CN109721344B - 多孔陶瓷材料、多孔陶瓷及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多孔陶瓷材料、多孔陶瓷及其制备方法与其在电子烟中的应用，多孔陶瓷包括若干叠置的陶瓷层，每一所述陶瓷层均具有孔隙，多孔陶瓷包括底层与顶层，多孔陶瓷的孔隙的孔径自底层沿向顶层，逐层增大。可应用于电子烟的雾化芯，其中底层可控制吸油的量，避免一次吸油过多，导致雾化率低，烟雾量小的问题；发热元件可印制于顶层，烟油流动至顶层，由于孔隙增大，增大了烟油与发热元件的接触表面，提升了烟油的雾化率，进而增大烟雾量；由于孔隙的孔径逐层增大，导油顺畅，减少了因导油不畅而致雾化不均匀或损坏的问题，提升使用者的体验感；还可以应用于需要具有孔隙控制物质流通量的产品中。

Description

多孔陶瓷材料、多孔陶瓷及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷材料、陶瓷制品及制备工艺技术领域，特别是涉及多孔陶瓷材料、多孔陶瓷及其制备方法。

背景技术

电子烟是一种模仿卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道与感觉，是通过雾化等手段，将烟油变成蒸汽后，让使用者吸食的一种产品。

电子烟雾化器芯是电子烟的核心部件，它决定了电子烟产生烟雾量的大小、口感等。由于多孔陶瓷制作的雾化芯产生的烟雾没有异味，市场上的电子烟用雾化芯多采用多孔陶瓷雾化芯。但是，目前多孔陶瓷的孔洞分布不佳，产生的烟雾量不大，影响了整体的体验感。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种多孔陶瓷，包括若干陶瓷层，若干陶瓷层的孔径呈梯度分布，应用于电子烟雾化芯时，可控制吸油的量，提高烟油的雾化率，增大烟雾量，提升了使用者的体验感。

一种多孔陶瓷，包括若干叠置的陶瓷层，每一所述陶瓷层均具有孔隙，多孔陶瓷包括底层与顶层，所述多孔陶瓷的孔隙的孔径自底层沿向顶层，逐层增大。

上述多孔陶瓷，可应用于电子烟的雾化芯，其中底层靠近烟油，可控制吸油的量，避免一次吸油过多，导致雾化率低，烟雾量小的问题；顶层靠近吸嘴，发热元件如电路可印制于此层，烟油流动至顶层，由于孔隙增大，增大了烟油与发热元件的接触表面，提升了烟油的雾化率，进而增大烟雾量；由于孔隙的孔径逐层增大，导油顺畅，减少了因导油不畅而致雾化不均匀或损坏的问题，提升使用者的体验感；本发明多孔陶瓷还可以应用于需要具有梯度孔径的孔隙控制物质的流通量的产品中。

在其中一个实施例中，孔隙的孔径逐层增大2μm～20μm。

在其中一个实施例中，每一陶瓷层的孔隙的孔径均为4μm-37μm。

本发明还提供了一种制备如上述任一项的多孔陶瓷采用的多孔陶瓷材料，每一陶瓷层分别采用一份多孔陶瓷材料制成，每一份多孔陶瓷材料包括以下质量百分含量的组分：陶瓷粉40％-70％与有机浆料30％-60％；陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝50％-75％、二氧化硅15％-40％与造孔剂5％-10％，氧化铝、二氧化硅与造孔剂的质量百分含量为占陶瓷粉总质量的百分含量。

在其中一个实施例中，二氧化硅的D50粒径为25μm-35μm。

在其中一个实施例中，造孔剂的D50粒径为95μm-105μm。

在其中一个实施例中，有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂65％-95％、分散剂0.5％-15％与粘结剂5％-20％，溶剂、分散剂与粘结剂的质量百分含量为占有机浆料总质量的百分含量。

本发明还提供了一种如上述任一项的多孔陶瓷的制备方法，采用上述陶瓷材料，该制备方法包括以下步骤：

取若干份含有氧化铝的陶瓷粉与若干份有机浆料，将每一份陶瓷粉与一份有机浆料对应混合，并分别投入球磨机中进行球磨，获得若干份流延浆料，使每一份流延浆料中的氧化铝的D50粒径均相异；

将若干份流延浆料分别流延成型，获得若干份流延生坯；

将若干份流延生坯按氧化铝的D50粒径由大到小依次叠放，温等静压成整片，获得多孔陶瓷生坯；

将多孔陶瓷生坯进行排胶、烧结，获得多孔陶瓷。

在其中一个实施例中，若干份流延生坯的氧化铝的D50粒径逐层减小10μm-55μm。

在其中一个实施例中，氧化铝的D50粒径为10μm-20μm、30μm-45μm、50μm-60μm、70μm-80μm或95μm-105μm。

在其中一个实施例中，温等静压的温度为75℃-85℃，压力为190Mpa-210Mpa。

在其中一个实施例中，在排胶、烧结过程中，采用重物压置多孔陶瓷生坯。

在其中一个实施例中，重物的重量为多孔陶瓷生坯重量的1.5-5倍。

在其中一个实施例中，排胶的工序为：将多孔陶瓷生坯置于排胶炉，于空气气氛中，自室温加热至800℃-1100℃，排胶时间40h-100h，得到多孔陶瓷素坯。

在其中一个实施例中，烧结的工序为：将多孔陶瓷素坯置于高温烧结炉，于空气气氛中，烧结温度为1250℃-1400℃，保温时间1h-3h。

上述任一项的多孔陶瓷可应用于电子烟，作为电子烟的雾化芯，可很好的提高电子烟的使用体验感。

附图说明

图1为本发明多孔陶瓷的一较佳实施例的截面示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1，为本发明一较佳实施例的一种多孔陶瓷100，包括若干叠置的陶瓷层20，每一陶瓷层20均具有孔隙21，多孔陶瓷100包括底层22与顶层23，多孔陶瓷100的孔隙21的孔径自底层22沿向顶层23，逐层增大。可应用于电子烟的雾化芯，其中底层22靠近烟油，可控制吸油的量，避免一次吸油过多，导致雾化率低，烟雾量小的问题；顶层23靠近吸嘴，发热元件如电路可印制于此层，烟油流动至顶层23，由于孔隙21增大，增大了烟油与发热元件的接触表面，提升了烟油的雾化率，进而增大烟雾量。

一个实施例中，孔隙21的孔径逐层增大2μm～20μm，吸入的物质流通情况较通畅，且防止了由于孔径增加过大造成吸入的物质断层，无法将物质顺利吸出的问题。

一个实施例中，孔隙21的孔径为4μm-37μm。底层22的孔隙21的孔径≥4μm，孔隙21的孔径小于4μm时，吸入量较小，影响后续烟雾量；顶层23的孔隙21的孔径≤37μm，可在顶层23的表面印制发热元件，如发热电路等，发热电路镀于其表面不会渗入孔隙21中造成短路或发热不均匀造成糊焦的问题。

一个实施例中，底层22与顶层23之间的陶瓷层20中的孔隙21的孔径为10μm-30μm，中间部分的陶瓷层20对于底层22与顶层23具有承上启下的作用，此孔径范围的孔隙21可确保物质较通畅的流动。

本发明多孔陶瓷100，由于孔隙21的孔径逐层增大，导油顺畅，减少了因导油不畅而致雾化不均匀或损坏的问题，提升使用者的体验感；本发明多孔陶瓷100还可以应用于需要具有梯度孔径的孔隙控制物质的流通量的产品中。

本发明还提供了制备上述多孔陶瓷采用的多孔陶瓷材料，每一陶瓷层分别采用一份多孔陶瓷材料制成，每一份多孔陶瓷材料包括以下质量百分含量的组分：陶瓷粉40％-70％与有机浆料30％-60％。

其中，陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝50％-75％、二氧化硅15％-40％与造孔剂5％-10％，氧化铝、二氧化硅与造孔剂的质量百分含量为占陶瓷粉总质量的百分含量。

一个实施例中，二氧化硅的D50粒径为25μm-35μm；造孔剂的D50粒径为95μm-105μm，与合适粒径的氧化铝配合形成较佳孔径的孔隙。

一个实施例中，造孔剂选自石墨、碳粉、木屑中的一种或几种，造孔剂的气化温度较低，可在排胶与烧结的过程中逐渐排出，形成孔隙。

一个实施例中，有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂65％-95％、分散剂0.5％-15％与粘结剂5％-20％，溶剂、分散剂与粘结剂的质量百分含量为占有机浆料总质量的百分含量。

一个实施例中，溶剂选自乙醇、甲苯、二甲苯、丁酮中的一种或几种。

一个实施例中，分散剂为鱼油与/或磷酸酯。

一个实施例中，粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。

本发明还提供了上述多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

S100：制备陶瓷粉，每份陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝50％-75％、二氧化硅15％-40％与造孔剂5％-10％；

制备有机浆料，每一份有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂65％-95％、分散剂0.5％-15％与粘结剂5％-20％。

S110：将若干份陶瓷粉与若干份有机浆料，按陶瓷粉40％wt-70％wt、有机浆料30％wt-60％wt一一对应混合，并分别投入不同的球磨机中进行球磨，或者不同时间段投入同一球磨机中进行球磨，获得若干份分散均匀的流延浆料，使每一份流延浆料中的氧化铝的D50粒径均相异。

一个实施例中，氧化铝的D50粒径为10μm-20μm、30μm-45μm、50μm-60μm、70μm-80μm或95μm-105μm。多孔陶瓷材料成型时，氧化铝的颗粒紧挨相邻的氧化铝颗粒，相邻的两颗氧化铝颗粒之间形成一定的缝隙，可以填充造孔剂或二氧化硅，或形成空隙，排胶、烧结后形成预设的孔隙。同一多孔陶瓷中，每一份流延浆料的氧化铝的D50粒径均不相同，即每一份流延浆料的氧化铝的D50粒径选择前述D50粒径范围中的一种。前述D50粒径范围制成的多孔陶瓷的孔隙孔径递增较佳，导油及烟雾化的效果最佳。

S220：将若干份流延浆料分别流延成型，获得若干份流延生坯。

一个实施例中，流延成型后，还要进行冲切，形成预设尺寸单元的流延生坯。

S330：将若干份流延生坯按氧化铝的D50粒径由大到小依次叠放，温等静压成整片，获得多孔陶瓷生坯。

一个实施例中，若干份流延生坯的氧化铝的D50粒径逐层减小10μm-55μm，可获得孔隙的孔径逐层减小2μm～20μm的多孔陶瓷。

一个实施例中，温等静压的温度为75℃-85℃，压力为190Mpa-210Mpa，使若干份流延生坯紧密结合，并保留一定数量内部的孔隙，为后续的排胶形成更多孔隙做好基础。

S440：将多孔陶瓷生坯进行排胶、烧结，获得多孔陶瓷。

一个实施例中，在排胶、烧结过程中，采用重物压置多孔陶瓷生坯，避免排胶与烧结过程，由于有机物质的排出，多孔陶瓷生坯产生爆裂或凸起等导致不平整的问题。

一个实施例中，重物的重量为多孔陶瓷生坯重量的1.5-5倍，确保多孔陶瓷生坯的表面比较平整。一个实施例中，重物选用表面平整、光滑的物品。较优地，重物为多孔陶瓷，避免在排胶与烧结的过程带入其它杂质，影响制品的结构。

一个实施例中，排胶的工序为：将多孔陶瓷生坯置于排胶炉，于空气气氛中，自室温加热至800℃-1100℃，排胶时间40h-100h，逐步排出有机物质，产生预设孔径的孔隙，得到多孔陶瓷素坯。

一个实施例中，烧结的工序为：将多孔陶瓷素坯置于高温烧结炉，于空气气氛中，烧结温度为1250℃-1400℃，保温时间1h-3h。

以下为实施例说明。

实施例1

本实施例的多孔陶瓷包括两层陶瓷层，两层陶瓷层分别为第一陶瓷层与第二陶瓷层，第一陶瓷层与第二陶瓷层均具有孔隙，第一陶瓷层为底层，第二陶瓷层为顶层，第一陶瓷层的孔隙孔径＜与第二陶瓷层的孔隙孔径。

上述多孔陶瓷的制备方法包括以下步骤：

S100：制备陶瓷粉

第一陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝68％、二氧化硅22％与造孔剂10％；

第二陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝50％、二氧化硅40％与造孔剂10％。

第一陶瓷层与第二陶瓷层的造孔剂均为碳粉与木屑，碳粉与木屑的质量比为1:1。

制备有机浆料

第一陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂70％、分散剂15％与粘结剂15％；

第二陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂65％、分散剂15％与粘结剂20％。

溶剂均为乙醇与丁酮，乙醇与丁酮的质量比为1：2。

分散剂为鱼油。

粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。

S110：将第一陶瓷层的陶瓷粉与第一陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉41％wt、有机浆料59％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第一陶瓷层的流延浆料，使第一陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为12μm，二氧化硅的D50粒径为33μm。造孔剂的D50粒径为95μm；

将第二陶瓷层的陶瓷粉与第二陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉60％wt、有机浆料40％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第二陶瓷层的流延浆料，第二陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为50μm，二氧化硅的D50粒径为25μm。造孔剂的D50粒径为105μm。

S220：将第一陶瓷层的流延浆料与第二陶瓷层的流延浆料分别流延成型，冲切，获得0.3mm厚的第一陶瓷层的流延生坯与0.5mm厚的第二陶瓷层的流延生坯。

S330：将第二陶瓷层的流延生坯与第一陶瓷层的流延生坯依次叠放，温等静压成整片，温等静压的温度为78℃，压力为208Mpa，获得多孔陶瓷生坯。

S440：采用重物压置多孔陶瓷生坯，重物的重量为多孔陶瓷生坯重量的1.5倍，然后进行排胶、烧结，获得多孔陶瓷。

排胶的工序为：将多孔陶瓷生坯置于排胶炉，于空气气氛中，自室温加热至850℃，排胶时间80h，得到多孔陶瓷素坯。

烧结的工序为：将多孔陶瓷素坯置于高温烧结炉，于空气气氛中，烧结温度为1250℃，保温时间3h。

实施例2

本实施例的多孔陶瓷包括四层陶瓷层，四层陶瓷层分别为第一陶瓷层、第二陶瓷层、第三陶瓷层与第四陶瓷层，第一陶瓷层、第二陶瓷层、第三陶瓷层与第四陶瓷层均具有孔隙，第一陶瓷层为底层，第四陶瓷层为顶层，第一陶瓷层的孔隙的孔径＜第二陶瓷层的孔隙的孔径＜第三陶瓷层的孔隙的孔径＜第四陶瓷层的孔隙的孔径。

上述多孔陶瓷的制备方法包括以下步骤：

S100：制备陶瓷粉

第一陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝75％、二氧化硅15％与造孔剂5％；

第二陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝70％、二氧化硅20％与造孔剂10％；

第三陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝72％、二氧化硅18％与造孔剂10％；

第四陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝72％、二氧化硅18％与造孔剂10％。

造孔剂均为碳粉与木屑，碳粉与木屑的质量比为1:1。

制备有机浆料

第一陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂90％、分散剂1％与粘结剂9％；

第二陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂94％、分散剂0.5％与粘结剂5.5％；

第三陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂68％、分散剂15％与粘结剂20％；

第四陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂73％、分散剂15％与粘结剂16％。

溶剂均为乙醇、甲苯与丁酮，乙醇、甲苯与丁酮的质量比为1:1:1。

分散剂均为磷酸酯。

粘结剂均为聚乙烯醇缩丁醛。

S110：将第一陶瓷层的陶瓷粉与第一陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉45％wt、有机浆料55％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第一陶瓷层的流延浆料，使第一陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为18μm，二氧化硅的D50粒径为30μm，造孔剂的D50粒径为98μm；

将第二陶瓷层的陶瓷粉与第二陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉65％wt、有机浆料35％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第二陶瓷层的流延浆料，第二陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为40μm，二氧化硅的D50粒径为28μm。造孔剂的D50粒径为100μm；

将第三陶瓷层的陶瓷粉与第三陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉68％wt、有机浆料32％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第三陶瓷层的流延浆料，使第三陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为58μm，二氧化硅的D50粒径为32μm。造孔剂的D50粒径为100μm；

将第四陶瓷层的陶瓷粉与第四陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉55％wt、有机浆料55％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第四陶瓷层的流延浆料，第四陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为95μm，二氧化硅的D50粒径为32μm。造孔剂的D50粒径为100μm；

S220：将第一陶瓷层的流延浆料、第二陶瓷层的流延浆料、第三陶瓷层的流延浆料与第四陶瓷层的流延浆料分别流延成型，冲切，获得0.3mm厚的第一陶瓷层的流延生坯、0.3mm厚的第二陶瓷层的流延生坯、0.4mm厚的第三陶瓷层的流延生坯与0.4mm厚的第四陶瓷层的流延生坯。

S330：将第四陶瓷层的流延生坯、第三陶瓷层的流延生坯、第二陶瓷层的流延生坯与第一陶瓷层的流延生坯依次叠放，温等静压成整片，温等静压的温度为85℃，压力为195Mpa，获得多孔陶瓷生坯。

S440：采用重物压置于多孔陶瓷生坯的表面，重物的重量为多孔陶瓷生坯重量的2倍，然后进行排胶、烧结，获得多孔陶瓷。

排胶的工序为：将多孔陶瓷生坯置于排胶炉，于空气气氛中，自室温加热至950℃，排胶时间70h，得到多孔陶瓷素坯。

烧结的工序为：将多孔陶瓷素坯置于高温烧结炉，于空气气氛中，烧结温度为1350℃，保温时间2h。

实施例3

本实施例的多孔陶瓷包括三层陶瓷层，三层陶瓷层分别为第一陶瓷层、第二陶瓷层与第三陶瓷层，第一陶瓷层、第二陶瓷层与第三陶瓷层均具有孔隙，第一陶瓷层为底层，第三陶瓷层为顶层，陶瓷层中的孔隙的孔径大小排序为：第一陶瓷层的孔隙的孔径＜第二陶瓷层的孔隙的孔径＜第三陶瓷层的孔隙的孔径。

上述多孔陶瓷的制备方法包括以下步骤：

S100：制备陶瓷粉

第一陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝65％、二氧化硅30％与造孔剂30％；

第二陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝70％、二氧化硅25％与造孔剂5％；

第三陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝70％、二氧化硅25％与造孔剂5％。

造孔剂均为石墨。

制备有机浆料

第一陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂75％、分散剂8％与粘结剂17％。溶剂为乙醇与甲苯，乙醇与甲苯的质量比为1:1；分散剂为鱼油；粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛；

第二陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂80％、分散剂5％与粘结剂15％。溶剂为乙醇与甲苯，乙醇与甲苯的质量比为1:1；分散剂为鱼油；粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛；

第三陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂70％、分散剂5％与粘结剂10％。溶剂为乙醇与甲苯，乙醇与甲苯的质量比为1:2；分散剂为鱼油和磷酸酯，鱼油和磷酸酯的质量比为1:1；粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。

S110：将第一陶瓷层的陶瓷粉与第一陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉50％wt、有机浆料50％wt混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第一陶瓷层的流延浆料，使第一陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为15μm，二氧化硅的D50粒径为30μm，造孔剂的D50粒径为100μm；

将第二陶瓷层的陶瓷粉与第二陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉40％wt-70％wt、有机浆料30％wt-60％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第二陶瓷层的流延浆料，第二陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为45μm，二氧化硅的D50粒径为30μm，造孔剂的D50粒径为100μm；

将第三陶瓷层的陶瓷粉与第三陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉40％wt-70％wt、有机浆料30％wt-60％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第三陶瓷层的流延浆料，使第三陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为100μm，二氧化硅的D50粒径为30μm，造孔剂的D50粒径为100μm；

S220：将第一陶瓷层的流延浆料、第二陶瓷层的流延浆料与第三陶瓷层的流延浆料分别流延成型，冲切，获得0.2mm厚的第一陶瓷层的流延生坯、0.4mm厚的第二陶瓷层的流延生坯与0.6mm厚的第三陶瓷层的流延生坯。

S330：将第三陶瓷层的流延生坯、第二陶瓷层的流延生坯与第一陶瓷层的流延生坯依次叠放，温等静压成整片，温等静压的温度为75℃，压力为200Mpa，获得多孔陶瓷生坯。

S440：采用重物压置于多孔陶瓷生坯的表面，重物的重量为多孔陶瓷生坯重量的2.5倍，然后进行排胶、烧结，获得多孔陶瓷。

排胶的工序为：将多孔陶瓷生坯置于排胶炉，于空气气氛中，自室温加热至800℃，排胶时间50h，得到多孔陶瓷素坯。

烧结的工序为：将多孔陶瓷素坯置于高温烧结炉，于空气气氛中，烧结温度为1340℃，保温时间2.5h。

实施例4

本实施例的多孔陶瓷包括五层陶瓷层，五层陶瓷层分别为第一陶瓷层、第二陶瓷层、第三陶瓷层、第四陶瓷层与第五陶瓷层，第一陶瓷层、第二陶瓷层、第三陶瓷层、第四陶瓷层与第五陶瓷层均具有孔隙，第一陶瓷层为底层，第五陶瓷层为顶层，陶瓷层中的孔隙的孔径大小排序为：第一陶瓷层的孔隙孔径＜第二陶瓷层的孔隙孔径＜第三陶瓷层的孔隙孔径＜第四陶瓷层的孔隙孔径＜第五陶瓷层的孔隙孔径。

上述多孔陶瓷的制备方法包括以下步骤：

S100：制备陶瓷粉

第一陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝65％、二氧化硅30％与造孔剂5％；造孔剂为石墨；

第二陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝65％、二氧化硅30％与造孔剂5％。造孔剂为石墨；

第三陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝65％、二氧化硅30％与造孔剂5％；造孔剂为石墨；

第四陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝70％、二氧化硅30％与造孔剂5％。造孔剂为石墨；

第五陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝70％、二氧化硅25％与造孔剂5％。造孔剂为石墨。

制备有机浆料

第一陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂75％、分散剂8％与粘结剂17％。溶剂为乙醇与甲苯，乙醇与甲苯的质量比为1:1；分散剂为鱼油；粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛；

第二陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂80％、分散剂5％与粘结剂15％。溶剂为乙醇与甲苯，乙醇与甲苯的质量比为1:1；分散剂为鱼油；粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛；

第三陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂80％、分散剂5％与粘结剂15％。溶剂为乙醇与甲苯，乙醇与甲苯的质量比为1:1；分散剂为鱼油；粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛；

第四陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂85％、分散剂5％与粘结剂10％。溶剂为乙醇与甲苯，乙醇与甲苯的质量比为1:2；分散剂为鱼油；粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛；

第五陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂85％、分散剂1％与粘结剂5％。溶剂为乙醇与甲苯，乙醇与甲苯的质量比为1:2；分散剂为鱼油和磷酸酯，鱼油和磷酸酯的质量比为1:1；粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛。

S110：将第一陶瓷层的陶瓷粉与第一陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉50％wt、有机浆料50％wt混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第一陶瓷层的流延浆料，使第一陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为15μm，二氧化硅的D50粒径为30μm，造孔剂的D50粒径为100μm；

将第二陶瓷层的陶瓷粉与第二陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉55％wt、有机浆料45％wt混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第二陶瓷层的流延浆料，第二陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为35μm，二氧化硅的D50粒径为30μm，造孔剂的D50粒径为100μm；

将第三陶瓷层的陶瓷粉与第三陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉55％wt、有机浆料45％wt混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第三陶瓷层的流延浆料，使第三陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为55μm，二氧化硅的D50粒径为30μm，造孔剂的D50粒径为100μm；

将第四陶瓷层的陶瓷粉与第四陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉55％wt、有机浆料45％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第四陶瓷层的流延浆料，第四陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为75μm，二氧化硅的D50粒径为30μm，造孔剂的D50粒径为100μm；

将第五陶瓷层的陶瓷粉与第五陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉60％wt、有机浆料40％wt混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第五陶瓷层的流延浆料，第五陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为100μm，二氧化硅的D50粒径为30μm，造孔剂的D50粒径为100μm。

S220：将第一陶瓷层的流延浆料、第二陶瓷层的流延浆料、第三陶瓷层的流延浆料、第四陶瓷层的流延浆料与第五陶瓷层的流延浆料分别流延成型，冲切，获得0.2mm厚的第一陶瓷层的流延生坯、0.25mm厚的第二陶瓷层的流延生坯、0.4mm厚的第三陶瓷层的流延生坯、0.4mm厚的第四陶瓷层的流延生坯与0.6mm厚的第五陶瓷层的流延生坯。

S330：将第五陶瓷层的流延生坯、第四陶瓷层的流延生坯、第三陶瓷层的流延生坯、第二陶瓷层的流延生坯与第一陶瓷层的流延生坯依次叠放，温等静压成整片，温等静压的温度为75℃-85℃，压力为190Mpa-210Mpa，获得多孔陶瓷生坯。

S440：采用重物压置于多孔陶瓷生坯的表面，重物的重量为多孔陶瓷生坯重量的1.5-5倍，然后进行排胶、烧结，获得多孔陶瓷。

排胶的工序为：将多孔陶瓷生坯置于排胶炉，于空气气氛中，自室温加热至800℃-1100℃，排胶时间40h-100h，得到多孔陶瓷素坯。

烧结的工序为：将多孔陶瓷素坯置于高温烧结炉，于空气气氛中，烧结温度为1250℃-1400℃，保温时间1h-3h。

实施例5

本实施例的多孔陶瓷包括三层陶瓷层，三层陶瓷层分别为第一陶瓷层、第二陶瓷层与第三陶瓷层，第一陶瓷层、第二陶瓷层与第三陶瓷层均具有孔隙，第一陶瓷层为底层，第三陶瓷层为顶层，第一陶瓷层的孔隙的孔径＜第二陶瓷层的孔隙的孔径＜第三陶瓷层的孔隙的孔径。

上述多孔陶瓷的制备方法包括以下步骤：

S100：制备陶瓷粉

第一陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝66％、二氧化硅26％与造孔剂8％；

第二陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝66％、二氧化硅26％与造孔剂8％；

第三陶瓷层的陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝66％、二氧化硅26％与造孔剂8％。

造孔剂均为木屑。

制备有机浆料

第一陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂78％、分散剂8％与粘结剂12％；

第二陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂78％、分散剂8％与粘结剂12％；

第三陶瓷层的有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂80％、分散剂8％与粘结剂10％。

溶剂均为二甲苯。

分散剂均为鱼油与磷酸酯，鱼油与磷酸酯的质量比为3:2。

粘结剂均为聚乙烯醇缩丁醛。

S110：将第一陶瓷层的陶瓷粉与第一陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉60％wt、有机浆料40％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第一陶瓷层的流延浆料，使第一陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为14μm，二氧化硅的D50粒径为29μm。造孔剂的D50粒径为101μm；

将第二陶瓷层的陶瓷粉与第二陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉60％wt、有机浆料40％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第二陶瓷层的流延浆料，第二陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为50μm，二氧化硅的D50粒径为29μm。造孔剂的D50粒径为101μm；

将第三陶瓷层的陶瓷粉与第三陶瓷层的有机浆料按陶瓷粉60％wt、有机浆料40％wt对应混合，并投入球磨机中进行球磨，获得第三陶瓷层的流延浆料，使第三陶瓷层的流延浆料中的氧化铝的D50粒径为102μm，二氧化硅的D50粒径为29μm。造孔剂的D50粒径为101μm。

S220：将第一陶瓷层的流延浆料、第二陶瓷层的流延浆料与第三陶瓷层的流延浆料分别流延成型，冲切，获得0.4mm厚的第一陶瓷层的流延生坯、0.2mm厚的第二陶瓷层的流延生坯与0.4mm厚的第三陶瓷层的流延生坯。

S330：将第三陶瓷层的流延生坯、第二陶瓷层的流延生坯与第一陶瓷层的流延生坯依次叠放，温等静压成整片，温等静压的温度为85℃，压力为205Mpa，获得多孔陶瓷生坯。

S440：采用重物压置于多孔陶瓷生坯的表面，重物的重量为多孔陶瓷生坯重量的3倍，然后进行排胶、烧结，获得多孔陶瓷。

排胶的工序为：将多孔陶瓷生坯置于排胶炉，于空气气氛中，自室温加热至1000℃，排胶时间50h，得到多孔陶瓷素坯。

烧结的工序为：将多孔陶瓷素坯置于高温烧结炉，于空气气氛中，烧结温度为1300℃，保温时间2h。

取实施例1至5的多孔陶瓷进行性能测试，测试结果如表1，并将实施例1至5的多孔陶瓷应用于电子烟，进行口感测试，由专业口感体验测试师进行测试。

表1

由表1可知，实施例1至5的多孔陶瓷的抗弯强度佳，平面度良好，应用于电子烟雾化芯时，可控制吸油的量，提高烟油的雾化率，增大烟雾量，提升了使用者的体验感。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体与详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形与改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种多孔陶瓷在电子烟中的应用，其特征在于，所述多孔陶瓷包括若干叠置的陶瓷层，每一所述陶瓷层均具有孔隙，所述多孔陶瓷包括底层与顶层，所述多孔陶瓷的所述孔隙的孔径自所述底层沿向所述顶层，逐层增大；所述孔隙的孔径逐层增大2μm~20μm；每一所述陶瓷层的孔隙的孔径范围为4μm-37μm，中间部分的所述陶瓷层的孔隙的孔径为10μm -30μm，其中所述底层靠近烟油，所述顶层靠近吸嘴，发热元件印制于所述顶层。

2.一种如权利要求1所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

取若干份陶瓷粉与若干份有机浆料，将每一份所述陶瓷粉与一份所述有机浆料对应混合，并分别投入球磨机中进行球磨，获得若干份流延浆料，使每一份流延浆料中的氧化铝的D50粒径均相异；

将若干份流延浆料分别流延成型，获得若干份流延生坯；

将若干份流延生坯按氧化铝的D50粒径由大到小依次叠放，温等静压成整片，获得多孔陶瓷生坯；

将多孔陶瓷生坯进行排胶、烧结，获得多孔陶瓷；

每一所述陶瓷层分别采用一份多孔陶瓷材料制成，每一份所述多孔陶瓷材料包括以下质量百分含量的组分：所述陶瓷粉40%-70%与所述有机浆料30%-60%；所述陶瓷粉包括以下质量百分含量的组分：氧化铝50%-75%、二氧化硅15%-40%与造孔剂5%-10%，所述氧化铝、二氧化硅与造孔剂的质量百分含量为占所述陶瓷粉总质量的百分含量。

3.根据权利要求2所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，若干份所述流延生坯的所述氧化铝的D50粒径逐层减小10μm-55μm。

4.根据权利要求2或3所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述氧化铝的D50粒径为10μm-20μm、30μm -45μm、50μm -60μm、70μm -80μm或95μm -105μm。

5.根据权利要求2所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅的D50粒径为25μm-35μm；所述造孔剂的D50粒径为95μm-105μm。

6.根据权利要求2所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述有机浆料包括以下质量百分含量的组分：溶剂65%-95%、分散剂0.5%-15%与粘结剂5%-20%，所述溶剂、分散剂与粘结剂的质量百分含量为占所述有机浆料总质量的百分含量。

7.根据权利要求6所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自乙醇、甲苯、二甲苯及丁酮中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述分散剂选自鱼油及磷酸酯中的至少一种。

9.根据权利要求2所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述温等静压的温度为75℃-85℃，压力为190 MPa -210MPa；在所述排胶、烧结过程中，采用重物压置所述多孔陶瓷生坯。

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