一种导电陶瓷的制备方法、产品及其在加热雾化器中的应用技术

本发明专利技术公开了一种导电陶瓷的制备方法、产品及其在加热雾化器中的应用，属于电子烟雾化技术领域；将导电相原料和烧结相原料混合，之后成型、烧结即得导电陶瓷；以导电陶瓷为主体，通过电极焊点与引线连接，得到加热雾化器；本发明专利技术制备得到的导电陶瓷具有加热循环稳定性高、电阻率可调、电阻温度系数调控范围大、无金属挥发成分、耐腐蚀、安全环保健康等优点；使用导电陶瓷作为发热部件，相较于金属丝加岩棉、有机棉或陶瓷加热雾化模式，导电陶瓷具有加热雾化一体化、结构简化的特性；使用导电陶瓷材质的加热雾化器有加热速度快、发热雾化均匀、口感还原度高、使用寿命长的特点。使用寿命长的特点。使用寿命长的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种导电陶瓷的制备方法、产品及其在加热雾化器中的应用


[0001]本专利技术属于电子烟雾化
，具体涉及一种导电陶瓷的制备方法、产品及其在加热雾化器中的应用。

技术介绍

[0002]目前，电子烟因具有低害、口味多样、烟量大等的特点，可以作为戒烟替代品，越来越受到年轻人们的青睐，电子烟市场充满商机的同时也受到了世界各个政府的关注，电子烟的安全、环保、健康问题愈发不能忽视。雾化器作为电子烟核心部件，由金属丝与岩棉、有机棉或陶瓷组成，雾化机理为金属丝通电后，发热然后将岩棉、有机棉或多孔陶瓷吸附的烟油雾化，或是金属丝与陶瓷片复合，插入烟草中，金属丝产生的热量传递给陶瓷片，然后将烟草加热雾化。然而，在正常加热雾化过程中，金属丝的温度往往不能精确控制，若温度过高，易引起烟油焦化糊化，口味不佳，且会产生过多的有害物质，若温度过低，烟油不能充分雾化而引起呛肺，降低吸食口感。此外，金属丝在反复加热过程中，会产生表面氧化、金属灰分挥发，从而引起健康问题，烟油对金属丝产生的腐蚀作用，也会影响使用者的安全健康。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种导电陶瓷的制备方法、产品及其在加热雾化器中的应用，加热雾化器中的加热雾化部件材质为导电陶瓷，相对于金属丝，具有加热均匀、温度精确可控、不焦化糊化，性质稳定、抗氧化、耐腐蚀，对烟油还原度高以及使用寿命长的优势。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0005]本专利技术的技术方案之一：一种导电陶瓷的制备方法，将导电相原料和烧结相原料混合，之后成型、烧结即可。
[0006]进一步地，所述导电相原料和所述烧结相原料的质量百分比为(5～65％)∶(35～95％)。
[0007]进一步地，所述烧结相原料包括氧化锆、氧化铝、氧化钇、氧化硅、碳化硅或氮化硅中的至少一种；所述导电相原料包括氮化钛、氮化锆、碳氮化钛、碳化钛、碳化锆、碳化铊、碳化铪、硼化钛、硼化锆、硅化钼或碳化钨中的至少一种。
[0008]进一步地，所述烧结在惰性氛围下进行，温度为1500～2200℃，时间为0.5～5h。
[0009]本专利技术的技术方案之二：一种根据上述制备方法制备得到的导电陶瓷。
[0010]采用本专利技术的方法制备得到的导电陶瓷电阻率在6.57
×
10
‑6～9.85
×
103Ω
·
m区域，优选为低于2.50
×
10
‑2Ω
·
m；电阻温度系数在
‑
4000～4000区域，优选为高于450。本专利技术制备得到的导电陶瓷用于加热雾化器时能够很好地控制加热温度。
[0011]采用本专利技术的方法制备得到的导电陶瓷的力学性能：抗折强度为260～800MP，优选值大于370MPa；断裂韧性为2.5～9MPa
·
m
1/2
，优选值大于4.5MPa
·
m
1/2
；维氏硬度为7.5～29.5GPa，优选值大于12.5GPa。
[0012]本专利技术的技术方案之三：上述导电陶瓷在加热雾化器中的应用，尤其是在电子烟加热雾化器中的应用。
[0013]本专利技术的技术方案之四：一种电子烟加热雾化器，包括主体和引线，所述主体为上述导电陶瓷；所述主体和引线通过电极焊点连接。
[0014]主体的形状可以是薄片状、圆环状、圆筒状，可以在薄片、圆环、圆筒进行二次设计，如开槽、打孔；主体形状特征包括并不限于上述形状特征，根据雾化的需求，只要利用导电陶瓷制备的雾化器产品的主体的各种形状都在本专利技术的保护范围之内。
[0015]进一步地，所述电极焊点的材质为合金，合金为几种金属单质的复合体，熔点较低；所述电极焊点包括正、负极两个焊点，所述两个焊点位于所述主体表面且位置对称；所述引线的另一端连接有供电单元。
[0016]进一步地，所述供电单元由电池和控制系统组成，控制系统用于控制功率输出，所述供电单元的输出功率为6～75W，进一步优选为8～25W。
[0017]电极焊点位置决定了主体的电阻和发热均匀性，焊点的位置要有一定的对称关系，不仅仅是两端的位置关系，焊点的位置影响了加热器的电阻值(导电长度不一样，电阻值也不一样)，焊点的面积应尽量大，可以有效降低接触电阻，但是不能过大，过大会影响导电长度；通过控制焊点位置将主体电阻控制在0.2～20Ω，优选为0.35～1.60Ω。
[0018]本专利技术提供的加热雾化器加热温度在230～450℃，优选为260～320℃；电阻在0.2～20Ω，优选为0.35～1.60Ω；加热速度为1～15s到达设定温度；加热功率为6～75W，优选为8～25W。
[0019]金属丝+陶瓷模式，循环加热过程中，由于金属和陶瓷的热膨胀系数差别较大，容易使金属丝从陶瓷上脱落，导致循环稳定性差，此外，金属在循环加热过程中，还有灰分产生，也会严重影响金属丝的加热稳定性；相比较而言，导电陶瓷是导电、发热一体化，因此导电陶瓷的循环稳定性明显较高。
[0020]本专利技术的技术方案之五：一种电子烟，包括上述所述的电子烟加热雾化器。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术使用导电陶瓷代替金属丝作为发热部件，首创的将导电陶瓷代替金属材质发热丝，从而提高雾化器的综合性能，具有明显的技术迭代优势；
[0023]本专利技术制备的导电陶瓷具有加热循环稳定性高、电阻率可调、电阻温度系数调控范围大、无金属挥发成分、耐腐蚀、安全环保健康等优点；相较于金属丝加岩棉、有机棉或陶瓷加热雾化模式，导电陶瓷具有加热雾化一体化、结构简化的特性；使用导电陶瓷材质的加热雾化器有加热速度快、发热雾化均匀、口感还原度高、使用寿命长的特点。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为实施例1制备得到的导电陶瓷的金相显微组织图；
[0026]图2为加热雾化器模拟电子烟加热雾化烟油的示意图；其中1
‑
锂电池，2
‑
控制系
统，3
‑
加热雾化器，3
‑
1导电陶瓷主体、3
‑
2电极焊点、3
‑
3引线，4
‑
烟油；
[0027]图3为实施例1制备的加热雾化器的结构图；
[0028]图4为实施例2制备的加热雾化器的结构图；
[0029]图5为实施例3制备的加热雾化器的结构图。
具体实施方式
[0030]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电陶瓷的制备方法，其特征在于，将导电相原料和烧结相原料混合，之后成型、烧结即可。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述导电相原料和所述烧结相原料的质量百分比为(5～65％)∶(35～95％)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结相原料包括氧化锆、氧化铝、氧化钇、氧化硅、碳化硅或氮化硅中的至少一种；所述导电相原料包括氮化钛、氮化锆、碳氮化钛、碳化钛、碳化锆、碳化铊、碳化铪、硼化钛、硼化锆、硅化钼或碳化钨中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结在惰性氛围下进行，温度为1500～2200℃，时间为0.5～5h。5.一种根据权利要求1～4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙卫康，王春华，常鑫烽，茹红强，
申请(专利权)人：山东东大新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：