Wie wirkt sich Thermoschock auf Pfannen aus unterschiedlichen Materialien aus?

Beschichtet (z. B. Emaille, PTFE, Keramik)

Das kann ich nicht pauschal beantworten, aber das ist einfach. Plötzlicher thermischer Schock verursacht eine Dehnung in einem Material durch ungleiche Ausdehnung, entweder im selben Material durch hohe Wärmegradienten oder an Grenzflächen zwischen Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Die Belastung kann in diesem Fall (zwei unterschiedliche Materialien) sehr hoch sein. Wenn das fragliche Material nicht elastisch ist (z. B. Emaille + Keramik; ich würde denken, PTFE ist anders, aber ich bin mir nicht sicher), dann würden die Verbindungen zwischen der Beschichtung und dem Metall stark belastet und es würde wahrscheinlich reißen und abplatzen.

Ich kann Ihnen aus eigener Erfahrung sagen, dass ich dies tatsächlich zu meinem Vorteil genutzt habe:

Im Frühjahr stelle ich eine kleine Menge Ahornsirup her, indem ich Saft in einer unbeschichteten Edelstahlpfanne koche. In seltenen Fällen, begleitet von der Freisetzung vieler Kraftausdrücke, habe ich den Sirup zu weit einkochen lassen, woraufhin er anbrennt und den Boden der Pfanne mit einer dünnen, aber harten und sehr widerstandsfähigen Schicht Ruß zu überziehen scheint. Der Trick, um dieses Zeug zu entfernen, besteht darin, eine Art Spannungsriss zu erzeugen, z. B. durch Schrubben mit Stahlwolle oder einem Kupferpad, und dann stelle ich die Pfanne eine Weile auf den Herd, um sie heiß werden zu lassen (aber nicht glühend heiß), und bringen Sie es dann zum Waschbecken und sprühen Sie kaltes Wasser auf den inneren Pfannenboden, wo der Ruß haften geblieben ist. Nach einigen Malen beginnt der Ruß abzuplatzen und lässt sich dann durch eine Kombination aus Abrieb und Thermoschock leichter entfernen. (Die beiden Pfannen I' Ich habe dies am getan, war in Ordnung; beide sind aus Edelstahl mit einem dicken (> 8 mm) Boden, und ich habe sie mindestens 30 oder 40 Wärmezyklen dieser Art unterzogen.)

edit zu: generelles thema:

Wikipedia sagt dazu :

Die Robustheit eines Materials gegenüber Thermoschock wird mit dem Thermoschockparameter charakterisiert:

wo

• k ist die Wärmeleitfähigkeit,
• σT ist die maximale Spannung, der das Material widerstehen kann,
• α ist der Wärmeausdehnungskoeffizient
• E ist der Elastizitätsmodul, und
• ν ist die Poisson-Zahl.

Eine höhere Wärmeleitfähigkeit bedeutet, dass es schwieriger ist, einen großen Wärmegradienten über das Material zu bekommen (weniger anfällig für Stöße); eine höhere Wärmeausdehnung bedeutet mehr Belastung (anfälliger für Stöße) und ein höherer Elastizitätsmodul bedeutet mehr Belastung für eine gegebene Belastung (anfälliger für Stöße).

Theoretisch könnte man also die verschiedenen Materialien vergleichen. (Übung für den Leser ;) Wahrscheinlich wäre Kupfer aufgrund seiner höheren Wärmeleitfähigkeit und höheren Duktilität widerstandsfähiger als die anderen Metalle.

Wärmeleitfähigkeit k : Kupfer = 401, Aluminiumlegierungen = 120-180, Edelstahl = 12-45 (Einheiten = W/m*K)

σT: keine Ahnung:

Wärmeausdehnungskoeffizient α : Kupfer = 17, Aluminium = 23, Eisen = 11,1, Edelstahl = 17,3 (Einheiten = 10−6/°C)

Elastizitätsmodul E : Kupfer = 117, Aluminium = 69, Eisen/Stahl = etwa 200 (Einheiten = GPa)

Poissonzahl ν : Kupfer/Edelstahl/Aluminium liegen alle bei 0,3-0,33, Gusseisen = 0,21-0,26

Edelstahl ist also schlechter als Aluminium oder Kupfer (viel geringere Wärmeleitfähigkeit, höherer Elastizitätsmodul).

Ich habe nie wissenschaftliche Tests an Pfannen durchgeführt, aber aus langjähriger Erfahrung habe ich dies bei Haushaltselektroherden, Backöfen und Gaskochfeldern beobachtet

Gusseisen: Eine Pfanne von guter Qualität scheint unzerstörbar zu sein, eine minderwertige Pfanne mit Fehlern bricht zufällig, aber häufiger, wenn sie plötzlich erhitzt oder abgekühlt wird. Wenn Sie eine neue Gusseisenpfanne kaufen, geben Sie ihr ein paar extreme Temperaturschocks auf Ihrem heimischen Herd, bevor Sie sie einbrennen. Wenn es reißt, senden Sie es auf Garantie zurück. Ich habe eine Pfanne, die älter ist als ich, die wiederholt thermischen Schocks ausgesetzt wurde, einschließlich in superheiße Feuer geworfen wurde und keine Anzeichen oder Schäden aufweist. Tatsächlich ist die abgelagerte Oberfläche besser als bei einigen PTFE-Pfannen

Beschichtetes Aluminium: (PTFE) Das Aluminium wird bei Temperaturschocks schnell schwächer und verzieht sich. Nur die Verwendung einer zu hohen Hitze führt zu Verwerfungen und die Beschichtung verschlechtert sich ebenfalls schnell. Nach einer Weile können Sie den Boden mit Handdruck "umformen" :-)

Edelstahl: Gute Qualität scheint unzerstörbar zu sein, dieser Pas kann sich leicht verziehen, neigt aber dazu, sich bei regelmäßigem Gebrauch zurückzulehnen. Pfannen, die zum Entglasen verwendet werden, scheinen mit der Zeit glatter (weniger klebrig) zu werden (das ist gut). Ich habe einen 55-cm-Wok aus Edelstahl, der in den letzten zehn Jahren regelmäßig verwendet wurde und jedes Mal gewaschen wird, indem er in kaltes Wasser getaucht und sofort nach dem Servieren geschrubbt wird

Sandwichboden: Ich habe diese Art von Pfanne nie absichtlich thermisch geschockt, da sie normalerweise nicht für diese Art des Kochens verwendet wird. Wird für niedrige, gleichmäßige Hitze verwendet

Ich wäre überrascht, wenn ein Haushaltsherd 400 °C erreichen könnte, geschweige denn 500 °C. Die meisten Öfen können nicht über 260 ° C (500 ° F) erhitzt werden, und das in einer geschlossenen Box

Stähle werden im Allgemeinen über 500 °C (930 °F) gehärtet , typischerweise über 700 °C (1300 °F). Dadurch werden sie auch spröde. Der Härteprozess endet mit einer schnellen Abkühlung des heißen Metalls mit Luft, Öl oder Wasser. Bei hochfestem Stahl können die Teile auf unter -75 °C (-100 °F) gekühlt werden.

Sie werden ab 230°C (445°F), typischerweise 270°C (520°F) getempert . Durch das Anlassen wird Metall zäh, aber nicht spröde. Der Temperprozess endet mit einer allmählichen Abkühlung auf Raumtemperatur

Der Bereich von 400 °C (750 °F) - 510 °C (950 °F) wird für längere Zeit vermieden, da dies zu Versprödung führen kann

Ich behandelte eine billige, mit weißer Keramik beschichtete Pfanne so (ohne zu wissen, ob sie diese Behandlung erfordern würde, und wollte es herausfinden), kühlte sie regelmäßig unter fließendem Wasser (zuerst auf den Boden aufgetragen), damit ich sie direkt nach dem Entleeren reinigen und aufbewahren konnte. Nach 10-20 solcher Behandlungen klebte alles, was an Edelstahl haften würde, an der Keramik, sodass die Antihafteigenschaften sehr schnell kaputt gingen. Keine sichtbaren Absplitterungen, aber merklich, dass die Beschichtung leicht von Kurkuma, Karamell usw. verschmutzt wurde, so dass man sie kaum wieder weiß bekommen konnte.

Ja, thermischer Schock beschädigte Antihaft-Keramikbeschichtung. Wenn der Boden ein Sandwich ist, besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, dass nicht nur die Antihaftbeschichtung verloren geht, sondern auch Mikrorisse entstehen.

Bei normaler PTFE-Beschichtung auf Wasserbasis werden Sie dies nicht beobachten.