CN110446279A - 一种电热丝及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电热丝及制备方法，其中，一种电热丝包括微孔玻璃体，该微孔玻璃体包括一筒体和设置在筒体下的锥体，在筒体的内部设置有若干个加热丝，所述筒体和锥体的表面和内部具有蜂窝状微孔。还提供了一种加热丝的制备方法，用于制备上述的电热丝，本发明中构成加热丝的微孔玻璃体是无机玻璃微球在熔融或者半熔状态下通过模具压合而成，因此结构稳定，微孔玻璃体具有规则的形状，表面和内部具有堆积而成的蜂窝状微孔。
Description
技术领域
本发明无机材料技术领域，特别是涉及一种电热丝及制备方法。
背景技术
加热丝是将烟丝加热烘烤形成烟雾。加热丝是原子化系统的重要部件，其性能对测定的精密度和化学干扰等产生显著影响。因此要求加热丝发热稳定、发热速度快，雾滴细小、均匀和烟雾转换效率高。
现有的加热丝基本上由厚膜电阻，热电偶，易折断，工艺复杂，成品率低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供电热丝及制备方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种电热丝，包括
微孔玻璃体，该微孔玻璃体包括一筒体和设置在筒体一端的锥体，在筒体的内部设置有若干个加热丝，所述筒体和锥体的表面和内部具有蜂窝状微孔。
进一步地，所述微孔玻璃体具有规则的形状，表面和内部具有颗粒堆积而成的蜂窝状微孔。
进一步地，所述蜂窝状微孔呈规则的三维联通结构。
进一步地，所述微孔玻璃体由如下的步骤制成：将5～35μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在熔融或者半熔状态下与石蜡填料剂注射到模具中，堆积成具有三维联通结构的微孔玻璃体，再通过二次烧结融掉石蜡即可成型。
进一步地，所述模具包括上模壳和下模壳，设置在上模壳和下模壳之间的上模体和下模体，上模体和下模体内部对应设置有上模腔和下模腔，上模腔和下模腔构成内模，上模壳上端中间部分设置有第一射孔和第二射孔，第一射孔和第二射孔底部与混合孔连通，所述混合孔设置在内模内，在第一射孔和第二射孔处还设置有第三射孔，第三射孔通过流道与预埋管连通，所述预埋管设置在内模内。
进一步地，所述内膜包括内模筒体以及连接内模筒体的内模锥体，所述预埋管设置在内模筒体上。
进一步地，所述预埋管上设置有排列均匀的通孔。
本发明还提供了一种电热丝的制备方法，包括如下步骤：
1）将5～35μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球；
2）将步骤1）得到的熔融微球或半熔微球由注塑机经第一射孔注入，同时，由第二射孔和第三射孔注入石蜡填料剂，并控制第一射孔和第二射孔的流量比为0.8～1：0.6～1.2，在混合孔处使得熔融微球或半熔微球与石蜡填料剂混合注入到模具中，堆积成具有三维联通结构的微孔玻璃体；
在第三射孔注入石蜡填料剂过程中，通过加压泵通入惰性气体，使得预埋管与微孔玻璃体始终保持分离；
3）步骤2）完毕后开模，将预埋管与微孔玻璃体分离，取出微孔玻璃体，通过二次烧结融掉石蜡即可成型；
4）在微孔玻璃体上植入加热丝。
进一步地，在步骤3）中，预埋管与微孔玻璃体分离后，在微孔玻璃体上形成预埋孔，
在步骤4）中，所述加热丝植入在预埋孔内。
进一步地，在步骤3）中，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
与传统的技术相比，本发明中构成加热丝的微孔玻璃体是无机玻璃微球在熔融或者半熔状态下通过模具压合而成，因此结构稳定，微孔玻璃体具有规则的形状，表面和内部具有颗粒堆积而成的蜂窝状微孔。
附图说明
图1为本发明中电热丝的结构示意图；
图2为本发明中图1A处的剖视图；
图3为本发明中模具的结构示意图；
图4为本发明中模具的俯视图。
具体实施方式：
本发明提供电热丝及制备方法，下面结合附图和实施例以对本发明进行具体的描述。
参照图1至图2，本发明提供了一种电热丝，微孔玻璃体，该微孔玻璃体包括一筒体2和设置在筒体一端的锥体1，在筒体2的内部设置有若干个加热丝3，所述筒体和锥体的表面和内部具有蜂窝状微孔。
所述微孔玻璃体具有规则的形状，表面和内部具有颗粒堆积而成的蜂窝状微孔4。
所述蜂窝状微孔呈规则的三维联通结构。
上述的微孔玻璃体，该微孔玻璃体由5～35μm无机玻璃微球在熔融或半熔状态下与填料剂注射到模具中后加压、冷却、再烧结成型。
所述微孔玻璃体具有规则的形状，表面和内部具有堆积而成的蜂窝状微孔。
本发明提供了还一种微孔玻璃体的制备方法，将5～35μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在熔融或者半熔状态下与石蜡填料剂注射到模具中，堆积成具有三维联通结构的微孔玻璃体，再通过二次烧结融掉石蜡即可成型，该方法制备的微孔玻璃体由于在熔融或者半熔状态下压合，因此在压合过程中，熔融或者半熔状态下微球形成粘结，结构稳定。
由于在注射过程中采用石蜡或者树胶作为填料剂，其具有两个作用，第一：与熔融或者半熔状态下微球接触后融化，起到了冷却的目的，第二：石蜡或者树胶在融化后形成流动流体状，填充在微球之间，在进行压合时，多余的被挤出，但大量的还是填充在微球之间，保证微球之间的三维联通结构。
在上述中，烧结装置可以选用例如专利公开号为：“CN103553304A”的一种无机微球快速烧结装置。
二次烧结时，可以选用常规的烧结炉。
参照图3和图4，在本发明中，所述模具包括上模壳100和下模壳103，设置在上模壳100和下模壳103之间的上模体101和下模体102，上模体101和下模体102内部对应设置有上模腔109和下模腔111，上模腔和下模腔构成内模110，上模壳上端中间部分设置有第一射孔105和第二射孔106，第一射孔和第二射孔底部与混合孔107连通，所述混合孔107设置在内模110内，在第一射孔和第二射孔处还设置有第三射孔104，第三射孔104通过流道与预埋管108连通，所述预埋管108设置在内模110内。
所述内膜110包括内模筒体以及连接内模筒体的内模锥体，所述预埋管设置在内模筒体上。
所述预埋管上设置有排列均匀的通孔，其作用为，当在进行注塑机注入熔融微球或半熔微球时，预埋管很容易与熔融微球或半熔微球形成粘结，为了防止粘结，在第三射孔注入石蜡填料剂，并通过加压泵通入惰性气体，使得预埋管与微孔玻璃体始终保持分离。
为了便于脱模，在下模壳103以及下模体102上对应设置有脱模机构112，该脱模机构与传统的结构一致，在内模的外侧还设置有冷却孔，参照图4，在上模壳100中，冷却孔113均匀排列。
本发明还提供了一种电热丝的制备方法，包括如下步骤：
1）将5～35μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球；
2）将步骤1）得到的熔融微球或半熔微球由注塑机经第一射孔注入，同时，由第二射孔和第三射孔注入石蜡填料剂，并控制第一射孔和第二射孔的流量比为0.8～1：0.6～1.2，在混合孔处使得熔融微球或半熔微球与石蜡填料剂混合注入到模具中，堆积成具有三维联通结构的微孔玻璃体；
在第三射孔注入石蜡填料剂过程中，通过加压泵通入惰性气体，使得预埋管与微孔玻璃体始终保持分离；
3）步骤2）完毕后开模，将预埋管与微孔玻璃体分离，取出微孔玻璃体，通过二次烧结融掉石蜡即可成型；
4）在微孔玻璃体上植入加热丝。
进一步地，在步骤3）中，预埋管与微孔玻璃体分离后，在微孔玻璃体上形成预埋孔，
在步骤4）中，所述加热丝植入在预埋孔内。
在步骤3）中，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
在上述中，所述注塑机采用常规注塑机即可。
以下结合实施例对微孔玻璃体的制备工艺进行进一步的描绘。
实施例1，一种微孔玻璃体的制备方法，包括将5～35μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在真空条件下将熔融微球或半熔微球汇聚在收集区，以0.8～1：0.6～1.2的比例下将熔融微球或半熔微球与填料剂注射到模具，加压冷却成型，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
实施例2，一种微孔玻璃体的制备方法，包括将5～35μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在惰性气体条件下将熔融微球或半熔微球汇聚在收集区，以0.8～1：0.6～1.2的比例下将熔融微球或半熔微球与填料剂注射到模具，加压冷却成型，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
实施例3，一种微孔玻璃体的制备方法，包括将5～25μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在真空条件下将熔融微球或半熔微球汇聚在收集区，以0.8～1：0.6～0.8的比例下将熔融微球或半熔微球与填料剂注射到模具，加压冷却成型，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
实施例4，一种微孔玻璃体的制备方法，包括将5～25μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在惰性气体条件下将熔融微球或半熔微球汇聚在收集区，以0.8～1：0.6～0.8的比例下将熔融微球或半熔微球与填料剂注射到模具，加压冷却成型，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
实施例5，一种微孔玻璃体的制备方法，包括将5～15μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在真空条件下将熔融微球或半熔微球汇聚在收集区，以0.8：0.6的比例下将熔融微球或半熔微球与填料剂注射到模具，加压冷却成型，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
实施例6，一种微孔玻璃体的制备方法，包括将5～15μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在惰性气体条件下将熔融微球或半熔微球汇聚在收集区，以0.8：0.6的比例下将熔融微球或半熔微球与填料剂注射到模具，加压冷却成型，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
实施例7，一种微孔玻璃体的制备方法，包括将5～15μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在真空条件下将熔融微球或半熔微球汇聚在收集区，以0.8：0.7的比例下将熔融微球或半熔微球与填料剂注射到模具，加压冷却成型，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
实施例8，一种微孔玻璃体的制备方法，包括将5～15μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在惰性气体条件下将熔融微球或半熔微球汇聚在收集区，以0.8：0.7的比例下将熔融微球或半熔微球与填料剂注射到模具，加压冷却成型，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
对比例：将实施例1至实施例8形成的微孔玻璃体进行比对，对比发现，当无机玻璃微球的粒径大于25μm时，熔融微球或半熔微球与填料剂在注射时，两者之间的比例中填料剂较大时，（例如熔融微球或半熔微球：填料剂=0.8：1.2）得到的微孔玻璃体性能最佳。
当无机玻璃微球的粒径在15～25μm时，熔融微球或半熔微球与填料剂在注射时，两者之间的比例接近时，（例如熔融微球或半熔微球：填料剂=1：1）得到的微孔玻璃体性能最佳。
当无机玻璃微球的粒径小于15μm时，熔融微球或半熔微球与填料剂在注射时，两者之间的比例中填料剂较少时（例如熔融微球或半熔微球：填料剂=0.8：0.6），得到的微孔玻璃体性能最佳。
在上述中，在进行加热丝的制备时，应选用无机玻璃微球的粒径选择小于15μm。熔融微球或半熔微球与填料剂在注射时，两者之间的比例中填料剂较少时（例如熔融微球或半熔微球：填料剂=0.8：0.6），得到的加热丝的性能最佳。
Claims (10)
1.一种电热丝，其特征在于，包括
微孔玻璃体，该微孔玻璃体包括一筒体和设置在筒体一端的锥体，在筒体的内部设置有若干个加热丝，所述筒体和锥体的表面和内部具有蜂窝状微孔。
2.根据权利要求1所述的电热丝，其特征在于，所述微孔玻璃体具有规则的形状，表面和内部具有颗粒堆积而成的蜂窝状微孔。
3.根据权利要求2所述的电热丝，其特征在于，所述蜂窝状微孔呈规则的三维联通结构。
4.根据权利要求1所述的电热丝，其特征在于，所述微孔玻璃体由如下的步骤制成：将5～35μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球，在熔融或者半熔状态下与石蜡填料剂注射到模具中，堆积成具有三维联通结构的微孔玻璃体，再通过二次烧结融掉石蜡即可成型。
5.根据权利要求4所述的电热丝，其特征在于，所述模具包括上模壳和下模壳，设置在上模壳和下模壳之间的上模体和下模体，上模体和下模体内部对应设置有上模腔和下模腔，上模腔和下模腔构成内模，上模壳上端中间部分设置有第一射孔和第二射孔，第一射孔和第二射孔底部与混合孔连通，所述混合孔设置在内模内，在第一射孔和第二射孔处还设置有第三射孔，第三射孔通过流道与预埋管连通，所述预埋管设置在内模内。
6.根据权利要求5所述的电热丝，其特征在于，所述内膜包括内模筒体以及连接内模筒体的内模锥体，所述预埋管设置在内模筒体上。
7.根据权利要求5所述的电热丝，其特征在于，所述预埋管上设置有排列均匀的通孔。
8.一种电热丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将5～35μm无机玻璃微球放入在烧结装置中高温烧制，形成熔融微球或半熔微球；
2）将步骤1）得到的熔融微球或半熔微球由注塑机经第一射孔注入，同时，由第二射孔和第三射孔注入石蜡填料剂，并控制第一射孔和第二射孔的流量比为0.8～1：0.6～1.2，在混合孔处使得熔融微球或半熔微球与石蜡填料剂混合注入到模具中，堆积成具有三维联通结构的微孔玻璃体；
在第三射孔注入石蜡填料剂过程中，通过加压泵通入惰性气体，使得预埋管与微孔玻璃体始终保持分离；
3）步骤2）完毕后开模，将预埋管与微孔玻璃体分离，取出微孔玻璃体，通过二次烧结融掉石蜡即可成型；
4）在微孔玻璃体上植入加热丝。
9.根据权利要求1所述的电热丝的制备方法，其特征在于，在步骤3）中，预埋管与微孔玻璃体分离后，在微孔玻璃体上形成预埋孔，
在步骤4）中，所述加热丝植入在预埋孔内。
10.根据权利要求1所述的电热丝的制备方法，其特征在于，在步骤3）中，成型后在温度为800～1000℃下烧结5～15min，把填料剂融掉，形成纯颗粒堆积的微孔玻璃体。
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