CN110054506A - 制备多孔板的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备多孔板的方法和系统，该方法包括：将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨处理，以便得到混合物料；将混合物料进行烘干处理，以便得到烘干物料；将烘干物料进行干压处理，以便得到成型物料；将所述成型物料进行烧结处理，以便得到烧结件；将所述烧结件进行后处理，以便得到多孔板。该方法所得的多孔板为平板型，尺寸规整，用于制备烟油雾化器时在装配的过程中不易产生漏油现象；同时该结构可方便实现电子产品的小型化，并具有较高的强度；通过调节多孔板的成分，可调节多孔板的孔隙率和孔径，使多孔板具有良好的吸油锁油能力。由此，该多孔板在具有较高孔隙率的同时具有很好的强度，并具有合适的导热系数。
Description
技术领域
本发明属于电子烟领域，具体而言，本发明涉及制备多孔板的方法和系统。
背景技术
电子烟最近几年呈现蓬勃发展的态势，抽烟方式在年轻人身上悄然发生改变，出现了传统的燃烧式抽烟方式与现有的烟油雾化、加热不燃烧的抽烟方式并存。在欧美、日本、韩国等地区，电子烟已经发展成为一个百亿美元级别的巨大市场，且仍表现出井喷的态势。
现在市面上的电子烟类型主要包括两种，一种为低温加热不燃烧类型(以下简称“HNB”)，比较具有代表性的品牌是IQOS。HNB类型电子烟通过加热片对烟蛋进行加热产生烟雾，完全模拟传统烟草的抽烟方式，该类型的核心技术在于加热片的设计与制造。另一种为烟油雾化产生模拟烟雾的类型(以下简称“雾化电子烟”)，其主要使用雾化器将烟油加热雾化产生烟雾，比较具有代表的品牌是RELX、Gippro等，该类型电子烟的核心技术在于雾化器的设计和制造，烟油的主要成分包括食用丙三醇、丙二醇，尼古丁盐、食用香精等成分。
针对烟油加热雾化器产品，现在市面上的结构很多，比较常见的是将加热丝通过压铸的方式埋入到一中空圆柱形多孔陶瓷内部，电阻丝在中空圆柱内腔露出，烟油通过多孔陶瓷渗透到发热丝附近，通过发热丝发热将烟油雾化，雾化的烟油通过圆柱体的中空管排出。该中空圆柱形多孔陶瓷与电阻丝结合处会出现一定的间隙，导致产品容易掉渣；且该结构对孔径和孔隙率要求非常严格，对装配的要求也比较严格，不然极易产生漏油的问题；同时，该结构很难做到进一步的小型化。
因此，现有烟油雾化器产品中使用的加热基材有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备多孔板的方法和系统。该方法所得的多孔板为平板型，尺寸规整，用于制备烟油雾化器时在装配的过程中不易产生漏油现象；同时该结构可方便实现电子产品的小型化，并具有较高的强度；通过调节多孔板的成分，可调节多孔板的孔隙率和孔径，使多孔板具有良好的吸油锁油能力。由此，该多孔板在具有较高孔隙率的同时具有很好的强度，并具有合适的导热系数。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备多孔板的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：
将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨处理，以便得到混合物料；
将所述混合物料进行烘干处理，以便得到烘干物料；
将所述烘干物料进行干压处理，以便得到成型物料；
将所述成型物料进行烧结处理，以便得到烧结件；
将所述烧结件进行后处理，以便得到多孔板。
根据本发明实施例的制备多孔板的方法，通过将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨，可显著增加无机组分与造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂的混合效果，同时得到符合粒度要求的混合物料，其中，粘结剂的主要作用是造粒，使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型；造孔剂经混合研磨后，在无机组分中分布均匀，可在后续烧结过程中实现对多孔板孔径和孔隙率的调节；分散剂的加入可提高无机组分的分散性，进一步提高混合物料的混合均匀性。由此，所得的多孔板为平板型，尺寸规整，用于制备烟油雾化器时在装配的过程中不易产生漏油现象；同时该结构可方便实现电子产品的小型化，并具有较高的强度；通过调节多孔板的成分，可调节多孔板的孔隙率和孔径，使多孔板具有良好的吸油锁油能力。由此，该多孔板在具有较高孔隙率的同时具有很好的强度，并具有合适的导热系数。
另外，根据本发明上述实施例的制备多孔板的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述无机组分与所述造孔剂、所述粘结剂、所述分散剂、所述溶剂的质量比为1：0.05-0.45：0.03-0.20：0.001-0.03：0.1-0.4。
在本发明的一些实施例中，所述无机组分为选自SiO2、Al2O3、SrCO3、BaCO3、CaCO3、MgCO3、ZrO2、TiO2、MnO2、Fe2O3中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述造孔剂为选自PMMA微球、PS微球、PVB微球、PVC微球、PVA微球、碳粉、石墨粉中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述粘结剂为选自PVA胶水、PVB胶水、羧甲基纤维素、淀粉中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述分散剂为选自鲱鱼油、硬质酰胺、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸丁酯、聚乙二醇中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述溶剂为选自纯水、酒精、乙酸乙酯中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述烘干处理的温度为60-150℃，时间为2-12h。
在本发明的一些实施例中，所述干压处理的压力为500-3500Psi，时间为1-5min。
在本发明的一些实施例中，所述烧结处理的温度为900-1250℃，保温时间30-240min。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种用于实施上述制备多孔板的方法的系统，根据本发明的实施例，该系统包括：
混合研磨装置，所述混合研磨装置具有无机组分入口、造孔剂入口、粘结剂入口、分散剂入口、溶剂入口和混合物料出口；
烘干装置，所述烘干装置具有混合物料入口和烘干物料出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
干压装置，所述干压装置具有烘干物料入口和成型物料出口，所述烘干物料入口与所述烘干物料出口相连；
烧结装置，所述烧结装置具有成型物料入口和烧结件出口，所述成型物料入口与所述成型物料出口相连；
后处理单元，所述后处理单元具有烧结件入口和多孔板出口，所述烧结件入口与所述烧结件出口相连。
根据本发明实施例的制备多孔板的系统，通过将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨，可显著增加无机组分与造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂的混合效果，同时得到符合粒度要求的混合物料，其中，粘结剂的主要作用是造粒，使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型；造孔剂经混合研磨后，在无机组分中分布均匀，可在后续烧结过程中实现对多孔板孔径和孔隙率的调节；分散剂的加入可提高无机组分的分散性，进一步提高混合物料的混合均匀性。由此，所得的多孔板为平板型，尺寸规整，用于制备烟油雾化器时在装配的过程中不易产生漏油现象；同时该结构可方便实现电子产品的小型化，并具有较高的强度；通过调节多孔板的成分，可调节多孔板的孔隙率和孔径，使多孔板具有良好的吸油锁油能力。由此，该多孔板在具有较高孔隙率的同时具有很好的强度，并具有合适的导热系数。
另外，根据本发明上述实施例的制备多孔板的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述混合研磨装置为球磨罐、V星混料槽或砂磨机。
在本发明的一些实施例中，所述烘干装置为烘箱或喷雾干燥机。
在本发明的一些实施例中，所述干压装置为液压机。
在本发明的一些实施例中，所述烧结装置为高温箱式炉或高温隧道炉。
在本发明的一些实施例中，所述后处理单元包括依次相连的研磨装置、清洗装置、干燥装置。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的制备多孔板的方法的流程示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的制备多孔板的系统结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备多孔板的方法，根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：
S100：将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨处理
该步骤中，将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨处理，以便得到混合物料。发明人发现，通过将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨，可显著增加无机组分与造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂的混合效果，同时得到符合粒度要求的混合物料，其中，粘结剂的主要作用是造粒，使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型；造孔剂经混合研磨后，在无机组分中分布均匀，可在后续烧结过程中实现对多孔板孔径和孔隙率的调节；分散剂的加入可提高无机组分的分散性，进一步提高混合物料的混合均匀性。
根据本发明的一个实施例，无机组分与造孔剂、粘结剂、分散剂、溶剂的质量比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为1：0.05-0.45：0.03-0.20：0.001-0.03：0.1-0.4，具体的，例如可以为1：0.05/0.10/0.15/0.20/0.25/0.30/0.40/0.45：0.03/0.06/0.09/0.12/0.15/0.18/0.20：0.001/0.005/0.01/0.015/0.020/0.025/0.03：0.1/0.2/0.3/0.4。发明人发现，若无机组分过少，则会导致烧结出来的多孔板强度较差，且会在印刷过程中由于压力原因产生碎裂或者在后续产品切割过程中产生崩缺；若分散剂含量过少，将会导致无机组分与造孔剂分散混合不均匀，进而导致多孔板孔分布不均匀且孔径大小偏差大；若造孔剂添加量过多，则会使得多孔板孔隙率较大，产品锁油能力低，易漏油，而若造孔剂添加量过少，则多孔板孔隙率较小，产品吸油能力差，产品达不到使用要求。
根据本发明的再一个实施例，无机组分的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自SiO2、Al2O3、SrCO3、BaCO3、CaCO3、MgCO3、ZrO2、TiO2、MnO2、Fe2O3中的至少之一。发明人发现，使用上述无机物进行混合搭配，制作的多孔板具有适中的导热系数、良好的强度，且产品在烧结过程中不会出现开裂、异常变形、微孔封闭的问题。
根据本发明的又一个实施例，造孔剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自PMMA微球、PS微球、PVB微球、PVC微球、PVA微球、碳粉、石墨粉中的至少之一。具体的，造孔剂经混合研磨后，在无机组分中分布均匀，可在后续烧结过程中实现对多孔板孔径和孔隙率的调节。发明人发现，上述造孔剂，可以很好的形成开放式微孔结构，该微孔结构具有很好的吸油锁油能力，且上述造孔剂在排胶烧结过程中能很好地挥发出来，没有残留。
根据本发明的又一个实施例，粘结剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自PVA胶水、PVB胶水、羧甲基纤维素、淀粉中的至少之一。具体的，粘结剂的主要作用是造粒，使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型。发明人发现，上述粘结剂能在无机组分粉体表面形成包覆且能提供良好的粘结能力，使得多孔板在干压过程中能被很好的压制成型，同时上述粘结剂在排胶烧结过程中能很好的挥发，烧结后无残余。
根据本发明的又一个实施例，分散剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自鲱鱼油、硬质酰胺、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸丁酯、聚乙二醇中的至少之一。具体的，分散剂的加入可提高无机组分的分散性，进一步提高混合物料的混合均匀性。发明人发现，上述分散剂价格便宜、成本低，同时对无机组分具有很好的分散作用，且分散剂在排胶烧结过程中能全部分解，不会对多孔板成品产生不利影响。
根据本发明的又一个实施例，溶剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自水、酒精、乙酸乙酯中的至少之一。发明人发现，上述溶剂具有很好的环境相容性，且都易挥发，同时本申请所使用的粘结剂在上述溶剂中能够形成稳定的体系，且烘干后溶剂无残余。
S200：将混合物料进行烘干处理
该步骤中，将混合物料进行烘干处理，以便得到烘干物料。
根据本发明的一个实施例，烘干处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如温度为60-150℃，时间为2-12h，进一步的，例如温度可以为60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、150℃，时间可以为2h、4h、6h、8h、10h、12h；发明人发现，若烘干处理的温度过低、时间过短，将会导致物料烘干不充分，粉料容易结团，且干压过程中产品容易开裂和出现类似水纹的现象；而若烘干处理的温度过高、烘干时间过长，一方面会导致物料太过于干燥，粘结性降低，另一方面会导致加入到物料中的粘结剂出现分解的现象，同样会导致粘结性降低，进而导致干压过程中出现开裂现象。
S300：将烘干物料进行干压处理
该步骤中，将烘干物料进行干压处理，以便得到成型物料。发明人发现，因烘干物料中含有一定量的粘结剂，粘结剂具有造粒作用，可使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型。
根据本发明的一个实施例，干压处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如压力可以为500-3500Psi，时间可以为1-5min，进一步的，压力可以为500Psi、1000Psi、1500Psi、2000Psi、2500Psi、3000Psi、3500Psi，时间可以为1min、2min、3min、4min、5min；发明人发现，若干压处理的压力过小、保压时间过短，会导致产品压制不致密，产品脱模时容易碎裂；而若干压处理的压力过大、保压时间过长，则会导致产品表面开裂，并会急剧降低产品的压制效率。
S400：将成型物料进行烧结处理
该步骤中，将成型物料进行烧结处理，以便得到烧结件。具体的，烧结处理可以包括依次相连的排胶和烧结。发明人发现，由于物料中添加了大量的粘结剂、造孔剂和分散剂，在排胶过程中，随着缓慢加热，成型物料内部的粘结剂、分散剂和造孔剂慢慢完全排尽。排胶后的产品在烧结时，产品会出现一定的收缩，在最高温时保温一定的时间，可使产品内部结构完全成型，达到预期的设计目标。
根据本发明的一个实施例，烧结处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如温度可以为900-1250℃，保温时间可以为30-240min，进一步的，温度可以为900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃，保温时间可以为30min、60min、90min、120min、150min、180min、210min、240min；发明人发现，若烧结处理的温度过低、保温时间过短，会导致产品烧结不致密，强度差；而若烧结处理的温度过高、保温时间过长，则会导致产品内部微孔消失，产品收缩过大，导致产品出现变形翘曲等现象。
S500：将烧结件进行后处理
该步骤中，将烧结件进行后处理，以便得到多孔板。需要说明的是，后处理的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以包括研磨、清洗、干燥等步骤。通过对烧结件进行研磨，可得到目标厚度和平整度的多孔板；通过对烧结件进行清洗，可去除烧结件表面的颗粒。由此，可得到孔隙率30-70％可调、孔径0.03-0.2mm可调、抗弯强度大于10Mpa、吸收率为30-60％的多孔板。
根据本发明实施例的制备多孔板的方法，通过将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨，可显著增加无机组分与造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂的混合效果，同时得到符合粒度要求的混合物料，其中，粘结剂的主要作用是造粒，使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型；造孔剂经混合研磨后，在无机组分中分布均匀，可在后续烧结过程中实现对多孔板孔径和孔隙率的调节；分散剂的加入可提高无机组分的分散性，进一步提高混合物料的混合均匀性。由此，所得的多孔板为平板型，尺寸规整，用于制备烟油雾化器时在装配的过程中不易产生漏油现象；同时该结构可方便实现电子产品的小型化，并具有较高的强度；通过调节多孔板的成分，可调节多孔板的孔隙率和孔径，使多孔板具有良好的吸油锁油能力。由此，该多孔板在具有较高孔隙率的同时具有很好的强度，并具有合适的导热系数。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种用于实施上述制备多孔板的方法的系统，根据本发明的实施例，参考图2，该系统包括：混合研磨装置100、烘干装置200、干压装置300、烧结装置400和后处理单元500。
根据本发明的实施例，混合研磨装置100具有无机组分入口101、造孔剂入口102、粘结剂入口103、分散剂入口104、溶剂入口105和混合物料出口106，且适于将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合，以便得到混合物料。发明人发现，通过将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨，可显著增加无机组分与造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂的混合效果，同时得到符合粒度要求的混合物料，其中，粘结剂的主要作用是造粒，使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型；造孔剂经混合研磨后，在无机组分中分布均匀，可在后续烧结过程中实现对多孔板孔径和孔隙率的调节；分散剂的加入可提高无机组分的分散性，进一步提高混合物料的混合均匀性。需要说明的是，混合研磨装置的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为球磨罐、V星混料槽或砂磨机。
根据本发明的一个实施例，无机组分与造孔剂、粘结剂、分散剂、溶剂的质量比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为1：0.05-0.45：0.03-0.20：0.001-0.03：0.1-0.4，具体的，例如可以为1：0.05/0.10/0.15/0.20/0.25/0.30/0.40/0.45：0.03/0.06/0.09/0.12/0.15/0.18/0.20：0.001/0.005/0.01/0.015/0.020/0.025/0.03：0.1/0.2/0.3/0.4。发明人发现，若无机组分过少，则会导致烧结出来的多孔板强度较差，且会在印刷过程中由于压力原因产生碎裂或者在后续产品切割过程中产生崩缺；若分散剂含量过少，将会导致无机组分与造孔剂分散混合不均匀，进而导致多孔板孔分布不均匀且孔径大小偏差大；若造孔剂添加量过多，则会使得多孔板孔隙率较大，产品锁油能力低，易漏油，而若造孔剂添加量过少，则多孔板孔隙率较小，产品吸油能力差，产品达不到使用要求。
根据本发明的再一个实施例，无机组分的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自SiO2、Al2O3、SrCO3、BaCO3、CaCO3、MgCO3、ZrO2、TiO2、MnO2、Fe2O3中的至少之一。发明人发现，使用上述无机物进行混合搭配，制作的多孔板具有适中的导热系数、良好的强度，且产品在烧结过程中不会出现开裂、异常变形、微孔封闭的问题。
根据本发明的又一个实施例，造孔剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自PMMA微球、PS微球、PVB微球、PVC微球、PVA微球、碳粉、石墨粉中的至少之一。具体的，造孔剂经混合研磨后，在无机组分中分布均匀，可在后续烧结过程中实现对多孔板孔径和孔隙率的调节。发明人发现，上述造孔剂，可以很好的形成开放式微孔结构，该微孔结构具有很好的吸油锁油能力，且上述造孔剂在排胶烧结过程中能很好地挥发出来，没有残留。
根据本发明的又一个实施例，粘结剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自PVA胶水、PVB胶水、羧甲基纤维素、淀粉中的至少之一。具体的，粘结剂的主要作用是造粒，使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型。发明人发现，上述粘结剂能在无机组分粉体表面形成包覆且能提供良好的粘结能力，使得多孔板在干压过程中能被很好的压制成型，同时上述粘结剂在排胶烧结过程中能很好的挥发，烧结后无残余。
根据本发明的又一个实施例，分散剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自鲱鱼油、硬质酰胺、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸丁酯、聚乙二醇中的至少之一。具体的，分散剂的加入可提高无机组分的分散性，进一步提高混合物料的混合均匀性。发明人发现，上述分散剂价格便宜、成本低，同时对无机组分具有很好的分散作用，且分散剂在排胶烧结过程中能全部分解，不会对多孔板成品产生不利影响。
根据本发明的又一个实施例，溶剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为选自水、酒精、乙酸乙酯中的至少之一。发明人发现，上述溶剂具有很好的环境相容性，且都易挥发，同时本申请所使用的粘结剂在上述溶剂中能够形成稳定的体系，且烘干后溶剂无残余。
根据本发明的实施例，烘干装置200具有混合物料入口201和烘干物料出口202，混合物料入口201与混合物料出口106相连，且适于将混合物料进行烘干处理，以便得到烘干物料。需要说明的是，烘干装置的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为烘箱或喷雾干燥机。
根据本发明的一个实施例，烘干处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如温度为60-150℃，时间为2-12h，进一步的，例如温度可以为60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、150℃，时间可以为2h、4h、6h、8h、10h、12h；发明人发现，若烘干处理的温度过低、时间过短，将会导致物料烘干不充分，粉料容易结团，且干压过程中产品容易开裂和出现类似水纹的现象；而若烘干处理的温度过高、烘干时间过长，一方面会导致物料太过于干燥，粘结性降低，另一方面会导致加入到物料中的粘结剂出现分解的现象，同样会导致粘结性降低，进而导致干压过程中出现开裂现象。
根据本发明的实施例，干压装置300具有烘干物料入口301和成型物料出口302，烘干物料入口301与烘干物料出口302相连，且适于将烘干物料进行干压处理，以便得到成型物料。发明人发现，因烘干物料中含有一定量的粘结剂，粘结剂具有造粒作用，可使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型。需要说明的是，干压装置的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以为液压机。
根据本发明的一个实施例，干压处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如压力可以为500-3500Psi，时间可以为1-5min，进一步的，压力可以为500Psi、1000Psi、1500Psi、2000Psi、2500Psi、3000Psi、3500Psi，时间可以为1min、2min、3min、4min、5min；发明人发现，若干压处理的压力过小、保压时间过短，会导致产品压制不致密，产品脱模时容易碎裂；而若干压处理的压力过大、保压时间过长，则会导致产品表面开裂，并会急剧降低产品的压制效率。
根据本发明的实施例，烧结装置400具有成型物料入口401和烧结件出口402，成型物料入口401与成型物料出口302相连，且适于将成型物料进行烧结处理，以便得到烧结件。具体的，烧结装置可以包括依次相连的排胶段和烧结段。发明人发现，由于物料中添加了大量的粘结剂、造孔剂和分散剂，在排胶过程中，随着缓慢加热，成型物料内部的粘结剂、分散剂和造孔剂慢慢完全排尽。排胶后的产品在烧结时，产品会出现一定的收缩，在最高温时保温一定的时间，可使产品内部结构完全成型，达到预期的设计目标。
根据本发明的一个实施例，烧结处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如温度可以为900-1250℃，保温时间可以为30-240min，进一步的，温度可以为900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃，保温时间可以为30min、60min、90min、120min、150min、180min、210min、240min；发明人发现，若烧结处理的温度过低、保温时间过短，会导致产品烧结不致密，强度差；而若烧结处理的温度过高、保温时间过长，则会导致产品内部微孔消失，产品收缩过大，导致产品出现变形翘曲等现象。
根据本发明的实施例，后处理单元500具有烧结件入口501和多孔板出口502，烧结件入口501与烧结件出口402相连，且适于将烧结件进行后处理，以便得到多孔板。需要说明的是，后处理单元的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如可以包括依次相连的研磨装置、清洗装置和干燥装置。通过对烧结件进行研磨，可得到目标厚度和平整度的多孔板；通过对烧结件进行清洗，可去除烧结件表面的颗粒。由此，可得到孔隙率30-70％可调、孔径0.03-0.2mm可调、抗弯强度大于10MPa、吸收率为30-60％的多孔板。
根据本发明实施例的制备多孔板的系统，通过将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨，可显著增加无机组分与造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂的混合效果，同时得到符合粒度要求的混合物料，其中，粘结剂的主要作用是造粒，使无机组分粉体之间具有一定的粘性，并使其能在一定压力作用下实现压制成型；造孔剂经混合研磨后，在无机组分中分布均匀，可在后续烧结过程中实现对多孔板孔径和孔隙率的调节；分散剂的加入可提高无机组分的分散性，进一步提高混合物料的混合均匀性。由此，所得的多孔板为平板型，尺寸规整，用于制备烟油雾化器时在装配的过程中不易产生漏油现象；同时该结构可方便实现电子产品的小型化，并具有较高的强度；通过调节多孔板的成分，可调节多孔板的孔隙率和孔径，使多孔板具有良好的吸油锁油能力。由此，该多孔板在具有较高孔隙率的同时具有很好的强度，并具有合适的导热系数。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
将SiO2放入球磨罐中，然后再加入PMMA微球造孔剂、PVA胶水、鲱鱼油和水混合研磨24h，以便得到混合物料，其中，SiO2与PMMA微球造孔剂、PVA胶水、鲱鱼油、水的质量比为1：0.05：0.03：0.03：0.4；将所得混合物料在60℃下烘干12h，用100目的筛网过筛后得到烘干物料；烘干物料经干压压制后得到成平板状的成型物料，干压所用压力为500Psi，时间为5min；压制好的成型物料放置于高温箱式炉内烧结，烧结温度为900℃，保温240min，得到烧结件；烧结件再通过研磨、清洗并在150℃下干燥2h后，得到厚度和平整度符合要求且表面无颗粒的多孔板。该多孔板厚度为2.0mm，长度为9.0mm，宽度为4.0mm，孔隙率为30％，孔径为0.03mm，抗弯强度为20MPa。
实施例2
将Al2O3、SrCO3、BaCO3以1：1：1的比例放入球磨罐中混合，然后再加入PS微球造孔剂、PVB胶水、硬质酰胺和酒精混合研磨24h，以便得到混合物料，其中，无机组分与PS微球造孔剂、PVB胶水、硬质酰胺、酒精的质量比为1：0.2：0.1：0.15：0.25；将所得混合物料在100℃下烘干7h，用100目的筛网过筛后得到烘干物料；烘干物料经干压压制后得到成平板状的成型物料，干压所用压力为2000Psi，时间为2.5min；压制好的成型物料放置于高温箱式炉内烧结，烧结温度为1150℃，保温150min，得到烧结件；烧结件再通过研磨、清洗并在150℃下干燥2h后，得到厚度和平整度符合要求且表面无颗粒的多孔板。该多孔板厚度为2.0mm，长度为8.0mm，宽度为3.0mm，孔隙率为50％，孔径为0.1mm，抗弯强度为15Mpa。
实施例3
将CaCO3、MgCO3、ZrO2以1：1：1的比例放入球磨罐中混合，然后再加入PVB微球造孔剂、羧甲基纤维素、三硬脂酸甘油酯和乙酸乙酯混合研磨24h，以便得到混合物料，其中，无机组分与PVB微球造孔剂、羧甲基纤维素、三硬脂酸甘油酯、乙酸乙酯的质量比为1：0.45：0.20：0.001：0.1；将所得混合物料在150℃下烘干2h，用100目的筛网过筛后得到烘干物料；烘干物料经干压压制后得到成平板状的成型物料，干压所用压力为3500Psi，时间为1min；压制好的成型物料放置于高温箱式炉内烧结，烧结温度为1250℃，保温30min，得到烧结件；烧结件再通过研磨、清洗并在150℃下干燥2h后，得到厚度和平整度符合要求且表面无颗粒的多孔板。该多孔板厚度为2.0mm，长度为8.5mm，宽度为3.5mm，孔隙率为70％，孔径为0.2mm，抗弯强度为10MPa。
实施例4
将TiO2、MnO2、Fe2O3以1：1：1的比例放入球磨罐中混合，然后再加入碳粉、PVA胶水、聚乙二醇、和水混合研磨24h，以便得到混合物料，其中，SiO2、ZrO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3、MgCO3与碳粉、PVA胶水、聚乙二醇、水的质量比为1：0.1：0.09：0.02：0.2；将所得混合物料在120℃下烘干10h，用100目的筛网过筛后得到烘干物料；烘干物料经干压压制后得到成平板状的成型物料，干压所用压力为1500Psi，时间为4min；压制好的成型物料放置于高温箱式炉内烧结，烧结温度为1050℃℃，保温2h，得到烧结件；烧结件再通过研磨、清洗并在150℃下干燥2h后，得到厚度和平整度符合要求且表面无颗粒的多孔板。该多孔板厚度为2.0mm，长度为9.0mm，宽度为4.0mm，孔隙率为60％，孔径为0.15mm，抗弯强度为12MPa。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种制备多孔板的方法，其特征在于，包括：
将无机组分、造孔剂、粘结剂、分散剂和溶剂混合研磨处理，以便得到混合物料；
将所述混合物料进行烘干处理，以便得到烘干物料；
将所述烘干物料进行干压处理，以便得到成型物料；
将所述成型物料进行烧结处理，以便得到烧结件；
将所述烧结件进行后处理，以便得到多孔板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机组分与所述造孔剂、所述粘结剂、所述分散剂、所述溶剂的质量比为1：0.05-0.45：0.03-0.20：0.001-0.03：0.1-0.4。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机组分为选自SiO2、Al2O3、SrCO3、BaCO3、CaCO3、MgCO3、ZrO2、TiO2、MnO2、Fe2O3中的至少之一；
任选的，所述造孔剂为选自PMMA微球、PS微球、PVB微球、PVC微球、PVA微球、碳粉、石墨粉中的至少之一；
任选的，所述粘结剂为选自PVA胶水、PVB胶水、羧甲基纤维素、淀粉中的至少之一；
任选的，所述分散剂为选自鲱鱼油、硬质酰胺、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸丁酯、聚乙二醇中的至少之一；
任选的，所述溶剂为选自纯水、酒精、乙酸乙酯中的至少之一。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干处理的温度为60-150℃，时间为2-12h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干压处理的压力为500-3500Psi，时间为1-5min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烧结处理的温度为900-1250℃，保温时间30-240min。
7.一种用于实施权利要求1-6中任一项所述的制备多孔板的方法的系统，其特征在于，包括：
混合研磨装置，所述混合研磨装置具有无机组分入口、造孔剂入口、粘结剂入口、分散剂入口、溶剂入口和混合物料出口；
烘干装置，所述烘干装置具有混合物料入口和烘干物料出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；
干压装置，所述干压装置具有烘干物料入口和成型物料出口，所述烘干物料入口与所述烘干物料出口相连；
烧结装置，所述烧结装置具有成型物料入口和烧结件出口，所述成型物料入口与所述成型物料出口相连；
后处理单元，所述后处理单元具有烧结件入口和多孔板出口，所述烧结件入口与所述烧结件出口相连。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述混合研磨装置为球磨罐、V星混料槽或砂磨机。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述烘干装置为烘箱或喷雾干燥机。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述干压装置为液压机；
任选的，所述烧结装置为高温箱式炉或高温隧道炉；
任选的，所述后处理单元包括依次相连的研磨装置、清洗装置和干燥装置。
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