CN111148288B - 发热元件的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子烟技术领域,具体涉及一种发热元件的制备方法。本发明的发热元件包括发热部、与所述发热部连接的两个连接部以及设置在所述发热部上的防护层,所述发热元件的制备方法包括以下步骤:在所述发热部上间隔开设至少两个通槽,所述通槽贯通所述发热部的相对两表面;对所述发热部进行预热,然后在所述发热部的被所述通槽贯通的相对两表面的至少一个上涂覆陶瓷涂料,之后进行烧结以在发热部上形成由陶瓷涂料构成的所述防护层,且所述防护层避开所述通槽的槽口。本发明制得的发热元件,所述发热元件的发热部上设有防护层,可以防止高温下烟液、导液件被烧焦生成的碳化物沉积在发热部上,提高发热元件的发热效率及使用寿命。

Description

发热元件的制备方法
技术领域
本发明涉及电子烟技术领域,具体涉及一种发热元件的制备方法。
背景技术
目前,电子烟的吸液件中常采用导液棉、玻纤等来传导烟液,然而,在高温下,导液棉和玻纤甚至烟液等容易被烧焦,烧焦产生的碳容易沉积在发热元件上,进而影响发热元件的发热性能,降低发热元件的使用寿命。
发明内容
基于此,有必要提供一种发热元件的制备方法、发热元件、雾化器及电子烟。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种发热元件的制备方法,所述发热元件包括发热部、与所述发热部连接的两个连接部以及设置在所述发热部上的防护层,所述发热部和所述两个连接部均具有导电性,所述防护层具有绝缘性,所述两个连接部与所述发热部的不同部分相接触,且所述两个连接部间隔设置,所述发热部上间隔开设有至少两个通槽,所述发热元件用于电子烟,所述电子烟包括储液腔以及与所述储液腔连通的导液件,所述导液件与所述防护层接触设置,使用时,所述导液件吸附所述储液腔内的烟液,所述发热部在电驱动下产生的热量传递给所述防护层,所述防护层加热所述导液件上吸附的烟液,所述发热元件的制备方法包括以下步骤:
1)在所述发热部上间隔开设至少两个通槽,所述通槽贯通所述发热部的相对两表面;
2)对所述发热部进行预热,然后在所述发热部的被所述通槽贯通的相对两表面的至少一个上涂覆陶瓷涂料,之后进行烧结以在发热部上形成由陶瓷涂料构成的所述防护层,且所述防护层避开所述通槽的槽口。
进一步地,步骤1)通过化学刻蚀的方法在所述发热部上间隔开设至少两个通槽。
进一步地,步骤2)中在预热之前对发热部进行粗化处理,所述粗化处理的方式为喷砂、粗车、车螺纹、拉毛、激光刻蚀或化学刻蚀。粗化处理,使得发热部的表面获得一定的粗糙度,改善发热部表面的机械性能,增加发热部表面和防护层之间的附着力,利于防护层的表面形成若干均匀分布的微米-纳米级乳突。
进一步地,步骤2)中的预热条件为于60~80℃预热5~10min。
进一步地,步骤2)中在发热部上涂覆陶瓷涂料的方法为喷涂或气相沉积。
进一步地,所述喷涂为冷喷涂、超速火焰喷涂、亚音速火焰喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂中的任意一种。
进一步地,在发热部上涂覆陶瓷涂料后且在烧结前将发热元件通过行走、旋转或者振动的方式使得防护层均匀流平。
进一步地,步骤2)中的陶瓷涂料为硅氧化物、硅碳化物、硅氮化物、铝氧化物、铝氮化物、钇氧化物、锆氧化物中的任意一种或几种。
进一步地,所述硅氧化物为SixOy,y≥2x。
进一步地,步骤2)中的烧结为于160~200℃烧结10~15min。
进一步地,步骤2)中,在对发热部进行预热之后,且在发热部上涂覆陶瓷涂料之前,采用夹具夹持所述连接部。
进一步地,上述粗化处理之前将发热元件置于溶剂中超声清洗。所述溶剂为乙醇、丙酮中的一种或两种。对发热元件进行清洗以除去表面的杂质和油污等,清洗完毕后烘干备用。
进一步地,所述粗化处理的方式为喷砂,喷砂处理的喷料铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂中的任意一种。
进一步地,所述粗化处理的方式为喷砂,喷砂处理的喷料为金刚砂,规格为60-80号。
进一步地,所述陶瓷涂料由硅酸盐颗粒和醇溶剂混合而成。
进一步地,所述陶瓷涂料还包括固化剂和/或着色剂。
进一步地,所述固化剂为酚醛胺固化剂。
进一步地,所述着色剂为铁的氧化物。
进一步地,所述着色剂为四氧化三铁。
一种发热元件,用于电子烟的雾化器或电子烟,所述发热元件包括发热部、与所述发热部连接的两个连接部以及设置在所述发热部上的防护层,所述发热部和所述两个连接部均具有导电性,所述防护层具有绝缘性,所述两个连接部与所述发热部的不同部分相接触,且所述两个连接部间隔设置,使用时,气溶胶形成基质与所述防护层相接触,所述防护层隔设在所述气溶胶形成基质和所述发热部之间,所述发热部在电驱动下产生的热量通过所述防护层传递给所述气溶胶形成基质。
进一步地,所述防护层是陶瓷层。
进一步地,所述防护层的材料为硅氧化物、硅碳化物、硅氮化物、铝氧化物、铝氮化物、钇氧化物、锆氧化物中的任意一种或几种。
进一步地,所述防护层的厚度为5~35μm。所述防护层的厚度较薄,使得热响应较快。
进一步地,所述发热部的厚度为145~165μm。
进一步地,所述发热部和连接部均由金属制成。
进一步地,所述金属为铝合金、铜合金、镁合金、镍铬合金、钛合金、高速钢、不锈钢、铁、铝、铜、镍、钛中的任意一种或几种。
进一步地,所述发热部的长度为9.5mm~10.5mm。
进一步地,所述发热元件是发热片或者发热筒,所述发热部上间隔开设有至少两个通槽。
进一步地,所述通槽的长为9.5mm~10.5mm,所述通槽的宽为0.5~0.6mm。
进一步地,所述发热元件是发热片,所述通槽贯穿所述发热部的上、下两表面,所述发热部的上、下两表面中的至少一个上设置所述防护层,且所述防护层避开所述通槽的槽口。
进一步地,所述两个连接部对称设置在所述发热部的相对两端,位于所述发热部两端的所述通槽与所述连接部之间以及相邻两个所述通槽之间均通过连接段连接。
进一步地,每个所述通槽内均设置有间隔壁,所述间隔壁将每个所述通槽均分隔为第一通槽和第二通槽。
一种雾化器,所述雾化器包括发热元件安装座以及上述任一所述的发热元件,所述发热元件安装在所述发热元件安装座上。
一种电子烟,所述电子烟包括供电装置以及上述任一所述的发热元件,所述发热元件与所述供电装置电性连接。
一种雾化器,所述雾化器包括雾化器主体、发热元件以及导液件,所述雾化器主体内设置有储液腔,所述发热元件设置在所述雾化器主体的一端,所述储液腔与所述导液件连通,所述发热元件包括发热部、与所述发热部连接的两个连接部以及设置在所述发热部上的防护层,所述发热部和所述两个连接部均具有导电性,所述防护层具有绝缘性,所述两个连接部与所述发热部的不同部分相接触,且所述两个连接部间隔设置,所述发热部上间隔开设有至少两个通槽,所述导液件与所述防护层接触设置,使用时,所述导液件吸附所述储液腔内的烟液,所述发热部在电驱动下产生的热量传递给所述防护层,所述防护层加热所述导液件上吸附的烟液。
进一步地,所述雾化器还包括连接装置,所述连接装置与所述雾化器主体设置有所述发热元件的一端可拆卸连接,所述连接装置包括安装座,所述安装座上开设有收容槽,所述导液件可拆卸地收容于所述收容槽内。
进一步地,所述防护层是陶瓷层。
进一步地,所述发热元件是发热片,所述发热部上间隔开设有至少两个通槽,所述通槽贯穿所述发热部的上、下两表面,所述发热部的上、下两表面中的至少一个上设置所述防护层,且所述防护层避开所述通槽的槽口。
一种电子烟,所述电子烟包括供电装置以及上述任一所述的雾化器,所述雾化器与所述供电装置电性连接。
本发明发热元件的制备,在发热部上间隔设有通槽,发热部上还设有防护层,通槽的设置一方面可以便于烟雾流出,另一方面,使得发热部的电阻增大,有利于实现电阻加热;本发明发热元件的发热部上设有防护层,防护层的表面形成若干微米-纳米级的乳突,使得防护层表面形成凹凸相间的界面结构,乳突之间的低凹表面可吸附气体分子,并使气体分子稳定存在,进而在防护层表面形成一层稳定的气体薄膜,使得水/油无法与防护层的表面直接接触,使得防护层的表面呈现疏水、疏油特性,防止高温下烟液、导液件被烧焦生成的碳化物沉积在发热部上,提高发热元件的发热效率及使用寿命。
本发明方法制得的发热元件还具有以下有益效果:
1)不燃,且耐干烧,耐>600℃的高温,避免用户在使用不当的情况下导致温度过高而可能会损坏发热元件并危害用户健康。
2)低温烧结,制备过程中烧结温度仅为160-200℃,可以节约能源,同时也减少二氧化碳的排放。
3)高温下使用,不会发散发出有毒有害气体,对环境没有任何的污染。
4)发热部表面的防护层的粗糙结构具有疏水、疏油特性,可以进一步保护发热元件不受污染,也可以防止碳化物的沉积。
5)具有优异的硬度,且具有优异的耐候性、耐腐蚀性、耐磨性。
6)发热部上设置的防护层在高温下使用具有远红外线功能,可以辅助加热,提高发热元件的发热效果。
附图说明
图1为本发明实施例一中发热元件的结构示意图;
图2为本发明实施例二电子烟中雾化器的结构示意图;
图3为图2所示雾化器的爆炸图;
图4为图2所示雾化器中连接件的结构示意图;
图5为图2所示雾化器的剖视图;
图6为图2所示雾化器的另一视角的剖视图;
图7为实验例一中发热元件的发热部的EDS测试图;
图8为实验例一中发热元件的连接部的SEM图;
图9为实验例一中发热元件的发热部的SEM图;
图10为实验例一中发热部截面的SEM图。
图中零部件名称及编号分别为:
雾化器100 储液件10 上盖组件20 通气组件30
雾化组件40 底座50 储液腔101 限位座24
连通件21 活动件22 装饰盖23 凸台部241
卡止槽242 密封圈243 进气口211 注液口212
密封件25 限位孔222 锁止槽213 弹性件26
锁止件27 烟嘴28 调气件29 调气口291
进气管31 出烟管32 限位部311 凸伸部312
下液孔313 连接件41 安装座42 导液件43
发热元件44 连接座45 透烟槽411 连接孔412
出液孔413 收容槽421 绝缘件461 第一电极接触件46
第二电极接触件4 限位块49 螺栓444 连接块452
密封环453 第三电极接触件48 第一连接管214 第二连接管215
通气槽216 第三连接管217 进气通道314 出烟通道321
连接柱414 凸起3111 通孔3112 连通口218
通气口221 发热部441 连接部442 通槽443
第一通槽4431 第二通槽4432 间隔壁4433 连接段444
安装孔445
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例一
请参阅图1,本实施方式提供了一种发热元件44,其用于电子烟内以加热气溶胶形成基质。所述气溶胶形成基质可以是烟液、烟膏或烟丝。所述发热元件44包括发热部441、与发热部441连接的两个连接部442以及设置在发热部441上的防护层(图中未示出)。发热部441和两个连接部442均由导电材料制成,防护层由绝缘材料制成。使用时,发热元件441通过两个连接部442与电子烟内的供电装置电性连接,使得供电装置电驱动发热部441,防护层与气溶胶形成基质相接触,发热部441在电驱动下产生的热量通过防护层传递给气溶胶形成基质,即,发热部441和气溶胶形成基质之间通过防护层隔离,气溶胶形成基质受热产生烟雾。防护层用于防止或减少气溶胶形成基质在高温下产生的碳化物的沉积,以及防止或减少传导气溶胶形成基质的零部件(例如,用于传导烟液的导液件)在高温下产生的碳化物的沉积。如此,可以避免发热部441的电阻在碳化物的作用下发生改变,从而影响发热效率,也可以避免或降低碳化物对烟雾口感的影响。
发热元件44的形状不限,在本实施方式中,发热元件44是一发热片。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,发热元件44还可以是发热筒、发热棒、发热丝或发热块,防护层只要至少覆盖发热部441的其中一个表面,从而隔设在发热部441和气溶胶形成基质之间即可。其中,所述发热筒可以由发热片卷绕成筒状而得。
发热部441和两个连接部442之间的连接关系不限,只要使得两个连接部442与发热部441的不同部分相接触,且两个连接部442之间间隔设置即可,如此,两个连接部442分别作为发热元件44的正极接触和负极接触。在本实施方式中,两个连接部442对称设置在发热部441的相对两端,如此,不仅有利于发热元件44的批量化生产,也便于发热元件44在电子烟内的安装与拆卸。
在本实施方式中,发热部441和两个连接部442一体成型,可以理解地,在其他未示出的实施方式中,发热部441和两个连接部442可以先各自成型,然后通过焊接、螺接或卡接等方式连接在一起。
在本实施方式中,为了使得发热部441能够实现电阻加热,所述发热部441上间隔开设有至少两个通槽443,通槽443的设置使得发热部441的电阻增大,从而能够实现电阻加热。
在本实施方式中,通槽443贯穿发热部441的上、下两表面,且发热部441的上、下两表面上均设置有防护层,且防护层避开通槽443的槽口,不影响通槽443的贯通,如此,通槽443还可以用于烟雾的流通。以气溶胶形成基质是烟液为例,用户可以选择任一防护层与电子烟内的导液件接触设置,例如,选择设置在发热部441上表面上的防护层与导液件接触设置,如此,导液件将电子烟的储液腔内的烟液传导至发热部441上表面的防护层上,烟液受热形成烟雾,烟雾通过通槽443自发热部441的上表面流向下表面,并从发热部441的下表面流入气流通道中,再经气流通道流向电子烟的烟嘴,最后通过烟嘴流出以供用户抽吸。在发热部441的上、下表面均设置防护层,可以便于用户的安装,使得用户无需对发热部441的上、下表面进行区分。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,防护层可以仅设置在发热部441的上、下两表面中的一个上。
在本实施方式中,两个连接部442不仅用于发热元件44的电性连接,还用于发热元件44的结构连接。具体地,所述连接部442上设有安装孔445以实现对发热元件44的固定。安装时,螺栓穿过安装孔445后,与电子烟内的发热元件安装座螺纹连接,从而实现对发热元件44的固定。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,发热元件安装座上可以设置夹持部,对连接部进行夹持固定,此时,安装孔445可以省略。
本实施方式中,发热部441和连接部442采用同一材料制成。发热部441和连接部442由具有导电性的金属或合金制成,例如,可以由铁、铝、铜、镍、钛、铝合金、镁合金、铜合金、镍铬合金、钛合金、高速钢或不锈钢制成。在本实施方式中,发热部441和连接部442均由不锈钢制成,可以理解地,在其他未示出的实施方式中,发热部441和连接部442可以采用不同的材料制成,以适配不同的使用需求,例如,发热部441和连接部442采用电阻率不同的材料制成,具体地,发热部441的电阻率大于连接部442的电阻率,使得发热部441可以产生较多的热量,用于加热气溶胶形成基质,而连接部442产生的热量较小,避免了能源的浪费,也降低了与连接部442接触设置或者靠近连接部442设置的零部件对耐热性的要求。所述防护层为陶瓷层,所述陶瓷层由硅氧化物、硅碳化物、硅氮化物、铝氧化物、铝氮化物、钇氧化物以及锆氧化物中的至少一种构成。在本实施方式中,防护层为由硅酸盐颗粒的醇溶液制备的硅氧化物层,Si原子与O原子形成饱和或过饱和的氧化态,可以表示为SixOy,其中,y≥2x。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,所述防护层还可以由其他材料制成,例如,搪瓷或聚四氟乙烯。
本实施方式中,发热部441和连接部442的厚度均为145-165μm。
本实施方式中,发热部441的长度为10±0.5mm,发热部441的宽度为10±0.2mm,通槽443的宽度为0.5-0.6mm,通槽443的长度为10±0.5mm,在发热元件44的横向上,通槽443间隔设置,且两端的通槽443与连接部442之间,以及相邻两个通槽443之间均通过连接段444连接。通电时,电流自其中一个连接部442流入发热部441,在发热部441上,沿着连接段444以及通槽443的槽壁曲折流向另一个连接部442。本实施方式中,为了进一步增加发热部441的电阻,每个通槽443内还设置有间隔壁4433,将每个通槽443均分隔成第一通槽4431和第二通槽4432,此时,连接段444的个数对应翻倍,两端的第一通槽4431与连接部442之间,以及相邻两个第一通槽4431之间均通过连接段444连接,两端的第二通槽4432与连接部442之间,以及相邻两个第二通槽4432之间均通过连接段444连接。电流在发热部441上流通时,需要曲折通过连接段444、第一通槽4431的槽壁、第二通槽4432的槽壁以及间隔壁4433。另外,通槽443的宽度较小,可以防止没有雾化的气溶胶形成基质,或者未雾化完全的气溶胶形成基质通过通槽443流出。
本实施方式中,发热部441上开设至少两个通槽443,一方面可以便于烟雾流出,另一方面,使得发热部441的电阻增大,有利于实现电阻加热。通过开设通槽443,使得发热元件44的电阻为0.2-1Ω,在本实施方式中,发热元件44的电阻为0.25-0.3Ω。
防护层的厚度为5-35μm,由此可见,防护层的厚度较薄,因此,发热部441产生的热量可以很快地传递防护层的表面上,不影响对气溶胶形成基质的加热。
本实施方式的发热元件的制备方法,包括以下步骤:
1)对发热元件44的发热部441进行化学刻蚀得到间隔设置的至少两个通槽443,且每个通槽443内还留有间隔壁4433,将每个通槽443均分隔成第一通槽4431和第二通槽4432;
2)将发热元件44置于盛有乙醇和/或丙酮溶液的超声波清洗机中进行超声清洗,以除去发热元件44表面的杂质和油污等,清洗完毕后,烘干备用;
3)对发热部441的表面进行喷砂处理,以清理和粗化发热部441的表面,使得发热部441的表面获得一定的清洁度和粗糙度,改善发热部441的表面的机械性能,增加发热部441的表面和防护层之间的附着力,也有利于防护层的表面形成若干均匀分布的微米-纳米级乳突,喷砂处理的喷料可以为铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂以及海南砂中的任意一种,本实施方式中,喷砂处理的喷料为金刚砂,规格为60-80号;
4)用压缩空气吹净发热元件44表面的浮砂和灰尘,之后将发热元件44于60-80℃预热5-10min,然后采用夹具夹持连接部442,接着采用喷涂设备将陶瓷涂料喷涂在发热部441上以形成防护层,喷涂设备的喷枪在使用前采用异丙醇、丁酮清洗以避免在涂料中混入杂质;所述陶瓷涂料为醇溶性纳米陶瓷涂料,在本实施方式中,陶瓷涂料由纳米硅酸盐颗粒、醇类溶剂(例如乙醇)混合而成;
5)对喷涂后的发热元件44通过行走、旋转、振动等方式中的至少一种方式进行处理,使得涂料流平,从而使得防护层均匀分布,之后于160-200℃烧结10-15min,即得。
采用上述制备方法得到的发热元件44的两个相对表面均有防护层,发热元件44上与喷枪相对的表面上的防护层比远离喷枪的表面上的防护层厚,发热元件上与喷枪相对的表面上的防护层的厚度为25-35μm,发热元件上远离喷枪的表面上的防护层的厚度为5-25μm。
在本实施方式中,由于发热元件44是发热片,因此,在进行步骤1)之前,需要先对一整块片材进行冲压得到若干个发热片。
可以理解地,在其他未示出的实施方式中,针对步骤3),还可以采用其他方式粗化发热部441的表面,例如,粗车、车螺纹、拉毛、激光刻蚀或化学刻蚀。
在步骤3)中,对发热部441的表面进行粗化是因为粗化的表面可以与陶瓷颗粒相互嵌合,使得防护层与发热部441之间形成机械的键而结合。
在步骤4)中,采用夹具夹持连接部442,一方面对发热元件44起到固定作用,另一方面对连接部442起到遮挡作用,防止涂料被喷射到连接部442上,从而影响连接部442的导电性。
为了有利于涂料的固化,在步骤4)中,可以将涂料与固化剂混合放入喷涂设备中,从而使得涂料与固化剂一同被喷射到发热部441的表面上。
为了使得涂层具有用户所期望的颜色,在步骤4)中,可以将涂料与着色剂混合放入喷涂设备中,从而使得涂料和着色剂一同被喷射到发热部441的表面上。
在步骤4)中,可以采用冷喷涂或者热喷涂的方式进行喷涂。其中,热喷涂包括但不限于超速火焰喷涂、亚音速火焰喷涂、等离子喷涂以及爆炸喷涂。
在步骤5)中,对发热元件44进行烧结,可以加速固化、干燥。此外,发热部441表面在高温下部分发生氧化,形成氧化层,该氧化层有利于防护层与发热部441的结合。
在步骤4)中,预热之后,还可以采用气相沉积的方法将陶瓷涂料沉积在发热部441上以形成防护层,且当采用气相沉积的方法时,步骤5)中无需对涂料进行流平,直接烧结即可。具体地,可以采用物理气相沉积,包括但不限于真空蒸发、磁控溅射以及离子镀。为了使得陶瓷涂料较好地沉积,在步骤4)中,进行预热之前,先在发热部441上设置一层结合层,利用该结合层将发热部441和涂层有效地结合在一起。
本实施方式的发热元件44,其发热部441上间隔设有通槽443,通槽443的设置一方面可以便于烟雾流出,另一方面,使得发热部441的电阻增大,有利于实现电阻加热;发热部441上还设有防护层,防护层的表面形成若干微米-纳米级的乳突,使得防护层表面形成凹凸相间的界面结构,乳突之间的低凹表面可吸附气体分子,并使气体分子稳定存在,进而在防护层表面形成一层稳定的气体薄膜,使得水/油无法与防护层的表面直接接触,从而使得防护层的表面呈现疏水、疏油特性,防止高温下气溶胶形成基质(例如,烟液)、导液件等生成的碳化物沉积在发热部441上,提高发热元件44的使用寿命。
实施例二
请参阅图2-6,本实施方式提供了实施例一所述的发热元件44在电子烟中的一个具体应用,该电子烟包括雾化器100以及与雾化器100电性连接的供电装置(图未示出)。
请参阅图2-6,雾化器100包括储液件10、安装在储液件10一端的上盖组件20、设于上盖组件20下方且收容于储液件10内的通气组件30、设于通气组件30远离上盖组件20一端的雾化组件40以及相对上盖组件20安装在储液件10另一端的底座50。
储液件10大致呈上、下两端具有开口的中空筒状结构,储液件10内设置有用于存储烟液的储液腔101,储液件10由透明或半透明材料制成,以方便用户透过储液件10观察储液腔101内的烟液余量,有利于用户及时进行注液操作。本实施方式中,储液件10由透明玻璃制成。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,储液件10的外部套设有开设有视窗的防护套(图未示出),防护套由塑料或金属等硬质材料制成,以对储液件10起到防护作用,防止储液件10损坏。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,防护套也可以由硅胶或橡胶等软质材料制成,在储液件10跌落时,可以起到缓冲作用,因此,也可以防止储液件10损坏。
上盖组件20包括设于储液件10顶部的限位座24、设于限位座24上的连通件21、安装在连通件21上的活动件22以及套设在活动件22外部的装饰盖23。
限位座24大致呈上、下两端具有开口的中空筒状结构,限位座24套设在储液件10的顶端内。限位座24的上端沿限位座24的径向向外凸伸形成与储液件10顶部表面抵持的凸台部241,以限制限位座24在储液件10的轴向上的安装深度。限位座24的外周面上开设有卡止槽242,卡止槽242内设有与储液件10的内表面抵持的密封圈243,在本实施方式中,密封圈243由橡胶或硅胶等密封材料制成,一方面,通过密封圈243和储液件10之间的摩擦力,防止限位座24松脱,使得限位座24更加稳固地设于储液件10顶部,另一方面,增加限位座24和储液件10之间的密封性,防止储液腔101内的烟液泄漏。
连通件21安装在限位座24上。具体地,连通件21的下端面上设置有第一连接管214和第二连接管215,且第一连接管214套设在第二连接管215外。连通件21通过第一连接管214与限位座24的过盈配合而安装在限位座24上,第二连接管215与通气组件30可拆卸地连接。连通件21的侧壁上开设有至少一个与外部空气连通的进气口211,进气口211通过通气组件30与雾化组件40相连通。在本实施方式中,进气口211有两个,且相对设置,连通件21内设置有通气槽216,且通气槽216的两端贯穿,分别与对应的进气口211连通,通气槽216的槽底壁上对应第二连接管215的部分贯穿使得通气槽216与第二连接管215连通。连通件21的上端面上开设有连通口218,通气槽216的槽顶壁上对应连通口218沿连通件21的轴向设置有第三连接管217,第三连接管217的上端贯通通气槽216的槽顶壁后与连通口218连通,第三连接管217的下端穿过通气槽216后延伸至第二连接管215内。连通件21上还开设有与通气槽216相互隔离的注液口212,注液口212位于第一连接管214和第二连接管215之间,且沿连通件21的轴向贯穿连通件21的上、下两端面,注液口212与储液腔101相连通,当储液腔101内的烟液消耗尽时,用户可通过注液口212向储液腔101内注入烟液。
活动件22大致呈板状结构,活动件22上对应连通口218开设有通气口221。活动活动件22,能够使得活动件22相对于连通件21于使用位置与注液位置之间移动切换。活动件22相对于连通件21处于使用位置是指活动件22关闭注液口212的同时连通口218与通气口221对准连通,以便用户抽吸雾化后的烟液;活动件22相对于连通件21处于注液位置是指注液口212至少部分被活动件22打开的同时连通口218与通气口221错开,以便用户通过注液口212向储液腔101加注烟液。活动活动件22的方式可以是转动、翻转、滑动以及拆卸等中的至少一种。本实施方式中,活动活动件22的方式是滑动。具体地,活动件22上设置有滑块(图未标出),连通件21上设置有滑槽(图未标出),活动件22通过滑块与滑槽的配合可滑动地设置在连通件21的上端面上。当滑动活动件22至活动件22相对连通件21处于使用位置时,活动件22关闭注液口212,连通口218与通气口221对准连通,此时,用户可进行抽吸操作,而无法进行注液操作;当滑动活动件22至活动件22相对连通件21处于注液位置时,注液口212至少部分被活动件22打开,连通口218与通气口221错开,此时,用户可通过至少部分暴露出来的注液口212进行注液操作,而无法进行抽吸操作。活动件22的下端对应注液口212安装有密封件25,当活动件22处于使用位置时,密封件25能够关闭注液口212,以提升对注液口212的密封性,防止烟液泄漏。可以理解地,密封件25可以由硅胶或橡胶等密封材料制成。
本实施方式中,活动件22上位于通气口221远离密封件25的一侧开设有限位孔222,限位孔222贯穿活动件22的上、下两端面,连通件21的上端面上对应限位孔222开设有锁止槽213,限位孔222内安装有弹性件26和锁止件27,其中,弹性件26的一端与装饰盖23连接,弹性件26的另一端与锁止件27连接。当活动件22滑动时,锁止件27能够在弹性件26的弹力作用下抵持在连通件21的上端面上,并当活动件22移动至使用位置时,锁止件27能够锁止于锁止槽213内,以此提醒用户活动件22已经移动至合适位置,用户可进行抽吸操作,方便了用户使用,并且锁止件27与锁止槽213相配合可以防止活动件22任意滑动。当活动件22由使用位置移动至注液位置时,锁止件27能够压缩弹性件26而使得锁止件27与锁止槽213相脱离。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,限位孔222还可以为贯通连通件21下端面的盲孔,此时,弹性件26的一端与限位孔222的孔底壁连接,同样能够起到上述效果。
本实施方式中,锁止件27为钢珠,弹性件26为弹簧。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,弹性件26还可以是诸如薄不锈钢片、铜制弹片等具有弹性和刚性的元件,此处不作限制。
可以理解地,在其他未示出的实施方式中,活动件22与连通件21之间还可以通过设置偏心轴转动连接或者可翻转地连接等方式活动连接,或者,二者之间通过螺栓、螺栓等紧固件可拆卸地连接,注液时,只需拆下活动件22即可。还可以理解地,连通件21上的注液口212以及活动件22、装饰盖23还可以均省略,此时,直接取下连通件21后向储液腔101内注入烟液即可。
装饰盖23大致呈上、下两端具有开口的中空筒状结构,用户能够通过推动装饰盖23带动活动件22滑动,同时,装饰盖23保证了雾化器100的外观一致性,使其更加美观。
另外,本实施方式中,上盖组件20还包括可拆卸地插设在通气口221内的烟嘴28以及可转动地套设在连通件21外的调气件29。烟嘴28两端贯通,烟嘴28穿设在活动件22的通气口221内与通气组件30相连通。由此,用户通过烟嘴28吸食烟雾。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,烟嘴28可以穿过通气口221后插设在连通口218中,由于烟嘴28与连通件21连接后限制了活动件22的活动行程,因此,仅当用户拔下烟嘴28后,才能够通过活动活动件22打开注液口212,由于操作较为复杂,防止了儿童轻易打开注液口212进而接触甚至误食储液腔101内烟液的情况发生,进而对儿童起到了安全防护功能。调气件29上开设有至少一个调气口291,用户通过转动调气件29,使得调气件29相对于连通件21转动,当调气口291与进气口211至少部分连通时,外部空气通过调气口291与进气口211之间的连通处进入至雾化组件40内,因此,用户可根据自身需求,通过转动调气件29来调节外部空气进入雾化组件40内的进气量,提高了用户的使用体验。
通气组件30包括收容于储液腔101内且与第二连接管215连接的进气管31以及收容于进气管31内且与第三连接管217连接的出烟管32。
在本实施方式中,进气管31是电的导体,例如,进气管31由导电性较好的金属或合金材料制成。进气管31上远离连通件21的一端沿进气管31的径向向外凸伸形成与储液件10下端抵持的限位部311,限位部311上远离连通件21的一端沿进气管31的轴向向下凸伸形成凸伸部312,储液腔101由储液件10、连通件21、第一连接管214、第二连接管215、进气管31以及限位部311共同围合构成的空间形成。限位部311上开设有与储液腔101连通的下液孔313,在本实施方式中,下液孔313有两个,且位于进气管31的相对两侧。进气管31与出烟管32之间的间隙以及第二连接管215与第三连接管217之间的间隙相连通构成进气通道314,进气口211通过通气槽216与进气通道314相连通。进气管31上端外表面与第二连接管215下端的内表面通过螺纹连接的方式保持相对固定,可以理解地,在其他未示出的实施方式中,进气管31与第二连接管215还可以通过卡接或插接等方式连接。
出烟管32为两端贯通的中空结构,且出烟管32位于进气管31内,在本实施方式中,出烟管32的内腔与第三连接管217的内腔连通构成出烟通道321,出烟通道321依次通过连通口218、通气口221与烟嘴28连通,出烟管32上端内表面与第三连接管217下端外表面通过插接的方式保持相对固定,可以理解地,在其他未示出的实施方式中,出烟管32与第三连接管217还可以通过螺纹连接或卡接等方式连接。
雾化组件40包括设于限位部311底部的连接件41、可拆卸连接地收容于凸伸部312内且一端开口的安装座42、设于安装座42内的导液件43、设于导液件43与连接件41之间且与导液件43对应的发热元件44以及设于安装座42下方的连接座45,在本实施方式中,连接件41与安装座42均是电的绝缘体,可以由橡胶、硅胶、塑料等绝缘材料制成。
请再次参阅图4至图6,连接件41上开设有与出烟管32对应的用于烟雾进入出烟管32的透烟槽411,透烟槽411的其中一相对两侧分别设有用于安装发热元件44的连接孔412和连接柱414,透烟槽411的另外两侧相对开设有与两个下液孔313分别对应连通的出液孔413。如此,烟液通过下液孔313、出液孔413流出后直接被导液件43吸附,而不会直接流至发热元件44上,可以防止发热元件44被烟液浸泡而难以出烟的情况发生。限位部311上对应连接孔412设置有凸起3111,且限位部311上对应连接柱414开设有通孔3112。连接件41收容于凸伸部312内且与限位部311可拆卸地连接,且当连接件41与限位部311连接时,凸起3111穿设在连接孔412内,连接柱414穿设在通孔3112内。在本实施方式中,上盖组件20、连接件41、储液件10以及通气组件30共同构成雾化器主体(图未标)。
安装座42上开设有用于置放导液件43的收容槽421。
在本实施方式中,导液件43由棉花、棉布、多孔陶瓷等易于吸收液体的材料制成。
发热元件44位于连接件41的下方且与连接件41可拆卸地连接,发热元件44上开设有与连接孔412、连接柱414对应的安装孔(图未标)。
在本实施方式中,发热元件44与连接件41通过两个螺栓444实现相对固定,连接件41构成实施例一中所述的发热元件安装座,其中一个螺栓444的螺杆穿过其中一个安装孔后伸入凸起3111内与凸起3111螺纹连接,另一个螺栓444的螺杆穿过另一个安装孔后伸入连接柱414内与连接柱414螺纹连接。具体地,凸起3111的内表面上设置有与其中一个螺栓444的螺杆上的外螺纹对应的内螺纹,连接柱414内设置有螺纹连接件(图未标),螺纹连接件的内表面上设置有与另一个螺栓444的螺杆上的外螺纹对应的内螺纹。在本实施方式中,考虑到连接柱414由塑料制成,较难开设螺纹,因此设置螺纹连接件,可以理解地,在其他未示出的实施方式中,当连接柱414由其他绝缘材料制成时,可以直接在连接柱414上开设螺纹,省略螺纹连接件。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,发热元件44与连接件41还可以通过两个定位销(图未示出)实现相对固定。发热元件44通过螺栓444固定在连接件41上,因此,拆卸、更换发热元件44十分方便。
在本实施方式中,发热元件44是一发热片,具体结构同实施例一,此处不再赘述。
在本实施方式中,导液件43直接与出液孔413连通,以吸附储液腔101内的烟液。只要确保导液件43能够吸附储液腔101内的烟液,发热元件44与导液件43至少部分接触,从而可以加热导液件43上吸附的烟液即可。可以理解地,在其他未示出的实施方式中,发热元件44可以位于出液孔413和导液件43之间,储液腔101内的烟液依次通过下液孔313、出液孔413以及发热元件44上的通槽后被导液件43吸附。通槽的设置可以确保即使烟液先流向发热元件44,烟液也可以及时被导液件43吸附,而防止发热元件44被烟液浸泡。
在本实施方式中,连接座45是一电的导体,例如,可以由导电性较好的金属或合金材料制成。连接座45为上端开口的中空结构,安装座42的下端收容于连接座45的内腔中,连接座45的下端面上沿连接座45的轴向向下凸伸形成用于与电池装置连接的连接块452,连接块452与连接座45的内腔连通。在本实施方式中,安装座42的上端外设置有密封环453,由于密封环453由橡胶、硅胶等材质制成,因此,密封环453密封了凸伸部312与安装座42之间的间隙,提高了连接密封性和连接稳定性。
雾化组件40还包括设于连接块452内腔中的第一电极接触件46、设于第一电极接触件46顶部的第二电极接触件47以及设于第二电极接触件47上的第三电极接触件48。第一电极接触件46的顶端穿过安装座42并延伸至导液件43的下方,第二电极接触件47套设于第一电极接触件46的顶端外,第三电极接触件48套设于第二电极接触件47上并与安装座42的内壁抵持,且第三电极接触件48的一端延伸至连接柱414的下方,在本实施方式中,第三电极接触件48上开设有与发热元件44上的安装孔对应的电极孔(图未标),此时,螺栓444的螺杆依次穿过电极孔、安装孔后与连接柱414螺纹连接,使得第三电极接触件48、发热元件44以及连接件41相对固定。
在本实施方式中,雾化组件40还包括用于抵持第三电极接触件48的限位块49以及位于连接块452内表面与第一电极接触件46外表面之间的绝缘件461,限位块49的一端与安装座42抵持,限位块49的另一端与第三电极接触件48上延伸至连接柱414下方的一端抵持,限位块49由橡胶、硅胶等弹性较好的材料制成,通过设置限位块49,从而给了第三电极接触件48一个抵持力,使得第三电极接触件48更加稳固的套设于第二电极接触件47上,且对第三电极接触件48向外延伸的一端起到支撑作用,防止该端长时间使用后发生形变而与发热元件44接触不良。在本实施方式中,绝缘件461由橡胶、硅胶等绝缘材料制成。
底座50是一电的导体,例如,由导电性较好的金属或合金材料制成,在本实施方式中,底座50为两端开口的中空结构,连接座45可拆卸地收容于底座50的内腔中,连接块452穿过底座50的下端开口后伸出底座50外。底座50的内周壁上设置有螺纹,从而与凸伸部312螺纹连接,可以理解地,在其他未示出的实施方式中,底座50还可以通过卡接、插接等方式与凸伸部312可拆卸连接。
在本实施方式中,供电装置通过与连接块452螺纹连接,使得雾化器100在供电装置的电驱动作用下将烟液雾化生成烟雾,烟雾通过出烟管32后经由烟嘴28进入至用户口中。
安装过程:将限位座24安装于储液件10的顶部,将连通件21设于限位座24上,将活动件22安装在连通件21上,将装饰盖23套设在活动件22上,将烟嘴28插设在通气口221中,将调气件29套设在连通件21外;将进气管31与第二连接管215连接,将出烟管32与第三连接管217连接;将连接件41与限位部311连接,使得凸起3111穿设在连接孔412内,连接柱414穿设在通孔3112内,将一个螺栓444的螺杆穿过发热元件44的其中一个安装孔后伸入凸起3111内与凸起3111螺纹连接,另一个螺栓444的螺杆穿过发热元件44的另一个安装孔后伸入连接柱414内与连接柱414螺纹连接,从而实现发热元件44的固定;将第一电极接触件46穿设在连接块452内,将安装座42安装在连接座45上,第一电极接触件46的顶端穿过安装座42的底端开口后伸入安装座42内,将第二电极接触件47与第一电极接触件46的顶端螺纹连接,将第三电极接触件48套设于第二电极接触件47上并与安装座42的内壁抵持,将限位块49夹设在第三电极接触件48和安装座42之间,绝缘件461夹设在第一电极接触件46和连接块452之间,密封环453套设在安装座42外,连接座45安装在底座50的内腔中,连接块452穿过底座50的下端开口后伸出底座50外,如此,第一电极接触件46、第二电极接触件47、第三电极接触件48、绝缘件461、连接座45、安装座42、限位块49、密封环453以及底座50共同构成连接装置(图未标);将导液件43置于收容槽421内,当连接装置与凸伸部312连接时,具体地,当底座50与凸伸部312连接时,导液件43与发热元件44接触,且由于第三电极接触件48的电极孔的孔径大于螺栓444的端部的直径,使得第三电极接触件48能够穿过螺栓444的端部后与发热元件44接触;将电池装置与连接块452螺纹连接,使得电池装置的正极与第一电极接触件46电性连接,电池装置的负极与底座50电性连接,从而使得雾化器100与电池装置电性连接。由于底座50与安装座42没有相对固定,因此,在底座50与凸伸部312连接时,安装座42不会随着底座50一起旋转,从而使得导液件43不会随着底座50一起旋转,这就使得在安装的过程中,导液件43不会相对发热元件44发生转动,从而可以确保导液件43最终的安装方向满足用户的需求,也可以避免导液件43因为转动而与发热元件44发生摩擦而导致的磨损。
使用过程:用户注液时,通过推动装饰盖23带动活动件22滑动,当注液口212至少部分被活动件22打开时,此时用户可通过注液口212向储液腔101加注烟液;注液完成后,通过推动装饰盖23带动活动件22滑动,直至活动件22关闭注液口212;用户使用时,启动电子烟,由于发热元件44的其中一端依次通过第三电极接触件48、第二电极接触件47以及第一电极接触件46与电池装置的正极电性连接,发热元件44的另一端依次通过进气管31、底座50以及连接座45与电池装置的负极电性连接,从而使得电池装置能够为发热元件44提供电能,储液腔101中的烟液通过下液孔313、出液孔413渗透到导液件43上,导液件43在逐渐吸收烟液的同时,发热元件44在电驱动下开始加热位于导液件43上的烟液,以形成烟雾,在用户的抽吸作用下,外部空气通过进气口211和调气口291的连通处进入通气槽216,然后,通过进气通道314流至发热元件44的上表面,与烟雾混合后,依次通过出烟通道321、连通口218、通气口221、烟嘴28流出,最后被用户抽吸;调气时,用户通过转动调气件29,使得调气件29相对于连通件21转动,当调气口291与进气口211至少部分连通时,外部空气通过调气口291与进气口211之间的连通处进入至进气管31内,使得用户可以根据自身需求,通过转动调气件29来调节调气口291与进气口211之间的连通面积,进而调节外部空气进入雾化组件40内的进气量,提高了用户的使用体验;需要更换发热元件44时,将连接装置与雾化器主体分离,即解除底座50和凸伸部312的螺纹连接,就可以使得发热元件44露出,然后,用户通过分别拆卸伸入凸起3111内与凸起3111螺纹连接的螺栓444和伸入连接柱414内与连接柱414螺纹连接的螺栓444,即可更换发热元件44;需要更换导液件43时,将连接装置与雾化器主体分离,即解除底座50和凸伸部312的螺纹连接,就可以使得导液件43露出,取出置放在收容槽421内的导液件43,换上新的导液件43即可。
本实施例电子烟的有益效果是:本实施例提供的雾化器100或电子烟,由于发热元件44设置在雾化器100主体的一端,连接装置与雾化器主体设置有发热元件44的一端可拆卸连接,连接装置包括安装座42,安装座42上开设有收容槽421,导液件43可拆卸地收容于收容槽421内,当连接装置与雾化器主体设置有发热元件44的一端连接时,导液件43至少部分与发热元件44相接触,且储液腔101与导液件43连通。因此,用户能够拆卸连接装置,更换收容于收容槽421内的导液件43;本实施例提供的雾化器100或电子烟可以单独更换导液件43,且导液件43更换方便、快速。
另外,发热元件44,其发热部441上间隔设有通槽443,通槽443的设置一方面可以便于烟雾流出,另一方面,使得发热部441的电阻增大,有利于实现电阻加热;发热部441上还设有防护层,防护层的表面形成若干微米-纳米级的乳突,使得防护层表面形成凹凸相间的界面结构,乳突之间的低凹表面可吸附气体分子,并使气体分子稳定存在,进而在防护层表面形成一层稳定的气体薄膜,使得水/油无法与防护层的表面直接接触,使得防护层的表面呈现疏水、疏油特性,防止高温下烟液、导液件生成的碳化物沉积在发热部441上,提高发热元件44的使用寿命。
实验例一
实验例一提供了一种发热元件,本实验例中,发热元件的连接部和发热部均由不锈钢制成,所述防护层的材料为硅酸盐陶瓷。
本实验例的发热元件的制备方法,包括以下步骤:
1)对发热元件的发热部进行化学刻蚀得到间隔设置的至少两个通槽,且每个通槽内还留有间隔壁,将每个通槽均分隔成第一通槽和第二通槽;
2)将发热元件置于盛有乙醇溶液的超声波清洗机中进行超声清洗,以除去发热元件表面的杂质和油污等,清洗完毕后,烘干备用;
3)对发热部的表面进行喷砂处理,以清理和粗化发热部的表面,喷砂处理的喷料为金刚砂,规格为60-80号;
4)用压缩空气吹净发热元件表面的浮砂和灰尘,之后将发热元件于60℃预热5min,然后采用夹具夹持连接部,接着采用喷涂设备将陶瓷涂料和着色剂喷涂在发热部上以形成防护层,喷涂设备的喷枪在使用前采用异丙醇、丁酮清洗,陶瓷涂料为纳米硅酸盐颗粒和乙醇构成的悬浮液,着色剂为铁氧化物;
5)对喷涂后的发热元件进行行走处理,使得涂料流平,从而使得防护层均匀分布,之后于160℃烧结10min,即得。
对实验例一中的发热元件的发热部进行EDS(扫描电子显微镜能谱仪)测试,结果如图7所示,从上至下,分别为a层、b层、c层、d层以及e层,a层代表样品台、b层代表发热部上表面的防护层、c层代表发热部、d层发热部下表面的防护层、e层代表样品台,其中图7中1-5所示区域处的元素含量分析结果如表1所示,
表1图7中1-5所示区域处的元素成分及含量分析结果(%)
区域 C O Si Cl Cr Mn Fe Cu
1 24.95 41.19 13.18 0.06 3.53 2.85 12.68 1.57
2 24.26 39.98 11.64 0.08 4.57 2.89 14.35 2.24
3 25.25 40.73 13.07 0.05 4.14 2.51 11.98 2.27
4 27.83 40.22 12.57 0.07 2.85 2.58 13.01 0.87
5 38.97 35.32 9.36 0.16 3.18 1.48 10.19 1.34
由表1数据可知,防护层中硅和氧含量较高,说明陶瓷涂料被成功的喷涂在发热部上,防护层中铁的含量也较高,且可以通过肉眼观察到发热部呈现黑色,说明着色剂被成功的喷涂在发热部上。另外,检测结果中显示除了铁外,还含有少量其它的金属元素,这是由于发热部由不锈钢制成,在进行EDS测试时电子束可能一小部分照射到发热部本体上了,所以含有少量其它金属元素。
对实验例一中发热元件的连接部和发热部分别进行SEM测试,且测试放大倍率相同,结果如图8和图9所示,图8为连接部的SEM图,图9为发热部的SEM图,由图8和图9的对比可知,连接部表面没有防护层,表面相对光滑;而表面设有防护层的发热部的表面比较粗糙,防护层的表面形成若干微米-纳米级的乳突,使得防护层表面形成凹凸相间的界面结构,乳突之间的低凹表面可吸附气体分子,并使气体分子稳定存在,进而在涂层表面形成一层稳定的气体薄膜,使得水/油无法与防护层的表面直接接触,使得防护层的表面呈现疏水、疏油特性,防止高温下烟液、导液件被烧焦生成的碳化物沉积在发热部上,提高发热元件的使用寿命。
对实验例一中发热元件的发热部的截面进行SEM测试,结果如图10所示,图10中从上至下,a层代表样品台、b层代表发热部上表面的防护层、c层代表发热部、d层代表发热部下表面的防护层、e层代表样品台,所述上表面的防护层b的厚度为27.68~32.79μm,下表面的防护层d的厚度为13.11~16.03μm,发热部c的厚度为145-165μm。喷涂防护层时,发热部面对喷枪一侧形成的防护层b(对应图10中上表面的防护层)较厚,远离喷枪一侧形成的防护层d(对应图10中下表面的防护层)较薄。发热部两侧防护层的厚度不同,但用户无需进行区分,两侧均可以使用。为了确保两侧性能的一致性,也可以选择在两侧均进行喷涂,使得两侧防护层的厚度一致。
实验例二
本实验例提供了一种发热元件,其结构与实验例一中的发热元件的结构相同,区别仅在于,本实验例中,连接部和发热部均由镍铬合金制成,所述防护层的材料为氮化铝。
本实验例中连接部和发热部的厚度均为165μm。
本实验例中连接部的长度为4.5mm,发热部的长度为10.5mm,通槽的宽度为0.6mm,通槽的长度为10.5mm。本实验例中发热元件的电阻为0.5-0.8Ω。
本实验例的发热元件的制备方法,包括以下步骤:
1)对发热元件的发热部进行化学刻蚀得到间隔设置的至少两个通槽,每个通槽内还留有间隔壁,将每个通槽均分隔成第一通槽和第二通槽;
2)将发热元件置于盛有丙酮溶液的超声波清洗机中进行超声清洗,以除去发热元件表面的杂质和油污等,清洗完毕后,烘干备用;
3)对发热部的表面进行车螺纹处理,以粗化发热部表面,使得发热部的表面获得一定的粗糙度,改善发热部表面的机械性能,粗化的表面可以与陶瓷涂料相互嵌合,利于后续防护层与发热部形成机械的键而结合,增加发热部表面和防护层之间的附着力,也有利于防护层的表面形成若干均匀分布的微米-纳米级乳突;
4)用压缩空气吹净发热元件表面的灰尘,之后将发热元件于80℃预热5min,然后采用夹具夹持连接部,通过物理气相沉积法将陶瓷涂料沉积在发热部上以形成防护层;所述陶瓷涂料主要由氮化铝、乙醇溶剂、酚醛胺固化剂混合而成;
5)将发热元件于200℃烧结10min,即得。
实验例三
本实验例提供了一种发热元件,其结构与实验例一中的发热元件的结构相同,区别仅在于,本实验例中,连接部和发热部均由钛合金制成,所述防护层的材料为氧化钇和氧化锆的混合物。
本实验例中连接部和发热部的厚度均为150μm。
本实验例中连接部的长度为3.5mm,发热部的长度为9.5mm,通槽的宽度为0.5mm,通槽的长度为9.5mm。本实验例中发热元件的电阻为0.8-1.0Ω。
上述发热元件的制备方法,包括以下步骤:
1)对发热元件的发热部进行化学刻蚀得到间隔设置的至少两个通槽,每个通槽内还留有间隔壁,将每个通槽均分隔成第一通槽和第二通槽;
2)将发热元件置于盛有丙酮溶液的超声波清洗机中进行超声清洗,以除去发热元件表面的杂质和油污等,清洗完毕后,烘干备用;
3)对发热部的表面进行拉毛处理,以粗化发热部表面,使得发热部的表面获得一定的粗糙度,改善发热部表面的机械性能,增加发热部表面和防护层之间的附着力,也有利于防护层的表面形成若干均匀分布的微米-纳米级乳突;
4)用压缩空气吹净发热元件表面的灰尘,之后将发热元件于70℃预热8min,然后采用夹具夹持连接部,通过等离子喷涂将陶瓷涂料喷涂在发热部上以形成防护层;所述陶瓷涂料由氧化钇和氧化锆混合而成;
5)对喷涂后的发热元件采用旋转、振动等方式使得防护层均匀分布,之后于180℃烧结12min,即得。
在本发明的其他实验例中,防护层的材料还可以为硅碳化物、硅氮化物或铝氧化物。
对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发热元件的制备方法,其特征在于,所述发热元件包括发热部、与所述发热部连接的两个连接部以及设置在所述发热部上的防护层,所述发热部和所述两个连接部均具有导电性,所述防护层具有绝缘性,所述两个连接部与所述发热部的不同部分相接触,且所述两个连接部间隔设置,所述发热部上间隔开设有至少两个通槽,所述发热元件用于电子烟,所述电子烟包括储液腔以及与所述储液腔连通的导液件,所述导液件与所述防护层接触设置,使用时,所述导液件吸附所述储液腔内的烟液,所述发热部在电驱动下产生的热量传递给所述防护层,所述防护层加热所述导液件上吸附的烟液,所述发热元件的制备方法包括以下步骤:
1)在所述发热部上间隔开设至少两个通槽,所述通槽贯通所述发热部的相对两表面;
2)首先对所述发热部进行粗化处理,以粗化所述发热部的表面,使得所述发热部的表面获得一定的粗糙度,接着对所述发热部进行预热,然后在所述发热部的被所述通槽贯通的相对两表面的至少一个上涂覆陶瓷涂料,之后进行烧结以在发热部上形成由陶瓷涂料构成的所述防护层,且所述防护层避开所述通槽的槽口,所述防护层的表面形成若干微米-纳米级的乳突,以使所述防护层表面形成凹凸相间的界面结构。
2.根据权利要求1所述的发热元件的制备方法,其特征在于,步骤1)通过化学刻蚀的方法在所述发热部上间隔开设至少两个通槽。
3.根据权利要求1所述的发热元件的制备方法,其特征在于,步骤2)中的所述粗化处理的方式为喷砂、粗车、车螺纹、拉毛、激光刻蚀或化学刻蚀。
4.根据权利要求1所述的发热元件的制备方法,其特征在于,步骤2)中的预热条件为于60~80℃预热5~10min。
5.根据权利要求1所述的发热元件的制备方法,其特征在于,步骤2)中在发热部上涂覆陶瓷涂料的方法为喷涂或气相沉积。
6.根据权利要求1所述的发热元件的制备方法,其特征在于,步骤2)中的陶瓷涂料为硅氧化物、硅碳化物、硅氮化物、铝氧化物、铝氮化物、钇氧化物、锆氧化物中的任意一种或几种。
7.根据权利要求1所述的发热元件的制备方法,其特征在于,步骤2)中的烧结为于160~200℃烧结10~15min。
8.根据权利要求1所述的发热元件的制备方法,其特征在于,步骤2)中,在对发热部进行预热之后,且在发热部上涂覆陶瓷涂料之前,采用夹具夹持所述连接部。
9.根据权利要求3所述的发热元件的制备方法,其特征在于,所述粗化处理的方式为喷砂,喷砂处理的喷料为金刚砂,规格为60-80号。
10.根据权利要求1所述的发热元件的制备方法,其特征在于,所述陶瓷涂料由硅酸盐颗粒和醇溶剂混合而成。
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