкости. Распознавание посуды помогает отсеять утварь с неровностями, изъянами или не подходящую по материалу. Таймер обеспечивает отключение в указанное время. На рынке можно найти плиты, где отключаются все конфорки или 1-2. Благодаря этой функции можно оставить готовиться еду на плите, а в это время заниматься своими делами.

Плита может размещаться отдельно от духового шкафа

Плита может размещаться отдельно от духового шкафа

Сегодня варочные поверхности могут иметь 2 типа нагревательного элемента: электрический или индукционный.

Электрическая варочная панель

В приборах применяется Hi-Light технология. Установлена змеевидная лента, которая обеспечивает быстрый и равномерный нагрев посуды.

Кухонные принадлежности подбираются под поверхность. Они должны плотно прилегать и не царапать материал.

Индукционная варочная панель

Индукционная варочная панель нагревается благодаря индукционной катушке. Она имеет свои плюсы и минусы. Преимущества: быстро нагревается и распределяет тепло только на поверхность дна емкости. Минус — не работает с некоторыми материалами.

К выбору посуды для индукционной поверхности нужно подойти ответственно. Эта техника требовательная к чайникам, сковородам и кастрюлям.

Как правильно выбрать посуду для стеклокерамической плиты

Для того чтобы воспользоваться всеми преимуществами современных плит, необходимо подобрать соответствующий инвентарь, который сэкономит электроэнергию и не навредит технике. Посуда для стеклокерамической варочной панели должна быть целая, чистая и с ровным дном.

Сегодня производители упростили подбор кухонных принадлежностей. Вся посуда имеет обозначения, которые указывают допустимый тип поверхности для готовки. Значки нанесены на коробку с кухонной утварью и на дно изделий. При покупке можно проконсультироваться и со специалистами.

Старая посуда скорее всего не подойдет для стеклокерамики.

Особенно если на нее воздействовал огонь, который постепенно деформирует сталь. Даже если дно выглядит ровным, все равно не стоит рисковать новой техникой.

Дно

При выборе подходящей кастрюли или сковороды необходимо обращать внимание на дно. Оно должно быть плоское, ровное, исключать рисунки и любые другие неровности.

Если поверхность стеклокерамическая, посуда должна иметь многослойное, капсулированное дно, которое состоит из 3-7 пластин. Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение тепла, что влияет на качество и вкус еды.

Дно подбирают темное и матовое, чтобы оно максимально отражало тепло. Необходимо обращать внимание на его толщину во избежание возможного деформирования.

Толщина стенок

Толщина стенок не имеет особого значения. Боковины не соприкасаются с варочной поверхностью, поэтому тепло не воздействует на них. В основном толщина стенок зависит от производителя, модели утвари и потребностей самой семьи.

Материал

Посуда для стеклокерамической плиты может быть из различного материала. Отличный вариант — нержавейка. Изделия комфортны в работе на кухне и имеют стильный лаконичный вид.

Стекло совместимо с такой варочной поверхностью. Но при выборе посуды из этого материала нужно учитывать, что он обладает плохой теплопроводностью. Жидкость нагревается дольше и времени на готовку необходимо больше. Это влияет на количество затраченной электроэнергии.

Можно использовать керамическую посуду, которая имеет плоское, ровное дно, без сколов и бортиков. Любителям красочных вариантов кухонного инвентаря стоит присмотреться к эмалированным изделиям.

стоит присмотреться к эмалированным изделиям

стоит присмотреться к эмалированным изделиям

Посуда для индукционной варочной панели должна изготавливаться из ферромагнитных сплавов, поэтому нужно проверять дно емкостей. При покупке определить соответствие можно обыкновенным магнитом.

Какую посуду использовать нельзя

Чтобы техника служила долго и бесперебойно, нужен не только правильный уход, но и подходящая посуда. Для этого исключают использование:

  1. Старого кухонного инвентаря, который имеет деформированное дно или ржавчину. Не подходят изделия с шершавым или выгнутым основанием. Все это царапает варочную поверхность и уменьшает срок ее эксплуатации.
  2. Алюминия и меди. Сковородки или кастрюли из этих металлов при нагревании плавятся и оставляют след на панели, который невозможно скрыть или удалить.
  3. Грязной утвари. Загрязненная посуда пачкает технику. Высока вероятность появления царапин.
  4. Емкости маленького объема. Конфорка может не включиться или работать неправильно.

Что может случиться при неправильном выборе кухонной утвари

Несоответствующий или нерациональный подбор кухонной утвари влияет на состояние плиты как внешнее, так и внутреннее. Сколы и образовавшаяся грязь вредят материалу варочной поверхности. Наличие щели между дном и панелью увеличивает затраты электроэнергии.

На производительность панели влияет неровное дно кастрюль. Это негативно сказывается на сроке годности варочного основания и его технических характеристиках. Сначала плохо работает одна конфорка, потом вторая. Впоследствии всей плите будет нужна экспертная оценка и ремонт.

Срок годности техники, которая окружает хозяев, зависит от ухода и отношения к приборам. Необходимо знать, какая посуда подходит для индукционной варочной панели или электрической, какие материалы для утвари позволительны, как и чем чистить изделия.

При обнаружении первой неисправности стоит обратиться к мастеру. Он укажет на имеющиеся проблемы и ошибки в использовании, даст четкие рекомендации по эксплуатации, которые позволят сохранить оборудование в отличном состоянии.

Как выбрать посуду для стеклокерамической плиты: запрещенные материалы

На смену стандартным газовым плитам пришли варочные панели со стеклокерамической поверхностью. Их дизайн способен дополнить любой кухонный интерьер. Помимо внешнего вида, стеклокерамические плиты имеют ряд особенностей и преимуществ, о которых мы расскажем дальше подробнее.

Посуда на стеклокерамической плитеПлита нагревает днище кухонной утвари, за счет чего в последствии тепло равномерно распределяется по всей таре.

Те, кто уже приобрел такую технику задаются вопросом – какая посуда подходит для стеклокерамической плиты? Мы детально рассмотрим разновидности подходящей кухонной тары и нюансы ее подбора.

Что такое стеклокерамическая поверхность и чем она отличается от обычной плиты

Плиты с поверхностью из стеклокерамики по типу относят к электрическому кухонному оборудованию. От электрических собратьев они отличаются идеально гладкой поверхностью и внешним обозначением конфорок.

Для них характерны несколько существенных особенностей:

  • Плита нагревает днище кухонной утвари, за счет чего в последствии тепло равномерно распределяется по всей таре.
  • По завершению эксплуатации поверхность панели быстро остывает.
  • Современные модели плит способны менять форму конфорок, что позволяет потребителю использовать посуду любой формы.
  • Автоматизация нагрева – вы можете задать определенную мощность нагревания конфорки, и она увеличит или снизит свою мощность самостоятельно.

Фото стеклокерамической плиты на кухнеСовременные модели плит способны менять форму конфорок, что позволяет потребителю использовать посуду любой формы.

Эстетичный и стильный вид такой техники располагает к себе покупателей. А если еще и учесть массу полезных особенностей, то такая варочная панель просто находка.

Типы варочных панелей из стеклокерамики

Так как стеклокерамика пользуется популярностью среди потребителей, то изделия из такого материала не остаются незамеченными. Производители изготавливают из стекла и керамики два типа плит – электрические и газовые. Покупатель самостоятельно решает на каком из двух видов остановить свой выбор, ориентируясь на набор функций, размер и дизайн.

Газ – бюджетное топливо, однако совсем не безопасное, поэтому многие отдают предпочтение электрическим плитам.  Вторые делят на две основные группы – классика и индукция.  Отличаются эти подкатегории типом нагрева. Выделяют три группы нагревательных элементов:

  1. Галогенные – ТЭНы представляют собой спиралевидный механизм, который нагревается за три секунды. Таким образом, пищу можно быстро приготовить, но время от времени все-таки придется менять лампы конфорок.

    Стеклокерамическая галогенная плитаТЭНы представляют собой спиралевидный механизм, который нагревается за три секунды.

  2. Рапидные – одни из самых бюджетных нагревательных элементов, характерных для электрических плит. Прогреваются за двенадцать секунд. Представляют собой уплотненную спираль, которая в процессе нагрева приобретает красный цвет.

    Фото рапидной стеклокерамической плитыРапидные – одни из самых бюджетных нагревательных элементов, характерных для электрических плит.

  3. Индукция – идеальный вариант современной варочной поверхности. Прогревается за считанные секунды, не затрачивая при этом много электроэнергии. Абсолютно безопасна в эксплуатации. Считается самым дорогим вариантом кухонной техники на рынке.

    Индукционная плита на кухнеИндукция прогревается за считанные секунды, не затрачивая при этом много электроэнергии.

Каждый из перечисленных вариантов моделей кухонной техники является актуальным на рынке бытовых приборов. Помимо того, все виды современных варочных плит выполнены по всем требованиям качества.

Самостоятельная стеклокерамическая плитаСамостоятельные плиты покупаются в том случае, если есть необходимость приобретения духового шкафа от другого производителя или попросту для экономии пространства на кухне.

Варочные поверхности из стеклокерамики различаются и по типу размещения. Они бывают как самостоятельными, так и встроенными. Первые покупаются в том случае, если есть необходимость приобретения духового шкафа от другого производителя или попросту для экономии пространства на кухне. А вторые, в свою очередь, представляют собой оборудование, включающее и варочную панель и духовку.

Встроенная стеклокерамическая плитаВстроенные плиты представляют собой оборудование, включающее и варочную панель и духовку.

Особенности нагрева посуды

Под зеркально гладким корпусом панели встроены несколько спиралей-конфорок. При включении плиты, они мгновенно нагреваются, и также, быстро остывают. Поток тепла движется к варочной поверхности равномерно и в одном направлении, отдавая тепло днищу посуды.

Фото стеклокерамической плиты с шоколадомЭксплуатируя такую технику, риска обжечься нет.

Эксплуатируя такую технику, риска обжечься нет. Это обуславливается тем, что корпус выполнен из толстослойного материала, да и принцип работы совершенно безопасен для человека.

Какая посуда подходит для такой техники

Как правило, посуда для классических плит более разнообразна, нежели для индукционных моделей из стеклокерамики. Стандартные электропанели более универсальны, поэтому на них разрешено готовить в следующих видах кухонных тар:

  • Стальные нержавеющие кастрюли и сковородки.
  • Изделия из термоустойчивого стекла.
  • Алюминиевые тары со специальным защитным покрытием.
  • Эмалированные приборы.

Стеклокерамическая плита с посудойПри выборе той или иной посуды, стоит обратить внимание на особенности производственного материала, функциональность и толщину дна.

При выборе той или иной посудины, стоит обратить внимание на особенности производственного материала, функциональность и толщину дна. Последний критерий – один из самых важных, так как чем плотнее дно, тем качественнее готовятся продукты питания.

Какие требования предъявляются материалу посуды

Для обычных моделей плит рекомендуется использовать посуду из прочных металлов. Мягкие металлические изделия, вроде меди и латуни категорически не подходят для эксплуатации на плите, которая нагревается целиком. Потому как, следы плавление ликвидировать невозможно и, в последствии это повлияет на дальнейшую производительность устройства.

Что касается индукционных моделей, они самостоятельно определяют подходящую кухонную утварь. Некоторые современные модели попросту не включаются, когда на их поверхности неподходящая посуда. К таковым относят: стекло, алюминий, латуневые предметы.

Проблемы совместимости с посудой

Лишь бы какую посуду на стеклокерамической плите использовать не получится. Понадобится либо покупать новую, с ферромагнитными свойствами или же искать среди имеющейся кухонной утвари подходящую тару.

Посуда на стеклокерамической плитеДля стеклокерамической плиты необходимо покупать посуду с ферромагнитными свойствами.

Так как принцип работы направлен на взаимодействие с дном посудин, то их совместимость будет напрямую зависеть от днища кухонной утвари. На нем нужно акцентировать внимание и оценить его не только по дизайну и внешним признакам, но и по характерным особенностям.

Характеристики «идеального» дна

Как говорилось ранее, главным критерием в подборе подходящей посуды является дно. Идеальное днище посуды должно быть гладким, без малейших царапин и сколов. Наличие таких изъянов могут снизить функциональность техники и повредить ее дизайн.

Фото кастрюли для стеклокерамической плитыИдеальное днище посуды должно быть гладким, без малейших царапин и сколов.

Толщина дна должна быть умеренной, не менее сантиметра. Ведь, чем оно толще, тем равномернее прогревается тара. Плюс ко всему, при покупке посудины, стоит отметить, что черное матовое дно прогревается качественнее, нежели глянцевое и светлое.

Совместимость с нержавеющей сталью

Изделия из нержавейки давно славятся износостойкостью и прочностью. Их можно использовать не только на былых газовых плитах, но и на современных стеклокерамических.

Посуда из стали на стеклокерамической плитеТакая посуда плотная, слоистая, не подвергается плавлению и не оставляет следов.

Такая посуда плотная, слоистая, не подвергается плавлению и не оставляет следов. К тому же, способна сохранить тепло на долгий период времени. Главное, чтоб при покупке не нашлось изъянов на корпусе.

Эмалированная и алюминиевая посуда

Кухонная утварь их алюминиевых сплавов совершенно непригодна для эксплуатации на стеклокерамике, по крайней мере так утверждают многие потребители. Однако, современные производители стали выпускать алюминиевые изделия со специализированным магнитным дном, что позволяет полноценно эксплуатировать посуду на таких панелях.

Посуда из алюминия на стеклокерамической плитеСовременные производители стали выпускать алюминиевые изделия со специализированным магнитным дном.

Эмалированные тары также не отличаются высокими показателями прочности по отношению к механическим воздействиям. Но несмотря на этот фактор, металл не окисляется при нагревании и не выделяет в пищу химических веществ. Такую посуду разрешается использовать на стеклокерамических плитах, но все же рекомендуется обращать внимание на дно тары.

Эмалированная посуда на стеклокерамической плитеТакую посуду разрешается использовать на стеклокерамических плитах, но все же рекомендуется обращать внимание на дно тары.

Жаропрочное стекло

Стеклянные тары для готовки отличаются устойчивость к высоким температурам. Однако показатели теплопроводности при эксплуатации на стеклокерамической технике совсем низкие.

Посуда из жаропрочного стеклаПоказатели теплопроводности при эксплуатации на стеклокерамической технике совсем низкие.

Есть ли смысл использовать такую утварь на плите? Мы думаем, что нет. Ведь для того, чтобы прогреть посудину придется потратить немало электроэнергии. И по итогу, процесс приготовления одного блюда для вас станет очень затратным.

Керамика и тефлон

Нередко обладатели такой техники спрашивают – а можно ли ставить керамическую посуду на керамическую плиту? Разумеется, что нельзя! Ведь посуда из керамики в простонародье называется глиняной, а это значит, что о магнитных свойствах не может идти и речи.

Керамическая посуда на кухнеЕсли попробовать поместить керамическую тару на поверхность панели, то результата вы не дождетесь.

Если все-таки попробовать поместить керамическую тару на поверхность панели, то результата вы не дождетесь. Посудина останется либо холодной, либо плита не среагирует на ее наличие.

Какую посуду использовать нельзя

Как упоминалось выше, покупать и эксплуатировать посудины из непрочных материалов запрещено. Тонкостенные изделия быстро нагреваются и есть риск того, что они расплавятся. Ведь современные модели плит отличаются высокой мощностью и теплоотдачей.

Алюминиевые, медные и латуневые приборы следует исключить. Такие приборы лучше использовать на газовых плитах, и то не усердствовать с пламенем конфорки.

Что может случиться при неправильном выборе кухонной утвари

Неподходящая посуда для стеклокерамической панели может попросту расплавиться и оставить следы на ровной поверхности техники. Как показывает практика, еще никому не удавалось устранить металлические пятна с поверхности кухонного оборудования.

Стальная посуда на стеклокерамической плитеИспользуя уже имеющуюся или покупную стальную, чугунную посуду вы точно не прогадаете и не повредите стеклокерамическую варочную панель.

Дабы избежать таких казусов, перед приобретением посудины для стеклокерамики ознакомьтесь с полезной информацией в интернет-ресурсах или проконсультируйтесь с продавцом перед покупкой. Не забывайте, что используя уже имеющуюся или покупную стальную, чугунную посуду вы точно не прогадаете и не повредите стеклокерамическую варочную панель.

Видео: Как ухаживать за стеклокерамической плитой

Посуда для стеклокерамической плиты, характеристики, нюансы выбора

На чтение 8 мин. Просмотров 534

Современные плиты с поверхностью из стеклокерамики — достаточно дорогая бытовая техника, красоту и функциональность которой хочется сохранить как можно дольше. В большей степени они страдают при использовании неподходящих кастрюль, сковородок. Неправильно подобранная посуда для стеклокерамической плиты может значительно сократить срок эксплуатации устройства, ухудшить внешний вид из-за трудновыводимых пятен и увеличить время приготовления пищи. Чтобы избежать неприятных для любой хозяйки последствий, следует придерживаться требований производителей бытовой техники.

Особенности варочной панели

Чтобы понять, какую посуду можно использовать на стеклокерамической варочной панели, нужно разобраться, какие детали отвечают за работу конфорок. Под зоной нагрева «скрываются» элементы нагрева разного типа: ленточные, галогеновые, индукционные. Каждый из них имеет свои особенности и нюансы: 

  1. Ленточные или hi-light конфорки. Это элементы спирального типа, состоящие из гофрированных металлических лент высокого сопротивления. Нагревание и остывание происходит в течение нескольких секунд. Работа такой конфорки бесшумна, все загрязнения, кроме сиропов и сахара, удаляются легко. Отличается повышенным энергопотреблением, поверхность зоны нагрева имеет высокую температуру, неосторожное обращение может привести к серьезным ожогам. Этот вид на данный момент является самым распространенным ввиду высокой надежности при эксплуатации и легкости в уходе.
  2. Галогеновые конфорки. Энергопотребление такое же, как и у моделей Hi-Light, но срок службы значительно меньше. Нагревание поверхности происходит практически моментально за счет спиралевидных трубок, заполненных галогеновым паром. Одним из плюсов считается возможность изменения размера конфорки. Варочная панель этого типа практически не имеет ограничений к материалам используемой кухонной утвари.
  3. Индукционные конфорки. Отличаются тем, что поверхность не нагревается, воздействие идет напрямую на посуду, используемую для приготовления пищи. Нагревание происходит за счет взаимодействия электромагнитной катушки и тока. В результате создается вихревой поток, действующий на дно, минуя поверхность. Для приготовления еды на такую плиту можно ставить только те емкости, которые сделаны из материалов, имеющих магнитные свойства. Затраты электроэнергии минимальны по сравнению с другими типами, но требуемая посуда стоит значительно дороже обычной. Также можно отметить некоторый шум, возникающий при приготовлении еды. 

Чтобы избежать проблем с бытовой техникой и посудой, желательно придерживаться требований производителей — подбирать именно те емкости (кастрюли, сковороды), которые предназначены для плит со стеклокерамическим покрытием, а также совместимы с элементами нагрева.

ЛенточныеГалогеновыеИндукционные

Безопасные материалы

Для галогеновых и ленточных плит может использоваться посуда из стеклокерамики, эмали, чугуна, металла, а также любая другая, выдерживающая высокие температуры.

Для индукционных панелей подойдет только та, которая имеет маркировку «induction» или пиктограмму спирали. Если нет обозначений, совместимость можно проверить любым магнитом, поднеся его ко дну емкости. Если он притянется, то, скорее всего посуда подойдет. 

Особенности посуды для стеклокерамической плиты из разных материалов: 

  1. Чугунная. Благодаря своим характеристикам и толщине стенок подойдет как для индукционной, так и для любой другой плиты. При выборе посуды следует обратить внимание на дно — оно должно ровным, без выпуклостей, вмятин, бороздок.
  2. Из углеродистой и нержавеющей стали с антипригарным или эмалированным покрытием. Также хорошо подходит для использования на стеклокерамической плите любого типа нагрева. Для того чтобы избежать деформирования при эксплуатации, желательно выбирать емкости с утолщенным дном и стенками. Многие производители изначально изготавливают посуду с ферритным (примагничивающимся) дном. Также следует обратить внимание на примеси. Большое количество меди, алюминия, латуни и других подобных металлов, не обладающих способностью примагничивания, может быть причиной того, что датчики индукционной плиты не включат нагрев.
  3. Из стекла, обладающего жаропрочными свойствами. Благодаря прозрачным стенкам посуды удобно контролировать процесс готовки. К поверхности стекла не пригорает еда.
  4. Из алюминия с тефлоновым или керамическим покрытием. Такая посуда может быть использована, если не будет стоять пустой на включенной конфорке. 

Керамическая, стеклокерамическая посуда не подходят для индукционных плит. Исключение — с впаянным стальным дном или с использованием адаптера. Может эксплуатироваться на галогеновых и hi-ligth типах нагревательного элемента. 

Если любимая кастрюля или сковорода не подходит к индукционной плите, то можно воспользоваться адаптером. Он позволит использовать даже ту посуду, которая не предназначена для определенного типа варочной панели или немного не соответствует по размеру. Адаптеры бывают со съемной ручкой и без нее.

ЧугуннаяИз нержавеющей сталиИз стали с эмалированным покрытиемИз жаропрочного стеклаИз алюминия с антипригарным покрытием

Какую посуду нельзя использовать

Неправильно подобранная посуда может привести к механическим повреждениям поверхности, перегреву нагревательного элемента или деформации используемой тары. Для стеклокерамической плиты не рекомендуется применение: 

  1. Посуды, ранее использовавшейся при приготовлении еды на газу. Это связано с тем, что при частом контакте с обычной варочной поверхностью дно емкости деформируется.
  2. Старой посуды, имеющей неровное дно, шероховатое или с повреждениями. Тара со сварными швами также запрещена для использования.
  3. Емкостей с надписями, выбитыми бороздам и изображениями.
  4. Посуды с маленьким диаметром. Диаметр дна должен совпадать с диаметром зоны нагрева плиты. Если он значительно меньше, существует риск перегрева конфорки или ее поломки.
  5. Пустых емкостей. Особенно не стоит оставлять на плите эмалированную посуду. Забытая на включенной конфорке, она приведет к значительным повреждениям нагревательного элемента, вплоть до его выхода из строя.
  6. Тяжелой, массивной посуды. Ее частое или неосторожное применение является одной из самых распространенных причин появления трещин, царапин сколов, значительно уменьшающих срок службы прибора.
  7. Емкостей с маленьким дном и расширяющимися стенками. Такая посуда будет плохо прогреваться и не сможет выполнять свои функции.
  8. Керамической посуды, так как она плохо проводит тепло. 

Медная, латунная и алюминиевая посуда не рекомендованы для использования на стеклокерамической плите. Индукционная не будет их нагревать, а на других видах варочных панелей емкости без дополнительного керамического или тефлонового покрытия могут оставить трудноубираемые следы, а также быстро деформируются.

Старая посуда с деформированным дномЕмкости с маленьким диаметромПустые кастрюли и сковородкиТяжелая посудаИзделия из керамики

Нюансы выбора подходящих изделий

При выборе изделий необходимо знать, какую посуду нельзя использовать. Советы для хозяек:

  1. Дно должно быть идеально ровным, но зачастую встречается специализированная посуда с вогнутым низом. В процессе нагревания оно выпрямляется, обеспечивая надежное соприкосновение.
  2. Стоит обратить внимание на посуду с особыми параметрами, к примеру, капсульную и многослойную. Она изготовлена специально для стеклокерамической варочной панели.
  3. Толщина дна должна быть не менее 3 мм. Наиболее предпочтительны варианты с показателями от 5 до 8 мм.
  4. Для панелей индукционного типа важен диаметр дна посуды. Если он менее 12 см, прибор не включится. Также встречаются модели с зоной нагрева 8 см. Важно, чтобы диаметр емкости и зоны нагрева совпадали, это правило действует независимо от вида варочной панели.
  5. Важно обратить внимание на цвет посуды. Черные, темные изделия обладают большей теплопроводностью, чем светлые и зеркальные с высоким показателем отражения.
  6. Кастрюли с большим весом и размером непрактичны, в них не очень удобно готовить на стеклокерамической плите, так как нужно быть очень аккуратным. Стоит отметить, что широкая емкость с низкими стенками нагревается быстрее. 

Низкая стоимость может быть признаком наличия вредных примесей, поэтому стоит выбирать более дорогие изделия от хорошо зарекомендовавших себя производителей. Если нет уверенности в качестве предлагаемой посуды, нужно требовать сертификат. 

Стеклокерамическая плита может стать отличным приобретением для любой хозяйки, а разобравшись, какая посуда подходит для использования, можно уберечь семейный бюджет от лишних затрат на ремонт или замену прибора. На рынке можно найти множество кастрюль, сковородок, выдающихся за специализированные, но только небольшая часть ассортимента является таковой. Если на посуде нет специальной маркировки, подобные варианты приобретать не стоит.

Дно должно быть идеально ровнымМногослойная и капсульная посуда идеально подходит для стеклокерамической панелиТолщина дна должна быть не менее 3 ммДиаметр посуды для индукционной плиты – 12 см и большеШирокая емкость с низкими стенками нагревается быстрее

Видео

какой пользоваться, можно ли ставить керамическую на поверхности из стеклокерамики

Посуда – главная кухонная утварь хозяйки. Выбор ее зависит от многих факторов – это состав семьи, предпочтения в приготовлении еды и особенности плиты, стоящей на кухне.

На смену стандартным газовым плитам пришли варочные панели со стеклокерамической поверхностью.

При посещении магазина женщина бывает озадачена разнообразием выбора и, как правило, задается вопросом, какой посудой можно пользоваться на стеклокерамической плите, а на какую смотреть не стоит.

Стеклокерамические варочные поверхности, их возможности и разновидности

Стеклокерамика – это относительно новый материал, применяемый в производстве кухонных плит. Плавление стекла особым способом придает поверхности очень красивый внешний вид и особые технические характеристики. Благодаря этим свойствам варочная панель устойчива к механическим повреждениям и хорошо переносит перепады температур.

Их дизайн способен дополнить любой кухонный интерьер.

За стеклокерамической поверхностью очень легко ухаживать, достаточно протереть поверхность тканью с очищающим средством. Производители не рекомендуют применять чистящие средства с абразивами в составе, лучше приобрести специальные составы для таких панелей.

Помимо внешнего вида, стеклокерамические плиты имеют целый ряд особенностей и преимуществ.

Плиты со стеклокерамической поверхностью оснащаются разными типами нагревательных элементов: обычного блинного и двухконтурного с электрическим нагревательным элементом, которые позволяют регулировать диаметр нагрева в зависимости от формы дна посуды. Так же в данном виде плит используют индукцию, которая позволяет экономить электрическую энергию.

Главная особенность плиты – это вертикальный нагрев поверхности, все тепло отдается посуде и не расходуется впустую, что значительно экономит время хозяйки на приготовление обедов.

Те, кто уже приобрел такую технику задаются вопросом – какая посуда подходит для стеклокерамической плиты?

Это может быть встраиваемая плоская панель или в комплекте с духовкой разного объема от 40 до 80 литров и разнообразными функциями, которые дают возможность в печи запекать гриль.  Плиты с механической регулировкой или сенсорной панелью управления, которая оснащается разнообразными дополнительными функциями для удобства приготовления.

Плиты с поверхностью из стеклокерамики по типу относят к электрическому кухонному оборудованию.

Удобные функции современных стеклокерамических панелей

  • Термостаты. Позволяют поддерживать заданную температуру и время готовки, которые необходимы для приготовления блюд.
  • Зона нагрева. Регулировка обеспечивает равномерный нагрев посуды в зависимости от размера и формы дна.
  • Система безопасности. Исключает возможность случайного включения нагревательного элемента путем блокировки, если в доме живут маленькие шалуны – эта функция особенно необходима.
  • Автоматизация. Значительно экономит время на приготовление пищи. На дисплее вы можете выбрать продукт готовки, его массу и оптимальную температуру приготовления, плита подаст звуковой сигнал, когда все будет готово.
  • Функция закипания. Плитка автоматически уменьшает интенсивность элемента нагрева по достижении посуды температуры кипения, это убережет панель от “убежавшего” супа, а хозяйку от мытья поверхности.

От электрических собратьев они отличаются идеально гладкой поверхностью и внешним обозначением конфорок.

Производители предлагают широкий выбор моделей, которые можно приобрести в зависимости от предпочтений: количество конфорок с разными элементами нагрева, в комплекте с духовкой и разным набором функций.

Плита нагревает днище кухонной утвари, за счет чего в последствии тепло равномерно распределяется по всей таре.

Как выбрать качественную посуду для стеклокерамики

Электроплита с керамическим покрытием особенно требовательна к выбору подходящих кухонных атрибутов, при всей своей надежности и отличным эксплуатационным качествам, неправильно подобранная кухонная утварь может испортить панель.

По завершению эксплуатации поверхность панели быстро остывает.

Многие модели плит оснащаются датчиками совместимости, если вы поставите на поверхность неподходящую посуду, она просто не будет нагреваться.

Если до приобретения панели из керамики вы пользовались газовой плитой, то всю кухонную утварь придется заменить. Стеклокерамика требует идеально ровное дно кастрюль и сковородок, а открытый огонь хоть и незначительно, но деформирует его.

Современные модели плит способны менять форму конфорок, что позволяет потребителю использовать посуду любой формы.

При выборе придерживайтесь нескольких рекомендаций:

  • Приобретайте изделия в проверенных магазинах, которые занимаются продажей изделий крупных поставщиков.
  • Обратите внимание на маркировку на посуде, она должна подходить к типу вашей плиты и нагревательному элементу, который там установлен.
  • Уважающие себя производители устанавливаю гарантию на изделия не менее 24 месяцев, это дает уверенность, что перед вами качественное изделие.

Идеальное днище посуды должно быть гладким, без малейших царапин и сколов.

Посуда по совместимости панели с материалом утвари

Хозяйки при покупке новой плиты часто меняют кастрюли и сковородки, и задаются вопросом, можно ли ставить керамическую посуду на керамическую плиту?

Вы можете задать определенную мощность нагревания конфорки, и она увеличит или снизит свою мощность самостоятельно.

В зависимости от того какими нагревательными элементами оснащена ваша плита необходимо выбирать посуду, сейчас производители на своих изделиях ставят маркировку совместимости, которая позволит сориентироваться в разнообразии видов.

Как правило, посуда для классических плит более разнообразна, нежели для индукционных моделей из стеклокерамики.

Главное, если у вас комбинированная модель, выбирайте посуду, которая совмещается с разными нагревательными элементами. Оптимальным выбором будет посуда из металла, которая совместима с индукционным и электрическим нагревом.

При выборе той или иной посуды, стоит обратить внимание на особенности производственного материала, функциональность и толщину дна.

Виды посуды по материалам для керамических поверхностей

  • Нержавейка. Красивая кухонная утварь, которая не нуждается в особом уходе, а двойное дно, которым оснащается посуда, не деформируется, что немаловажно для керамической поверхности. Обладает отличными теплопроводными характеристиками, посуда из нержавеющей стали подойдет к любым нагревательным элементам.
  • Алюминий. Изделие очень легкое, а благодаря антипригарному покрытию на нем можно готовить любые блюда не опасаясь пригара. На керамике используется посуда с металлическим дном и различным напылением, это может быть тефлон, керамика или эмаль. Чтобы можно было использовать ее на индукции, оснащается специальным магнитным дном, такая посуда будет стоить немного дороже своих аналогов для обычных плит.
  • Чугун. Идеальный вариант для всех типов плит, но имеет большой вес и нежное керамическое покрытие можно поцарапать, поэтому использовать большой чугунный казан для приготовления плова необходимо с осторожностью. Но высокая теплопроводность металла и не склонность к деформации отлично сочетается с керамикой, блюда будут готовиться максимально быстро.
  • Стекло. Допустимо применение стеклянной посуды на электрических нагревательных элементах, но для индукции она не подойдет. Если вы любите стеклянную утварь и не хотите от нее отказываться, приобретайте модели со встроенным магнитным дном. Стекло имеет низкую теплопроводность, а дно из металла на изделии позволит готовить в кастрюльке намного быстрее, также она будет совместима с индукцией.
  • Керамика. Не самый удачный выбор для вашей плиты. Некоторые типы панелей могут просто не среагировать на керамику и не нагревать ее. Если вы любите этот материал, то приобретите металлические экземпляры с керамическим покрытием, тогда она подойдет к любому нагревательному элементу.
  • Эмалированная. Посуда, к которой мы давно привыкли и любим ей пользоваться. Красивый дизайн и безопасность при приготовлении и хранении готовых блюд в эмалированной кастрюльке оценит каждая хозяйка. Она отлично подойдет для вашей плиты, но при покупке, обратите внимание на толщину дна, оно должно быть не менее 3 мм, экземпляры с тонким дном, при быстром нагреве быстро деформируется и от дальнейшей их эксплуатации придется отказаться.
  • Тефлоновая. Посуда изготавливается из металлических сплавов и покрывается тефлоновым покрытием. Часто тефлоновые модели производятся из алюминия, который подойдет для электрических плит, а индукционные нагревательные элементы их нагревать не будут.

Подходящий материал посуды для стеклокерамических плит – это изделия из нержавеющей стали с двойным дном, эмалированная или чугунная кухонная утварь, которая подойдет для любых моделей.

Мягкие металлические изделия, вроде меди и латуни категорически не подходят для эксплуатации на плите, которая нагревается целиком.

Совместимость по другим характеристикам

  • Дно. Должно быть толстым, без рельефов и выпуклостей с минимальным эффектом отражения. Если на вашей плите установлены обычные нагревательные элементы, которые не настраиваются на разные диаметры посуды, то лучше будет приобрести набор кухонных атрибутов по размеру конфорок. На индукционных моделях при маленьком дне кастрюли, в диаметре менее 14 см, рекомендуется применять специальную накладку на конфорку, которая обеспечивает контакт поверхностей.
  • Объем и размер и толщина стенок. Не имеет значения, стеклокерамическая панель нагреет любую кастрюлю и в короткие сроки.
  • Тип крышки и ручки. Особенность этой плиты в том, что она нагревает только дно, поэтому какую крышку вы выберете решать только вам, ручки изготавливаются из термостойкого пластика, за исключением чугунной посуды, которому не страшны любые нагревательные элементы.

Так как принцип работы направлен на взаимодействие с дном посудин, то их совместимость будет напрямую зависеть от днища кухонной утвари.

В чем особенности подогрева посуды для стеклокерамических варочных панелей

Отличительная особенность таких варочных панелей – это быстрый нагрев конфорок, которые отдают тепловую энергию вертикально только на дно посуды. А быстрое остывание поверхности убережет вашу семью и особенно маленьких детей от ожогов. Если на плите установлен индукционный нагревательный элемент он не нагревает поверхность варочной панели, а взаимодействует только с посудой. Это максимально безопасная плита на рынке бытовой техники.

Современные производители стали выпускать алюминиевые изделия со специализированным магнитным дном, что позволяет полноценно эксплуатировать посуду на таких панелях.

Какую посуду нельзя использовать на стеклокерамических поверхностях

При покупке, необходимо знать: посуда для стеклокерамической плиты какая подходит, а что категорически использовать нельзя.

Покупать и эксплуатировать посудины из непрочных материалов запрещено. Тонкостенные изделия быстро нагреваются и есть риск того, что они расплавятся.

Характеристики кухонной утвари, которые недопустимы для стеклокерамики.

  • Грязная и ржавая поверхность дна, которая оставит на стеклокерамике пятна и поцарапает ее. С пятнами еще можно справиться, а царапины – это нарушение целостности поверхности, на которой могут появиться трещины.
  • Чистые мягкие сплавы без антипригарного напыления, алюминиевая и медная сковорода или кастрюля при нагревании входят во взаимодействие с поверхностью и оставляют на ней пятна, которые невозможно ничем вывести и ваша варочная панель потеряет свой красивый внешний вид навсегда.
  • Кухонная утварь с деформированным или рельефным дном и изделия, на которые нанесена гравировка на дне. Поверхность должна быть максимально ровной матового или темного цвета, тогда вы обеспечите лучшее взаимодействие варочной панели и посуды, это значительная экономия электроэнергии и времени на приготовлении пищи.
  • Расширяющиеся вверх стенки кухонной утвари, например, сковорода Вок, недопустимы. Маленькое дно, по соотношению с площадью и объемом всей поверхности кастрюли, не прогреет еду.

Современные модели плит отличаются высокой мощностью и теплоотдачей.

Какие проблемы могут возникнуть при неправильном выборе кухонных атрибутов для электрической панели

Прежде всего, из-за быстрого нагрева поверхности, дно неподходящей посуды быстро деформируется, а это грозит вам выбросом любимой кастрюльки и перегревом нагревательного элемента. Ремонт такого оборудования, очень дорогостоящая процедура. При использовании мягких сплавов вы навсегда оставите на поверхности неряшливые пятна, которые невозможно вывести. Из-за применения очень тяжелой и массивной кухонной утвари, повышается вероятность появления трещин и сколов в покрытии, такими плитами пользовать можно, но долго они вам не прослужат.

Используя уже имеющуюся или покупную стальную, чугунную посуду вы точно не прогадаете и не повредите стеклокерамическую варочную панель.

Полезные советы по уходу и применению посуды для стеклокерамики

Чтобы посуда готовила вкусные и полезные блюда и радовала своим внешним видом необходимо правильно за ней ухаживать.

Черное матовое дно прогревается качественнее, нежели глянцевое и светлое.

Несколько советов, которые могут пригодиться хозяйке.

  • При покупке новой посуды, ее необходимо качественно промыть с мягким моющим средством и высушить перед использованием.
  • Содержите кухонные атрибуты в чистоте, это особенно важно для покрытия плиты из стеклокерамики.
  • Не применяйте абразивные чистящие средства, которые царапают поверхность. Изделия с антипригарным покрытием особенно чувствительны к абразивам, на поверхности образовываются царапины, и использовать такую посуду в приготовлении уже нельзя. Кастрюля из нержавеющей стали станет тусклой и потеряет свою блестящую поверхность.
  • При чистке поверхностей, лучше использовать народные средства по уходу. С очисткой практически всех загрязнений отлично справляются пищевая сода и горчичный порошок, которые подойдут и для вашей варочной панели.
  • Не допускайте оставление на плите пустой посуды, перегрев опасен не только вашей кастрюльке, но и плите. Желательно чтобы кастрюля была наполнена продуктами на 2/3 объема.
  • Избегайте установки на разогретую конфорку мокрого дна кастрюли или сковородки, керамика стойкое покрытие, но при таком контакте могут образоваться микротрещины, которые уменьшают срок службы варочной панели.

Некоторые современные модели попросту не включаются, когда на их поверхности неподходящая посуда. К таковым относят: стекло, алюминий, латуневые предметы.

Правильно выбрав кухонные атрибуты в магазине, вы будете пользоваться любимыми кастрюльками долгое время и не повредите красивую поверхность стеклокерамической панели.

Перед приобретением посудины для стеклокерамики ознакомьтесь с полезной информацией в интернет-ресурсах или проконсультируйтесь с продавцом перед покупкой.

ВИДЕО: Как ухаживать за стеклокерамической плитой.

Предыдущая

ПосудаЛучшие сковородки и производители посуды для жарки

Следующая

ПосудаОсобенности заварочного чайника из стекла

границ | Ионный обмен в стеклокерамике

Введение

В последние несколько лет ионный обмен (ИОХ) в стеклах вызвал новый интерес благодаря множеству новых разработок и исследований в промышленных и академических лабораториях, а также коммерциализации материалов с выдающимися механическими свойствами (Варшнея, 2010; Aaldenberg et al. ., 2016). Эти очки теперь широко используются во многих электронных устройствах, включая портативные дисплеи и планшеты (Glaesemann et al., 2012). Они также находят применение на архитектурном и автомобильном рынках.

Можно представить себе новые приложения с использованием стеклокерамики вместо стекол, поскольку можно получить гораздо более широкий диапазон размеров. Стеклокерамика имеет различную непрозрачность и цвет: от непрозрачного до прозрачного, а для непрозрачных материалов — от белого до черного и различных цветов. Стеклокерамика может также обладать улучшенными механическими свойствами по сравнению со стеклами с особенно более высокой ударной вязкостью и модулем.

Ионный обмен обычно проводят в ванне с расплавом соли. Обмен с поверхности иона щелочного металла в стекле или стеклокерамике на более крупный ион из ванны приводит к сжимающему напряжению на поверхности и из-за распределения концентрации по профилю напряжения в образце.Механические свойства зависят от уровня напряжения на поверхности (CS) и глубины проникновения более крупного иона (Gy, 2008).

Если IOX в очках был предметом многих исследований, то исследования IOX в стеклокерамике проводились мало. В этих материалах механизмы намного сложнее, чем в стеклах, из-за их поликристаллической природы: IOX обычно происходит в основном в одной фазе (кристаллическая фаза или остаточное стекло). В некоторых случаях механизм аналогичен тому, что наблюдается в стеклах с заменой одного иона другим в структуре; тогда как в других случаях это IOX приводит к микроструктурным модификациям (например, аморфизации или фазовому изменению кристаллической фазы).

Эти различные механизмы наблюдались в компании Corning при изучении IOX в различных прозрачных и непрозрачных алюмосиликатных стеклокерамиках. Это исследование будет представлено здесь с особым акцентом на влияние IOX на микроструктуру и механические свойства, особенно на прочность на изгиб. Различные системы и соответствующие механизмы IOX приведены в таблице 1.

www.frontiersin.org

Таблица 1. Различные механизмы упрочнения, полученные с помощью IOX в стеклокерамике (г.в.) .

В нескольких работах показано значительное увеличение модуля разрыва стеклокерамики после IOX. Большинство из них не детализируют механизмы IOX.

Например, в 1967 г. Beall et al. (1967) показали, что модуль разрыва β-кварцевой стеклокерамики можно умножить в 5 раз, заменив Li + на K + или Mg 2+ на 2Li + . Совсем недавно Takeuchi et al. (1997) исследовали IOX в наконечниках из стеклокерамики β-сподумена и показали, что замена Li + на Na + приводит к прочности на изгиб около 500 МПа, что аналогично прочности на изгиб феррулы из оксида алюминия. и что прочность на изгиб 310 МПа сохраняется после царапания.Бертье да Кунья и др. (2007) показали, что IOX в стеклокерамике Na 4 + 2x Ca 4 − x Si 6 O 18 (0

Таганцев (1999) первым описал интересный механизм в случае IOX в стеклокерамике из метасиликата лития: замена ионов лития ионами натрия связана с аморфизацией стеклокерамики в слое, подвергающемся воздействию IOX. .

Такая аморфизация наблюдалась также Laczka et al. в стеклокерамике, содержащей как дисиликат лития, так и алюмосиликатную фазы лития. Было обнаружено, что индуцированная IOX аморфизация происходит в обеих кристаллических фазах (Laczka et al., 2015).

Другое явление было обнаружено в нефелиновой стеклокерамике (Duke et al., 1967; Ponsot et al., 2014): IOX (K + для Na + ) приводит к образованию кальсилита на поверхности, что приводит к к очень значительному увеличению модуля разрыва.

Материалы и методы

Стекла состава, указанного в таблице 2, плавили в платиновых тиглях при температуре 1600–1650 ° C. Были использованы партии в диапазоне 1000–2500 г. После плавления и очистки стекла разливали и отжигали.

www.frontiersin.org

Таблица 2. Состав стеклокерамики (мол.%) И условия экспериментов .

Для кристаллизации было вырезано

кусочков. Используемые термические обработки представлены в таблице 2.Кристаллические фазы определяли с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD).

Затем образцы подвергали ионному обмену в ваннах расплава. Состав ванн, а также температура и продолжительность процедур приведены в Таблице 2.

Дифракцию рентгеновских лучей использовали для определения влияния IOX на микроструктуру. Использовалась θ / 2θ-конфигурация Брэгга – Брентано с излучением Cu Kα 1 . Узоры были измерены на поверхности образцов до и после IOX. Был проведен анализ Ритвельда (Rodriguez-Carvajal, 1993).Глубина проникновения рентгеновского излучения в этой конфигурации составляет примерно 100 мкм. Для образцов с ионным обменом наблюдается градиент кристаллизации на этой толщине, и, следовательно, полученные данные (например, средний размер кристаллов или параметры ячейки) являются средними значениями.

Дифракция под скользящим углом падения (GIAD) также была выполнена в одном случае для количественной оценки эволюции микроструктуры после ионного обмена в зависимости от толщины.

Угол падения при скользящем падении Были выполнены дифракционные измерения при нескольких фиксированных углах падения α.Фиксированные углы падения составляют 1,5, 7,5 и 15 °, что соответствует глубинам ~ 2, 10 и 20 мкм соответственно. Затем каждый образец глубины был количественно определен с помощью уточнения Ритвельда.

Механические характеристики стеклокерамики измеряли методом «кольцо на кольце». Этот тест оценивает прочность на двухосный изгиб. В некоторых случаях измерения также проводились после истирания. Истирание проводили карбидом кремния (размер зерна 70 мкм) в течение 5 с при давлении 0,10 МПа (если не указано иное).Этот последний тест использовался для количественной оценки остаточных механических характеристик после выявления данной совокупности дефектов. Размер образцов указан в таблице 2. Для каждого теста использовали от 10 до 30 оптически полированных образцов. Приведенные результаты представляют собой распределение нагрузки до разрушения, потому что в большинстве случаев прочность ионообменных образцов была настолько высокой, что смещение при изгибе было достаточно большим, чтобы сделать напряжения мембраны незначительными. Следовательно, обычные расчеты напряжения разрушения будут переоценивать напряжение материала при разрушении.Также сообщаются параметры формы и масштаба Вейбулла, соответствующие разрушающей нагрузке. Параметр масштаба соответствует 63,2% вероятности отказа.

Результаты

Ионный обмен в остаточном стекле

Приведенный здесь пример был получен при разработке стеклокерамики, подходящей в качестве задней панели портативных электронных устройств (Dejneka et al., 2014).

По сравнению с металлами эта стеклокерамика имеет то преимущество, что она прозрачна для микроволнового и радиочастотного излучения.По сравнению с очками он позволяет получить черный оттенок и быть достаточно непрозрачным, чтобы скрыть внутреннюю часть устройств. Другими требованиями были высокое механическое сопротивление и, чтобы ограничить стоимость, необходимость иметь стекло-предшественник, которое можно было бы формировать такими методами, как вытяжка плавлением. Последнее требование позволяет получать тонкие листы с нетронутой поверхностью (следовательно, для получения изделий не требуется дополнительной полировки).

Однако этому последнему требованию не удовлетворяет большая часть стеклокерамики, поскольку они обычно имеют относительно низкую вязкость при ликвидусе (обычно ниже 2 кПа с).Если такой ликвидус подходит для формования изделий путем прессования или прокатки, он препятствует использованию методов формования, таких как вытяжка плавлением, для которой требуется не менее 20 кПа с.

Для получения продукта, отвечающего всем этим требованиям, были использованы натриевые алюмосиликатные стекла, показывающие высокую вязкость при ликвидусе (таблица 2). Известно, что с такими стеклами легко осуществляется обмен ионов натрия на калий, что может привести к выдающейся механической прочности. Эти стекла были легированы примерно 1% TiO 2 и Fe 2 O 3 .После термической обработки происходит кристаллизация MgO – TiO 2 –Fe 2 O 3 со структурой ϵ-Fe 2 O 3 . Средний размер кристаллов менее 20 нм (рис. 1). Эта стеклокерамика имеет ряд преимуществ:

— отображает черный цвет, которого нелегко добиться в стакане; этот цвет обусловлен поглощением переноса заряда в кристаллах Fe 2+ -Ti 4+ .

— Поскольку их уровни низкие, TiO 2 и Fe 2 O 3 не изменяют вязкость при ликвидусе, и стекло-предшественник остается способным к плавлению.

— Поскольку уровень кристалличности низкий, состав остаточного стекла близок к составу основного стекла и благоприятен для IOX, приводящего к механическим свойствам, близким к характеристикам нелегированного стекла.

www.frontiersin.org

Рис. 1. Микрофотография ПЭМ низкокристаллической MgO – TiO 2 –Fe 2 O 3 стеклокерамики . (Состав GC2 — Таблица 1– керамика при 750 ° C в течение 4 ч).

На рис. 2 показаны результаты механического испытания двух из этих материалов в сравнении со стеклом Corning ® Gorilla ® Glass (CGG).В трех случаях IOX очень значительно увеличивает нагрузку до отказа: от масштабных параметров 380–460 Н до значений выше 2300 Н.

www.frontiersin.org

Рис. 2. Кольцо на кольце двухосной изгибающей нагрузки до разрушения низкой кристалличности MgO – TiO 2 –Fe 2 O 3 стеклокерамика (керамика при 700 ° C в течение 4 часов по сравнению с CGG до и после ионизации -обмен) . Пунктирными линиями обозначены доверительные интервалы 95%. Для трех материалов с ионным обменом сжатие присутствует в слое толщиной около 40 мкм.

Наклоны линии вероятности отказа также значительно круче: коэффициенты формы Вейбулла, которые находятся в диапазоне 2,9–4,6 до IOX, увеличиваются до значений в диапазоне 15–19 после IOX. Обе стеклокерамики по свойствам не хуже CGG.

Ионный обмен, ведущий к поверхностной аморфизации: литий-богатый β-кварцевый твердый раствор стеклокерамики

Стеклокерамика на основе кристаллизации твердого раствора β-кварца была открыта в 60-х годах. Общая химическая формула твердого раствора β-кварца: Li 2−2 (x + y) Mg x Zn y O.Al 2 O 3 .nSiO 2 n = 2–10), где ионы Al 3+ заменяют Si 4+ в тетраэдрических узлах, а локальная электрическая нейтральность обеспечивается за счет включения небольших ионы, такие как Li + , Mg 2+ или Zn2 +, в каналы структуры. Зарождение ядра обеспечивается добавлением к партии TiO 2 и / или ZrO 2 (несколько мол.%).

В этой системе можно получить высококристаллический прозрачный материал, контролируя размер кристаллитов (менее примерно 50 нм).Пример микроструктуры, наблюдаемой с помощью SEM, приведен на рисунке 3.

www.frontiersin.org

Рис. 3. Микроструктуры стеклокерамики, наблюдаемые с помощью SEM . Выявлены методом химического травления. Источник: Энн Кроше (Corning SAS). (A) Содержащий литий твердый раствор β-кварца из стеклокерамики кристаллы β-кварца имеют серый цвет и размер около 30 нм. Кристаллы TiZrO 4 имеют белый цвет и размер в несколько нанометров. (B) Стеклокерамический твердый раствор β-сподумена.Поры соответствуют протравленному остаточному стеклу. Большие блоки представляют собой кристаллы сподумена, маленькие белые точки размером около 30 нм — шпинель, а удлиненные кристаллы — рутил.

Успех этой стеклокерамики основан на способности некоторых из этих композиций (содержащих в основном литий в качестве иона-компенсатора) получать материалы, сочетающие прозрачность, нулевой или очень низкий коэффициент теплового расширения и способность выдерживать температуры не менее 700 ° С. C в течение нескольких тысяч часов без деформации и существенного изменения свойств.Они нашли широкий спектр применения, начиная от зеркал телескопов и заканчивая наконечниками для оптических разъемов или потребительскими товарами, такими как варочные панели, кухонная утварь или огнестойкие окна.

Как уже отмечалось (Beall et al., 1967), не удалось получить увеличение механической прочности, заменяя ионы лития натрием, но обмен лития на калий эффективен: в этом случае IOX выполнялся в течение 4–16 лет. ч в диапазоне 700–725 ° C в ванне KCl / K 2 SO 4 .Измерение профиля калия показывает, что глубина проникновения этого иона находится в диапазоне 20–60 мкм в зависимости от времени и температуры обмена. На рис. 4 показаны такие профили после IOX в течение 4 и 8 часов при 700 ° C соответственно. Глубина диффузии калия составляет около 20 мкм через 4 часа и 35 мкм через 8 часов. Этот обмен связан со значительным увеличением механической прочности: параметр шкалы Вейбулла 4092 и 1953 Н были получены через 4 и 8 часов соответственно, по сравнению с 820 Н для стеклокерамики без ионного обмена.Однако было замечено, что увеличение времени IOX с 4 до 8 часов очень значительно снижает механическую прочность, деля масштабный параметр на 2.

www.frontiersin.org

Рис. 4. Профиль диффузии K 2 O в стеклокерамике из твердого раствора β-кварца с высоким содержанием лития после ионного обмена в течение 4 и 8 часов при 700 ° C в KCl / K 2 SO 4 ванна . Параметры шкалы Вейбулла, представленные в легенде, показывают, что более длительный IOX связан со значительным снижением прочности.

XRD поверхности (BB и GIAD), выполненный до и после IOX в течение 4 часов при 700 ° C, свидетельствует о сильной модификации микроструктуры (рис. 5): до IOX основной кристаллической фазой является твердый раствор β-кварца с незначительным количеством TiZrO. 4 фаза зародышеобразования. После IOX кристаллические фазы остаются такими же, но на диаграммах наблюдается увеличение содержания аморфного вещества (Рисунок 5). Анализ Ритвельда показывает, что средний размер кристаллов твердого раствора β-кварца значительно уменьшился (примерно разделенный на два).Эти наблюдения убедительно свидетельствуют о том, что IOX связан с поверхностной аморфизацией. Измерения GIAD подтверждают эти наблюдения: после IOX наблюдается сильное уменьшение количества фазы β-кварца, причем это уменьшение более важно ближе к поверхности.

www.frontiersin.org

Рис. 5. XRD-сканирование (BB) богатого литием стеклокерамического твердого раствора β-кварца до и после ионного обмена в течение 4 часов при 700 ° C в ванне KNO 3 . Ионный обмен связан с увеличением количества остаточного стекла, уменьшением среднего размера кристалла β-кварца ss и небольшим сдвигом положения пиков этой фазы.Соотношение количества ионообменного богатого литием β-кварца / необмененного β-кварца изменяется в соответствии с различной проанализированной толщиной.

Ионный обмен в кристаллической фазе

Ионообмен в стеклокерамике твердого раствора твердого раствора β-кварца с высоким содержанием магния

Теперь мы сосредоточимся на стеклокерамике твердого раствора β-кварца, содержащей в основном магний для заряда баланса алюминия, состав которой указан в таблице 2. Стеклокерамика прозрачная (таблица 1). Поскольку в качестве зародышеобразователя используется только ZrO 2 , он демонстрирует очень высокую пропускаемость без остаточного желтого цвета, обычно вызываемого добавлением TiO 2 (таблица 2).ИОХ проводили в ванне Li 2 SO 4 / K 2 SO 4 при температурах 710–800 ° C в течение 4–16 ч. K 2 SO 4 добавляют для понижения температуры плавления. В этих условиях диффузия ионов лития происходит на глубину 40–200 мкм.

После 4 ч IOX при 710 ° C поверхностная XRD (BB) выявила увеличение параметров ячейки твердого раствора β-кварца, что позволяет предположить, что ионы 2Li + заменяют Mg 2+ в структуре (рис. 6).

www.frontiersin.org

Рис. 6. XRD-сканирование (BB) богатого магнием стеклокерамического твердого раствора β-кварца до и после ионного обмена в течение 4 часов при 710 ° C в Li 2 SO 4 / K 2 SO 4 ванна . Ионный обмен связан со сдвигом положения пиков фазы β-кварца и увеличением параметров ячейки. В отличие от того, что наблюдалось с твердым раствором β-кварца с высоким содержанием лития (рис. 5), здесь нет изменений в количестве остаточного стекла.

Ионный обмен связан с очень значительным увеличением прочности на изгиб, как показано на рисунках 7 и 8. На рисунке 7 представлены результаты механических испытаний стеклокерамики до и после IOX в течение 16 часов при 725 ° C и в последнем случае до и после истирания. Замечено, что истирание очень мало снижает нагрузку до разрушения.

www.frontiersin.org

Рис. 7. Кольцо на кольце под нагрузкой при двухосном изгибе до разрушения стеклокерамики из твердого раствора β-кварца с высоким содержанием магния до и после ионного обмена в течение 16 часов при 725 ° C в Li 2 SO 4 / K 2 SO 4 ванна .После ионного обмена результаты выдаются до и после истирания. Абразивная обработка проводилась под давлением 0,17 МПа. В легенде (X / Y) — это параметры формы Вейбулла (X) и масштаба (Y).

На рис. 8 показан масштабный коэффициент Вейбулла и толщина сжатого поверхностного слоя (DOL) для различных обработок IOX. Механическая прочность достигает максимума при 725 ° C, а затем уменьшается с увеличением температуры ванны.

www.frontiersin.org

Рис. 8. Кольцо на кольце двухосной изгибающей нагрузки до разрушения богатой магнием β-кварцевой стеклокерамики, обмен которой происходил в различных условиях: результаты представляют собой масштабный коэффициент Вейбулла и толщину поверхностного слоя при сжатии (определяемую оптическим метод) .

Это уменьшение, по-видимому, связано со значительной диффузией калия в стеклокерамике при температуре выше 750 ° C. Эта диффузия калия препятствует диффузии магния. Профили диффузии магния и калия после IOX в течение 4 часов при 750 и 775 ° C соответственно иллюстрируют этот эффект (рис. 9).

www.frontiersin.org

Рис. 9. Профиль диффузии MgO и K 2 O в богатом магнием стеклокерамическом твердом растворе β-кварца после ионного обмена в течение 4 часов в Li 2 SO 4 / K 2 SO 4 Ванна при 750 и 775 ° C .

Ионный обмен в стеклокерамике сподумен

Сподуменовая стеклокерамика известна очень давно. Они использовались и до сих пор используются для производства материалов для посуды и варочных панелей благодаря их низкому тепловому расширению [коэффициент теплового расширения (КТР) около 10–20 × 10 7 K −1 –25–700 ° C].

Кристаллическая фаза представляет собой твердый раствор с формулой Li 2 O – Al 2 O 3 –nSiO 2 с n = 2–8.Материал, изучаемый здесь, образован за счет добавления нескольких мас.% TiO 2 . На рис. 3В представлена ​​микрофотография этого материала, полученная с помощью SEM. Кристаллы сподумена имеют средний размер около 1 мкм. Также видны небольшие количества рутила и шпинели. Количество остаточного стекла оценивается примерно в 10% мас.

Ионный обмен в ванне с нитратом натрия приводит к встраиванию натрия в стеклокерамику. После замены в течение нескольких часов при температуре около 400 ° C в ванне с нитратом натрия ионы натрия диффундируют на глубину около 100 мкм, как это наблюдалось с помощью микрозондового метода (рис. 10).Считается, что натрий заменяет литий, который нельзя проанализировать с помощью этого метода. Концентрация других элементов постоянна по толщине. Предполагается, что этот IOX имеет место в кристаллах. Доказательством этого является сравнение рентгенограмм, полученных, соответственно, до и после IOX, которые показывают очень значительное увеличение параметров β-сподуменовой ячейки, что хорошо согласуется с заменой Li на натрий в кристаллах. (Рисунок 11).

www.frontiersin.org

Рисунок 10.Профиль диффузии, измеренный с помощью микрозонда (EPMA) Na 2 O в стеклокерамике из β-сподумена после ионного обмена в течение 2 часов при 430 ° C в ванне с нитратом натрия и Na 2 O и K 2 O в нефелиновой стеклокерамике после 0,5 ч ионного обмена при 700 ° C в ванне KCl / K 2 SO 4 . Концентрации других измеренных элементов постоянны по толщине (Li 2 O не измерялся).

www.frontiersin.org

Рисунок 11.Рентгенограмма стеклокерамики с β-сподуменом до и после ионного обмена . Пики, относящиеся к рутилу и ганиту, не смещаются при ионном обмене, в то время как другие пики, относящиеся к β-сподумену, смещаются во время ионного обмена в сторону более низких значений 2θ, что свидетельствует об увеличении параметров ячейки и объема кристаллов.

Результат испытания «кольцо на кольце» показан на рисунке 12. Параметры шкалы Вейбулла составляют соответственно 1341 и 780 Н до и после истирания.

www.frontiersin.org

Рисунок 12.Кольцо на кольце под нагрузкой при двухосном изгибе из-за разрушения стеклокерамики из β-сподумена после ионного обмена и нефелиновой стеклокерамики до и после ионного обмена . В обоих случаях после ионного обмена результаты выдаются до и после истирания. В легенде (X / Y) — это параметры формы Вейбулла (X) и масштаба (Y). Обмен стеклокерамики на нефелине проводили в течение 6 ч при 450 ° C.

Ионный обмен, ведущий к модификации кристаллической фазы

Нефелин представляет собой фаршированное производное тридимита с формулой (Na, K) AlSiO 4 .Белая непрозрачная стеклокерамика, содержащая нефелин в качестве основной кристаллической фазы, может быть получена с использованием TiO 2 в качестве зародышеобразователя. Было замечено, что, начиная со стакана, богатого натрием, натрий можно заменять на калий или в ванне с нитратом калия при 450 ° C, или в бане KNO 3 / KCl при 700 ° C.

Диффузия калия и натрия, полученная через 0,5 часа при 700 ° C, представлена ​​на рисунке 10: наблюдается диффузия калия примерно на 100 мкм. Однако наблюдается сильное накопление калия в слое толщиной 10 мкм у поверхности.В этом слое XRD (GIAD) показал, что нефелин [Na 7,11 (Al 7,2 Si 8,8 O 32 )] (JCPDS 01-079-0991) превратился в кальсилит [KAlSiO 4 ] (JCPDS 00-011-0579) (Рисунок 13).

www.frontiersin.org

Рис. 13. Микроструктура зоны ионного обмена нефелиновой стеклокерамики, наблюдаемая с помощью SEM (обратное рассеяние) . Зоны, богатые калием, кажутся более белыми. Более белый слой на 10 мкм у поверхности (вверху) кристаллизован в кальсилите.Под этим слоем между кристаллами нефелина наблюдаются стекловидные карманы. По сравнению с кристаллами они обогащены калием. Условия ионного обмена: 0,5 ч при 700 ° C в бане KCl / K 2 SO 4 .

Образование кальсилита приводит к очень высокой нагрузке до разрушения (Рисунок 12), более высокой, чем для ионообменной стеклокерамики β-сподумена, описанной в 3.3.2. Однако после истирания результаты инвертируются: нефелиновая стеклокерамика демонстрирует меньшую прочность, чем β-сподумен.

Обсуждение

Черная формованная стеклокерамика, в которой IOX имеет место в остаточном стекле, сочетает в себе интересные свойства как кристаллов, так и остаточного стекла: кристаллы придают материалу его черный непрозрачный вид, но их количество достаточно мало, чтобы поддерживать высокий вязкость при ликвидусе совместима с формованием путем вытяжки плавлением и не препятствует процессу IOX, который имеет место в остаточном стекле. Остаточное стекло имеет состав, близкий к CGG, и приводит к механическим свойствам, по крайней мере, аналогичным свойствам CGG с ионным обменом.

В случае ИОГ с участием ионов в кристаллической фазе наблюдаются более разнообразные и сложные механизмы:

Стеклокерамика с β-сподуменом

легко укрепляется с помощью IOX: обмен натрия на литий происходит при относительно низкой температуре (около 400 ° C) и в короткие промежутки времени (несколько часов). Легко достигается значительная диффузия (около 100 мкм). Поверхностное сжатие и улучшение механической прочности происходит за счет увеличения объема кристаллов.

С твердым раствором β-кварца добиться ионного обмена гораздо труднее:

— Замена лития другой щелочью в кристаллической структуре не представляется возможной.Обмен лития на калий имеет место, но при высоких температурах (700–725 ° C), и поскольку калий не может быть включен в структуру, это связано с разрушением кристаллов. Как описано ранее, такое явление уже наблюдалось в стеклокерамике из метасиликата лития с заменой натрия на литий (Таганцев, 1999) и в стеклокерамике, содержащей как дисиликат лития, так и алюмосиликатную фазы лития (Laczka et al., 2015). Аморфизация приводит к увеличению объема (стекло менее плотное, чем кристаллы), что приводит к сжимающим напряжениям.Однако аморфизация также связана с увеличением коэффициента теплового расширения (КТР) и релаксации напряжений, которые ограничивают упрочнение. Эта конкуренция между сжимающим напряжением от изменения объема и более высоким CTE в аморфной фазе, вероятно, объясняет умеренное увеличение механической прочности после 8 часов IOX при 725 ° C, несмотря на значительную диффузию калия (рис. 4).

— Обмен магния на литий происходит в кристаллах β-кварца.Следует отметить, что, как и в предыдущем случае, для получения этого обмена необходимы высокие температуры. Механизм упрочнения проистекает из двух эффектов, уже описанных в литературе (Beall et al., 1967): увеличение объема кристаллов (рис. 6), а также образование поверхностного слоя, в отличие от предыдущего случая. , более низкий КТР, чем основная масса: кристаллы твердого раствора β-кварца с высоким содержанием Li демонстрируют более низкий КТР, чем кристаллы с высоким содержанием магния (тепловое расширение магнийсодержащей стеклокерамики в SiO 2 –MgAl 2 O 4 диапазон соединения от 30 до 45 × 10 −7 K −1 при 50–70 мас.% SiO 2 при тепловом расширении литийсодержащей стеклокерамики в SiO 2 –LiAlSiO 4 join немного отрицательный, около -5 × 10 -7 K -1 ).Комбинация этих двух механизмов обеспечивает высокие механические характеристики. Следует отметить очень небольшое влияние истирания на нагрузку до разрушения. Кроме того, эта стеклокерамика демонстрирует очень разные физические свойства по сравнению с CGG: а именно гораздо более низкий КТР (22 × 10 −7 K −1 — 25–300 ° C — по сравнению с 85) и более высокий модуль Юнга (98 против 65 ГПа) твердость по Виккерсу (900 против 556) и вязкость (0,84 МПа. м1 / 2 против 0,67 — измерено шевронным надрезом).Еще одно отличие от стекла состоит в том, что из-за очень высоких температур IOX не наблюдается релаксации, когда эта стеклокерамика используется при температуре ниже ~ 500 ° C. Все эти специфические свойства могут открывать для этих материалов применения, которые невозможны с ионным обменялись стаканами.

Случай нефелиновой стеклокерамики кажется уникальным: когда уровень калия в кристаллах достаточно высок, кристаллическая структура трансформируется в кальсилит. Это преобразование связано с увеличением объема примерно на 10% и приводит к очень высокой нагрузке до отказа.Однако это преобразование происходит только вблизи поверхности, где концентрация калия наиболее высока. Ниже предполагается, что обмен происходит в нефелиновой структуре с меньшим увеличением объема.

В примере, представленном здесь, было замечено, что истирание очень значительно снижает прочность на двухосный изгиб. Вероятно, это связано с тем, что введенные дефекты имеют длину, близкую к толщине слоя кальсилита.

Заключение

На примерах, взятых в различных алюмосиликатных системах, был представлен обзор различных механизмов IOX в стеклокерамике и полученных механических свойств.Некоторые из этих механизмов (аморфизация, переход кристаллической фазы) не наблюдаются для стекол. Это иллюстрирует широкий спектр возможностей, которые предлагает стеклокерамика по сравнению с обычными стеклами.

Авторские взносы

ГБ, Сподумен нефелин-б и кварцевая стеклокерамика б. MC, b сподумен и b-кварц. MD, стеклокерамика с низкой кристалличностью. Стеклокерамика кварцевая ПМ, б. П.П., рентгенолог и автор-корреспондент. CS, b сподумен и стеклокерамика.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Энн Кроше, Бен Хансон, Яссин Килали и Халед Лайуни, соответственно, для определения характеристик с помощью SEM, микрозондового анализа, измерений механических свойств и обсуждения.

Список литературы

Ольденберг, Э.М., Лецци, П. Дж., Симан, Дж. Х., Бланше, Т. А., и Томодзава, М. (2016). Ионообменное литийалюмосиликатное стекло: прочность и динамическая усталость. J. Am. Ceram. Soc. 99, 2645–2654. DOI: 10.1111 / jace.14294

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Билл Г. Х., Карстеттер Б. Р. и Риттлер Х. Л. (1967). Кристаллизация и химическое упрочнение набивной β-кварцевой стеклокерамики. J. Am. Ceram. Soc. 5, 181–190. DOI: 10.1111 / j.1151-2916.1967.tb15077.х

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бертье да Кунья, Т., Ву, Дж. П., Пейтл, О., Фокин, В. М., Занотто, Э. Д., Ианнуччи, Л. и др. (2007). Механические свойства и ударопрочность новой прозрачной стеклокерамики. Adv. Англ. Mater. 9, 191–195. DOI: 10.1002 / adem.200600237

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дейнека М., Датта И. и Смит К. (2014). Химически упрочненная черная стеклокерамика с низкой кристалличностью и высокой вязкостью ликвидуса. Внутр. J. Appl. Glass Sci. 5-2, 146–160. DOI: 10.1111 / ijag.12076

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Герцог Д. А., Макдауэлл Дж. Ф. и Карстеттер Б. Р. (1967). Кристаллизация и химическое упрочнение нефелиновой стеклокерамики. J. Am. Ceram. Soc. 50, 67–74. DOI: 10.1111 / j.1151-2916.1967.tb15041.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фишер, Х., Де Соуза, Р. А., Ватьен, А. М., Рихтер, С., Эдельхофф, Д., Майер, Дж., и другие. (2008). Химическое упрочнение стоматологического стеклокерамического материала из дисиликата лития. J. Biomed. Mater. Res. А 87, 582–587. DOI: 10.1002 / jbm.a.31798

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Глэземанн, Г. С., Гросс, Т. М., Бейн, Дж. Ф., и Прайс, Дж. Дж. (2012). «Фрактография в развитии ионообменного покровного стекла», в Fractography of Glasses and Ceramics VI: Ceramic Transactions , eds J. R. Varner and M. Wightman (Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc.), 85–93. DOI: 10.1002 / 9781118433010.ch5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лацка, К., Холева-Ковальска, К., Срода, М., Рыш, Дж., Мажец, М. М., и Лачка, М. (2015). Стеклокерамика системы LAS (Li 2 O – Al 2 O3 – SiO 2 ), усиленная ионным обменом в соляной ванне KNO 3 . Дж Некристалл. Твердые тела 428, 90–97. DOI: 10.1016 / j.jnoncrysol.2015.08.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Понсо, И., Даль Мас, Г., Бернардо, Э., Даль Маскио, Р., и Сглаво, В. М. (2014). Двойное упрочнение путем ионного обмена спеченной нефелиновой стеклокерамики: новый упрощенный метод. J. Ceram. Процесс. Res. 15 (6), 411–417.

Google Scholar

Родригес-Карвахаль, Дж. (1993). Последние достижения в определении магнитной структуры методом нейтронной порошковой дифракции. Phys. В 192, 55–69. DOI: 10.1016 / 0921-4526 (93) -I

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Таганцев, Д.К. (1999). Декристаллизация стеклокерамики при ионообменной диффузии. J. Eur. Ceram. Soc. 19, 1555–1558. DOI: 10.1016 / S0955-2219 (98) 00475-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Такеучи Ю., Митачи С. и Нагасе Р. (1997). Высокопрочная стеклокерамическая втулка для одномодового оптоволоконного соединителя типа SC. IEEE Photonics Tech. Lett. 9, 1502–1504. DOI: 10.1109 / 68.634722

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Варшнея, А.(2010). Химическое упрочнение стекла: извлеченные уроки, но еще предстоит извлечь. Внутр. J. Appl. Glass Sci. 1, 131–142. DOI: 10.1111 / j.2041-1294.2010.00010.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

.

Проводящая керамика | Британника

Электропроводящая керамика , современные промышленные материалы, которые благодаря изменениям в своей структуре служат электрическими проводниками.

Помимо хорошо известных физических свойств керамических материалов — твердости, прочности на сжатие, хрупкости — существует свойство удельного электрического сопротивления. Большая часть керамики сопротивляется прохождению электрического тока, и по этой причине керамические материалы, такие как фарфор, традиционно использовались в качестве электрических изоляторов.Однако некоторая керамика отлично проводит электричество. Большинство этих проводников — это современная керамика, современные материалы, свойства которых изменяются путем точного контроля над их производством из порошков в изделия. Свойства и производство современной керамики описаны в статье «Современная керамика». В этой статье предлагается обзор свойств и областей применения некоторых электропроводящих современных керамических материалов.

Причины возникновения удельного сопротивления в большинстве керамических материалов описаны в статье «Состав и свойства керамики».Для целей этой статьи можно кратко объяснить происхождение проводимости в керамике. Электропроводность в керамике, как и в большинстве материалов, бывает двух типов: электронная и ионная. Электронная проводимость — это прохождение свободных электронов через материал. В керамике ионные связи, удерживающие атомы вместе, не допускают свободных электронов. Однако в некоторых случаях в материал могут быть включены примеси разной валентности (то есть имеющие разное количество связывающих электронов), и эти примеси могут действовать как доноры или акцепторы электронов.В других случаях могут быть включены переходные металлы или редкоземельные элементы различной валентности; эти примеси могут действовать как центры для поляронов — разновидностей электронов, которые создают небольшие области локальной поляризации при перемещении от атома к атому. Электропроводящая керамика используется в качестве резисторов, электродов и нагревательных элементов.

Ионная проводимость состоит из перехода ионов (атомов с положительным или отрицательным зарядом) от одного узла к другому через точечные дефекты, называемые вакансиями в кристаллической решетке.При нормальных температурах окружающей среды происходит очень мало прыжков ионов, поскольку атомы находятся в относительно низкоэнергетических состояниях. Однако при высоких температурах вакансии становятся подвижными, и некоторые керамические материалы демонстрируют так называемую быструю ионную проводимость. Эта керамика особенно полезна в датчиках газа, топливных элементах и ​​батареях.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской.
Подпишитесь сегодня

Толстопленочные и тонкопленочные резисторы и электроды

Полиметаллические керамические проводники имеют самую высокую проводимость среди всех керамических материалов, кроме сверхпроводящей (описанной ниже).Примерами полуметаллической керамики являются оксид свинца (PbO), диоксид рутения (RuO 2 ), рутенат висмута (Bi 2 Ru 2 O 7 ) и иридат висмута (Bi 2 Ir 2 O 7 ). Как и металлы, эти материалы имеют перекрывающиеся энергетические зоны электронов и поэтому являются отличными электронными проводниками. Они используются как «чернила» для резисторов трафаретной печати в толстопленочных микросхемах. Чернила представляют собой измельченные частицы проводника и глазури, диспергированные в подходящих органических веществах, которые придают свойства текучести, необходимые для трафаретной печати.При обжиге органика выгорает по мере плавления глазури. Изменяя количество проводящих частиц, можно добиться больших вариаций сопротивления толстых пленок.

Керамика на основе смесей оксида индия (In 2 O 3 ) и оксида олова (SnO 2 ), называемая в электронной промышленности оксидом индия и олова (ITO), является выдающимся электронным проводником, и у нее есть дополнительное преимущество оптической прозрачности. Проводимость и прозрачность возникают из-за комбинации большой запрещенной зоны и включения достаточного количества доноров электронов.Таким образом, существует оптимальная концентрация электронов, чтобы максимизировать как электронную проводимость, так и оптическую передачу. ITO видит широкое применение в качестве тонких прозрачных электродов для солнечных элементов и жидкокристаллических дисплеев, например, используемых в экранах портативных компьютеров. ITO также используется в качестве тонкопленочного резистора в интегральных схемах. Для этих целей он применяется стандартными методами тонкопленочного осаждения и фотолитографии.

Проводящая керамика давно используется в качестве нагревательных элементов для электрических нагревателей и печей с электрическим нагревом.Электропроводящая керамика особенно эффективна при повышенных температурах и в окислительных средах, где устойчивые к окислению металлические сплавы не работают. Примеры электродной керамики и их максимальной температуры использования на воздухе показаны в таблице 1. Каждый материал имеет уникальный механизм проводимости. Карбид кремния (SiC) обычно является полупроводником; однако, легированный соответствующим образом, он является хорошим проводником. И SiC, и дисилицид молибдена (MoSi 2 ) образуют защитные поверхностные слои из кварцевого стекла, которые защищают их от окисления в окислительной атмосфере.MoSi 2 — полуметалл с высокой проводимостью. Хромит лантана (LaCr 2 O 4 ) — небольшой поляронный проводник; замена ионов щелочноземельных металлов (, например, кальция или Ca 2+ ) на La 3+ приводит к превращению равной доли Cr 3+ в Cr 4+ . Перескок электронов между двумя состояниями ионов Cr дает высокую проводимость, особенно при повышенных температурах.

Нагревательный элемент керамический
керамический материал максимальная температура использования на воздухе
общее название химическая формула (° C / ° F)
карбид кремния SiC 1,500 / 2,730
дисилицид молибдена MoSi 2 1,800 / 3,270
хромит лантана LaCr 2 O 4 1,800/3 270
диоксид циркония ZrO 2 2200/3 630

Проводимость в диоксиде циркония (ZrO 2 ) является ионной, в отличие от механизмов электронной проводимости, описанных выше.При легировании диоксида циркония ионами Ca 2+ или иттрия (Y 3+ ) образуются кислородные вакансии. При температуре выше 600 ° C (1100 ° F) ионы кислорода (O 2-) становятся подвижными и заполняют эти вакансии, и они очень подвижны при более высоких температурах. Для нагревательных элементов из диоксида циркония требуется предварительный нагреватель для достижения порогового значения 600 ° C, но их можно использовать для достижения температуры до 2000 ° C (3600 ° F).

Оксид олова (SnO 2 ) имеет очень специфическое применение в качестве предпочтительного электрода для специальных стекловаренных печей (например, для оптического стекла).Это приложение требует высокой проводимости и устойчивости к коррозионным элементам в расплаве стекла; Кроме того, ржавый электродный материал не должен изменять цвет стекла. Оксид олова — единственный материал, который удовлетворяет этим критериям. Чистый оксид олова — это полупроводник с широкой запрещенной зоной, но присущий ему недостаток кислорода плюс замена олова ионами сурьмы приводят к высокой проводимости.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *