具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯及其制备方法技术

本发明专利技术的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯及其制备方法，陶瓷雾化芯包括多孔陶瓷体和设于多孔陶瓷体表面的纳米级的金属镀膜层，所述多孔陶瓷体设有许多微孔用于吸收、渗透和传导雾化液，所述金属镀膜层在对应于所述多孔陶瓷体的表面微孔的位置设有贯通的膜孔，所述金属镀膜层包括发热层，所述发热层通电后发热用于加热蒸发雾化液；陶瓷雾化芯的制备方法包括多孔陶瓷体的制备和在多孔陶瓷体表面进行的纳米级的金属镀膜、以及制备电极层。其有益之处在于，该雾化芯雾化量大、不容易积碳和漏液、电路不容易断路、产品一致性好，极大地提升了用户的良好使用体验。的良好使用体验。的良好使用体验。

【技术实现步骤摘要】
具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电子雾化设备的雾化芯
，特别涉及一种具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯及其制备方法。

技术介绍

[0002]电子雾化设备可将待雾化的溶液即雾化液进行加热而发出烟雾或气雾供使用者吸食。现有的电子雾化设备，一般包括电池组件和雾化组件，电池组件内具有给雾化器供应电源的电池，雾化组件包括雾化芯，雾化芯一般包括多孔体和发热元件，发热元件在通电时可将雾化液雾化成气雾。电子雾化设备具体应用于电子烟、医用药物雾化设备、草本精华雾化设备等，其基本工作是提供加热、雾化功能，将电子雾化设备内储存的雾化液如烟液、药液等溶液转化为蒸气、气雾或气溶胶。
[0003]雾化芯是包括电子烟在内的电子雾化设备的最核心的部件，其性能的优劣直接决定了雾化液的雾化效率、烟雾特性、功效与安全性。其中发热元件是雾化器和雾化芯的关键部件。目前，传统的发热方式为预埋电阻发热丝、发热片或者印刷电阻发热线路，为了提高发热线路面积，也有采用网格状电阻丝的，但是这类发热方式实际有效的雾化面积较小，无法与雾化芯的雾化面进行良好的匹配，只有与发热金属接触的部分能够产生雾化，因此雾化液的雾化量受到限制；另外由于只有线路的部分发热，陶瓷表面的温度梯度较大，加热不均匀，容易产生积碳与漏液的现象；同时，采用电阻丝或印刷电路的发热方式在高温工作下产生热应力的不均衡，也有断路风险，以上问题均会对抽烟体验、产品一致性带来负面影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有雾化芯雾化量小、容易积碳和漏液、电路容易断路和产品一致性不好的问题，提供一种具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯及其制备方法。
[0005]本专利技术的技术解决方案是，一种具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，包括多孔陶瓷体和设于多孔陶瓷体表面的纳米级的金属镀膜层，所述多孔陶瓷体设有许多微孔用于吸收、渗透和传导雾化液，所述金属镀膜层在对应于所述多孔陶瓷体的表面微孔的位置设有贯通的膜孔，所述金属镀膜层包括发热层，所述发热层通电后发热用于加热蒸发雾化液。
[0006]优选地，所述金属镀膜层还包括过渡层，所述过渡层设于所述多孔陶瓷体与所述发热层之间，所述过渡层与所述发热层由不同的金属或合金或金属化合物材料构建。
[0007]优选地，所述多孔陶瓷体还包括表面处理层，所述表面处理层设于所述多孔陶瓷体与所述金属镀膜层之间。
[0008]优选地，所述表面处理层由若干纳米级的分层构成，相邻之间的所述分层由不同材料构成。
[0009]优选地，还包括用于保护发热层的保护层，所述保护层设于所述金属镀膜层的外
侧。
[0010]优选地，所述多孔陶瓷体的微孔的孔隙率为10％
‑
70％，平均孔径为0.5um
‑
70um。
[0011]优选地，所述多孔陶瓷体由多孔陶瓷胚体烧结制成，所述多孔陶瓷胚体的构成材料按重量份包括以下组分：25％
‑
70％的陶瓷粉体，5％
‑
40％的造孔剂，5％
‑
40％的烧结助剂，10％
‑
35％的成型剂。
[0012]优选地，所述陶瓷粉体的构成材料包括高岭土、硅藻土、氧化铝、氮化硅、碳化硅、石英砂、玻璃砂，黏土，长石粉、融石英、堇青石、莫来石中的至少一种。
[0013]优选地，所述陶瓷粉体的构成材料还包括纳米二氧化硅。
[0014]优选地，所述陶瓷粉体的粒度为100目
‑
2000目。
[0015]优选地，所述造孔剂的构成材料包括石墨、淀粉、木粉、面粉、豆粉、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、蔗糖、植物纤维中的至少一种。
[0016]优选地，所述造孔剂的粒径为5um
‑
100um。
[0017]优选地，所述烧结助剂的构成材料包括氧化硼、硅酸钠、氧化硅、氧化钾、氧化锂、氧化钡、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化锆中的至少一种。
[0018]优选地，所述成型剂的构成材料包括石蜡、蜂蜡、硼酸、油酸、硬脂酸、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯
‑
乙酸酸乙烯共聚树脂、氯乙烯
‑
乙酸乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺中的至少一种。
[0019]优选地，所述表面处理层的构成材料包括氧化锆、氧化硅、氮化铝、氮化硅中的至少一种。
[0020]优选地，所述表面处理层的厚度为5nm
‑
500nm。
[0021]优选地，所述过渡层的构成材料包括钛、钽、铌、氮化钛、氮化钽、氮化铌中的至少一种，所述发热层的构成材料包括铂、银、钯、镍、铬、银钯合金、镍铬合金中的至少一种。
[0022]优选地，所述过渡层的厚度为5nm
‑
200nm，所述发热层的厚度为50nm
‑
1500nm。
[0023]优选地，所述过渡层和发热层的金属镀膜工艺包括直流溅射法、或磁控溅射法、或真空蒸发法。
[0024]优选地，所述保护层的构成材料包括氧化铝、氮化硅、氮化硼、氮化钛、氮化钽中的至少一种。
[0025]优选地，所述保护层的厚度为50nm
‑
1um。
[0026]优选地，所述金属镀膜层的两个远端设有与所述金属镀膜层紧密贴合连接的电极层。
[0027]优选地，所述电极层在所述多孔陶瓷体或金属镀膜层上印刷银浆、或印刷银钯浆、或印刷镍铬浆后烧结构成，其厚度为10um
‑
200um。
[0028]本专利技术的另一种技术解决方案是，一种具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0029]⑴
.按照配方称取陶瓷粉体、烧结助剂、造孔剂、成型剂，将称重配好的以上物料进行密炼、造粒，得到造粒体；
[0030]⑵
.将所述造粒体加入注塑机的模具，通过注塑制成多孔陶瓷胚体；
[0031]⑶
.将所述多孔陶瓷胚体埋入排蜡粉进行排蜡烧结，排蜡后的样品清洗排蜡粉，干燥后进行二次烧结，得到多孔陶瓷体；
[0032]⑷
.将所述多孔陶瓷体进行超声清洗、烘干、真空干燥处理；
[0033]⑸
.将所述多孔陶瓷体放入镀膜治具，仅使多孔陶瓷体的雾化面暴露，采用磁控溅射仪，通过物理气相沉积镀膜技术即PVD技术对多孔陶瓷体的暴露表面进行过渡层镀膜；
[0034]⑹
.过渡层镀膜结束后，采用磁控溅射仪，通过PVD技术在所述过渡层上进行发热层镀膜；
[0035]⑺
.发热层镀膜结束后，将所述多孔陶瓷体放入印刷治具，通过预制好的网版在发热层镀膜的两个远端印刷银浆，印刷完成后在设定温度下流平；
[0036]⑻
.将印刷银浆后的所述多孔陶瓷体转入烘箱干燥，最后进行烧结，得到银电极层。
[0037]本专利技术的又一种技术解决方案是，一种具有金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，包括多孔陶瓷体和设于多孔陶瓷体表面的纳米级的金属镀膜层，所述多孔陶瓷体设有许多微孔用于吸收、渗透和传导雾化液，所述金属镀膜层在对应于所述多孔陶瓷体的表面微孔的位置设有贯通的膜孔，所述金属镀膜层包括发热层，所述发热层通电后发热用于加热蒸发雾化液。2.根据权利要求1所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述金属镀膜层还包括过渡层，所述过渡层设于所述多孔陶瓷体与所述发热层之间，所述过渡层与所述发热层由不同的金属或合金或金属化合物材料构建。3.根据权利要求1或2所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述多孔陶瓷体还包括表面处理层，所述表面处理层设于所述多孔陶瓷体与所述金属镀膜层之间。4.根据权利要求3所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述表面处理层由若干纳米级的分层构成，相邻之间的所述分层由不同材料构成。5.根据权利要求1或2所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，还包括用于保护发热层的保护层，所述保护层设于所述金属镀膜层的外侧。6.根据权利要求1所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述多孔陶瓷体的微孔的孔隙率为10％
‑
70％，平均孔径为0.5um
‑
70um。7.根据权利要求1所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述多孔陶瓷体由多孔陶瓷胚体烧结制成，所述多孔陶瓷胚体的构成材料按重量份包括以下组分：25％
‑
70％的陶瓷粉体，5％
‑
40％的造孔剂，5％
‑
40％的烧结助剂，10％
‑
35％的成型剂。8.根据权利要求7所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述陶瓷粉体的构成材料包括高岭土、硅藻土、氧化铝、氮化硅、碳化硅、石英砂、玻璃砂，黏土，长石粉、融石英、堇青石、莫来石中的至少一种。9.根据权利要求7所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述陶瓷粉体的构成材料还包括纳米二氧化硅。10.根据权利要求7所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述陶瓷粉体的粒度为100目
‑
2000目。11.根据权利要求7所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述造孔剂的构成材料包括石墨、淀粉、木粉、面粉、豆粉、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、蔗糖、植物纤维中的至少一种。12.根据权利要求7所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述造孔剂的粒径为5um
‑
100um。13.根据权利要求7所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述烧结助剂的构成材料包括氧化硼、硅酸钠、氧化硅、氧化钾、氧化锂、氧化钡、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化锆中的至少一种。14.根据权利要求7所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述成型剂的构成材料包括石蜡、蜂蜡、硼酸、油酸、硬脂酸、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯
‑
乙酸酸乙烯共聚树脂、氯乙烯
‑
乙酸乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺中的至少一种。15.根据权利要求3或4所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述表面处理层的构成材料包括氧化锆、氧化硅、氮化铝、氮化硅中的至少一种。
16.根据权利要求3或4所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述表面处理层的厚度为5nm
‑
500nm。17.根据权利要求2所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述过渡层的构成材料包括钛、钽、铌、氮化钛、氮化钽、氮化铌中的至少一种，所述发热层的构成材料包括铂、银、钯、镍、铬、银钯合金、镍铬合金中的至少一种。18.根据权利要求2所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述过渡层的厚度为5nm
‑
200nm，所述发热层的厚度为50nm
‑
1500nm。19.根据权利要求2所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述过渡层和发热层的金属镀膜工艺包括直流溅射法、或磁控溅射法、或真空蒸发法。20.根据权利要求5所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述保护层的构成材料包括氧化铝、氮化硅、氮化硼、氮化钛、氮化钽中的至少一种。21.根据权利要求20所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述保护层的厚度为50nm
‑
1um。22.根据权利要求1所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述金属镀膜层的两个远端设有与所述金属镀膜层紧密贴合连接的电极层。23.根据权利要求22所述的具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯，其特征在于，所述电极层在所述多孔陶瓷体或金属镀膜层上印刷银浆、或印刷银钯浆、或印刷镍铬浆后烧结构成，其厚度为10um
‑
200um。24.一种具有金属镀膜层的陶瓷雾化芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
⑴
.按照配方称取陶瓷粉体、烧结助剂、造孔剂、成型剂，将称重配好的以上物料进行密炼、造粒，得到造粒体；
⑵
.将所述造粒体加入注塑机的模具，通过注塑制成多孔陶瓷胚体；
⑶<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫丽，秦飞，
申请(专利权)人：海宁新纳陶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：