セラミックの鍋、フライパンが強火NGな理由

質問

教えてください。

フライパンと鍋を買い、それに付属していた説明書の注意事項に書いてありました。
調べてませんが、ほかのメーカーも同様に書かれているようです。

なぜ強火がNGなのでしょうか？

※強火でなくていい理由として、熱伝導率が高いからということが説明書に書いてありました。
　しかし、これは強火がNGな理由ではありませんので、この回答をする方は詳しい解説をお願いします。
　たとえば、熱伝導率が高い代表の銅やアルミの鍋は強火でも使う事ができます。
　銅の熱伝導率は約400、アルミは約230です。
　一方、セラミックスの熱伝導率は200です。
　http://www.kyocera.co.jp/prdct/fc/list/tokusei/denndou/
　しかも、セラミックスの鍋やフライパンはおそらくセラミックコートなので、表面の熱伝導率が高いだけで、中心部は金属なのではないかと思います。
　この金属の熱伝導率が200未満ならば、金属の熱伝導率のほうがボトルネックとなりますので、セラミックの熱伝導率がいくら高くても意味がありません。

逆に、セラミックスの鍋やフライパンを強火で使うことができるとしたら、その条件を教えてください。
たとえば、粘度の低い液体をなべに入れた状態ならばもう強火でもいける（カレーなどはNGだが、水ならばOK）、
使用後に急冷しなければOK（空気中に放置ならOK）等

よろしくお願いいたします。

回答No.7

ORUKA1951

No.4さんへの補足を読んで気になったのですが、
熱膨張率--膨張係数--が違うという事は
低温
------|　　----熱膨張率が大きい素材
=========|
中温
---------|
=========|
高温
------------|
=========|
となってしまうと言う事です。

　たとえ違っても、展性・延性・弾性、あるいは塑性のあるものでしたら追随できますが、セラミックは、(低温では特に)弾性はともかく塑性がありませんので、ひびが入る。
　すべてが同じ材質のガラス食器でも、徐々に加熱、冷却しても割れませんが、急加熱急冷却--熱衝撃に弱いのは、熱伝導が悪くて表面と内部の密度が変わるために割れるのです。
　逆に熱膨張係数の大きなガラスを表面において常に引っ張り応力がかかるようにした、コレールに代表されるものもあります。

　コーティング用のセラミックは鉄と熱膨張係数の近いものが選択されますが、それでも限界があるということです。

回答No.6

tpg0

http://shinopin.blog.so-net.ne.jp/2013-07-29
【某メーカーのセラミックスフライパンについて】

セラミックスフライパンのメーカーにもよるでしょうけど、所詮はセラミックスフライパンは短期間でセラミックスが剥がれる運命のようで長くは使えないです。

ですから、本職の料理人は昔ながらの鉄製フライパンを使ってますし、強火で使うことが多い中華鍋にはセラミックスコーティングのような製品がないのです。

回答No.5

ORUKA1951

No.3です。
質問に「熱伝導率」について書かれていたため、話を単純化するために熱膨張率の話はあえて主力をおきませんでした。
＞というシートに書かれている内容をそのまま記載します。
　コピーライターは科学者はなれないのです。真実を書こうとすれば
　「コラーゲンは口から摂取しても意味無いことが定説ですが、ごくごく一部に効果を示し事例も報告されています。それによると、サプリメントも多少は効果があるかもしれません。鰯の頭も信心からといいますから・・」なんて書くしかないですから(^^)

＞水を入れた鍋に対してIHの強火であれば問題ないということですか？
　IHの場合表面のセラミックは加熱されなくて、内部の鉄が加熱されますから十分熱伝導が大きなものなら、高温にはなりませんから大丈夫でしょう。空焚き防止装置がないとまずいですよ。IHで鉄を融解できるほど高温にもできるのですから。
　なお、熱膨張率はこの場合も考慮が必要です。

★セラミック--陶磁器であれホウロウであれ、取り扱いはガラスに準じると考えたほうが無難です。沸騰していた鍋をそのままつめたいシンクに置くとか、水で急冷するとかはしてはなりません。

回答No.4

tpg0

ANo2です。

ANo3の方が仰ることは「熱伝導率」のことで、熱膨張率のことではないです。

セラミックスは陶磁器と同じで熱膨張率は金属より少ないですから、金属にコーティングされたセラミックスは急激な温度変化には弱いので強火の使用は避けるような説明が取説にあるのでしょう。

補足

熱膨張率が異なりすぎる＋セラミックは硬い＝割れる
ということを言っているのですよね？

ANo3の方は
セラミックの熱伝導率が低すぎる＝表面のみ加熱されるため溶ける
と言っています。

強火にした際の挙動がまったく違うように感じます。
たとえば、加熱した部分の表面が溶けるから強火NGなのであれば、水を入れた鍋でも強火は使えない事になります。
しかし、底面のセラミックが溶けることを許容すれば強火の空焚きでも関係ありません。
一方、熱膨張率が異なるために割れるというのであれば、水を入れた鍋なら強火が使えます。
しかし、強火の空焚きをすると底面以外も割れてしまうので、そのような使用方法はNGとなります。

回答No.3

ORUKA1951

とんでもない!!!セラミックは極めて熱伝導率が小さいのですよ。
　セラミック(ス)とカタカナで書かれると分からなければ「陶磁器」と読み替えてください。
　⇒セラミックス( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BB%E3%83%A9%E3%83%9F%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9 )
　何かとんでもない誤解をされている。その説明書が間違っている。

＞この金属の熱伝導率が200未満ならば、金属の熱伝導率のほうがボトルネックと
＞なりますので、セラミックの熱伝導率がいくら高くても意味がありません。
　これは全く逆です。家庭用品に使用されるセラミックスは金属の数十分の一～数百分の一熱伝導率が低いです。
　薄くコーティングした物でしたら金属の熱伝導率でカバーできます。

　代表的なセラミックはガラスですが、
銅（Cu）　　　　　　398
金（Au）　　　　　　320
アルミニウム（Al） 236
鉄（Fe）　　　　 　　84
・・・・
ガラス　　　　　　　　1　・・・一般的なセラミックスの熱伝導率
　　鍋に高価なファインセラミックスが使われているわけではありません。あなたが参考にされているサイトの[用途]の欄を確認すること。

★セラミックス単体の鍋
　土鍋
　耐熱ガラス(ホウ珪酸ガラス)　パイレックスなど
　石英ガラス(二酸化ケイ素)　　ハロゲンランプなど
★セラミックコーティングの鍋
　ホウロウ
　セラミックコーティングの鍋ともいう

＞強火でなくていい理由として、熱伝導率が高いから
　これは従来のセラミックスとの比較か、コーティングの場合は基材の金属に依存するからと言う意味でしょう。

　石英ガラスは熱伝導も良くないのですが、熱膨張係数がとても小さいため赤熱して水につけても割れませんから、確かに石英ガラスで鍋を作ることも可能だと思いますが、石英ガラスのビーカーでさえ小さな物でも数万円します。
　⇒石英ビーカー( http://www.haikanbuhin.com/shopping/detail/60537/?gclid=CLv17t6iwLwCFYggpQodawkACQ )
　ましてや軟化点が2000℃近いため、ホウロウのように金属表面に貼り付ける事はできません。--金属が解けてしまう。

　セラミック単体の鍋ではなく、近代的なホウロウの鍋の話だと思います。
利点
　耐薬品性、特に強酸に強い。
　汚れを落としやすい。
　錆びない
欠点
　熱伝導率が悪く、かつ熱膨張係数が大きいため急冷・急過熱など熱衝撃に弱い
　金属の融点より低い温度で軟化しないと製作できないので、強加熱で軟化する恐れがある。

＞セラミックスの鍋やフライパンを強火で使うことができるとしたら、その条件を教えてください。
　強火は不可です。それは熱伝導が悪いため表面のみ温度が上昇して軟化する恐れがあるためです。ゆっくり融点以下限定で温度を上げていく事は可能ですが、電気炉なら兎も角家庭用のコンロでは無理でしょう。
　強火が必要なときは、本職用の中華鍋やフライパンのように、鉄や銅がベストです。焦げ付きませんし、焦がしても最悪、焼ききるという手法が使えますので。　

　セラミック(ス)という言葉に惑わされますが、要は陶磁器やホウロウの事ですよ。

　金属・陶磁器のそれぞれの特徴や用途はゆとり以前か新課程の理科の教科書に詳しいので読んでおかれると良いでしょう。

お礼

ありがとうございます。

>　これは全く逆です。家庭用品に使用されるセラミックスは金属の数十分の一～数百分の一熱伝導率が低いです。
>　　鍋に高価なファインセラミックスが使われているわけではありません。あなたが参考にされているサイトの[用途]の欄を確認すること。
熱伝導が良いと書かれていたので、熱伝導率が良いものが使われていると思い、熱伝導率の良い物を探しました。
想像していたより熱伝導率が悪いですね。
以下、「セラミッククイックパン誤使用のポイント」というシートに書かれている内容をそのまま記載します。

「きれいに長くお使いいただくために、いかのポイントをお守りください。
必ず中火以下でご使用ください
熱伝導が良いから、中火以下で十分調理が可能！
ガス代、電気代の削減につながります。
強火で使用されますと焦げ付きの原因になりますのでご注意ください。」以下略

>　強火は不可です。それは熱伝導が悪いため表面のみ温度が上昇して軟化する恐れがあるためです。ゆっくり融点以下限定で温度を>上げていく事は可能ですが、電気炉なら兎も角家庭用のコンロでは無理でしょう。
表面温度だけ上がることが問題であれば、水を入れた鍋に対してIHの強火であれば問題ないということですか？
それでもNGですか？

回答No.2

tpg0

ANo1です。

その通りです。

ようするに「強火の空焼き過熱」には弱いので、強火には弱いとなります。

しかし、フライパン自体が過熱する恐れのない使い方なら多少の強火でもセラミックスのコーティングが皹割れることはないでしょうけど、メーカーとしては最悪の状況(空焼き過熱)を想定して「強火は避けてください」というような説明を取説に記載してるのでしょう。

なお、フッ素コーティングされたフライパンも強火の空焼きには弱く、このような使い方をすると直ぐにフッ素コーティングが剥がれてしまい焦げ付くようになってしまうことを過去に経験してます。

お礼

ありがとうございます。

No3の方とかなり違うような気がしますが、どちらが正しのでしょうか？

回答No.1

tpg0

熱伝導率だけに気が向いてるようですが、セラミックスと金属では「熱膨張率」が違います。

また、金属でも銅とアルミでは熱膨張率が違います。

非金属のケイ素である、セラミックスを陶磁器と同じような性質と思えば、熱膨張率の高い金属にセラミックスをコーティングした場合の熱膨張率が異なることは容易に想像出来ると思います。

セラミックスを金属にコーティングしたフライパンなどが強火に弱いのは、高温になるほど、金属とセラミックスの熱膨張率が異なるため金属より熱膨張率の低いセラミックスに皹が入る恐れがあるからです。

お礼

ありがとうございます。

つまり、強火がだめなのではなく鍋やフライパン自体の温度が上がりすぎることが問題というわけですね。
中火でもふたをして空焚きしたらだめで、強火でも水が入っていれば問題ないということですね。