雾化器、电子雾化装置、多孔体及制备方法与流程

本技术实施例涉及电子雾化，尤其涉及一种雾化器、电子雾化装置、多孔体及制备方法。

背景技术：

1、烟制品(例如，香烟、雪茄等)在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。人们试图通过制造在不燃烧的情况下释放化合物的产品来替代这些燃烧烟草的制品。

2、此类产品的示例为加热装置，其通过加热而不是燃烧材料来释放化合物。例如，该材料可为烟草或其他非烟草产品，这些非烟草产品可包含或可不包含尼古丁。作为另一示例，存在有气溶胶提供制品，例如，所谓的电子雾化装置。已知的电子雾化装置，通过具有内部微孔的多孔体元件例如多孔陶瓷体吸取液体，并通过结合于多孔体元件上的加热元件加热液体生成气溶胶；已知多孔体元件例如多孔陶瓷体是通过在陶瓷原料中加入造孔剂例如石墨粉、碳粉、木粉、淀粉等后烧结制备的，在烧结中造孔剂被分解或挥发进而使被造孔剂占据的空间形成多孔体元件的内部微孔。

技术实现思路

1、本技术的一个实施例提供一种雾化器，包括：

2、储液腔，用于存储液体基质；

3、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

4、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

5、所述多孔体是由凝胶烧结形成，所述凝胶是由含有硅和/或金属的溶胶通过凝胶化获得。

6、在一些实施中，所述含有硅和/或金属的溶胶包括硅源前驱体和/或金属源前驱体、水溶性高分子和溶剂。

7、在一些实施中，所述硅源前驱体包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三已氧基硅烷及衍生物的至少一种；

8、和/或，所述金属源前驱体包括金属的有机醇盐和金属的无机盐的至少一种。

9、在一些实施中，所述多孔体包括：

10、骨架网络，所述骨架网络的表面界定了能够供液体基质流通的微孔；

11、所述表面是光滑的；和/或，所述表面比由造孔剂烧结的多孔陶瓷的骨架表面是更光滑的。

12、在一些实施中，所述多孔体的孔隙率介于55～80％。

13、在一些实施中，所述多孔体内微孔的中值孔径在0.3～50微米范围内。

14、在一些实施中，所述多孔体中质量百分数超过5％的氧化物的种类低于三种。

15、在一些实施中，所述多孔体包括二氧化硅。

16、在一些实施中，所述多孔体的孔隙率高于60％时，所述多孔体的强度大于35mpa。

17、在一些实施中，所述多孔体内的微孔在整个所述多孔体内基本上均匀地分布。

18、在一些实施中，所述多孔体内的微孔基本是三维连通的，进而在所述多孔体内形成互连孔的网络。

19、在一些实施中，所述多孔体内孔径介于15～36微米的微孔占全部微孔的比例大于80％。

20、在一些实施中，所述多孔体内孔径介于5～20微米的微孔占全部微孔的比例大于90％。

21、在一些实施中，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于5.0mg/s；

22、和/或，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于由造孔剂烧结的多孔陶瓷对液体基质的吸收速率。

23、在一些实施中，所述多孔体包括雾化表面；

24、所述加热元件是由电阻浆料结合于所述雾化表面上烧结形成的；

25、所述加热元件至少部分嵌入在所述多孔体内部并且部分裸露于所述雾化表面，所述加热元件在所述雾化表面上的裸露表面与所述雾化表面是基本平齐的。

26、在一些实施中，所述多孔体包括：

27、骨架网络；

28、由所述骨架网络的表面定义其边界的第一微孔，以用于提供液体基质流通的通道；

29、第二微孔，形成于所述骨架网络的材料内部。

30、在一些实施中，所述第一微孔基本是开孔；或，所述第一微孔中开孔的数量大于闭孔的数量。

31、在一些实施中，所述第二微孔基本是闭孔；或，所述第二微孔中闭孔的数量大于开孔的数量。

32、在一些实施中，所述第一微孔至少部分是由所述凝胶中失去流动性的溶剂所占据的空间界定的；

33、和/或，所述第二微孔至少部分是由形成所述骨架网络的所述凝胶材料在烧结过程中收缩形成的。

34、在一些实施中，所述第一微孔的中值孔径大于所述第二微孔的中值孔径。

35、在一些实施中，所述第二微孔的中值孔径小于2μm；

36、或，所述第二微孔的中值孔径介于0.1μm～1μm。

37、在一些实施中，所述第一微孔在所述骨架网络之间基本是相互连通的；

38、和/或，所述第二微孔在所述骨架网络的材料内部基本是分离的、或者是离散地布置的。

39、在一些实施中，所述第二微孔在扫描电子显微镜放大至300倍以上是清晰可见的。

40、在一些实施中，所述第二微孔的存在是可通过扫描电子显微镜和/或氮气吸脱附测试检测的；

41、和/或，所述第二微孔的存在通过压汞法是不可检测的。

42、在一些实施中，所述多孔体包括：

43、至少一个表层部分，所述表层部分具有小于所述多孔体的其他部分的孔径和/或孔隙率。

44、在一些实施中，所述表层部分的厚度介于0.1～100微米。

45、在一些实施中，所述表层部分的孔隙率小于50％；

46、和/或，所述表层部分的微孔孔径介于0.5～5μm。

47、在一些实施中，所述多孔体包括：

48、第一表面，以用于与所述储液腔流体连通进而接收来自所述储液腔的液体基质；

49、所述第一表面避开所述表层部分布置。

50、在一些实施中，所述多孔体包括：

51、第二表面，所述加热元件至少部分布置于所述第二表面；

52、所述第二表面至少部分由所述表层部分形成或界定。

53、在一些实施中，所述多孔体基本是块状或片状或板状的。

54、本技术的又一个实施还提出一种雾化器，包括：

55、储液腔，用于存储液体基质；

56、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

57、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

58、所述多孔体包括：

59、骨架网络，所述骨架网络的表面界定能够供液体基质流通的微孔；

60、所述表面是光滑的；或者，所述表面相比于在多孔陶瓷烧结过程中通过分解或挥发造孔剂而构建的骨架表面是更光滑的。

61、本技术的又一个实施还提出一种雾化器，包括：

62、储液腔，用于存储液体基质；

63、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

64、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

65、所述多孔体对液体基质的吸收速率大于5.0mg/s；和/或，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于由含造孔剂的原料烧结形成的多孔陶瓷对同一液体基质的吸收速率。

66、本技术的又一个实施还提出一种电子雾化装置，包括雾化液体基质生成气溶胶的雾化器、以及为所述雾化器供电的电源机构；所述雾化器包括以上所述的雾化器。

67、本技术的又一个实施还提出一种用于电子雾化装置的多孔体，所述多孔体是由凝胶烧结形成，所述凝胶是由含有硅和/或金属的溶胶通过凝胶化获得的。

68、本技术的又一个实施还提出一种用于电子雾化装置的多孔体的制备方法，包括：将含有硅和/或金属的溶胶凝胶化获得的凝胶进行烧结。

69、在一些实施中，所述含有硅和/或金属的溶胶包括硅源前驱体和/或金属源前驱体、水溶性高分子和溶剂。

70、在一些实施中，所述硅源前驱体包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三已氧基硅烷及衍生物的至少一种；

71、和/或，所述金属源前驱体包括金属的有机醇盐和金属的无机盐的至少一种。

72、一种雾化器，包括：

73、储液腔，用于存储液体基质；

74、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

75、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

76、所述多孔体是由含有硅和/或金属的溶胶凝胶化获得的凝胶烧结的。

77、本技术的又一个实施例还提出一种雾化器，其特征在于，包括：

78、储液腔，用于存储液体基质；

79、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

80、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

81、所述多孔体包括：骨架、以及形成于所述骨架之间的且能够供液体基质流通的微孔；所述骨架的表面比由造孔剂烧结的多孔陶瓷的骨架表面是更光滑的。

82、本技术的又一个实施例还提出一种雾化器，包括：

83、储液腔，用于存储液体基质；

84、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

85、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

86、所述多孔体对液体基质的吸收速率大于5.0mg/s；和/或，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于由造孔剂烧结的多孔陶瓷对液体基质的吸收速率。

87、本技术的又一个实施例还提出一种雾化器，包括：

88、储液腔，用于存储液体基质；

89、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

90、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

91、所述多孔体内的微孔基本是相互连通的，且在整个所述多孔体内基本上均匀地分布。

92、本技术的又一个实施例还提出一种雾化器，包括：

93、储液腔，用于存储液体基质；

94、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

95、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

96、所述多孔体包括至少一个表层部分，该表层部分具有小于所述多孔体的其他部分的孔隙率和/或中值孔径。

97、在一些实施中，所述表层部分是由凝胶靠近外表面的至少部分烧结的；

98、和/或，所述多孔体是由凝胶烧结的。

99、在一些实施中，所述表层部分的厚度介于0.1～100微米。

100、在一些实施中，所述表层部分的孔隙率小于50％；

101、和/或，所述表层部分的微孔孔径介于0.5～5μm。

102、在一些实施中，所述多孔体包括：

103、第一表面，以用于与所述储液腔流体连通进而吸取液体基质；

104、所述表层部分避开所述第一表面布置。

105、在一些实施中，所述多孔体包括：

106、第二表面，所述加热元件至少部分布置于所述第二表面；

107、所述第二表面至少部分由所述表层部分形成或界定。

108、在一些实施中，所述多孔体包括：相背离的第一表面和第二表面；其中，

109、所述第一表面被配置为于与所述储液腔流体连通进而吸取液体基质；所述加热元件至少部分布置于所述第二表面；

110、所述至少一个表层部分被构造成于所述第一表面和第二表面之间延伸。

111、在一些实施中，所述多孔体包括：

112、骨架；以及，

113、微孔，形成于所述骨架之间，以用于提供液体基质流通的通道；

114、所述骨架的表面是光滑的；和/或，所述骨架的表面比由造孔剂烧结的多孔陶瓷的骨架表面是更光滑的。

115、在一些实施中，所述多孔体内没有通过造孔剂烧结形成的孔。

116、在一些实施中，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于5.0mg/s；和/或，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于由造孔剂烧结的多孔陶瓷对液体基质的吸收速率。

117、在一些实施中，骨架；

118、形成于所述骨架之间的第一微孔；以及，

119、形成于所述骨架内的第二微孔；

120、所述第一微孔和第二微孔基本是由所述骨架的表面分隔或隔离的。

121、本技术的又一个实施例还提出一种雾化器，包括：

122、储液腔，用于存储液体基质；

123、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

124、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

125、所述多孔体包括：

126、骨架网络；

127、由所述骨架网络的表面定义边界的第一微孔；以及，

128、形成于所述骨架网络的材料内部的第二微孔。

129、在一些实施中，所述第一微孔至少部分被配置为提供液体基质在所述多孔体内流通的通道。

130、在一些实施中，所述第二微孔至少部分被配置为减少热量从所述加热元件向所述骨架网络或多孔体的传递。

131、在一些实施中，所述第一微孔和第二微孔基本是不连通的；

132、和/或，所述第一微孔和第二微孔基本是由所述骨架网络的表面分隔或隔离的。

133、在一些实施中，所述第一微孔的中值孔径大于所述第二微孔的中值孔径。

134、在一些实施中，所述第二微孔的中值孔径小于2μm；

135、和/或，所述第二微孔的中值孔径介于0.1μm～1μm。

136、在一些实施中，所述第一微孔在所述骨架网络之间基本是相互连通的。

137、在一些实施中，所述第二微孔在所述骨架网络的材料内部基本是分离的、或者是离散地布置的。

138、在一些实施中，所述第一微孔基本是开孔；或，所述第一微孔中开孔的数量大于闭孔的数量。

139、在一些实施中，所述第二微孔基本是闭孔；或，所述第二微孔中闭孔的数量大于开孔的数量。

140、在一些实施中，所述第一微孔在整个所述多孔体内基本上均匀地分布。

141、在一些实施中，所述骨架网络是三维网状交联的。

142、在一些实施中，所述第一微孔通过压汞法是可检测的；

143、和/或，所述第二微孔的存在通过压汞法是不可检测的。

144、在一些实施中，所述第二微孔在扫描电子显微镜放大至300倍以上是清晰可见的。

145、在一些实施中，所述第二微孔的存在通过扫描电子显微镜和/或氮气吸脱附测试是可检测的。

146、在一些实施中，所述多孔体的孔隙率介于55～80％。

147、在一些实施中，所述第一微孔的中值孔径在0.3～50微米范围内。

148、在一些实施中，所述多孔体中质量百分数超过5％的氧化物的种类低于三种。

149、在一些实施中，所述多孔体包括二氧化硅。

150、在一些实施中，所述多孔体的孔隙率高于60％时，所述多孔体的强度大于35mpa。

151、在一些实施中，所述骨架网络的表面是光滑的；和/或，所述骨架网络的表面相比在多孔陶瓷烧结过程中通过分解或挥发造孔剂而构建的骨架表面是更光滑的。

152、在一些实施中，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于5.0mg/s；

153、和/或，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于由造孔剂烧结形成的多孔陶瓷对液体基质的吸收速率。

154、本技术的又一个实施例一种雾化器，包括：

155、储液腔，用于存储液体基质；

156、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

157、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

158、所述多孔体包括：

159、第一微孔，基本是相互连通的开孔，所述第一微孔被配置为提供液体基质于所述多孔体内流通的通道；

160、第二微孔，基本是彼此分离地、或者是离散地布置的闭孔；

161、所述第一微孔的中值孔径大于所述第二微孔的中值孔径。

162、本技术的又一个实施例一种用于电子雾化装置的多孔体，包括：

163、骨架网络；

164、由所述骨架网络的表面定义边界的第一微孔；以及，

165、形成于所述骨架网络的材料内部的第二微孔。

166、本技术的又一个实施例还提出一种雾化器，包括：

167、储液腔，用于存储液体基质；

168、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

169、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

170、所述多孔体包括：

171、第一微孔，基本是相互连通的开孔；

172、第二微孔，基本是彼此分离地、或者是离散地布置的闭孔；

173、所述第一微孔的中值孔径大于所述第二微孔的中值孔径。

174、本技术的又一个实施例还提出一种雾化器，包括：

175、储液腔，用于存储液体基质；

176、多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质；

177、加热元件，至少部分结合于所述多孔体上，以加热所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；

178、所述多孔体包括：

179、第一微孔，基本是相互连通的开孔，以至少部分被配置为提供液体基质流通的通道；

180、第二微孔，基本是彼此分离地、或者是离散地布置的闭孔，并至少部分被配置为减少热量从所述加热元件向所述多孔体的热传递。

181、本技术的又一个实施例还提出一种电子雾化装置，包括雾化液体基质生成气溶胶的雾化器、以及为所述雾化器供电的电源机构；所述雾化器包括以上所述的雾化器。

182、本技术的又一个实施例还提出一种用于电子雾化装置的多孔体，其特征在于，所述多孔体是是由含有硅和/或金属的溶胶进行凝胶化获得的凝胶烧结的。

183、本技术的又一个实施例还提出一种用于电子雾化装置的多孔体，所述多孔体包括：

184、骨架、以及形成于所述骨架之间的且能够供液体基质流通的微孔；

185、所述骨架的表面是光滑的；和/或，所述骨架的表面比由造孔剂烧结的多孔陶瓷的骨架表面是更光滑的。

186、本技术的又一个实施例还提出一种用于电子雾化装置的多孔体，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于5.0mg/s；和/或，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于由造孔剂烧结的多孔陶瓷对液体基质的吸收速率。

187、本技术的又一个实施例还提出一种用于电子雾化装置的多孔体，所述多孔体内的微孔基本是相互连通的，且在整个所述多孔体内基本上均匀地分布。

188、本技术的又一个实施例还提出一种用于电子雾化装置的多孔体的制备方法，包括：将含有硅和/或金属的溶胶进行凝胶化获得的凝胶烧结。

189、本技术的又一个实施例还提出一种用于电子雾化装置的多孔体，包括：

190、骨架；

191、形成于所述骨架之间的第一微孔；以及，

192、形成于所述骨架内的第二微孔。

193、本技术的又一个实施例还提出一种用于电子雾化装置的多孔体，包括：

194、第一微孔，基本是相互连通的开孔；

195、第二微孔，基本是彼此分离地、或者是离散地布置的闭孔；所述第一微孔的中值孔径大于所述第二微孔的中值孔径。

196、本技术的又一个实施例还提出一种用于电子雾化装置的多孔体，包括：

197、第一微孔，基本是相互连通的开孔；

198、第二微孔，基本是彼此分离地、或者是离散地布置的闭孔，并至少部分被配置为减少热量在所述多孔体上的传递。

199、本技术的又一个实施例还提出一种用于电子雾化装置的多孔体，所述多孔体包括至少一个表层部分，该表层部分具有小于所述多孔体的其他部分的孔隙率和/或中值孔径。

200、在一些实施中，所述多孔体是由凝胶体烧结形成，所述表层部分是靠近所述凝胶体外表面的一部分。

201、在一些实施中，所述表层部分的厚度介于0.1～100微米。

202、在一些实施中，所述表层部分的孔隙率小于50％；

203、和/或，所述表层部分的微孔的中值孔径介于0.5～5μm。

204、在一些实施中，所述多孔体包括：

205、第一表面，以用于与所述储液腔流体连通进而接收来自所述储液腔的液体基质；

206、所述第一表面避开所述表层部分。

207、在一些实施中，所述多孔体包括：

208、第二表面，所述加热元件至少部分布置于所述第二表面；

209、所述第二表面位于所述表层部分上，或者所述第二表面的至少部分由所述表层部分界定。

210、在一些实施中，所述加热元件至少部分形成或结合于所述表层部分。

211、在一些实施中，所述多孔体包括：相背离的第一表面和第二表面；其中，

212、所述第一表面被配置为于与所述储液腔流体连通进而吸取液体基质；所述加热元件至少部分布置于所述第二表面；

213、所述至少一个表层部分被构造成于所述第一表面和第二表面之间延伸。

214、在一些实施中，所述多孔体包括：

215、骨架网络；以及，

216、微孔，用于提供液体基质流通的通道，所述微孔的边界由所述骨架网络的表面定义；

217、所述骨架网络的表面是光滑的；和/或，所述表面相比于在多孔陶瓷烧结过程中通过分解或挥发造孔剂而构建的骨架表面是更光滑的。

218、在一些实施中，所述多孔体内孔径介于15～36微米的微孔占全部微孔的比例大于80％。

219、在一些实施中，所述多孔体内孔径介于5～20微米的微孔占全部微孔的比例大于90％。

220、在一些实施中，所述多孔体的孔隙率介于55～80％。

221、在一些实施中，所述多孔体内微孔的中值孔径在0.3～50微米范围内。

222、在一些实施中，所述多孔体中质量百分数超过5％的氧化物的种类低于三种。

223、在一些实施中，所述多孔体包括二氧化硅。

224、在一些实施中，所述多孔体的孔隙率高于60％时，所述多孔体的强度大于35mpa。

225、在一些实施中，所述多孔体基本是块状或片状或板状的。

226、在一些实施中，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于5.0mg/s；和/或，所述多孔体对液体基质的吸收速率大于由含造孔剂的原料烧结形成的多孔陶瓷对同一液体基质的吸收速率。

227、在一些实施中，所述多孔体包括：

228、骨架网络；

229、由所述骨架网络的表面定义边界的第一微孔；以及，

230、形成于所述骨架网络材料内部的第二微孔；

231、所述第一微孔和第二微孔基本是由所述骨架网络的表面分隔或隔离的。

232、以上雾化器中的多孔体对液体基质的吸收和传递效率是更优的。