一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯及其制备方法与流程

本发明涉及电子烟微孔陶瓷雾化芯技术领域，具体为一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯及其制备方法。

背景技术：

目前有许多种雾化芯，雾化芯在电子烟行业使用最为广泛。电子烟行业的雾化芯主要构造是由：导油载体、发热体、及金属外壳组成；导油载体主要为多孔物体，具有毛细结构及导油通道，烟油通过毛细结构的微孔通道，然后经发热体加热产生气雾；发热体为金属合金电阻丝、或网片。现在的雾化芯做导油载体的有陶瓷的、也有纤维棉的，现在使用最多的是纤维棉做导油载体，纤维棉适合于在180℃以下使用，而电子烟行业中的烟油雾化温度为170-250℃，最佳雾化温度是190℃；特别是大烟雾的电子烟，它的正常雾化温度需达到190℃以上；受到使用温度的限制，用纤维棉做导油载体的雾化芯，除受使用温度限制外，还不能干烧，若温度高于180℃或出现干烧，纤维棉就会出现异味或烧坏雾化芯，高于190℃或干烧也会使纤维棉分解，分解物有很多对人体是有害的物质，危害用户身体健康，很不环保。

目前用陶瓷做导油载体的雾化芯，是用硅酸盐原料和造孔剂及有机粘结剂混合后成为混合料体，再将发热体装入成型模内，与混合料体一起成型为坯件，然后再将含有发热体的坯件于700℃以下温度烧结成为陶瓷雾化芯；正常以硅酸盐原料做成的陶瓷，它需在1100℃以上的温度才能烧好，但目前陶瓷雾化芯的生产，是在700℃以下的低温烧成的，其原因是发热体嵌于陶瓷坯中，一起共烧的；因现在各种雾化芯使用的发热体在超过700℃以上就会产生氧化，发热体的电阻值也发生较大变化，所以只能在700℃以下的低温烧成，而陶瓷坯体里面的造孔剂及有机粘结剂在700℃以下的低温是不能完全烧掉的，而且700℃以下烧成后的陶瓷件强度不是很好的，从而造成现有的陶瓷雾化芯在使用时因未烧尽的造孔剂及有机粘结物，产生有异味，也因700℃还未到陶瓷最佳烧成温度，至使陶瓷未完全成瓷，造成强度不够而掉陶瓷粉末；而大烟雾、大功率的电子烟具是更不能使用这类低温烧成的陶瓷雾化芯。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯及其制备方法，解决背景技术中的问题。

一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯，包括微孔陶瓷体和发热体，所述微孔陶瓷体包括微孔陶瓷体ⅰ和微孔陶瓷体ⅱ，所述微孔陶瓷体ⅰ顶部和底部设有相通的导烟孔ⅰ，所述微孔陶瓷体ⅱ顶部开口，底部设有导烟孔ⅱ，所述微孔陶瓷体ⅰ套合在微孔陶瓷体ⅱ内，所述微孔陶瓷体ⅰ和微孔陶瓷体ⅱ之间插入发热体。

进一步地，所述发热体包裹在微孔陶瓷体ⅰ的外表面，所述发热体厚0.05-0.3mm。

进一步地，所述发热体为孔洞网片状，所述孔洞面积大于0.1mm²。

进一步地，所述微孔陶瓷体ⅰ的底端开有多个导流孔，所述导流孔高度为1-3cm。

进一步地，所述微孔陶瓷体ⅰ和微孔陶瓷体ⅱ为圆柱体或多面体。

一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯的制备方法，包括以下步骤：

s1：制备陶瓷坯体：将质量份65-75%的电熔白刚玉和质量份20-35%的造孔剂和粘结剂混合，按照微孔陶瓷体模具形状制成陶瓷坯体；

s2：制备微孔陶瓷体：将陶瓷坯体置于陶瓷烧结炉内烧成，采用梯度升温，升温至1430-1630℃烧结得到微孔陶瓷体；

s3：按照功率要求做好发热体；

s4：将微孔陶瓷体和发热体组装成陶瓷雾化芯。

进一步地，所述电熔白刚玉中al2o3的含量为99%以上。

进一步地，所述粘结剂选自甲基纤维素、聚乙烯醇及聚苯乙烯中的至少一种，所述述造孔剂选自碳氢化合物、石蜡、纤维素及聚丙烯纤维中的至少一种。

进一步地，所述梯度升温包括四个阶段，第一阶段的升温速率为45-55℃/小时，第二阶段的升温速率为75-85℃/小时，第三阶段的升温速率为100-120℃/小时，第四阶段的升温速率为140-160℃/小时。

更进一步地，所述梯度升温为：室温到200℃时升温速度为50℃/小时，200℃到500℃升温速度为80℃/小时，500℃到1200℃升温速度为110℃/小时，1200℃到1630℃升温速度为150℃/小时，到1630℃时保温0.5h。

进一步地，所述陶瓷坯体还包括质量份3-5%的氧化物粉，所述氧化物粉为黑色氧化物粉或其他颜色氧化物粉，所述梯度升温为：室温到200℃升温速度为45-55℃/小时，200℃到500℃升温速度为75-85℃/小时，500℃到1200℃升温速度为100-120℃/小时，1200℃到1430℃升温速度为140-160℃/小时，到1430℃时保温0.5h。

有益效果：

本发明采用两个微孔陶瓷体套合，且内部微孔陶瓷体底端开有多个导流孔，可以更快地将雾化的烟油气雾导流到烟嘴口，导出烟雾量成倍增加；发热体采用网片形状，发热体可更宽面积与微孔陶瓷体接触，可以解决电子烟中的一些积热难点，让热量分布更加均匀，避免局部高温产生异味。

本发明通过将微孔陶瓷体高温烧结，完全将陶瓷坯体内的造孔剂及有机粘结剂烧毁，得到高强度、且不掉粉、使用无异味的微孔陶瓷雾化芯；发热体不与微孔陶瓷体共烧，从而避免发热体氧化、保持发热体的电阻值不变化；发热体功率可根据需要任意选择，可大可小，随意切换，改变了一个雾化芯只有一种功率的状况，更适合于大、小气雾量变换的大功率电子烟具。

附图说明

图1为组合式高温微孔陶瓷雾化芯的结构示意图。

图2为微孔陶瓷体ⅱ的结构示意图。

图3为微孔陶瓷体ⅰ的结构示意图。

图4为发热体结构示意图。

图中，12-微孔陶瓷体ⅱ、13-微孔陶瓷体ⅰ、15-导流孔、21-发热体、22-电极引线、31-导烟孔ⅰ、32-导烟孔ⅱ。

具体实施方式

对本发明的技术特征、目的，为了便于理解，下面将参照附图进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

实施例1

如图1-图4所示，一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯，包括微孔陶瓷体和发热体，所述微孔陶瓷体包括微孔陶瓷体ⅰ13和微孔陶瓷体ⅱ12，所述微孔陶瓷体ⅰ13顶部和底部设有相通的导烟孔ⅰ31，所述微孔陶瓷体ⅱ12顶部开口，底部设有导烟孔ⅱ32，所述微孔陶瓷体ⅰ13套合在微孔陶瓷体ⅱ12内，所述微孔陶瓷体ⅰ13和微孔陶瓷体ⅱ12之间插入发热体21，所述发热体21为孔洞网片状，所述孔洞面积大于0.1mm²，所述发热体21的两根电极引线22相隔1-2mm，所述发热体21包裹在微孔陶瓷体ⅰ13的外表面，发热体厚0.05-0.3mm，发热体大面积与微孔陶瓷体接触，解决电子烟中的一些积热难点，让热量分布更加均匀。

进一步地，所述微孔陶瓷体ⅰ13的底端开有多个导流孔15，所述导流孔15均匀分布，导流孔高度为1-3cm，可以更快地将雾化的烟油气雾导流到烟嘴口，导出烟雾量成倍增加。

进一步地，所述微孔陶瓷体ⅰ13和微孔陶瓷体ⅱ12为圆柱体，微孔陶瓷体ⅱ12的直径小于微孔陶瓷体ⅰ13，所述导烟孔ⅱ32的孔径大于导烟孔ⅰ的孔径。

一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯的制备方法，包括以下步骤：

s1：制备陶瓷坯体：将质量份65-75%的电熔白刚玉和质量份25-35%的造孔剂和粘结剂混合，按照微孔陶瓷体模具形状制成陶瓷坯体，所述电熔白刚玉中al2o3的含量为99%以上，所述粘结剂选自甲基纤维素、聚乙烯醇及聚苯乙烯中的至少一种，所述述造孔剂选自碳氢化合物、石蜡、纤维素及聚丙烯纤维中的至少一种。

s2：制备微孔陶瓷体：将陶瓷坯体置于陶瓷烧结炉内烧成，采用梯度升温，室温到200℃时升温速度为50℃/小时，200℃到500℃升温速度为80℃/小时，500℃到1200℃升温速度为110℃/小时，1200℃到1630℃升温速度为150℃/小时，到1630℃时保温0.5h，得到微孔陶瓷体ⅰ和微孔陶瓷体ⅱ。

s3：按照功率要求做好发热体21。

s4：将微孔陶瓷体ⅰ套入和微孔陶瓷体ⅱ，并装入发热体21，组装成陶瓷雾化芯。

s5：将陶瓷雾化芯外部组装一个金属外壳，构成一个雾化器。

实施例2

一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯的结构和实施例1相同，制备方法包括以下步骤：

s1：制备陶瓷坯体：将质量份65-75%的电熔白刚玉、质量份3-5%的有色氧化物粉、质量份20-30%的造孔剂和粘结剂混合，按照微孔陶瓷体模具形状制成陶瓷坯体，所述电熔白刚玉中al2o3的含量为99%以上，所述粘结剂选自甲基纤维素、聚乙烯醇及聚苯乙烯中的至少一种，所述述造孔剂选自碳氢化合物、石蜡、纤维素及聚丙烯纤维中的至少一种。

s2：制备微孔陶瓷体：将陶瓷坯体置于陶瓷烧结炉内烧成，采用梯度升温，室温到200℃升温速度为50℃/小时，200℃到500℃升温速度为80℃/小时，500℃到1200℃升温速度为110℃/小时，1200℃到1430℃升温速度为150℃/小时，到1430℃时保温0.5h，得到微孔陶瓷体ⅰ和微孔陶瓷体ⅱ。

s3：按照功率要求做好发热体。

s4：将微孔陶瓷体ⅰ套入和微孔陶瓷体ⅱ，并装入发热体，组装成陶瓷雾化芯。

s5：将陶瓷雾化芯外部组装一个金属外壳，构成一个雾化器。

实施例3

一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯的结构和实施例1相同，制备方法包括以下步骤：

s1：制备陶瓷坯体：将质量份65-75%的电熔白刚玉和质量份25-35%的造孔剂和粘结剂混合，按照微孔陶瓷体模具形状制成陶瓷坯体，所述电熔白刚玉中al2o3的含量为99%以上，所述粘结剂选自甲基纤维素、聚乙烯醇及聚苯乙烯中的至少一种，所述述造孔剂选自碳氢化合物、石蜡、纤维素及聚丙烯纤维中的至少一种。

s2：制备微孔陶瓷体：将陶瓷坯体置于陶瓷烧结炉内烧成，采用梯度升温，室温到200℃时升温速度为50℃/小时，200℃到500℃升温速度为80℃/小时，500℃到1200℃升温速度为110℃/小时，1200℃到1630℃升温速度为150℃/小时，到1630℃时保温0.5h，得到微孔陶瓷体ⅰ。

s3：制备陶瓷坯体：将质量份65-75%的电熔白刚玉、质量份3-5%的有色氧化物粉、质量份20-30%的造孔剂和粘结剂混合，按照微孔陶瓷体模具形状制成陶瓷坯体，所述电熔白刚玉中al2o3的含量为99%以上，所述粘结剂选自甲基纤维素、聚乙烯醇及聚苯乙烯中的至少一种，所述述造孔剂选自碳氢化合物、石蜡、纤维素及聚丙烯纤维中的至少一种。

s4：制备微孔陶瓷体：将陶瓷坯体置于陶瓷烧结炉内烧成，采用梯度升温，室温到200℃升温速度为50℃/小时，200℃到500℃升温速度为80℃/小时，500℃到1200℃升温速度为110℃/小时，1200℃到1430℃升温速度为150℃/小时，到1430℃时保温0.5h，得到微孔陶瓷体ⅱ。

s5：按照功率要求做好发热体。

s6：将微孔陶瓷体ⅰ套入和微孔陶瓷体ⅱ，并装入发热体，组装成陶瓷雾化芯。

s7：将陶瓷雾化芯外部组装一个金属外壳，构成一个雾化器。

实施例4

一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯的结构和实施例1相同，制备方法包括以下步骤：

s1：制备陶瓷坯体：将质量份65-75%的电熔白刚玉、质量份25-35%的造孔剂和粘结剂混合，按照微孔陶瓷体模具形状制成陶瓷坯体，所述电熔白刚玉中al2o3的含量为99%以上，所述粘结剂选自甲基纤维素、聚乙烯醇及聚苯乙烯中的至少一种，所述述造孔剂选自碳氢化合物、石蜡、纤维素及聚丙烯纤维中的至少一种。

s2：制备微孔陶瓷体：将陶瓷坯体置于陶瓷烧结炉内烧成，采用梯度升温，室温到200℃升温速度为45℃/小时，200℃到500℃升温速度为85℃/小时，500℃到1200℃升温速度为120℃/小时，1200℃到1430℃升温速度为140℃/小时，到1430℃时保温0.5h，得到微孔陶瓷体ⅰ和微孔陶瓷体ⅱ。

s3：按照功率要求做好发热体。

s4：将微孔陶瓷体ⅰ套入和微孔陶瓷体ⅱ，并装入发热体，组装成陶瓷雾化芯。

s5：将陶瓷雾化芯外部组装一个金属外壳，构成一个雾化器。

实施例5

一种组合式高温微孔大功率陶瓷雾化芯的结构和实施例1相同，制备方法包括以下步骤：

s1：制备陶瓷坯体：将质量份65-75%的电熔白刚玉、质量份25-35%的造孔剂和粘结剂混合，按照微孔陶瓷体模具形状制成陶瓷坯体，所述电熔白刚玉中al2o3的含量为99%以上，所述粘结剂选自甲基纤维素、聚乙烯醇及聚苯乙烯中的至少一种，所述述造孔剂选自碳氢化合物、石蜡、纤维素及聚丙烯纤维中的至少一种。

s2：制备微孔陶瓷体：将陶瓷坯体置于陶瓷烧结炉内烧成，采用梯度升温，室温到200℃升温速度为45℃/小时，200℃到500℃升温速度为75℃/小时，500℃到1200℃升温速度为100℃/小时，1200℃到1430℃升温速度为120℃/小时，到1430℃时保温0.5h，得到微孔陶瓷体ⅰ和微孔陶瓷体ⅱ。

s3：按照功率要求做好发热体。

s4：将微孔陶瓷体ⅰ套入和微孔陶瓷体ⅱ，并装入发热体，组装成陶瓷雾化芯。

s5：将陶瓷雾化芯外部组装一个金属外壳，构成一个雾化器。

可以理解地，上述实施例中的微孔陶瓷体是需经过高于1430℃到1630℃烧结，完全将陶瓷坯体内的造孔剂及有机粘结剂烧毁，得到高强度、且不掉粉、使用无异味的微孔陶瓷雾化芯；发热体不与微孔陶瓷体共烧，从而避免发热体氧化、保持发热体的电阻值不变化。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。