CN112321330A - 一种基于多副族元素的陶瓷发热体及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了基于多副族元素的陶瓷发热体及其制备方法，该陶瓷发热体包括陶瓷棒基体和设置在陶瓷棒基体的表面上的电阻发热元件；该方法包括将电子浆料组合物贴花印刷在陶瓷棒基体的表面上。此外，本发明还提供了该陶瓷发热体在新型烟草制品用发热器中的用途。本发明的陶瓷发热体和通过本发明的方法制备的陶瓷发热体具有发热快和在低温烟中易于抽插的优点，使用本发明的电子浆料组合物贴花印刷的陶瓷发热体还具有一致且低的电阻温度系数，这可以确保在使用过程中电阻受温度变化小，因而使得电路简单、整体发热可靠性能高。

Description

一种基于多副族元素的陶瓷发热体及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于发热装置领域，更具体地，本发明通常涉及一种基于多副族元素的陶瓷发热体及其制备方法和用途。
背景技术
陶瓷发热体是一种高效热分部均匀且热导性极佳的加热器，可以确保热面温度均匀，从而消除设备的热点及冷点，此外陶瓷发热体还具有长寿命、保温性能好、机械性能强、耐腐蚀和抗磁场等优点。目前，陶瓷发热体主要分两种，分别是PTC陶瓷发热体和MCH陶瓷发热体。这两种产品所使用的材质是完全不同的，只是成品类似于陶瓷，所以统称为“陶瓷发热体”。PTC陶瓷发热体是热敏电阻，采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成，有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。MCH陶瓷发热体使用氧化铝陶瓷是一种新型高效环保节能陶瓷发热元件，相比于PTC陶瓷发热体，在具有相同加热效果情况下节约20～30％电能。
在目前的低温烟领域中大多采用MCH陶瓷发热体作为发热元件，具体地，MCH陶瓷发热体是用丝网印刷法将金属发热层印刷于陶瓷基层上，即以钼钨等耐高温难熔金属作为发热电路的内电极，通过一系列特殊的制备工艺在1400℃至1800℃的还原气氛下共烧得到的一种高效节能的金属陶瓷发热体，其中通常采用氧化铝流延坯体作为绝缘层和基体，将制备好的高温金属厚膜浆料布线印刷在坯体的一面上，然后将上下氧化铝陶瓷基层叠压和切片，在氢气还原炉中经高温烧结后焊接引线，从而制得MCH发热体。但是由于内电极包括在两侧的氧化铝陶瓷中间且氧化铝陶瓷吸热，导致内电极的发热效率不高，并因此整个陶瓷发热体的效率不高，而且由于外加坯体，导致陶瓷发热体变粗，在低温烟中不易抽插。虽然现在技术中存在各式各样的用于制备发热元件的电子浆料产品，然而，现有技术中的电子浆料所制得的发热元件存在批次不同而导致电阻温度系数偏差极大的缺陷，从而导致电阻控制难度极高，生产产品次品率极高，产品电阻温度系数误差很大，以及电路程序无法精确控温等不良结果。此外，对于现有的电子浆料产品而言，很难在保证电阻温度系数误差满意的同时达到低电阻温度系数。
发明内容
本发明的目的在于克服上述提及的现有技术中的缺陷，提供一种发热快、在低温烟中易于抽插、且在不同批次中均具有难以置信地一致且低的电阻温度系数的陶瓷发热体。本专利的发明人经过大量试验非常惊奇地发现，由某些组分的电子浆料制得的产品在各批次中具有难以置信地一致的电阻温度系数，并且该电阻温度系数令人满意地低，从而完成本发明。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种陶瓷发热体，其中该陶瓷发热体包括陶瓷棒基体和设置在陶瓷棒基体的表面上的电阻发热元件，并且其中电阻发热元件包含多副族元素组合物和添加剂，多副族元素组合物选自锰、钼、金、银、铂、铜、铁、锌、镍、铬和钴中的至少两种，并且添加剂选自钌、碲、锗、钒、钇和铱中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中，陶瓷棒基体的材料为氧化铝、氮化硅、玻璃、氮化铝和碳化硅中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方式中，陶瓷棒基体的一端为锥形，优选地，陶瓷棒基体的长度方向上的靠近锥形一端的电阻发热元件的量大于另一端。
在本发明的一个优选实施方式中，电阻发热元件通过将电子浆料组合物贴花印刷在陶瓷棒基体的表面上而设置，该电子浆料组合物包含多副族元素组合物、添加剂、瓷粉和有机载体。
在本发明的一个优选实施方式中，多副族元素组合物中单一元素的比例在4-96重量％之间；优选地，基于多副族元素组合物的总重量，添加剂的含量为0.5-10重量％；优选地，基于多副族元素组合物的总重量，瓷粉的含量为0.5-8重量％；优选地，有机载体为松油醇、乙基纤维素、丙三醇和无水乙醇的混合物，更优选地，基于多副族元素组合物的总重量，有机载体的含量为5-30重量％。
另一方面，本发明还提供了一种制备上述陶瓷发热体的方法，其中该方法包括将电子浆料组合物贴花印刷在陶瓷棒基体上。
在本发明的一个优选实施方式中，贴花印刷包括将电子浆料组合物印刷在纸基薄膜上以制成贴花纸，优选地，印刷使得电子浆料在纸基薄膜一端的施加量大于另一端的施加量，更优选地，纸基薄膜由绵纸、木浆纸、炭纤维纸、合成纤维纸和天然纤维纸等中的至少一种制成。
在本发明的一个优选实施方式中，贴花印刷还包括将贴花纸贴在经酸碱处理的陶瓷棒基体上，优选地，贴花印刷还包括将贴有贴花纸的陶瓷棒基体在1200-1800℃的温度下烧制1-4h。
在本发明的一个优选实施方式中，该方法还包括在贴花印刷之后进行浸釉，然后在1000-1200℃的温度下烧制。
再一方面，本发明还提供了上述陶瓷发热体和通过上述方法制备的陶瓷发热体在新型烟草制品用发热器中的用途，特别在低温烟用发热器中的用途。
综上所述，本发明的陶瓷发热体和通过本发明的方法制备的陶瓷发热体具有发热快和在低温烟中易于抽插的优点。此外，使用本发明的电子浆料组合物贴花印刷的陶瓷发热体在不同批次之间的电阻温度系数令人意外地一致且低，使得其电阻控制变得异常地容易，且生产产品次品率极低。在将其本发明的电子浆料组合物应用于陶瓷发热体时，能够获得出人意料地一致且低的电阻温度系数的优异性能，这可以确保各批次成品的电阻温度系数一致，在使用过程中电阻受温度变化小，因而使得电路简单、整体发热可靠性能高。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如本文所述，术语“电子浆料”是制造金属陶瓷发热体的基础材料，是一种由将固体粉末和液体溶剂经过三辊轧制混合均匀而形成的膏状物，其中，根据用途的不同，电子浆料可以分为介质浆料、电阻浆料和导体浆料；根据基片种类的不同，电子浆料又可以分为陶瓷基片、聚合物基片、玻璃基片、金属绝缘基片电子浆料等；根据烧结温度的不同，电子浆料又可以分为高温、中温和低温烘干电子浆料；根据用途的不同，电子浆料又可以分为通用电子浆料和专用电子浆料；根据导电相的价格不同，电子浆料也可以分为贵金属电子浆料和贱金属电子浆料。
如本文所用，术语“电阻温度系数”(temperature coefficient of resistance，简称TCR)表示电阻当温度改变1度时，电阻值的相对变化(即电阻值变化相对于该电阻的变化率)，计算公式为TCR＝(RT2-RT1)/[(T2-T1)×RT1]，单位为ppm/℃，其中T1表示第一温度，T2表示第二温度，RT1表示第一温度下的电阻值，RT2表示第二温度下的电阻值。电阻温度系数是一个与金属的微观结构密切相关的一个参数，在没有任何缺陷的情况下，它具有理论上的最大值。也就是说，电阻温度系数本身的大小在一定程度上表征了金属工艺的性能。在新技术工艺的研发过程或在线监测中，我们可以利用电阻温度系数对金属的可靠性进行早期监测与快速评估。
如本文所用，术语“贴花印刷”是指采用陶瓷颜料通过印刷工艺按照设计好的纹样印刷到特定纸张或塑料膜表面，然后将带有图案的纸张移贴到基体表面，然后再进行高温烧结，印花就永久性的粘附在基体表面。
一方面，本发明提供了一种陶瓷发热体，其中该陶瓷发热体可以包括陶瓷棒基体和设置在陶瓷棒基体的表面上的电阻发热元件，并且其中电阻发热元件可以包含多副族元素组合物和添加剂，多副族元素组合物可以选自锰、钼、金、银、铂、铜、铁、锌、镍、铬和钴中的至少两种，并且添加剂可以选自钌、碲、锗、钒、钇和铱中的至少一种。
根据本发明待解决的现有技术中的缺陷，本发明提供的陶瓷发热体是通常用于新型烟草制品特别是低温烟的棒状陶瓷发热体，因此通常包括陶瓷棒基体以提供其基本形状，而对陶瓷棒基体的材料没有特别限制，可以为本领域中常见的陶瓷基体材料。在一个优选的实施方式中，陶瓷棒基体的材料为氧化铝、氮化硅、玻璃、氮化铝和碳化硅中的至少一种。
根据本发明，为了使陶瓷发热体在低温烟中更好地进行抽插，可以将陶瓷棒基体的一端制成尖锐形状，并且根据陶瓷发热体在低温烟中的通常插入方式，尖锐形状的一端将作为插入端，更靠近烟支结构，而另一端更靠近电源，为了使陶瓷发热体在有效燃烧烟支的情况下尽可能地保护电源，可以将使该另一端的电阻发热元件更少，以使该另一端的温度更低。因此，在一个优选的实施方式中，陶瓷棒基体的一端可以为锥形，优选地，陶瓷棒基体的长度方向上的靠近锥形一端的电阻发热元件的量可以大于另一端的电阻发热元件的量。
对于本发明中的电阻发热元件，其可以通过本领域熟知的各种涂布或印刷方式设置在陶瓷棒基体的表面上，而没有特别的限制。在一个优选的实施方式中，电阻发热元件通过将电子浆料组合物贴花印刷在陶瓷棒基体的表面上而设置，该电子浆料组合物包含多副族元素组合物、添加剂、瓷粉和有机载体，从而使得在贴花印刷过程后设置在陶瓷棒基体的表面上的电阻发热元件包含多副族元素组合物和添加剂的组分。
副族元素锰、钼、金、银、铂、铜、铁、锌、镍、铬和钴等都具有良好的导电性和发热特性。钼锰浆料是本领域中常见的一种电子浆料，钼为主要发热元素，但钼的电阻温度系数很高，导致整个电子浆料的电阻温度系数很高。贵金属浆料中银浆料是较廉价的，由于它优良的导电性、可焊性和与导线的连接性，电子工业中一直得到广泛的应用。铜、铁、锌、镍、铬和钴等的导电率高，具有很好的延展性，且导热和导电性能较好。根据本发明，对本发明的电子浆料组合物中的多副族元素组合物的种类以及其中各元素的占比没有特别限制，可以为本领域中常见的组成形式。
在一个优选实施方式中，多副族元素组合物中单一元素的占比可以在4-96重量％之间。在一个优选实施方式中，多副族元素组合物可以包含钼和锰；优选地，钼和锰的重量比可以为6:4-9.5:0.5；更优选地，钼和锰的重量比可以为7:3-9.3:0.7。在另一个优选实施方式中，多副族元素组合物可以包含金、银和铂；优选地，金、银和铂的重量比可以为4-60:8-85:4-65；更优选地，金、银和铂的的重量比可以为5-55:8-80:5-60。在另一个优选实施方式中，多副族元素组合物可以包含铜、铁和锌；优选地，铜、铁和锌的重量比可以为5-90:5-90:5-90；更优选地，铜、铁和锌的重量比可以为5-80:7-80:5-80。在另一个优选实施方式中，多副族元素组合物可以包含镍、铬和钴；优选地，镍、铬和钴的重量比可以为5-90:5-90:5-90；更优选地，镍、铬和钴的重量比可以为5-80:7-80:5-80。
此外，经过本发明人的研究发现，在多副族元素组合物浆料中加入本发明的添加剂(例如钌、碲、锗、钒、钇和铱中的至少一种)可以有利地大幅降低电子浆料的电阻温度系数。在一个优选实施方式中，基于多副族元素组合物的总重量，添加剂的含量可以为0.5-10重量％；更优选地，添加剂的含量可以为1-6重量％。在一个优选实施方式中，基于多副族元素组合物的总重量，瓷粉的含量为0.5-8重量％，优选地，瓷粉的含量为0.8-5重量％。
此外，根据本发明，对本发明的电子浆料组合物中有机载体的种类和含量没有特别限制，可以为本领域中常见的有机载体种类和含量。在本发明的一个优选实施方式中，所述有机载体可以为松油醇、乙基纤维素、丙三醇和无水乙醇的混合物，例如90-95重量％(例如92重量％)松油醇、3-5重量％(例如5重量％)乙基纤维素、1-5重量％(例如2重量％)丙三醇和1-3重量％(例如1重量％)无水乙醇，优选地，基于所述钼和锰的总重量，所述有机载体的含量可以为5-30重量％，优选为10-20重量％。
另一方面，本发明还提供了一种制备上述陶瓷发热体的方法，其中该方法包括将电子浆料组合物贴花印刷在陶瓷棒基体上。
对于本发明的陶瓷发热体的制备方法中的陶瓷棒基体和电子浆料组合物，陶瓷棒基体的材料和形状以及电子浆料组合物的组成等的优选实施方式可以与先前所述的一样，因此在此不再赘述。
根据本发明，为了使陶瓷发热体具有发热快、在低温烟中易于抽插的优点，本发明的制备方法采用贴花印刷的方式将电子浆料附着在陶瓷棒基体上，这样不仅可以有效降低陶瓷发热体的厚度，而且可以使印刷电路(即电子浆料)直接外露在陶瓷发热体表面，因此大大提高了发热效率，出于与之前相同的保护电源的考虑，同样可以使得一端的电子浆料更少，以使该端的工作温度更低。此外，在采用贴花印刷的过程中，由于是在平面上进行图案设计，因此容易地可以根据需要设计出不同的印刷电路图案，使得制成的陶瓷发热体还具备期望的外观。在一个优选的实施方式中，贴花印刷可以包括将电子浆料组合物印刷(例如漏印、涂布等)在纸基薄膜上以制成贴花纸，优选地，印刷使得电子浆料组合物在纸基薄膜一端的施用量可以大于另一端的施用量。此外，本发明对纸基薄膜的组成没有特别限制，可以由本领域中常见的原料制成。在一个优选的实施方式中，纸基薄膜由绵纸、木浆纸、炭纤维纸、合成纤维纸和天然纤维纸等中的至少一种制成。
根据本发明，在制得本发明的电子浆料的贴花纸后，可以将该贴花纸再转移到陶瓷棒基体上，并且可以经过后续的加工以将电子浆料完全粘附在陶瓷棒基体表面。在一个优选的实施方式中，贴花印刷还包括将贴花纸贴在经酸碱处理的陶瓷棒基体上，优选地，贴花印刷还包括将贴有贴花纸的陶瓷棒基体(优选地在H2和N2的混合气体下)在1200-1800℃的温度下烧制1-4h。在一个更优选的实施方式中，贴花印刷在烧制步骤之前还包括将贴有贴花纸的陶瓷棒基体在100-150℃下干燥，再在300-600℃的条件下进行排胶。
根据本发明，为了起到绝缘、提高强度、保护加热器的作用，可以还在陶瓷发热体表面设置釉层。因此，在一个优选的实施方式中，该方法还包括在贴花印刷之后进行浸釉，然后在1000-1200℃的温度下烧制。在烧制好后，还可以对陶瓷发热体设置引线，因此本发明的方法还可以包括将陶瓷发热体在焊点处进行表面处理，利用焊线制具将引线与焊点、焊料固定进入窑炉在700℃左右的条件下进行引线焊接，从而制成成品。
本发明的上述各个优选实施方式可以单独使用或者与其它优选实施方式组合使用。在一个特别优选的实施方式中，本发明的陶瓷发热体的制备方法包括：(1)根据产品要求，设计陶瓷棒基体的直径、长度，符合要求的电子浆料、印刷印重以及生产所需的模具、制具；(2)在无尘室中，利用精密丝印机，将制备好的电子浆料通过丝网印版的电路部分漏印到涂覆有水溶性胶的纸基表面，制成贴花纸，所述纸基由绵纸、木浆纸、炭纤维纸、合成纤维纸、天然纤维纸等中的至少一种制成；(3)将印刷有电子浆料的贴花纸贴在经酸碱处理的陶瓷棒基体上；(4)将贴有贴花纸的陶瓷棒在100-150℃干燥，再在300-600℃条件下进行排胶；(5)排胶后整体在H2和N2混合气体下以及1200-1800℃的温度下烧制1-4小时；(6)将烧制后的陶瓷加热棒通过浸釉的方式挂上一层透明薄釉，再推入还原气氛炉中，在1000-1200℃的温度下进行高温烧制；(7)烧制好后的陶瓷发热体在焊点处进行表面处理后，利用焊线制具将引线与焊点、焊料固定进入窑炉在700℃左右的条件下进行引线焊接，从而制成成品。
再一方面，本发明还提供了上述陶瓷发热体和通过上述方法制备的陶瓷发热体在新型烟草制品用发热器中的用途，特别是在低温烟用发热器中的用途。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，使用92重量％松油醇、5重量％乙基纤维素、2重量％丙三醇和1重量％无水乙醇的混合物作为有机载体，其通过将松油醇、乙基纤维素、丙三醇和无水乙醇按比例称量后通过磁力搅拌器在水浴温度为90℃下混合均匀来制备。
实施例1
称取90重量份钼粉、10重量份锰粉和5重量份瓷粉并混合均匀，将混合粉末与10重量份有机载体混合后放入行星球磨机中进行球磨，其中，使用无水乙醇作为球磨介质，混合物与球磨介质的重量比为1.5:1，球磨速度为500r/min，时间为1.5h，从而制得电子浆料组合物。
按照表1中所示的含量，按照上述相同的方式制备电子浆料组合物C1-C13，每种电子浆料各制备5个批次，然后，将全部批次的电子浆料组合物各自通过诸如丝网印刷等本领域中常规的技术将其印刷在陶瓷基体上，以形成发热元件。测量由电子浆料组合物C1-C13的各批次制得的发热元件在25℃、83℃、150℃和230℃下的电阻值，然后将各批次的电阻值通过最小二乘法和线性拟合，以得到电阻温度系数。对于电子浆料组合物C1-C13中的每一种，根据5个批次电阻温度系数TCR1、TCR2、TCR3、TCR4和TCR5，计算5个批次平均电阻温度系数(平均TCR)，以及每个批次的电阻温度系数偏差率TCR(TCRn-平均TCR)/平均TCR(n为1、2、3、4或5)，并进一步计算5个批次的电阻温度系数的平均偏差率(5个批次的电阻温度系数偏差率的平均值)，结果示于表2中。
表1
Figure BDA0002151091240000081
Figure BDA0002151091240000091
表2
Figure BDA0002151091240000092
Figure BDA0002151091240000101
由上述实施例可知，通过本发明的电子浆料组合物(C2-C13)可以制备优异性的发热元件，使得多个批次之间的电阻温度系数的平均偏差显著地低于单独的钼锰电子浆料组合物(C1)制备的发热元件的电阻温度系数的平均偏差，显示出一致且低的电阻温度系数的优异性能。
实施例2
称取10重量份金粉、80重量份银粉、10重量份铂粉和6重量份瓷粉并混合均匀，将混合粉末与10重量份有机载体混合后放入行星球磨机中进行球磨，其中，使用无水乙醇作为球磨介质，混合物与球磨介质的重量比为1.5:1，球磨速度为500r/min，时间为1.5h，从而制得电子浆料组合物。
按照表3中所示的含量，按照上述相同的方式制备电子浆料组合物D1-D13，每种电子浆料各制备5个批次，然后，将全部批次的电子浆料组合物各自通过诸如丝网印刷等本领域中常规的技术将其印刷在陶瓷基体上，形成发热元件。测量由电子浆料组合物D1-D13的各批次制得的发热元件在25℃、83℃、150℃和230℃下的电阻值，然后将各批次的电阻值通过最小二乘法和线性拟合，以得到电阻温度系数。对于电子浆料组合物D1-D13中的每一种，根据5个批次电阻温度系数TCR1、TCR2、TCR3、TCR4和TCR5，计算5个批次平均电阻温度系数(平均TCR)，以及每个批次的电阻温度系数偏差率TCR(TCRn-平均TCR)/平均TCR(n为1、2、3、4或5)，并进一步计算5个批次的电阻温度系数的平均偏差率(5个批次的电阻温度系数偏差率的平均值)，结果示于表4中。
表3
Figure BDA0002151091240000102
Figure BDA0002151091240000111
表4
Figure BDA0002151091240000112
由上述实施例可知，通过本发明的电子浆料组合物(D2-D13)可以制备优异性的发热元件，使得多个批次之间的电阻温度系数的平均偏差显著地低于单独的金银铂电子浆料组合物(D1)制备的发热元件的电阻温度系数的平均偏差，显示出一致且低的电阻温度系数的优异性能。
实施例3
称取75重量份铜粉、10重量份铁粉、15重量份锌粉和5份重量份瓷粉并混合均匀，将混合粉末与10重量份有机载体混合后放入行星球磨机中进行球磨，其中，使用无水乙醇作为球磨介质，混合物与球磨介质的重量比为1.5:1，球磨速度为500r/min，时间为1.5h，从而制得电子浆料组合物。
按照表5中所示的含量，按照上述相同的方式制备电子浆料组合物E1-E13，每种电子浆料各制备5个批次，然后，将全部批次的电子浆料组合物各自通过诸如丝网印刷等本领域中常规的技术将其印刷在陶瓷基体上，以形成发热元件。测量由电子浆料组合物E1-E13的各批次制得的发热元件在25℃、83℃、150℃和230℃下的电阻值，然后将各批次的电阻值通过最小二乘法和线性拟合，以得到电阻温度系数。对于电子浆料组合物E1-E13中的每一种，根据5个批次电阻温度系数TCR1、TCR2、TCR3、TCR4和TCR5，计算5个批次平均电阻温度系数(平均TCR)，以及每个批次的电阻温度系数偏差率TCR(TCRn-平均TCR)/平均TCR(n为1、2、3、4或5)，并进一步计算5个批次的电阻温度系数的平均偏差率(5个批次的电阻温度系数偏差率的平均值)，结果示于表6中。
表5
Figure BDA0002151091240000121
Figure BDA0002151091240000131
表6
Figure BDA0002151091240000132
由上述实施例可知，通过本发明的电子浆料组合物(E2-E13)可以制备优异性的发热元件，使得多个批次之间的电阻温度系数的平均偏差显著地低于单独的铜铁锌电子浆料组合物(E1)制备的发热元件的电阻温度系数的平均偏差，显示出一致且低的电阻温度系数的优异性能。
实施例4
称取55重量份镍粉、25重量份铬粉、20重量份钴粉和5重量份瓷粉并混合均匀，将混合粉末与10重量份有机载体混合后放入行星球磨机中进行球磨，其中，使用无水乙醇作为球磨介质，混合物与球磨介质的重量比为1.5:1，球磨速度为500r/min，时间为1.5h，从而制得电子浆料组合物。
按照表7中所示的含量，按照上述相同的方式制备电子浆料组合物F1-F13，每种电子浆料各制备5个批次，然后，将全部批次的电子浆料组合物各自通过诸如丝网印刷等本领域中常规的技术将其印刷在陶瓷基体上，以形成发热元件。测量由电子浆料组合物F1-F13的各批次制得的发热元件在25℃、83℃、150℃和230℃下的电阻值，然后将各批次的电阻值通过最小二乘法和线性拟合，以得到电阻温度系数。对于电子浆料组合物F1-F13中的每一种，根据5个批次电阻温度系数TCR1、TCR2、TCR3、TCR4和TCR5，计算5个批次平均电阻温度系数(平均TCR)，以及每个批次的电阻温度系数偏差率TCR(TCRn-平均TCR)/平均TCR(n为1、2、3、4或5)，并进一步计算5个批次的电阻温度系数的平均偏差率(5个批次的电阻温度系数偏差率的平均值)，结果示于表8中。
表7
Figure BDA0002151091240000141
Figure BDA0002151091240000151
表8
Figure BDA0002151091240000152
由上述实施例可知，通过本发明的电子浆料组合物(F2-F13)可以制备优异性的发热元件，使得多个批次之间的电阻温度系数的平均偏差显著地低于单独的镍铬钴电子浆料组合物(F1)制备的发热元件的电阻温度系数的平均偏差，显示出一致且低的电阻温度系数的优异性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种陶瓷发热体，其中，所述陶瓷发热体包括陶瓷棒基体和设置在所述陶瓷棒基体的表面上的电阻发热元件，并且其中，所述电阻发热元件包含多副族元素组合物和添加剂，所述多副族元素组合物选自锰、钼、金、银、铂、铜、铁、锌、镍、铬和钴中的至少两种，并且所述添加剂选自钌、碲、锗、钒、钇和铱中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的陶瓷发热体，其中，所述陶瓷棒基体的材料为氧化铝、氮化硅、玻璃、氮化铝和碳化硅中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的陶瓷发热体，其中，所述陶瓷棒基体的一端为锥形，优选地，所述陶瓷棒基体的长度方向上的靠近锥形一端的电阻发热元件的量大于另一端。
4.根据权利要求1所述的陶瓷发热体，其中，所述电阻发热元件通过将电子浆料组合物贴花印刷在所述陶瓷棒基体的表面上而设置，所述电子浆料组合物包含所述多副族元素组合物、所述添加剂、瓷粉和有机载体。
5.根据权利要求4所述的陶瓷发热体，其中，所述多副族元素组合物中单一元素的占比在4-96重量％之间；优选地，基于所述多副族元素组合物的总重量，所述添加剂的含量为0.5-10重量％；优选地，基于所述多副族元素组合物的总重量，所述瓷粉的含量为0.5-8重量％；优选地，所述有机载体为松油醇、乙基纤维素、丙三醇和无水乙醇的混合物，更优选地，基于所述多副族元素组合物的总重量，所述有机载体的含量为5-30重量％。
6.一种制备权利要求1至5中任一项所述陶瓷发热体的方法，其中，所述方法包括将所述电子浆料组合物贴花印刷在所述陶瓷棒基体上。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述贴花印刷包括将电子浆料组合物印刷在纸基薄膜上以制成贴花纸，优选地，所述印刷使得电子浆料组合物在纸基薄膜一端的施用量大于另一端的施用量，更优选地，所述纸基薄膜由绵纸、木浆纸、炭纤维纸、合成纤维纸和天然纤维纸等中的至少一种制成。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述贴花印刷还包括将所述贴花纸贴在经酸碱处理的陶瓷棒基体上，优选地，所述贴花印刷还包括将贴有贴花纸的陶瓷棒基体在1200-1800℃的温度下烧制1-4h。
9.根据权利要求8所述的方法，其还包括在所述贴花印刷之后进行浸釉，然后在1000-1200℃的温度下烧制。
10.权利要求1至5中任一项所述的陶瓷发热体和通过权利要求6至9中任一项所述的方法制备的陶瓷发热体在新型烟草制品用发热器中的用途，特别是在低温烟用发热器中的用途。
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