CN111728273A - 梯度多孔材料及其制备方法、雾化器和电子雾化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种梯度多孔材料及其制备方法、雾化器和电子雾化装置。该梯度多孔材料的制备方法包括以下步骤：将各功能层的原料分别制成对应的浆料，其中，至少有两个功能层的浆料由不同原料制成；将各功能层的浆料分别喷雾干燥，制成各功能层的干性造粒粉；及将各功能层的干性造粒粉按预设的梯度结构布料后，压制成型并烧结，制备具有多个功能层的梯度多孔材料。该梯度多孔材料的制备方法提高了各功能层间的界面结合力。

Description

梯度多孔材料及其制备方法、雾化器和电子雾化装置
技术领域
本发明涉及梯度多孔材料技术领域，特别是涉及一种梯度多孔材料及其制备方法、雾化器和电子雾化装置。
背景技术
梯度多孔材料是指多孔材料的孔结构具有不对称性，孔结构沿着某一方向呈现连续梯度变化的一类非对称型多孔材料，作为梯度功能材料的重要组成部分，在人们日常生活、生产和国防事业中已得到了越来越广泛的应用。例如作为生物材料、绝热材料、多孔电极、压电材料、催化器、吸声材料和过滤器等。
按照材料的化学组成，梯度多孔材料可分为梯度多孔金属、梯度多孔陶瓷、梯度多孔聚合物以及复合材料。梯度多孔材料的制备方法主要分为发泡法、烧结法、铸造法和沉积法。其中，烧结法主要是将粉末原料按预先设计好的梯度结构以一定的顺序及大小均匀铺于多孔材料支撑体上，再通过压制得到具有梯度孔径的原始压坯，最后通过烧结获得具有梯度孔径的多孔材料。但目前烧结法的各梯度的多孔材料互不相干，不同梯度之间相接界面衔接不自然，界面两端多孔材料结合性能不佳，易在界面处出现裂纹，影响梯度多孔材料的使用寿命。
发明内容
基于此，有必要提供一种提高各梯度间界面结合力的梯度多孔材料的制备方法。
一种梯度多孔材料的制备方法，包括以下步骤：
将各功能层的原料分别制成对应的浆料，其中，至少有两个功能层的浆料由不同的原料制成；
将各个功能层的浆料分别喷雾干燥，制成各功能层的干性造粒粉；及
将各功能层的干性造粒粉按预设的梯度结构布料后，压制成型并烧结，制备具有多个功能层的梯度多孔材料。
上述梯度多孔材料的制备方法，通过将各功能层的浆料分别进行喷雾干燥制成干性造粒粉后，按照预设梯度结构布料、压制成型及烧结，使得各功能层衔接自然，各功能层的界面的结合力较高，提高了按照上述梯度多孔材料的制备方法制得的梯度多孔材料的使用寿命。
此外，上述梯度多孔材料的制备方法简捷，合格率高，成本低，烧成收缩小，实现了多个功能层一次烧结完成。并且该梯度多孔材料的制备方法容易实现自动化，环保排放压力低。
在其中一个实施例中，所述预设的梯度结构为层叠结构，所述多个功能层包括第一功能层和第二功能层，所述第一功能层层叠于所述第二功能层上，所述第一功能层的导热性能大于所述第二功能层的导热性能。
在其中一个实施例中，以质量份数计，所述第一功能层的原料包括100份的氧化铝、0.3份～2.8份的有机粘结剂、5份～20份的无机粘结剂和0份～25份的造孔剂，所述第二功能层的原料包括100份的硅藻土、0.3份～0.8份的有机粘结剂、5份～17份的无机粘结剂和5份～40份的造孔剂。
在其中一个实施例中，所述第一功能层的浆料的粘度为10Pa·s～30Pa·s；及/或，所述第一功能层的浆料的喷雾干燥温度为250℃～280℃；及/或，所述第二功能层的浆料的粘度为20Pa·s～30Pa·s；及/或，所述第二功能层的浆料的喷雾干燥温度为250℃～280℃。
在其中一个实施例中，所述预设的梯度结构为层叠结构，所述多个功能层包括第一功能层和第二功能层，所述第一功能层层叠于所述第二功能层上，所述第一功能层的孔径小于所述第二功能层的孔径。
在其中一个实施例中，以质量份数计，所述第一功能层的原料包括100份的玻璃粉、5份～15份的粘土、0.3份～0.8份的有机粘结剂和0份～10份的造孔剂，所述第二功能层的原料包括100份的氮化硅、0.3份～2.8份的有机粘结剂、5份～17份的无机粘结剂和5份～40份的造孔剂。
在其中一个实施例中，所述预设的梯度结构为层叠结构，所述多个功能层包括第一功能层、第二功能层和第三功能层，所述第一功能层层叠于所述第二功能层上，所述第二功能层层叠于所述第三功能层上所述第一功能层为具有导电性的金属层，所述第二功能层为绝缘层，所述第二功能层的孔隙率小于所述第三功能层的孔隙率，所述第三功能层为绝缘层且导热性能低于所述第一功能层及所述第二功能层。
在其中一个实施例中，以质量份数计，所述第一功能层的原料包括100份的金属、5份～15份的无机粘结剂、0.3份～0.8份的有机粘结剂和5份～10份的造孔剂，所述第二功能层的原料包括100份的与所述第一功能层的原料不同的金属、0.3份～0.8份的有机粘结剂和5份～10份的造孔剂，所述第三功能层的原料包括100份的氮化硅、0.3份～2.8份的有机粘结剂、5份～17份的无机粘结剂和5份～40份的造孔剂。
在其中一个实施例中，所述第一功能层的原料中的金属选自镍、铬、铝和钴中的至少一种，所述第二功能层的原料中的金属选自钼、钨和钽中的至少一种。
在其中一个实施例中，各功能层的干性造粒粉的粒径为40目～300目。
一种梯度多孔材料，由上述梯度多孔材料的制备方法制得。
一种雾化器，雾化器壳体及雾化组件，所述雾化组件安装于所述雾化器壳体内，所述雾化组件包括上述梯度多孔材料的制备方法制得的梯度多孔材料。
一种电子器雾化装置，包括壳体、电源组件和上述雾化器，所述雾化器和所述电源组件安装于所述壳体内。
附图说明
图1为一实施例的梯度多孔材料的示意图；
图2为另一实施例的梯度多孔材料的示意图；
图3为另一实施例的梯度多孔材料的示意图；
图4为另一实施例的梯度多孔材料的示意图。
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本发明公开内容更加透彻全面。
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。
本发明一实施方式提供一种梯度多孔材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤a、将各功能层的原料分别制成对应的浆料，其中，至少有两个功能层的浆料由不同的原料制成。
步骤b、将各功能层的浆料分别喷雾干燥，制成各功能层的干性造粒粉。
步骤c、将各功能层的干性造粒粉按预设的梯度结构布料后，压制成型并烧结，制成具有多个功能层的梯度多孔材料。
具体地，各功能层的原料包括金属材料和非金属材料中的至少一种。浆料的溶剂为水或有机溶剂。功能层可以根据实际需求进行设计。例如，功能层可以是具有良好导热性能的膜层、具有光滑表面的玻璃陶瓷层、具有绝热性能的氮化硅陶瓷层、具有导电性能的导电层、及/或具有提高两个膜层之间的结合力的过渡层等。功能层的原料根据需要实现的功能进行选择。更具体地，至少有两个功能层的浆料的原料的种类及/或含量不同。
在其中一个实施例中，梯度多孔材料为陶瓷气孔材料。在另一个实施例中，梯度多孔材料为金属气孔材料。
具体地，喷雾干燥的温度为180℃～280℃。进一步地，喷雾干燥的温度为180℃～220℃或250℃～280℃。功能层的浆料的粘度为10Pa·s～150Pa·s。进一步地，功能层的浆料的粘度为10Pa·s～30Pa·s、20Pa·s～30Pa·s、或50Pa·s～150Pa·s。
具体地，各功能层的干性造粒粉的粒径为40目～300目。进一步地，各功能层的干性造粒粉的粒径为100目～200目。具体地，本实施方式中的成型方式为干压限位梯度成型。通过干压限位梯度成型，可以使得制备的功能层的厚度精确性更高。更具体地，采用CNC压机，在布料之后，一次成型。当然，成型的形状可以根据实际需求设计。例如，成型的形状可以是平板状、圆柱状、弧形圆柱状、梯形状、台阶状等。
可以理解的是，压制成型的方式可以有多种，不限于上述梯度和坯体一次成型的方式，还是可以是其他成型方式。例如，先将基体压制成型，然后在成型的基体上进行多个功能层的原料布料，然后将基体和多个功能层的原料压制成型。当然，在对基体和多个功能层的原料压制成型的过程中，也还可以分多次压制。例如，将多个功能层的其中一个与基体压制成型，形成具有一个功能层的基体的坯体；接着在具有一个功能层的基体的坯体上进行其他功能层的布料和压制成型。
具体地，烧结温度为980℃～1600℃。烧结的气氛根据实际情况进行选择。
请参阅图1，梯度多孔材料为内膜式梯度多孔陶瓷。具体地，该梯度多孔材料为中空结构，梯度多孔材料具有多个层叠的功能层，各功能层的材料和气孔孔径均各不相同。进一步地，各功能层的气孔孔径在各功能层的层叠方向上呈梯度变化。在图1所示的实施例中，梯度多孔材料10具有依次层叠的发热层130、第一功能层110和第二功能层120，发热层130靠近梯度多孔材料的中空部分。当然，在其他实施例中，功能层的层数不限于两个，还可以是其他任意一个大于二的整数。
请参阅图2，梯度多孔材料为平板状的梯度多孔陶瓷。梯度多孔材料具有多个层叠的功能层，各功能层的材料和气孔孔径均各不相同。进一步地，各功能层的气孔孔径在各功能层的层叠方向上呈梯度变化。在图2所示的实施例中，梯度多孔材料20具有依次层叠的发热层230、第一功能层210和第二功能层220。当然，在其他实施例中，功能层的层数不限于两个，还可以是其他任意一个大于二的整数。
请参阅图3，在一可选地具体示例中，梯度多孔材料为台阶状的梯度多孔陶瓷。梯度多孔材料具有多个层叠的功能层，各功能层的材料和气孔孔径均各不相同。进一步地，各功能层的气孔孔径在各功能层的层叠方向上呈梯度变化。在图3所示的实施例中，梯度多孔材料30具有发热层330和第一功能层310，发热层330层叠于第一功能层310上。当然，在其他实施例中，功能层的层数还可以是其他任意一个大于一的整数。
请参阅图4，梯度多孔材料为截面呈扇形的梯度多孔陶瓷。梯度多孔材料具有多个层叠的功能层，各功能层的材料和气孔孔径各不相同。进一步地，各功能层的气孔孔径在各功能层的层叠方向上呈梯度变化。在图4所示的实施例中，梯度多孔材料40具有依次层叠的发热层430、第一功能层410和第二功能层420，第一功能层410的截面呈扇形，第二功能层430的截面呈半圆环形，发热层430的截面也呈半圆环形。当然，在其他实施例中，功能层的层数不限于两个，还可以是其他任意一个大于二的整数。
在其中一个实施例中，预设的梯度结构为层叠结构，多个功能层包括第一功能层和第二功能层，第一功能层层叠于第二功能层上。第一功能层为具有良好导热性能的氧化铝层，第二功能层为具有良好绝热性能的氮化硅陶瓷基底。第一功能层的导热性能大于第二功能层的导热性能。该梯度多孔材料的第一功能层的厚度为50μm～300μm，第一功能层的气孔率为15％～65％，第一功能层的气孔的平均孔径为3μm～25μm。该梯度多孔材料的第二功能层的厚度50μm～300μm，第二功能层的气孔率为15％～65％，第二功能层的气孔的平均孔径为5μm～30μm，其中，该梯度多孔材料的第一功能层的孔径小于第二功能层的孔径。该梯度多孔材料具有导热层和绝热基底，且导热层和绝热基底的气孔孔径不同，可以应用制备发热体。例如可以应用于雾化器的发热体。制备该梯度多孔材料的原料和工艺参数如下：
以质量份数计，第一功能层的原料包括100份的氧化铝、0.3份～2.8份的有机粘结剂、5份～20份的无机粘结剂和0份～25份的造孔剂，第二功能层的原料包括100份的硅藻土、0.3份～0.8份的有机粘结剂、5份～17份的无机粘结剂和5份～40份的造孔剂。具体地，氧化铝为氧化铝粉，氧化铝的粒径为5μm～100μm；有机粘结剂为PVA(聚乙烯醇)；无机粘结剂为玻璃粉；造孔剂为碳粉。当然，可以理解的是，有机粘结剂不限于PVA，还可以是本领域常用的其他有机粘结剂；无机粘结剂不限于玻璃粉，还可以是本领域常用的其他无机粘结剂；造孔剂也不限于碳粉，还可以是本领域常用的其他造孔剂。可以理解的是，就原料种类而言，第一功能层的原料中的无机粘结剂和第二功能层的原料中的无机粘结剂可以相同，也可以不相同；第一功能层的原料中的有机粘结剂和第二功能层的原料中的有机粘结剂可以相同，也可以不相同；第一功能层的原料中的造孔剂和第二功能层的原料中的造孔剂可以相同，也可以不相同。
当然，第一功能层的原料还包括溶剂。在本实施例中，第一功能层的原料的溶剂为水。当然，在其他实施例中，第一功能层的溶剂还可以为有机溶剂。进一步地，以质量份数计，第一功能层的原料包括50份～80份的水。第二功能层的原料也还包括溶剂。在本实施例中，第二功能层的原料的溶剂为水。当然，在其他实施例中，第二功能层的溶剂还可以为有机溶剂。进一步地，以质量份数计，第二功能层的原料包括50份～80份的水。
具体地，将第一功能层的原料混合均匀，制成粘度为10Pa·s～30Pa·s的第一功能层的浆料；将第二功能层的原料混合均匀，制成粘度为20Pa·s～30Pa·s的第二功能层的浆料。接着将第一功能层的浆料在250℃～280℃的条件下喷雾干燥，得到40目～300目的第一功能层的干性造粒粉；将第二功能层的浆料在250℃～280℃的条件下喷雾干燥，得到40目～300目的第二功能层的干性造粒粉。然后，利用CNC压机，将第二功能层的干性造粒粉、第一功能层的干性造粒粉依次布料，然后振动刮平后一次成型，制成梯度多孔材料的胚体。接着，在1200℃～1450℃的氧气气氛条件下烧结，制成具有第一功能层和第二功能层的梯度多孔材料。该梯度多孔材料的第一功能层为氧化铝层，第二功能层为陶瓷基底，氧化铝层叠于氮化硅陶瓷基底上。
进一步地，制备浆料步骤中的混匀为研磨混匀。当然，在一些实施例中，也可以将功能层除溶剂以外的原料先粉碎成均匀一致的粉料，然后与溶剂混合而制成功能层的浆料。需要说明的是，本文一致性是指粉料的化学成分均匀，粒度分布均匀。
在另一个实施例中，预设的梯度结构为层叠结构，多个功能层包括第一功能层和第二功能层，第一功能层层叠于第二功能层上。第一功能层为具有平滑表面的玻璃陶瓷，第二功能层为具有良好绝热性能的氮化硅陶瓷基底。该梯度多孔材料的第一功能层的厚度为10μm～30μm，第一功能层的气孔率为20％～40％，第一功能层的气孔的平均孔径为3μm～8μm。该梯度多孔材料的第一功能层的厚度10μm～30μm，第二功能层的气孔率为40％～60％，第二功能层的气孔的平均孔径为5μm～10μm，其中，该梯度多孔材料的第一功能层的孔径小于第二功能层的孔径。该梯度多孔材料具有平滑表面的玻璃陶瓷和绝热基底，且平滑表面的玻璃陶瓷和绝热基底的气孔孔径不同，可以应用制备具有防粘表面的发热体。制备该梯度多孔材料的原料和工艺参数如下：
以质量份数计，第一功能层的原料包括100份的玻璃粉、5份～15份的粘土、0.3份～0.8份的有机粘结剂和0份～10份的造孔剂，第二功能层的原料包括100份的氮化硅、0.3份～2.8份的有机粘结剂、5份～17份的无机粘结剂和5份～40份的造孔剂。
具体地，玻璃粉为高熔点玻璃粉(熔点在600℃以上)；玻璃粉的粒径为10μm～300μm；粘土为陶瓷粘土，例如苏州土；有机粘结剂为PVA(聚乙烯醇)；造孔剂为碳粉。当然，可以理解的是，有机粘结剂不限于PVA，还可以是本领域常用的其他有机粘结剂；造孔剂也不限于碳粉，还可以是本领域常用的其他造孔剂。可以理解的是，就原料种类而言，第一功能层的原料中的有机粘结剂和第二功能层的原料中的有机粘结剂可以相同，也可以不相同；第一功能层的原料中的造孔剂和第二功能层的原料中的造孔剂可以相同，也可以不相同。
当然，第一功能层的原料还包括溶剂。在本实施例中，第一功能层的原料的溶剂为水。当然，在其他实施例中，第一功能层的溶剂还可以为有机溶剂。进一步地，以质量份数计，第一功能层的原料包括50份～70份的水。第二功能层的原料也还包括溶剂。在本实施例中，第二功能层的原料的溶剂为水。当然，在其他实施例中，第二功能层的溶剂还可以为有机溶剂。进一步地，以质量份数计，第二功能层的原料包括50份～80份的水。
具体地，将第一功能层的原料混合均匀，制成粘度为20Pa·s～30Pa·s的第一功能层的浆料；将第二功能层的原料混合均匀，制成粘度为20Pa·s～30Pa·s的第二功能层的浆料。接着将第一功能层的浆料在250℃～280℃的条件下喷雾干燥，得到40目～300目的第一功能层的干性造粒粉；将第二功能层的浆料在250℃～280℃的条件下喷雾干燥，得到40目～300目的第二功能层的干性造粒粉。然后，利用CNC压机，将第二功能层的干性造粒粉、第一功能层的干性造粒粉依次布料，然后振动刮平后一次成型，制成梯度多孔材料的胚体。接着，在1020℃～1180℃的氧气气氛下烧结，制成具有第一功能层和第二功能层的梯度多孔材料。该梯度多孔材料的第一功能层为具有平滑表面的玻璃陶瓷、第二功能层为氮化硅陶瓷基底，玻璃陶瓷叠于氮化硅陶瓷基底上。进一步地，制备浆料步骤中的混匀为研磨混匀。当然，在一些实施例中，也可以将功能层的除溶剂以外的原料先粉碎成均匀一致的粉料，然后与溶剂混合而制成功能层的浆料。
在另一个实施例中，预设的梯度结构为层叠结构，多个功能层包括第一功能层、第二功能层和第三功能层，第一功能层层叠于第二功能层上，第二功能层层叠于第三功能层上。第一功能层为具有良好导电性能的金属层，第二功能层为起过渡作用，是提高第一功能层和第三功能层结合力的过渡层，第三功能层为具有良好绝热性能的氮化硅陶瓷基底。第二功能层的孔隙率小于第三功能层的孔隙率，第三功能层为绝缘层且导热性能低于第一功能层及第二功能层。具体地，该梯度多孔材料的第一功能层的厚度为50μm～250μm，第一功能层的气孔率为5％～15％，第一功能层的气孔的平均孔径为3μm～8μm。该梯度多孔材料的第二功能层的厚度50μm～250μm，第二功能层的气孔率为10％～30％，第二功能层的气孔的平均孔径为5μm～15μm。该梯度多孔材料的第三功能层的厚度50m～300μm，第三功能层的气孔率为15％～65％，第三功能层的气孔的平均孔径为6μm～30μm，其中，该梯度多孔材料的第一功能层的孔径小于第二功能层的孔径，且第二功能层的孔径小于第三功能层的孔径。该梯度多孔材料具有导电良好的金属层、绝热基底层和提高金属层和绝热基底结合力的过渡层，且金属层、过渡层和绝热基底的气孔孔径不同，可以应用制备导电发热体。制备该梯度多孔材料的原料和工艺参数如下：
以质量份数计，第一功能层的原料包括100份的金属、5份～15份的无机粘结剂、0.3份～0.8份的有机粘结剂和5份～10份的造孔剂，第二功能层的原料包括100份的与第一功能层的原料不同的金属、0.3份～0.8份的有机粘结剂和5份～10份的造孔剂，第三功能层的原料包括100份的氮化硅、0.3份～2.8份的有机粘结剂、5份～17份的无机粘结剂和5份～40份的造孔剂。当然，在其他一些实施例中，第二功能层的原料还包括玻璃粉。进一步地，玻璃粉为熔点在600℃以上的高熔点玻璃粉。在其中一个实施例中，以质量份数计，玻璃粉的份数为2份～15份。
具体地，第一功能层的原料中的金属选自镍、铬、铝和钴中的至少一种，第二功能层的原料中的金属选自钼、钨和钽中的至少一种。更具体地，第一功能层的原料中的金属为镍和铬，第二功能层的原料中的金属为钼。更具体地，第一功能层的原料中的金属为镍铬粉，粒径为5μm～10μm。第二功能层的原料中的金属为钼粉，粒径为5μm～15μm。
具体地，氮化硅为氮化硅粉，氮化硅的粒径为10μm～100μm。
具体地，有机粘结剂为乙基纤维素；无机粘结剂为玻璃粉。进一步地，无机粘结剂为高温玻璃粉(耐温300℃～1500℃)，粒径为2μm～5μm；造孔剂为碳粉。当然，可以理解的是，有机粘结剂不限于乙基纤维素，还可以是本领域常用的其他有机粘结剂；无机粘结剂不限于玻璃粉，还可以是本领域常用的其他无机粘结剂；造孔剂也不限于碳粉，还可以是本领域常用的其他造孔剂。可以理解的是，就原料的种类而言，第一功能层的原料中的有机粘结剂、第二功能层的原料中的有机粘结剂和第三功能层的原料中的有机粘结剂中，可以是至少有两个相同，也可以是各不相同；第一功能层的原料中的造孔剂、第二功能层的原料中的造孔剂和第三功能层的原料中的造孔剂中，可以是至少有两个相同，也可以是各不相同；第一功能层的原料中的无机粘结剂和第二功能层的原料中的无机粘结剂可以相同，也可以不相同。
当然，第一功能层的原料还包括溶剂。在本实施例中，第一功能层的原料的溶剂为有机溶剂。具体地，第一功能层的原料的溶剂为有机醇，例如松油醇。当然，在其他实施例中，第一功能层的溶剂还可以为水。进一步地，以质量份数计，第一功能层的原料包括15份～35份的松油醇。第二功能层的原料也还包括溶剂。在本实施例中，第二功能层的原料的溶剂为松油醇。当然，在其他实施例中，第二功能层的溶剂还可以为水。进一步地，以质量份数计，第二功能层的原料包括15份～35份的松油醇。第三功能层的原料也还包括溶剂。在本实施例中，第三功能层的原料的溶剂为水。当然，在其他实施例中，第三功能层的溶剂还可以为有机溶剂。进一步地，以质量份数计，第三功能层的原料包括50份～80份的水。更进一步地，第一功能层的原料还包括分散剂。
具体地，以质量份数计，第一功能层的原料还包括2份～3份的分散剂。以质量份数计，第二功能层的原料还包括1份～2份的分散剂。
具体地，将第一功能层的原料混合均匀，制成粘度为50Pa·s～150Pa·s的第一功能层的浆料；将第二功能层的原料混合均匀，制成粘度为50Pa·s～150Pa·s的第二功能层的浆料；将第三功能层的原料混合均匀，制成粘度为20Pa·s～30Pa·s的第三功能层的浆料。接着将第一功能层的浆料在180℃～220℃的条件下喷雾干燥，得到40目～300目的第一功能层的干性造粒粉；将第二功能层的浆料在180℃～220℃的条件下喷雾干燥，得到40目～300目的第二功能层的干性造粒粉；将第三功能层的浆料在250℃～280℃的条件下喷雾干燥，得到40目～300目的第三功能层的干性造粒粉。然后，利用CNC压机，将第三功能层的干性造粒粉、第二功能层的干性造粒粉、第一功能层的干性造粒粉依次布料，然后振动刮平后一次成型，制成梯度多孔材料的胚体。接着，在980℃～1450℃的保护气氛下烧结，制成具有第二功能层、第二功能层和第三功能层的梯度多孔材料。该梯度多孔材料的第一功能层为具有导电功能的镍铬层、第二功能层为过渡层，第三功能层为氮化硅陶瓷基底，镍铬层叠于过渡层上，过渡层层叠于氮化硅陶瓷基底上。进一步地，制备浆料步骤中的混匀为研磨混匀。
可以理解的是，在其他实施方式中，各功能层的厚度，孔隙率及孔径的不限于上述，可以根据实际需求进行设计。当然，各功能层的材料也不限于上述，可以根据实际功能层需要实现的功能而设计。例如，功能层的原料不限于陶瓷气孔的原料，还可以金属气孔的原料。
上述梯度多孔材料的制备方法具有以下优点：通过将各功能层的浆料分别进行喷雾干燥制成干性造粒粉后，按照预设梯度结构布料、压制成型及烧结，使得各功能层衔接自然，各功能层的界面的结合力较高，提高了按照上述梯度多孔材料的制备方法制得的梯度多孔材料的使用寿命。另外，上述梯度多孔材料的制备方法简捷，合格率高，成本低，烧成收缩小，实现了多个功能层一次烧结完成。此外，上述梯度多孔材料的制备方法容易实现自动化，环保排放压力低。
本发明一实施方式还提供一种梯度多孔材料，该梯度多孔材料由上述梯度多孔材料的制备方法制得。
具体地，上述梯度多孔材料包括多个依次层叠的功能层，其中，至少有两个功能层的材料不同。在各功能层的层叠方向上，各功能层的气孔的孔径呈连续梯度变化。
上述梯度多孔材料在制备电子雾化装置、制备催化材料或制备医疗器械中的应用。
本发明一实施方式还提供一种雾化器，该雾化器包括雾化器壳体及雾化组件，雾化组件安装于雾化器壳体内，雾化组件包括上述梯度多孔材料。
上述雾化器的雾化组件包括上述梯度多孔材料，使得雾化器的寿命长，且由于上述梯度多孔材料的孔径是呈梯度增大的，雾化后产生的烟雾量大，也更容易吸食，提高了整体的体验感。
本发明一实施方式还提供一种电子雾化装置，该电子雾化装置包括壳体、电源组件和上述雾化器，雾化器和电源组件安装于壳体内。进一步地，上述电子雾化装置为电子烟。
上述电子雾化装置包括上述雾化器，也具有上述雾化器相应的优点。
具体实施例
以下结合具体实施例进行详细说明。实施例中采用药物和仪器如非特别说明，均为本领域常规选择。实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规条件，例如文献、书本中所述的条件或者生产厂家推荐的方法实现。
实施例1
(1)氧化铝层用的干性造粒粉：
先称氧化铝层的原料：以质量份数计，氧化铝粉(中位粒径为50微米)100份，PVA 2份，玻璃粉10份，碳粉10份和水78份。然后研磨混合均匀成稳定水系浆料后，经250℃喷雾干燥成200目的氧化铝层用的干性造粒粉。
(2)基底层用的干性造粒粉：
先称取基底层的原料：以质量份数计，硅藻土粉(中位粒径为50微米)100份，PVA0.5份，高温玻璃粉10份，碳粉20份，和水69.5份。然后研磨混合均匀成稳定水系浆料后，经250℃喷雾干燥成200目的基底层用的干性造粒粉。
(3)将步骤(1)和步骤(2)制得的两种粉料分装在同一台CNC压机的不同方向的布料器中。经限位控制，首先布料基底层用的干性造粒粉，然后，二次布料氧化铝层用的干性造粒粉，经振动刮平后，一次成型。干燥后，经1300℃氧化气氛一次烧成，得到实施例1的梯度多孔材料。
实施例2
(1)玻璃陶瓷层用的干性造粒粉：
先称玻璃陶瓷层的原料：以质量份数计，高熔点玻璃粉(中位粒径为100微米，熔点为600℃以上)100份，苏州土10份，PVA 0.5份，碳粉10份，和水70份。然后研磨混合均匀成稳定水系浆料后，经280℃喷雾干燥成100目的玻璃陶瓷层用的干性造粒粉。
(2)基底层用的干性造粒粉：
先称取基底层的原料：以质量份数计，碳化硅粉(中位粒径为100微米)100份，PVA2份，高温玻璃粉15份，碳粉10份，和水60份。然后研磨混合均匀成稳定水系浆料后，经280℃喷雾干燥成200目的基底层用的干性造粒粉。
(3)将步骤(1)和步骤(2)制得的两种粉料分装在同一台CNC压机的不同方向的布料器中。经限位控制，首先布料基底层用的干性造粒粉，然后，二次布料玻璃陶瓷层用的干性造粒粉，经振动刮平后，一次成型。干燥后，经1180℃氧化气氛一次烧成，得到实施例2的梯度多孔材料。
实施例3
(1)导电层用的干性造粒粉：
先称取导电层的原料：以质量份数计，镍铬金属粉(中位粒径为10微米，镍与铬的质量之比为1：1)100份，高温玻璃粉15份，乙基纤维素0.8份，碳粉5份，和松油醇35份。然后研磨混合均匀成稳定有机浆料后，经180℃喷雾干燥成40目的导电层用的干性造粒粉。
(1)过渡层用的干性造粒粉：
先称取过渡层的原料：以质量份数计，钼粉(中位粒径为5微米)100份，高温锰玻璃粉(中位粒径为5微米)15份，乙基纤维素0.8份，碳粉5份，和松油醇20份。然后研磨混合均匀成稳定有机浆料后，经200℃喷雾干燥成200目的过渡层用的干性造粒粉。
(3)基底层用的干性造粒粉：
先称取基底层的原料：以质量份数计，碳化硅粉(中位粒径为50微米)100份，PVA2.5份，高温玻璃粉10份，碳粉10份和水70份。然后研磨混合均匀成稳定水系料浆，经250℃喷雾干燥成200目的基底层用的干性造粒粉。
(4)将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)制得的三种粉料分装在同一台CNC压机的不同方向的布料器中。经限位控制，首先布料基底层用的干性造粒粉，然后布料玻璃陶瓷层用的干性造粒粉，经振动刮平后，布料导电层用的干性造粒粉，再振动刮平后，一次成型。干燥后，经1450℃氧化气氛一次烧成，得到实施例3的梯度多孔材料。
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，其描述较为具体和详细，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和改进，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 (13)

1.一种梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将各功能层的原料分别制成对应的浆料，其中，至少有两个功能层的浆料由不同原料制成；
将各功能层的浆料分别喷雾干燥，制成各功能层的干性造粒粉；及
将各功能层的干性造粒粉按预设的梯度结构布料后，压制成型并烧结，制备具有多个功能层的梯度多孔材料。
2.根据权利要求1所述的梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，所述预设的梯度结构为层叠结构，所述多个功能层包括第一功能层和第二功能层，所述第一功能层层叠于所述第二功能层上，所述第一功能层的导热性能大于所述第二功能层的导热性能。
3.根据权利要求2所述的梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，以质量份数计，所述第一功能层的原料包括100份的氧化铝、0.3份～2.8份的有机粘结剂、5份～20份的无机粘结剂和0份～25份的造孔剂，所述第二功能层的原料包括100份的硅藻土、0.3份～0.8份的有机粘结剂、5份～17份的无机粘结剂和5份～40份的造孔剂。
4.根据权利要求2所述的梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，所述第一功能层的浆料的粘度为10Pa·s～30Pa·s；及/或，所述第一功能层的浆料的喷雾干燥温度为250℃～280℃；及/或，所述第二功能层的浆料的粘度为20Pa·s～30Pa·s；及/或，所述第二功能层的浆料的喷雾干燥温度为250℃～280℃。
5.根据权利要求1所述的梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，所述预设的梯度结构为层叠结构，所述多个功能层包括第一功能层和第二功能层，所述第一功能层层叠于所述第二功能层上，所述第一功能层的孔径小于所述第二功能层的孔径。
6.根据权利要求5所述的梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，以质量份数计，所述第一功能层的原料包括100份的玻璃粉、5份～15份的粘土、0.3份～0.8份的有机粘结剂和0份～10份的造孔剂，所述第二功能层的原料包括100份的氮化硅、0.3份～2.8份的有机粘结剂、5份～17份的无机粘结剂和5份～40份的造孔剂。
7.根据权利要求1所述的梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，所述预设的梯度结构为层叠结构，所述多个功能层包括第一功能层、第二功能层和第三功能层，所述第一功能层层叠于所述第二功能层上，所述第二功能层层叠于所述第三功能层上，所述第一功能层为具有导电性的金属层，所述第二功能层为绝缘层，所述第二功能层的孔隙率小于所述第三功能层的孔隙率，所述第三功能层为绝缘层且导热性能低于所述第一功能层及所述第二功能层。
8.根据权利要求7所述的梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，以质量份数计，所述第一功能层的原料包括100份的金属、5份～15份的无机粘结剂、0.3份～0.8份的有机粘结剂和5份～10份的造孔剂，所述第二功能层的原料包括100份的与所述第一功能层的原料不同的金属、0.3份～0.8份的有机粘结剂和5份～10份的造孔剂，所述第三功能层的原料包括100份的氮化硅、0.3份～2.8份的有机粘结剂、5份～17份的无机粘结剂和5份～40份的造孔剂。
9.根据权利要求8所述的梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，所述第一功能层的原料中的金属选自镍、铬、铝和钴中的至少一种，所述第二功能层的原料中的金属选自钼、钨和钽中的至少一种。
10.根据权利要求1～9任一项所述的梯度多孔材料的制备方法，其特征在于，各功能层的干性造粒粉的粒径为40目～300目。
11.一种梯度多孔材料，其特征在于，由权利要求1～10任一项所述的梯度多孔材料的制备方法制得。
12.一种雾化器，其特征在于，雾化器壳体及雾化组件，所述雾化组件安装于所述雾化器壳体内，所述雾化组件包括权利要求1～10任一项所述的梯度多孔材料的制备方法制得的梯度多孔材料。
13.一种电子雾化装置，其特征在于，包括壳体、电源组件和权利要求12所述的雾化器，所述雾化器和所述电源组件安装于所述壳体内。
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