Как тепловой удар влияет на кастрюли из разных материалов?

С покрытием (например, эмалью, ПТФЭ, керамикой)

Я не могу ответить в целом, но это легко. Внезапный термический удар вызывает деформацию материала из-за неравномерного расширения либо в одном и том же материале из-за высоких температурных градиентов, либо на границах между материалами с разными коэффициентами теплового расширения. Деформация в этом случае (два разных материала) может быть очень высокой. Если рассматриваемый материал неэластичен (например, эмаль + керамика; я думаю, что ПТФЭ отличается, но я не уверен), то связи между покрытием и металлом будут сильно натянуты, и он, вероятно, треснет и отколется.

Я могу сказать вам из личного опыта, что я действительно использовал это в своих интересах:

Весной я произвожу небольшое количество кленового сиропа путем кипячения сока в кастрюле из нержавеющей стали без покрытия. В редких случаях, сопровождаемых множеством ругательств, я позволял сиропу слишком сильно кипеть, после чего он пригорал и, казалось, покрывал дно кастрюли тонким, но твердым и очень упругим слоем сажи. Хитрость в удалении этого материала заключается в том, чтобы запустить какую-то трещину от напряжения, например, очистив стальной ватой или медной прокладкой, а затем я ставлю сковороду на плиту на некоторое время, чтобы дать ей нагреться. (но не докрасна), а затем поднесите его к раковине и распылите холодную воду на внутреннее дно кастрюли, к которому прилипла сажа. Через несколько раз сажа начнет отслаиваться, а затем ее будет легче удалить с помощью сочетания истирания и теплового удара. (Две кастрюли я' мы сделали это, все было в порядке; оба из нержавеющей стали с толстым (> 8 мм) дном, и я подверг их как минимум 30 или 40 термическим циклам такого типа.)

редактировать re: общая тема:

Википедия говорит следующее :

Стойкость материала к тепловому удару характеризуется параметром термического удара:

куда

• k – теплопроводность,
• σT — максимальное растяжение, которое может выдержать материал,
• α - коэффициент теплового расширения
• E - модуль Юнга, а
• ν — коэффициент Пуассона.

Более высокая теплопроводность означает, что в материале труднее получить большой температурный градиент (менее подвержен ударам); более высокое тепловое расширение означает большую деформацию (более подверженную ударам), а более высокий модуль Юнга означает большее напряжение для данной деформации (более подверженный ударам).

Так что теоретически вы можете сравнить разные материалы. (упражнение для читателя ;) Скорее всего, медь будет более упругой, чем другие металлы, из-за ее более высокой теплопроводности и более высокой пластичности.

Теплопроводность k : медь = 401, алюминиевые сплавы = 120-180, нержавеющая сталь = 12-45 (единицы = Вт/м*К)

σT: понятия не имею:

Коэффициент теплового расширения α : медь = 17, алюминий = 23, железо = 11,1, нержавеющая сталь = 17,3 (единицы = 10-6/°C)

Модуль Юнга E : медь = 117, алюминий = 69, железо/сталь = около 200 (единицы = ГПа).

Коэффициент Пуассона ν : медь/нержавеющая сталь/алюминий примерно 0,3-0,33, чугун = 0,21-0,26.

Таким образом, нержавеющая сталь хуже, чем алюминий или медь (намного ниже теплопроводность, выше модуль Юнга).

Я никогда не проводил научных испытаний сковородок, но по многолетнему опыту наблюдал это на бытовых электроплитах, духовках и газовых плитах.

Чугун: кастрюля хорошего качества кажется несокрушимой, низкокачественная с изъянами будет трескаться случайным образом, но чаще при резком нагревании или охлаждении. Когда вы покупаете новую чугунную сковороду, дайте ей несколько сильных термических ударов на домашней плите, прежде чем приправлять ее. Если треснет, верните по гарантии. У меня есть сковорода старше меня, которая неоднократно подвергалась термическому шоку, в том числе бросалась в очень горячий огонь, и на ней нет никаких признаков или повреждений. На самом деле, его закаленная поверхность лучше, чем у некоторых сковородок из ПТФЭ.

Алюминий с покрытием: (ПТФЭ) Алюминий быстро становится слабее и деформируется при тепловом ударе. Просто использование слишком высокой температуры вызовет коробление, и покрытие также быстро ухудшится. Через некоторое время вы можете использовать давление руки, чтобы «изменить форму» дна :-)

Нержавеющая сталь: хорошее качество кажется нерушимым, этот па может очень немного деформироваться, но имеет тенденцию оседать при регулярном использовании. Сковороды, которые используются для удаления глазури, со временем становятся более гладкими (менее липкими) (это хорошо). У меня есть вок из нержавеющей стали диаметром 55 см, который я регулярно использую в течение последних десяти лет и каждый раз промываю, опуская в холодную воду и чистя сразу после подачи.

Многослойное дно: я никогда не подвергал сковороду такого типа преднамеренному тепловому удару, обычно не используемому для этого типа приготовления пищи. Используется для слабого равномерного нагрева

Я был бы удивлен, если бы домашняя плита могла разогреться до 400°C, не говоря уже о 500°C. Большинство духовок не могут разогреться до температуры выше 260°C (500°F), и это в закрытом корпусе.

Стали обычно закаляются при температуре выше 500°C (930°F), обычно выше 700°C (1300°F). Это также делает их ломкими. Процессы закалки заканчиваются быстрым охлаждением горячего металла воздухом, маслом или водой. Детали из стали с высокой стабильностью можно охлаждать до температуры ниже -75°C (-100°F).

Они закалены от 230°C (445°F), обычно до 270°C (520°F). Закалка делает металл прочным, но не хрупким. Процесс отпуска заканчивается постепенным охлаждением до комнатной температуры.

Диапазон температур от 400°C (750°F) до 510°C (950°F) следует избегать в течение любого промежутка времени, так как это может привести к охрупчиванию.

Обрабатывал таким образом недорогую сковороду с белым керамическим покрытием (не зная, выдержит ли она такую ​​обработку, и желая выяснить это), регулярно охлаждал ее под проточной водой (сначала нанося на дно), чтобы я мог чистить и хранить ее сразу после опорожнения. После 10-20 таких обработок все, что могло прилипнуть к нержавеющей стали, прилипло и к керамике, поэтому антипригарные свойства очень быстро исчезли. Никаких видимых сколов, но заметно, что покрытие легко окрашивается куркумой, карамелью и т. д. таким образом, что вы вряд ли сможете снова сделать его белым.

Да, термический удар повредил антипригарное керамическое покрытие. если дно многослойное, больше шансов не только потерять антипригарное покрытие, но и получить микротрещины.

В случае обычного покрытия из ПТФЭ на водной основе вы не увидите того же.