Placa base de aparato doméstico con uno o varios materiales de matriz producidos a través de un proceso sol-gel.

Placa base de aparato doméstico con uno o varios materiales de matriz producidos a través de un proceso sol-gel.



La invención hace referencia a una placa base de aparato doméstico (20), en particular, a una placa base de campo de cocción, con uno o varios materiales de matriz (24) que presentan una fase gruesa, compuesta en gran medida o por completo por micropartículas de dióxido de silicio (58), y una fase fina, y los cuales están producidos parcialmente o por completo a través de un proceso sol-gel.

Con el fin de conseguir un ajuste de las propiedades de la placa base de aparato doméstico (20) que pueda realizarse mediante un proceso técnico sencillo, se propone que la fase fina comprenda partículas de óxido de aluminio (60) y/o partícula de óxido de silicio y/o partículas de aluminosilicato.

Asimismo, se propone un procedimiento (34) para fabricar una placa base de aparato doméstico (20), donde el o los materiales de matriz (24) se obtengan mediante una gelificación de una o varias suspensiones de polvo de dióxido de silicio en un solvente, y el solvente esté formado parcialmente o por completo por una dispersión coloidal de óxido de aluminio.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201430533.

Solicitante: BSH ELECTRODOMESTICOS ESPAÑA S.A..

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: BUÑUEL MAGDALENA,MIGUEL ANGEL, PLANAS LAYUNTA,FERNANDO, Ester Sola,Francisco Javier, PEREZ CABEZA,PILAR, MORA ALFONSO,Mario, AMAVEDA,Hippolyte, ANGUREL LAMBAN,Luis Alberto, TOMÁS GIMENO,María, ALAMAN AGUILAR,Jorge.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C04B35/624 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS.C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 35/00 Productos cerámicos modelados, caracterizados por su composición; Composiciones cerámicas (que contienen un metal libre, de forma distinta que como agente de refuerzo macroscópico, unido a los carburos, diamante, óxidos, boruros, nitruros, siliciuros, p. ej. cermets, u otros compuestos de metal, p. ej. oxinitruros o sulfuros, distintos de agentes macroscópicos reforzantes C22C ); Tratamiento de polvos de compuestos inorgánicos previamente a la fabricación de productos cerámicos. › Tratamiento sol-gel.
  • F24C15/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F24 CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION.F24C OTRAS ESTUFAS U HORNILLAS DE USO DOMESTICO; DETALLES DE LAS ESTUFAS U HORNILLAS DE USO DOMESTICO, DE APLICACION GENERAL (estufas-radiadores del tipo de circulación de fluido F24H). › Detalles (elementos o disposiciones de calefactado eléctrico H05B).
  • H05B6/12 SECCION H — ELECTRICIDAD.H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05B CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO EN OTRO LUGAR.H05B 6/00 Calefacción por campos eléctricos, magnéticos o electromagnéticos (terapia de radiación de microondas A61N 5/02). › Dispositivos para la cocción.
Placa base de aparato doméstico con uno o varios materiales de matriz producidos a través de un proceso sol-gel.

Fragmento de la descripción:

La invención hace referencia a una placa base de aparato doméstico, en particular, a una placa base de campo de cocción, según el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención resuelve el problema técnico, inter alia, de proporcionar una placa base de aparato doméstico genérica en la que sus propiedades mecánicas y térmicas se puedan ajustar fácilmente durante su fabricación. Según la invención, este problema técnico se resuelve a través de las características de la reivindicación 1, mientras que de las reivindicaciones secundarias se pueden extraer realizaciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención.

La invención hace referencia a una placa base de aparato doméstico, en particular, a una placa base de campo de cocción, con uno o varios materiales de matriz que presentan una fase gruesa, compuesta en gran medida o por completo por micropartículas de dióxido de silicio, y una fase fina, y los cuales están producidos parcialmente o por completo a través de un proceso sol-gel, donde la fase fina comprenda nanopartículas de óxido de aluminio y/o nanopartículas de óxido de silicio y/o partículas de aluminosilicato.

El término “placa base de aparato doméstico” incluye el concepto de una placa de uno o varios materiales de matriz, la cual esté prevista para formar el cuerpo base de una placa de aparato doméstico. De manera preferida, la placa base de aparato doméstico está realizada como placa de un material compuesto, el cual comprenda un material de fibra incrustado en un material de matriz. El término “previsto/a” incluye los conceptos de programado/a, concebido/a y/o provisto/a de manera específica. La expresión consistente en que un objeto esté previsto para una función determinada incluye el concepto relativo a que el objeto satisfaga y/o realice esta función determinada en uno o más estados de aplicación y/o de funcionamiento. El término “placa de aparato doméstico” incluye el concepto de una placa que esté prevista para formar uno o más elementos de la superficie, preferiblemente un elemento de la superficie superior, de un aparato doméstico, por ejemplo de una cocina.

El término “material de matriz” incluye el concepto de un material que esté previsto para formar a partir de un material compuesto un cuerpo base para un cuerpo, y para alojar el material de fibra. El material de matriz está formado por una cerámica y/o configura enlaces

químicos con el material de fibra y, de manera preferida, el material de matriz está formado por una materia prima cerámica y presenta una fase gruesa y una fase fina, donde la fase gruesa conforma una matriz tridimensional, y la fase fina está incrustada en la matriz tridimensional y, en concreto, las partículas de la fase fina están ligadas con partículas de la fase gruesa mediante enlaces químicos. El término “fase gruesa” incluye el concepto de una fase granular del material, cuyas partículas presenten un tamaño medio que sea diez o más veces mayor que el tamaño medio de las partículas de la fase fina. En principio, la fase gruesa y la fase fina pueden estar compuestas del mismo material o de diferentes materiales, y la fase gruesa y/o la fase fina pueden estar compuestas en cada caso por una mezcla de diferentes materiales. De manera preferida, tanto la fase gruesa como la fase fina están formadas por materiales cerámicos, concibiéndose también en principio que la fase gruesa y/o la fase fina estén formadas por materiales no cerámicos. El material cerámico está formado de manera preferida por un material del grupo de sustancias de los óxidos, en particular, por dióxido de silicio (SiO2) . Aunque se puede utilizar dióxido de silicio amorfo, en principio también son posibles otras modificaciones del dióxido de silicio, por ejemplo, el cuarzo. El material cerámico también puede estar formado en principio por una cerámica sin óxido, por ejemplo, por carburo de silicio (SiC) . El término “micropartículas de dióxido de silicio” incluye el concepto de partículas de dióxido de silicio con un diámetro de orden micrométrico. El término “nanopartículas” incluye el concepto de partículas con un diámetro de orden nanométrico.

La expresión “producidos parcialmente o por completo a través de un proceso sol-gel” incluye el concepto relativo a que uno o más pasos parciales de la producción de al menos el material de matriz comprenda un proceso sol-gel. El término “proceso sol-gel” incluye el concepto de un proceso de producción para un material en el que como material de partida para la producción sirva una suspensión o dispersión coloidal del material, la cual se denomina sol, en un solvente, y en el cual el material sea transformado a través de una gelificación en un gel, es decir, una matriz tridimensional de una sustancia sólida con poros en los que pueda contenerse un líquido y/o un gas. En el sol pueden estar contenidos estabilizantes para estabilizar la suspensión, agentes para la adaptación de un valor del pH de la suspensión y/u otros aditivos. También puede estar suspendida y/o disuelta una mezcla de varios materiales, donde uno de los materiales conforme la matriz tridimensional del gel como fase gruesa durante la gelificación, y otro u otros materiales estén distribuidos en los poros como fase fina.

El término “aluminosilicato” incluye el concepto de un mineral que esté compuesto por tetraedros de SiO4 y tetraedros de AIO4 como componentes básicos. Los “aluminosilicatos”

pueden denominarse alternativamente “alumosilicatos”. Los aluminosilicatos son distintos a aquellos minerales denominados silicatos de aluminio en los que en los componentes básicos aparezca aluminio coordinado octaédricamente en lugar de aluminio coordinado tetraédricamente.

Mediante la forma de realización según la invención, se puede conseguir una placa base de aparato doméstico cuyas propiedades mecánicas y térmicas, por ejemplo, una dilatación térmica, puedan ajustarse con facilidad variándose un porcentaje de las nanopartículas de óxido de aluminio y/o de las partículas de aluminosilicato y/o de las micropartículas de dióxido de silicio.

Asimismo, se propone que la nanofase esté compuesta parcialmente o por completo por mullita. El término “mullita” incluye el concepto de un aluminosilicato con la fórmula química Al2Al2+2xSi2-2xO10-x, donde “x” indica las vacantes de oxígeno por celda unidad. La mullita presenta una mayor estabilidad térmica y una mayor resistencia a la fluencia que aquellos materiales que estén compuestos en su totalidad por dióxido de silicio u óxido de aluminio. Se puede conseguir en particular una placa base de aparato doméstico con una resistencia al calor elevada y con poca dilatación térmica.

Además, se propone que la placa base de aparato doméstico presente uno o varios materiales de fibra ligados con el o los materiales de matriz. El término “material de fibra” incluye el concepto de un material en forma de fibra, el cual esté previsto para ser incorporado en una matriz del material de matriz durante la producción de un material compuesto, y configurar compuestos químicos con el material de matriz. Una composición material del material de matriz y del material de fibra puede coincidir entre sí en parte o por completo, por ejemplo, el material de matriz puede contener dióxido de silicio amorfo o cristalino y el material de fibra puede estar formado por fibras de dióxido de silicio amorfo. El término “material compuesto” incluye el concepto de un material de dos o más materiales individuales ligados entre sí, el cual presente propiedades materiales que se diferencien de las propiedades materiales de los materiales individuales, a modo de ejemplo, materiales compuestos de fibras con fibras incorporadas en un material de matriz, o materiales compuestos estratificados, por ejemplo, materiales compuestos tipo sándwich. Se puede conseguir una placa base de aparato doméstico con una elevada resistencia a la rotura.

Se propone además una placa de aparato doméstico, en particular, una placa de campo de cocción con una placa base de aparato doméstico según la invención.

Asimismo, se propone un procedimiento para fabricar una placa base de aparato doméstico, donde el o los materiales de matriz se obtengan mediante una gelificación de una o varias

suspensiones de polvo de dióxido de silicio en un solvente, y el solvente esté formado parcialmente o por completo por una dispersión coloidal de óxido de aluminio. El término “polvo de dióxido de silicio” incluye el concepto de un polvo de micropartículas...

 


Reivindicaciones:

1. Placa base de aparato doméstico, en particular, placa base de campo de cocción, con uno o varios materiales de matriz (24) que presentan una fase gruesa, compuesta en gran medida o por completo por micropartículas de dióxido de silicio (58) , y una fase fina, y los cuales están producidos parcialmente o por completo a través de un proceso sol-gel, caracterizada porque la fase fina comprende partículas de óxido de aluminio (60) y/o partículas de óxido de silicio y/o partículas de aluminosilicato.

2. Placa base de aparato doméstico según la reivindicación 1, caracterizada porque la fase fina está compuesta parcialmente o por completo por mullita.

3. Placa base de aparato doméstico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por uno o varios materiales de fibra (26) ligados con el o los materiales de matriz (24) .

4. Placa de aparato doméstico, en particular, placa de campo de cocción, con una placa base de aparato doméstico (20) según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente.

5. Procedimiento para fabricar una placa base de aparato doméstico (20) según una de las reivindicaciones 1 a 3, donde el o los materiales de matriz (24) se obtienen mediante una gelificación de una o varias suspensiones de polvo de dióxido de silicio en un solvente, caracterizado porque el solvente está formado parcialmente o por completo por una dispersión coloidal de óxido de aluminio.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la o las suspensiones presentan una razón de masa de óxido de aluminio de la solución de óxido de aluminio a dióxido de silicio del polvo de dióxido de silicio con valores entre 0, 3 y 0, 67.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque, en al menos un paso del procedimiento (44) , la suspensión es ajustada en un valor de pH ácido.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque, en al

menos un paso del procedimiento (46) , se añade a la suspensión dispersión coloidal de dióxido de silicio para iniciar la gelificación.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el dióxido de silicio de la dispersión coloidal de dióxido de silicio añadida presenta una razón de masa con respecto a la masa del óxido de aluminio de la dispersión coloidal de óxido de aluminio con un valor entre 0, 33 y 0, 45.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque, en al menos otro paso del procedimiento (56) , se efectúa un tratamiento térmico a una temperatura de entre 800º C y 1.100º C.


 

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