【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷材料领域，具体为一种氧化锆基烟草加热陶瓷管及其制备方法。
技术介绍
1、传统烟草制品是指通过燃烧产生气溶胶的烟草制品，加热温度在900℃左右，在燃烧和裂解过程中释放对人体有害的物质，对公共环境和他人健康产生不利影响。
2、加热不燃烧卷烟是一种通过热源加热烟草而不点燃烟草以产生烟草风味气体的香烟，与传统烟草制品相比，加热不燃烧低温香烟在加热状态下，只产生尼古丁来适应和满足吸烟消费者的生理需要和心理需求，避免了燃烧型香烟燃烧时所产生的焦油、一氧化碳、亚硝胺等大量有害化合物的生成，降低了吸烟对消费者身体健康的危害和对公共环境的影响。
3、目前加热不燃烧卷烟所采用的加热元件基底材料根据属性通常可以分为金属基体和非金属基体，氧化锆陶瓷由于具有良好的强度、硬度、耐磨、耐高温性能，被广泛应用于加热元件基底材料的制作中，但是其较低的热导率，导致在对烟草加热时的及时响应性差，等待时间过长，造成消费者体验感的下降。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提出了一种氧化锆基烟草加热陶瓷管及其制备方法。
2、所采用的技术方案如下：
3、一种氧化锆基烟草加热陶瓷管，以重量份数计，制备所用原料包括以下成分：
4、氧化锆80-100份、含氮添加剂0.1-1份、铝盐5-10份、有机碳20-25份、烧结助剂1-3份、ph调节剂适量。
5、进一步地，所述含氮添加剂为三聚氰胺、硫脲、尿素、哌嗪中的任意一种或多
6、进一步地，所述铝盐为乙基铝、丁基铝、乙酸铝、异丙醇铝、甲酸铝、草酸铝、丙酸铝中的任意一种或多种组合。
7、进一步地，所述有机碳为葡萄糖和/或蔗糖。
8、进一步地，所述ph调节剂为盐酸、硝酸、硫酸中的任意一种或多种组合。
9、进一步地，所述烧结助剂为金属氟化物。
10、进一步地，所述金属氟化物包括氧化钙和氧化钇。
11、进一步地，所述氧化钙和氧化钇的质量比为1-5：1-5。
12、本专利技术还提供了一种氧化锆基烟草加热陶瓷管的制备方法：
13、将铝盐溶于有机溶剂中，再加入氧化锆混匀，加热蒸出有机溶剂，使铝盐均匀包覆在所述氧化锆表面，再以水为球磨助剂，将含氮添加剂、有机碳、表面包覆有铝盐的氧化锆和烧结助剂混合球磨1-20h，向得到的混合浆料中滴加ph调节剂至形成溶胶，将溶胶干燥后得到干凝胶前驱体，将所述干凝胶前驱体研磨后造粒、成型，并在氮气气氛下，先升温至1450-1600℃一次烧结1-4h，再降温至600-800℃二次烧结1-4h，最后恢复室温即可。
14、进一步地，二次烧结在氧气或空气气氛下进行。
15、本专利技术的有益效果：
16、本专利技术提供了一种氧化锆基烟草加热陶瓷管，利用溶胶-凝胶工艺结合氮气烧结在氧化锆表面原位生成高导热性能的氮化铝纳米线，并在陶瓷管内部形成相互贯穿的导热网络，当加热时，热量可以通过该导热网络迅速传导，提高陶瓷管的升温速率，从而缩短对烟草加热时等待时间，提升使用体验效果，而且氮化铝纳米线可以通过增大裂纹扩展路径、裂纹偏转和桥联，提高陶瓷管的力学强度，相比于直接加入，原位生成的氮化铝纳米线团聚程度低，分散程度更高，导热效果和增韧效果更好；
17、含氮添加剂可以提高氮化反应速率，促进氮化反应的进行，提升氮化铝纳米线生长速率，烧结助剂一方面可以与氧化铝反应，避免所生成的氧化铝阻碍烧结时氮化反应的进行，另一方面其自身和反应产物(氧化钙和氧化钇)可以促进烧结的进行，提高陶瓷致密度，从而提高陶瓷管的导热性能和力学性能。
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1.一种氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，以重量份数计，制备所用原料包括以下成分：
2.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述含氮添加剂为三聚氰胺、硫脲、尿素、哌嗪中的任意一种或多种组合。
3.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述铝盐为乙基铝、丁基铝、乙酸铝、异丙醇铝、甲酸铝、草酸铝、丙酸铝中的任意一种或多种组合。
4.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述有机碳为葡萄糖和/或蔗糖。
5.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述pH调节剂为盐酸、硝酸、硫酸中的任意一种或多种组合。
6.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述烧结助剂为金属氟化物。
7.如权利要求6所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述金属氟化物包括氧化钙和氧化钇。
8.如权利要求7所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述氧化钙和氧化钇的质量比为1-5：1-5。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的氧化锆基
10.如权利要求9所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，二次烧结在氧气或空气气氛下进行。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，以重量份数计，制备所用原料包括以下成分：
2.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述含氮添加剂为三聚氰胺、硫脲、尿素、哌嗪中的任意一种或多种组合。
3.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述铝盐为乙基铝、丁基铝、乙酸铝、异丙醇铝、甲酸铝、草酸铝、丙酸铝中的任意一种或多种组合。
4.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述有机碳为葡萄糖和/或蔗糖。
5.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述ph调节剂为盐酸、硝酸、硫酸中的任意一种或多种组合。
6.如权利要求1所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特征在于，所述烧结助剂为金属氟化物。
7.如权利要求6所述的氧化锆基烟草加热陶瓷管，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾文凯，黄俊俊，
申请(专利权)人：湖南宇翔电子陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：
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