CN107874322A - 一种发热体及电子烟 - Google Patents

Abstract

本发明是一种发热体及电子烟，包括基体和依附在基体上的发热材料；所述的发热材料为银纳米线，在银纳米线的两端各引出一根引线形成两个电极。所述的电子烟中使用这样的发热体雾化烟油或者烘烤烟丝。本发明提供一种利用纳米银加电发热的发热体，具有利用银纳米线发热的所有优势。

Description

一种发热体及电子烟

技术领域

本发明涉及电子烟雾化器中发热装置领域，特别涉及一种采用银纳米线作为发热丝的发热体及使用这样的发热体的电子烟。

背景技术

纳米线是一种纳米尺度(1纳米=10^-9米)的线。 换一种说法，纳米线可以被定义为一种具有在横向上被限制在100纳米以下(纵向没有限制)的一维结构，另外，作为宽一些的范围，横向上被限制也可以取消，只对厚度进行限制，厚度在纳米级的也可以称为纳米线。这种尺度上，量子力学效应很重要,因此也被称作"量子线"。根据组成材料的不同，纳米线可分为不同的类型，包括金属纳米线(如:Ni，Pt，Au等)，半导体纳米线(如:InP，Si，GaN等)和绝缘体纳米线(如:SiO2，TiO2等)。分子纳米线由重复的分子元组成，可以是有机的(如:DNA)或者是无机的(如:Mo6S9-xIx)。 作为纳米技术的一个重要组成部分，纳米线可以被用来制作超小电路。 银纳米线除具有银优良的导电性之外，由于纳米级别的尺寸效应，还具有优异的透光性、耐曲挠性。因此被视为是最有可能替代传统ITO透明电极的材料，为实现柔性、可弯折LED显示、触摸屏等提供了可能，并已有大量的研究将其应用于薄膜太阳能电池。此外由于银纳米线的大长径比效应，使其在导电胶、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。

这些银纳米线在上述的应用中，一般只做为导线使用，如在一款发热器中，采用碳纤维发热丝发热，而采用银纳米线做电源导线，这种发热器由于采用银纳米线做导线是透明的，因此，应用非常广阔。但目前，还没有直接采用银纳米线做电阻丝，加电后银纳米线(膜)本身发热的应用。

另外，现有的电子烟根据加热物质的形态可分为两类。一类是加热固体的电子烟，该类电子烟用来加热烟草、烟膏等物质。另一类是加热流体的电子烟，该类电子烟主要用来加热烟油。这两大类电子烟都有类似的部件，即加热体。加热体由基体材料和发热材料组成，基体材料有无纺布、棉、陶瓷等，发热材料有金属丝、电阻浆料等。基体材料和发热材料的组合方式有多种：第一种，弹簧状金属丝中间穿棉、弹簧状金属丝外周裹上无纺布、弹簧状金属丝烧结在多孔陶瓷外表面、弹簧状金属丝烧结在多孔陶瓷管内表面等，这种组合方式主要用来加热烟油。第二种，电阻浆料印刷在致密陶瓷表面、电阻浆料印刷在致密陶瓷内部，这种组合方式可以用来加热固体，也可和棉或无纺布配合用来加热流体。第三种，电阻浆料印刷在片状高分子材料表面，这种组合方式主要用来加热固体。以上所述几种基体材料和发热材料组合方式，都有很大的产品缺陷和使用问题。其中，金属丝和无纺布或棉的组合，使用时温度过高会烧糊无纺布或棉，影响被加热物体的口感和使用者的健康。其中，金属丝和陶瓷的组合，在生产过程中金属丝极易被氧化，导致其强度变低。其中，电阻浆料和陶瓷的组合，在使用时发热速度很慢，热量利用效率低下。其中，电阻浆料和高分子材料的组合，在使用时产生高温，导致高分子材料变色变形等问题。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，包括烧糊无纺布或棉、金属丝氧化、发热速度慢、高分子材料变色变形等。用银纳米线作为发热材料，将银纳米线和基体材料通过不同组合方式固定在一起，可同时解决烧糊无纺布或棉、金属丝氧化、发热速度慢、高分子材料变色变形等问题。

本发明的技术方案是：一种发热体，包括基体和依附在基体上的发热材料；所述的发热材料为银纳米线，在银纳米线的两端各引出一根引线形成两个电极。

本发明提供一种利用纳米银加电发热的发热体，具有利用银纳米线发热的所有优势。

进一步的，上述的发热体中：所述的基体的材料包括陶瓷、玻璃、金属或者高分子。

进一步的，上述的发热体中：所述的基体为致密陶瓷材料，所述的银纳米线通过印刷、刮涂、喷涂或者混合工艺中至少一种工艺固定到致密陶瓷材料的基体的表面或者内部，银纳米线两端各从基体上引出一张引线形成电极。

进一步的，上述的发热体中：所述的基体为多孔陶瓷材料，所述的银纳米线通过印刷、刮涂、喷涂或者混合工艺中至少一种工艺固定到多孔陶瓷材料的基体的表面或者内部，银纳米线两端各从基体上引出一张引线形成电极。

进一步的，上述的发热体中：所述的陶瓷材料为氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化铍、氧化镁、氮化硅、氮化铝或者碳化硅中的至少一种或数种混合。固定好的银纳米线表现为薄膜或者厚膜，形状为线状或面状。所述的基体的形状为片状、块状、实心圆柱状、中空圆柱状、一端封闭的中空圆柱状、球状中的一种。

本发明还提供一种电子烟，包括雾化器和电池，所述的雾化器中包括存储烟油的储油装置和对烟油加热雾化的加热装置；所述的加热装置包括发热体，所述的发热体包括基体和依附在基体上的发热材料；所述的发热材料为银纳米线，在银纳米线的两端各引出一根引线形成两个电极，两个电极分别与电池的正极和负极电连接。

上述的电子烟中：所述的基体为两端伸入到储油装置中的微孔陶瓷棒。

本发明还提供一种非燃烧加热电子烟，包括对容纳于内的烟丝加热烘烤的烟锅，所述的烟锅包括烟锅基体和依附于烟锅基体的银纳米线，在银纳米线的两端各引出一根引线形成两个电极。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细地说明。

附图说明

图1为本发明实施例1的发热体结构示意图。

具体实施方式

本实施例是一种利用银纳米线两端设置电极加电发热的发热体，包括基体1和依附在基体1上的银钠米线2，银纳米线2的两端各设置有一根伸出基体的导线作为电极3，总共有两个电极3分别与电源正负极相连，对银纳米线2加电，实践中通过对银纳米线2的长度和形状调节，使银纳米线2具有一定的电阻，加电后发热。本实施例还提供一种电子烟，该电子烟使用上述的发热体发热对烟油雾化，上面的这种发热体也可以用于非燃烧加热烘烤型电子烟，这种电子烟中将烟丝或者香烟直接放进设定形状的烟锅内，如果使用纸烟，则烟锅可以是杯子形状，一支一支的香烟就可以直接插入到烟锅内，如果直接用烟丝，则可以是任何形状，如常见的一种汤匙的形状，总之，这种电子烟是通过烟锅加电发热烘烤，本实施例中，银纳米线就是依附于作为锅体材料的基体上，银纳米线的两端各接一根导线形成与电池相连的电极。

实施例1，本实施例是一种采用致密陶瓷材料做基体的发热体，将银纳米线和基体材料通过不同组合方式固定在一起。将银纳米线作为发热材料，将致密陶瓷材料作为基体材料。通过印刷、刮涂、喷涂、混合等工艺中的至少一种工艺将银纳米线和致密陶瓷材料固定在一起。此种发热体可用作加热烟草、烟膏。在其他吸油材料，如棉、无纺布、多孔材料的配合下，可用作加热烟油。

这里，印刷、刮涂、喷涂是银纳米线产品的常用工艺，其中混合工艺，是将银纳米线和其他材料如玻璃、釉料、高温无机胶等至少一种混合在一起，再通过印刷、刮涂、喷涂等工艺固定在陶瓷上。

本实施例中，银纳米线可固定在致密陶瓷的表面或者内部。

采用印刷、刮涂、喷涂银纳米线到密陶瓷的表面是本领域的常用方法。在实践中，也可以将银纳米线固定在致密陶瓷内部。将银纳米线固定在致密陶瓷内部时，首先将银纳米线通过印刷、刮涂、喷涂等工艺将银纳米线固定在致密陶瓷表面上；然后将另一块或多块致密陶瓷通过镶嵌、粘贴等工艺使得两块或多块致密陶瓷形成一整个致密陶瓷体，从而间接将银纳米线固定在致密陶瓷的内部。通过印刷、刮涂、喷涂等工艺，目的是将银纳米线均匀分布在陶瓷上，均匀分布后的银纳米线在微观上呈现多个银纳米线纵横交错的状态。

本实施例中致密陶瓷材料为氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化铍、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅等其他陶瓷材料的至少一种。

固定好的银纳米线表现为薄膜或者厚膜。此时，银纳米线是原一种市购的浆状材料，通过印刷、刮涂、喷涂等工艺将银纳米线均匀分布在陶瓷上，均匀分布后的银纳米线在宏观上呈现薄膜或厚膜的状态。固定好的银纳米线形状为线状或面状。

另外，致密陶瓷基体的形状为片状、块状、实心圆柱状、中空圆柱状、一端封闭的中空圆柱状、球状中的至少一种。

实施例2、本实施例与实施例1相比，仅仅是基体材料采用多孔陶瓷材料，还是将银纳米线作为发热材料。通过印刷、刮涂、喷涂、混合等工艺中的至少一种工艺将银纳米线和多孔陶瓷材料固定在一起。此种发热体可用作加热烟油。

这里银纳米线同样可固定在多孔陶瓷的表面或者内部。

多孔陶瓷材料为氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化铍、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅等其他陶瓷材料的至少一种。

根据实践需要，固定好的银纳米线表现为薄膜或者厚膜，形状为线状或面状。多孔陶瓷基体的形状为片状、块状、实心圆柱状、中空圆柱状、一端封闭的中空圆柱状、球状中的至少一种。

实施例3、本实施例中，同样是将银纳米线作为发热材料，只是将玻璃材料作为基体材料。通过印刷、刮涂、喷涂、混合等工艺中的至少一种工艺将银纳米线和玻璃材料固定在一起。此种发热体可用作加热烟草、烟膏。在其他吸油材料，如棉、无纺布、多孔材料的配合下，可用作加热烟油。

实施例4、本实施例中，同样将银纳米线作为发热材料，实践中使用金属材料作为基体材料。通过印刷、刮涂、喷涂等工艺中的至少一种工艺将银纳米线和金属材料固定在一起。此种发热体可用作加热烟草、烟膏。在其他吸油材料，如棉、无纺布、多孔材料的配合下，可用作加热烟油。

本实施例中，由于金属是导体，需要使金属表面氧化或其他表面绝缘处理。

同样，银纳米线可固定在金属的表面绝缘处理处。金属材料为铝、铜、不锈钢等其他金属材料的至少一种。固定好的银纳米线表现为薄膜或者厚膜，形状为线状或面状。

其中，金属基体的形状为片状、块状、实心圆柱状、中空圆柱状、一端封闭的中空圆柱状、球状中的至少一种。

实施例5，本实施例中，还是将银纳米线作为发热材料，只是将高分子材料作为基体材料。通过印刷、刮涂、喷涂、混合等工艺中的至少一种工艺将银纳米线和高分子材料固定在一起。此种发热体可用作加热烟草、烟膏。

同样，银纳米线可固定在高分子材料的表面或者内部。高分子材料为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等其他高分子材料中的至少一种。

同样，固定好的银纳米线表现为薄膜或者厚膜，形状为线状或面状。

同样，高分子基体的形状为片状、块状、实心圆柱状、中空圆柱状、一端封闭的中空圆柱状、球状中的至少一种。

Claims (10)

1.一种发热体，包括基体和依附在基体上的发热材料；其特征在于：所述的发热材料为银纳米线(2)，在银纳米线(2)的两端各引出一根引线形成电极(3)。

2.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于：所述的基体(1)的材料包括陶瓷、玻璃、金属或者高分子材料。

3.根据权利要求2所述的发热体，其特征在于：所述的基体(1)为致密陶瓷材料，所述的银纳米线(2)通过印刷、刮涂、喷涂或者混合工艺中至少一种工艺固定到致密陶瓷材料的基体(1)的表面或者内部，银纳米线(2) 两端各从基体(1)上引出一张引线形成电极(3)。

4.根据权利要求2所述的发热体，其特征在于：所述的基体(1)为多孔陶瓷材料，所述的银纳米线(2)通过印刷、刮涂、喷涂或者混合工艺中至少一种工艺固定到多孔陶瓷材料的基体(1)的表面或者内部，银纳米线(2) 两端各从基体(1)上引出一张引线形成电极(3)。

5.根据权利要求3或4所述的发热体，其特征在于：所述的陶瓷材料为氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化铍、氧化镁、氮化硅、氮化铝或者碳化硅中的至少一种或数种混合。

6.根据权利要求3或4所述的发热体，其特征在于：固定好的银纳米线(2)表现为薄膜或者厚膜，形状为线状或面状。

7.根据权利要求3或4所述的发热体，其特征在于：所述的基体(1)的形状为片状、块状、实心圆柱状、中空圆柱状、一端封闭的中空圆柱状、球状中的一种。

8.一种电子烟，包括雾化器和电池，所述的雾化器中包括存储烟油的储油装置和对烟油加热雾化的加热装置；其特征在于：所述的加热装置包括发热体，所述的发热体包括基体(1)和依附在基体(1)上的发热材料；所述的发热材料为银纳米线(2)，在银纳米线(2)的两端各引出一根引线形成电极(3)，两个电极(3)分别与电池的正极和负极电连接。

9.根据权利要求8所述的电子烟，其特征在于：所述的基体(1)为两端伸入到储油装置中的微孔陶瓷棒。

10.一种电子烟，包括对容纳于内的烟丝加热烘烤的烟锅，其特征在于：所述的烟锅包括烟锅基体和依附于烟锅基体的银纳米线，在银纳米线的两端各引出一根引线形成电极。