CN113179559A - 一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置 - Google Patents

一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113179559A
CN113179559A CN202011383410.0A CN202011383410A CN113179559A CN 113179559 A CN113179559 A CN 113179559A CN 202011383410 A CN202011383410 A CN 202011383410A CN 113179559 A CN113179559 A CN 113179559A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating element
heating
heat
material powder
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011383410.0A
Other languages
English (en)
Inventor
杜昊
胡练球
汪泉
张宁
李青羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Cilicon Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Cilicon Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Cilicon Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Cilicon Technology Co ltd
Priority to CN202011383410.0A priority Critical patent/CN113179559A/zh
Priority to PCT/CN2021/108310 priority patent/WO2022116561A1/zh
Publication of CN113179559A publication Critical patent/CN113179559A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/0091—Preparation of aerogels, e.g. xerogels
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

本发明涉及一种发热体及其制备方法，该发热体由多层导电层和多层绝缘层间隔叠设并一体烧结成型，且最外层设置所述导电层。本发明实施例的发热体通过多层导电层和多层绝缘层复合制成，发热时不仅保证了发热体的加热温度分布均匀，具有升温块、热效率高、热导率高等特点，还可根据实际情况在制备时通过调节陶瓷绝缘层的厚度来调节整个发热体的抗弯强度和断裂韧性等性能，以便于实际应用中不易折断，保证使用寿命；而由于各导电层和绝缘层间隔叠设并经高温共烧后形成一个整体，不存在使用中导电轨迹脱落的问题，避免了现有基体上印刷导电轨迹因长时间使用而脱落的问题。

Description

一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置
技术领域
本发明属于气溶胶装置技术领域，尤其涉及一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置。
背景技术
加热不燃烧装置作为一种新型的可释放气溶胶类产品，其产生气溶胶的温度从800℃降低至400℃左右，同时气溶胶中的焦油、一氧化碳等有害物质明显下降，顺应人们追求健康生活的理念。
目前市场主流加热不燃烧设备热源是通过在片式、针式和筒状的陶瓷基体上印刷金、银、铂、镍等金属浆料，经烧结后形成一定阻值的金属导电轨迹，通电后导电轨迹产生热量传递到整个基体上，从而实现对气溶胶形成基质加热以产生供使用者吸食的气溶胶；但是采用基体上印刷导电轨迹的加热元件存在有如下缺陷：
1.为提高热传递效率，所用的片式、针式均为薄壁，强度低，使用过程中容易折断，造成产品失效；
2.采用筒式结构时，通过在筒状陶瓷基体的表面印刷导电浆料，热量传递过程损失大，热效率低；
3.陶瓷基体表面印刷导电轨迹，生产工艺严格，成本高，良率低，干烧时在线路缺陷处易烧断而失效；
4.随使用时间延长其基体表面的导电轨迹易氧化，造成导电轨迹阻值增大，导致加热效果下降，且导电轨迹容易与基体脱离。
发明内容
本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中的不足，提供一种一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种发热体，设于气溶胶发生装置内，用于通电后加热气溶胶形成基质以产出气溶胶，由多层导电层和多层绝缘层间隔叠设并一体烧结成型，且最外层设置所述导电层。
优选地，所述导电层的原料组分包括金属粉末或导电陶瓷粉末。
优选地，所述金属粉末为Ag、Co、Ti、Cu、Pt、Mo、Ni、Cr、W中的至少一种金属或其金属合金。
优选地，所述导电陶瓷粉末为BaTiO3或SiC。
优选地，所述导电层为金属单质片体或金属合金片体。
优选地，所述绝缘层的原料组分包括绝缘陶瓷粉末。
优选地，所述绝缘陶瓷粉末为Al2O3、ZrO2或SiO2中的至少一种。
优选地，所述发热体的电阻率为0.1-100Ω/cm。
优选地，所述发热体为片状结构或针状结构，所述发热体设有贯通其正面和背面的贯通槽，所述贯通槽沿所述发热体的轴向延伸，且所述贯通槽的一端延伸至所述发热体的下端，另一端靠近所述发热体的上端，所述发热体的下端在位于所述贯通槽的两侧分别为连接部，两个所述连接部用于分别通过引脚与所述气溶胶发生装置的控制电路板电连接，且两个所述引脚的极性相反。
优选地，所述连接部上开设有连接孔，所述引脚通过穿设于所述连接孔挂接在所述发热体上，并通过银浆焊接固定。
优选地，所述连接部上开设有连接缺口，所述引脚缠绕在所述连接缺口上并通过银浆焊接固定。
优选地，所述发热体为两端开口的筒状体，所述筒状体的内腔用于放置气溶胶形成基质；所述筒状体的两端分别形成用于通过引脚与所述气溶胶发生装置的控制电路板电连接的电极，两个所述电极的极性相反。
优选地，所述发热体包括至少两个所述筒状体，所述至少两个筒状体中，相邻的两个筒状体之间的连接处设置有一个所述电极，第一个筒状体的远离与其相邻的筒状体的一端设置有一个所述电极，最后一个筒状体的远离与其相邻的筒状体的一端设置有一个所述电极，相邻的两个电极的极性相反。
本发明还提供一种发热体的制备方法，包括如下步骤：
备料：称取导电材料粉末和绝缘材料粉末分别通过磨料机进行研磨，研磨后经过烘干并刷选，以使所述导电材料粉末和绝缘材料粉末的粒度达到D50＝10-40μm；
定型：在刷选出的导电材料粉末中加入成型剂混合均匀制成粘稠状导电浆料；在筛选出的绝缘材料粉末中加入成型剂混合均匀，以流延或挤出方式经模具制成绝缘层胚体；将所述导电浆料通过丝网印刷方式印刷至所述绝缘层胚体表面形成导电层坯体，然后将多个印刷有导电浆料的绝缘层胚体对齐叠放，并置于压机中压实成为一个生胚整体；
烧结：将所述生胚整体移至烧结炉中以常压或热压烧结，然后随炉自然冷却后制得所述发热体。
优选地，所述成型剂由有机溶剂、增稠剂以及粘结相物质粉末构成；所述有机溶剂为松油醇或丁基卡必醇，所述增稠剂为乙基纤维素、丙级纤维素或聚乙烯醇，所述粘结相物质粉末为SiO2、Al2O3、CaO、B2O3、Bi2O3粉末中的至少一种。
优选地，所述绝缘材料粉末中通过加入Fe2O3、B2O3、CaCO3或TiO2以调节绝缘层胚体的烧结温度。
优选地，还包括步骤：
抛光清洗：将所制得的发热体磨削抛光加工，并用超声波清洗机将其表面的粉尘去除干净，最后烘干。
本发明还提供一种发热体的制备方法，包括如下步骤：
备料：选取经过热轧成型后的金属片体；称取绝缘材料粉末通过磨料机进行研磨，研磨后经过烘干并刷选，以使所述绝缘材料粉末的粒度达到D50＝10-40μm；
定型：在筛选出的绝缘材料粉末中加入成型剂混合均匀，以流延或挤出方式经模具制成绝缘层胚体；将多个所述金属片体和多个所述绝缘层胚体对齐叠放，并置于压机中压实成为一个生胚整体；
烧结：将所述生胚整体移至烧结炉中以常压或热压烧结，然后随炉自然冷却后制得所述发热体。
本发明还提供一种发热组件，包括如权利要求1至13任一所述的发热体，还包括套设在所述发热体下端的环状隔热底座，所述隔热底座内和所述发热体的贯通槽内填充有绝缘物质。
本发明还提供一种气溶胶发生装置，包括壳体以及设置于所述壳体内的控制电路板、供电电源和如权利要求18所述的发热组件，所述控制电路板分别与所述供电电源和发热组件的发热体电连接。
本发明实施例的发热体通过多层导电层和多层绝缘层复合制成，发热时不仅保证了发热体的加热温度分布均匀，具有升温块、热效率高、热导率高等特点，还可根据实际情况在制备时通过调节陶瓷绝缘层的厚度来调节整个发热体的抗弯强度和断裂韧性等性能，以便于实际应用中不易折断，保证使用寿命；而由于各导电层和绝缘层间隔叠设并经高温共烧后形成一个整体，不存在使用中导电轨迹脱落的问题，避免了现有基体上印刷导电轨迹因长时间使用而脱落的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明发热体一实施例的结构示意图一；
图2为本发明发热体一实施例的结构示意图二；
图3为本发明发热组件实施例的结构示意图；
图4为本发明发热体另一实施例的结构示意图；
图5为本发明发热体又一实实施例的结构示意图；
图6为本发明发热体再一实施例的结构示意图。
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，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种气溶胶发生装置，包括壳体以及设置于壳体内的控制电路板、供电电源和发热组件，控制电路板分别与供电电源和发热组件的发热体电连接；具体地，壳体的一端设有一用于插入气溶胶形成基质的开口，发热组件包括设于所述开口内底部并与控制电路板电连接的发热体，控制电路板用于控制发热体的工作；当气溶胶形成基质从开口插入并与发热体接触后，通过控制电路板可使供电电源为发热体供电，以使发热体对气溶胶形成基质进行加热产生供使用者吸食的气溶胶。供电电源例如为电池，电池提供例如2.0-5.0V的输出电压。
请参阅图1所示，本发明实施例所公开的一种发热体10，由多层导电层和多层绝缘层间隔叠设并一体烧结成型，且最外层设置导电层；导电层的原料组分包括金属粉末或导电陶瓷粉末，也可直接采用金属片体，而绝缘层的原料组分包括绝缘陶瓷粉末，各绝缘层作为整个发热体10的支撑基材，提高发热体10的韧性和强度。
本实施例以发热体10为片状结构进行举例说明，发热体10设有贯通其正面和背面的贯通槽11，贯通槽11沿发热体10的轴向延伸，且贯通槽11的一端延伸至发热体10的下端，另一端靠近发热体10的上端，发热体10的下端在位于贯通槽11的两侧分别为连接部12，两个连接部12用于分别通过引脚20与气溶胶发生装置的控制电路板电连接，且两个引脚20的极性相反。
气溶胶形成基质为一种由烟丝、烟草棵粒、植物碎片或烟膏等材料制成的柱状气溶胶生成制品，当气溶胶形成基质通过壳体上的开口插入，以使发热体10至少部分插设到气溶胶形成基质内部时，由控制电路板控制供电电源为发热体10进行供电，以使发热体10的各导电层均通电发热来产生热量，从而加热气溶胶形成基质以产生气溶胶，不仅保证了发热体10的加热温度分布均匀，具有升温块、热效率高、热导率高等特点，还可通过调节陶瓷绝缘层的厚度来调节整个发热体10的抗弯强度和断裂韧性等性能，以便于实际应用中不易折断，保证使用寿命；而由于各导电层和绝缘层间隔叠设并经高温共烧后形成一个整体，不存在使用中导电轨迹脱落的问题，避免了现有基体上印刷导电轨迹因长时间使用而脱落的问题。
另外，本实施例的发热体10可通过导电层的电阻率、层数、厚度以及产品的外形尺寸等手段来调整基体电阻率，使其能够在0.1-100Ω/cm的范围内任意调整，以满足实际使用需求。
具体地，发热体10的上端形成有用于方便发热体10插入到气溶胶形成基质内部的尖角结构(例如三角形尖端)，较佳地，整体发热件经过抛光甚至抛高光处理，又或者在发热体10的表面涂覆光滑涂层，使得整体发热件的表面光滑，方便气溶胶发生基体插拔顺畅，不易残留污垢。
为了保证发热体10与引脚20之间的连接强度，发热体10的两连接部12上分别开设有一连接孔13，引脚20通过穿设于连接孔13挂接在发热体10上，并通过银浆焊接固定。在另外一种替换实施方式中，如图2所示，发热体10的两连接部12上分别设有连接缺口14，引脚20缠绕在连接缺口14上并通过银浆焊接固定。如此，通过所开设的连接孔13或连接缺口14，引脚20焊接在连接部12上时，可与发热体10的各导电层电连接。
如图3所示，本发明实施例公开的发热组件，包括片状结构的发热体10和套设在发热体10下端的环状隔热底座30，隔热底座30内和发热体10的贯通槽11内填充有相连的绝缘物质40；填充的绝缘物质40较佳采用玻璃胶填充物，也可为其他耐高温填充材料，而隔热底座30较佳采用陶瓷材质，也可为其他耐高温的隔热材质。如此，不仅加强了发热体10强度以及防止气溶胶形成基质在使用过程中于贯穿槽内形成残留物，而且通过环状隔热底座30还可在气溶胶发生装置的壳体内部隔绝发热体10所产生的热量向供电电源方向传递，保证了应用于气溶胶发生装置时的使用安全。
需要说明的是，本实施例发热组件中引脚20的下端向下伸出于隔热底座30并连接在控制电路板上，当然，为了便于发热组件的更换，在其他实施例中，引脚20也可于隔热底座30的下表面形成有触点，控制电路板通过弹性导电件或导线与该触点电接触。又或者发热体10的下端直接穿出隔热底座30，与具有弹性缝隙的连接件插接，从而通过该连接件与控制电路板电连接，实现与控制电路板的可拆卸连接。
参阅图4所示，作为发热体10的第一种替换实施例以及对应的发热组件，其与上述片状结构的发热体10区别在于，本实施例的发热体10为针状结构，其同样设有贯通正面和背面的贯通槽11，贯通槽11沿发热体10的轴向延伸，且贯通槽11的一端延伸至发热体10的下端，另一端靠近发热体10的上端，发热体10的下端在位于贯通槽11的两侧分别为连接部12，两个连接部12用于分别通过引脚20与气溶胶发生装置的控制电路板电连接，且两个引脚20的极性相反。具体的，针状结构的发热体10下端的连接部12上也开设有用于连接引脚20的通孔或连接缺口。
较佳地，发热体10上端形成锥形尖端，以便于发热体10插入到气溶胶形成基质内，当发热体10通电后整体发热对气溶胶形成基质进行加热以产生气溶胶。
如图5所示，作为发热体10的第二种替换实施例，本实施例的发热体10为两端开口的筒状体，筒状体的内腔用于放置气溶胶形成基质；筒状体的两端分别形成用于通过引脚20与气溶胶发生装置的控制电路板电连接的电极15，两个电极的极性相反。需要说明的是，筒状体的剖面结构也是由多层导电层和多层绝缘层间隔组成，该电极是通过浆料涂覆或者金属喷涂方式形成，使电极15与筒状体中的各导电层连通，形成导电回路；当筒状体的电极15通电后，其各导电层发热从而对气溶胶形成基质进进行加热以产生气溶胶。
如图6所示，作为发热体10的第三种替换实施例，发热体10包括至少两个筒状体，至少两个筒状体中，相邻的两个筒状体之间的连接处设置有一个电极15，第一个筒状体的远离与其相邻的筒状体的一端设置有一个电极15，最后一个筒状体的远离与其相邻的筒状体的一端设置有一个电极15，相邻的两个电极15的极性相反。在本实施例中，两个筒状体可同时工作加热，也可独立工作从而实现对气溶胶形成基质进行分段加热，从而可实现控制生成气溶胶的量。
需要说明的是，本发明实施例发热体10的导电层原料组分可采用Ag、Co、Ti、Cu、Pt、Mo、Ni、Cr、W等金属单质粉末、或NiCr、FeCrAl等电热金属合金粉末、又或者BaTiO3、SiC等导电陶瓷粉末，绝缘层原料组分可采用Al2O3、ZrO2、SiO2中的至少一种绝缘陶瓷粉末，所述金属单质粉末、金属合金粉末、导电陶瓷粉末、绝缘陶瓷粉末的粒度D50＝10-40μm，优选采用粒度D50＝20-30μm。
上述发热体的制备方法，包括如下步骤：
备料：称取导电材料粉末和绝缘材料粉末分别通过磨料机进行研磨，研磨后经过烘干并刷选，以使导电材料粉末和绝缘材料粉末的粒度达到D50＝10-40μm。
其中，将导电材料粉末(金属粉末或导电陶瓷粉末)和绝缘材料粉末经行星式球磨机，球磨时间24-48h，优选的时间为36-48h，其中原料：锆球：无水乙醇的重量比值为1:1-2:0.6-0.8，然后经150-200℃烘干2-3h后进行筛分，以使该金属粉末或导电陶瓷粉末粒度为D50＝10-40μm，优选粒度D50＝20-30μm。
该导电材料粉末可采用Ag、Co、Ti、Cu、Pt、Mo、Ni、Cr、W等耐氧化的金属单质粉末、或采用NiCr、FeCrAl等电热金属合金粉末、又或者BaTiO3、SiC等具有导电性能的导电陶瓷粉末，绝缘材料粉末可采用Al2O3、ZrO2、SiO2中的至少一种。
定型：在刷选出的导电材料粉末中加入成型剂混合均匀制成粘稠状导电浆料；在筛选出的绝缘材料粉末中加入成型剂混合均匀，以流延或挤出方式经模具制成绝缘层胚体；将导电浆料通过丝网印刷方式印刷至绝缘层胚体表面形成导电层坯体，然后将多个印刷有导电浆料的绝缘层胚体对齐叠放，并置于压机中压实成为一个生胚整体。
成型剂由有机溶剂、增稠剂以及粘结相物质粉末构成；有机溶剂为松油醇或丁基卡必醇，增稠剂为乙基纤维素、丙级纤维素或聚乙烯醇，粘结相物质粉末为SiO2、Al2O3、CaO、B2O3、Bi2O3粉末中的至少一种。其中，导电材料粉末中所加入的成型剂时，导电材料粉末：有机溶剂：增稠剂：粘结相物质粉末的重量比为45-80：15-40：0.5-2：1-3，其混合并经辊研磨机以50-200转/min的转速研磨10-18h，制成粘度为100-500pa/s的粘稠状导电浆料。
另外，为了使绝缘层和导电层共烧实现一体烧结成型，可根据所采用导电材料粉末的烧结温度，在绝缘材料粉末中选择性通过加入Fe2O3、B2O3、CaCO3或TiO2等低熔点物质以调节绝缘层胚体的烧结温度，使之与导电层的烧结温度相匹配，以达到共烧之目的。
烧结：将生胚整体移至烧结炉中以常压或热压烧结，然后随炉自然冷却后制得发热体。
具体的，将生胚整体移至刚玉莫来石或石墨匣钵中，在N2或高真空条件下，以5-10℃/min升温速度直至最高温度为1000-1300℃进行保温2-4h并以常压或热压烧结。
抛光清洗：将所制得的发热体磨削抛光加工，并用超声波清洗机将其表面的粉尘去除干净，最后烘干。
通过磨削抛光加工，将发热体的表面和外形尺寸打磨平整，达到便于顺利插入气溶胶形成基质的所需精度，超声波清洗机以频率20khz进行清洗并持续30min-1h，清洗完成后在烘箱中以150℃的温度保持2-4h进行烘干，最终制成用于对气溶胶形成基质进行加热的整体发热的发热体。
另外，本发明实施例还公开了另一种发热体的制备方法，本实施例的制备方法与上述制备方法的区别主要在于，将上述制备方法中的粘稠状导电浆料替换为经热轧成型后的金属片体(厚度0.1-0.5mm)，该金属片体优选采用镍铬或铁铬铝金属片，按照发热体的形状需要经过蚀刻或者激光切割后，加工成所需的形状；也就是说，当制成绝缘层胚体，将多个绝缘层胚体和多个金属片体间隔叠设，并置于压机中压实成为一个生胚整体，然后烧结成型。
下面通过较佳具体制备例对本发明所公开发热体的制备方法进行详细阐述，具体包括如下步骤：
1、称取金属合金粉末(镍铬或铁铬铝)100g，经行星式球磨机，球磨时间为48h，其中原料：锆球：无水乙醇的重量比为1:2:0.8，然后经200℃烘干3h后进行筛分，粒度达到D50＝25μm；
称取绝缘陶瓷粉末并加入低熔点物质以调节绝缘陶瓷烧结温度，具体选取Al2O3重量100g、SiO2重量25g、Fe2O3重量6g、CaCO3重量10g，使之与粘稠状导电浆料的烧结温度相匹配以达到共烧之目的，经200℃烘干3h后进行筛分，以使其粒度为D50＝25μm。
2、在金属合金粉末(镍铬或铁铬铝)中加入有机溶剂(松油醇)、增稠剂(乙基纤维素)、粘结相物质粉末(硼酸盐玻璃粉)，其中金属粉末：松油醇；乙基纤维素；硼酸盐玻璃粉的重量比为67：30：1：2，经三辊研磨机转速100转/min，研磨15h，制成粘度为350pa/s的粘稠状导电浆料；
将步骤1中筛选好的绝缘陶瓷粉末以及低熔点物质，加入滚筒式球磨机中球磨24h，转速为80转/min，同时加入成型剂(包括机溶剂、粘结剂、增塑剂、悬浮剂等)进行性能的调整，以利于流延成型，将经流延成型后的绝缘层胚体根据发热体的要求裁成所需大小规格，将导电浆料通过丝网印刷方式印刷至绝缘层胚体表面形成导电层坯体，然后将多个印刷有导电浆料的绝缘层胚体对齐叠放，并置于等静压机中压实成为一个生胚整体。
3、将压好的生胚整体移至刚玉莫来石或石墨匣钵中，在高真空条件下，以10℃/min的升温速度直至最高温度为1000℃进行保温4h并以热压烧结，烧结完成后自然随炉冷却，即可制得所需的发热体。
按照本发明所提出的物质重量配比和制备方法所制备出来的发热体，发热时不仅保证了发热体的加热温度分布均匀，具有升温块、热效率高、热导率高等特点，还可根据实际情况在制备时通过调节陶瓷绝缘层的厚度来调节整个发热体的抗弯强度和断裂韧性等性能，以便于实际应用中不易折断，保证使用寿命；而由于各导电层和绝缘层间隔叠设并经高温共烧后形成一个整体，不存在使用中导电轨迹脱落的问题，避免了现有基体上印刷导电轨迹因长时间使用而脱落的问题。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (20)

1.一种发热体，设于气溶胶发生装置内，用于通电后加热气溶胶形成基质以产出气溶胶，其特征在于，由多层导电层和多层绝缘层间隔叠设并一体烧结成型，且最外层设置所述导电层。
2.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述导电层的原料组分包括金属粉末或导电陶瓷粉末。
3.根据权利要求2所述的发热体，其特征在于，所述金属粉末为Ag、Co、Ti、Cu、Pt、Mo、Ni、Cr、W中的至少一种金属或其金属合金。
4.根据权利要求2所述的发热体，其特征在于，所述导电陶瓷粉末为BaTiO3或SiC。
5.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述导电层为金属单质片体或金属合金片体。
6.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述绝缘层的原料组分包括绝缘陶瓷粉末。
7.根据权利要求6所述的发热体，其特征在于，所述绝缘陶瓷粉末为Al2O3、ZrO2或SiO2中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述发热体的电阻率为0.1-100Ω/cm。
9.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述发热体为片状结构或针状结构，所述发热体设有贯通其正面和背面的贯通槽，所述贯通槽沿所述发热体的轴向延伸，且所述贯通槽的一端延伸至所述发热体的下端，另一端靠近所述发热体的上端，所述发热体的下端在位于所述贯通槽的两侧分别为连接部，两个所述连接部用于分别通过引脚与所述气溶胶发生装置的控制电路板电连接，且两个所述引脚的极性相反。
10.根据权利要求9所述的发热体，其特征在于，所述连接部上开设有连接孔，所述引脚通过穿设于所述连接孔挂接在所述发热体上，并通过银浆焊接固定。
11.根据权利要求9所述的发热体，其特征在于，所述连接部上开设有连接缺口，所述引脚缠绕在所述连接缺口上并通过银浆焊接固定。
12.根据权利要求1所述的发热体，其特征在于，所述发热体为两端开口的筒状体，所述筒状体的内腔用于放置气溶胶形成基质；所述筒状体的两端分别形成用于通过引脚与所述气溶胶发生装置的控制电路板电连接的电极，两个所述电极的极性相反。
13.根据权利要求12所述的发热体，其特征在于，所述发热体包括至少两个所述筒状体，所述至少两个筒状体中，相邻的两个筒状体之间的连接处设置有一个所述电极，第一个筒状体的远离与其相邻的筒状体的一端设置有一个所述电极，最后一个筒状体的远离与其相邻的筒状体的一端设置有一个所述电极，相邻的两个电极的极性相反。
14.一种如权利要求1至13所述发热体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
备料：称取导电材料粉末和绝缘材料粉末分别通过磨料机进行研磨，研磨后经过烘干并刷选，以使所述导电材料粉末和绝缘材料粉末的粒度达到D50＝10-40μm；
定型：在刷选出的导电材料粉末中加入成型剂混合均匀制成粘稠状导电浆料；在筛选出的绝缘材料粉末中加入成型剂混合均匀，以流延或挤出方式经模具制成绝缘层胚体；将所述导电浆料通过丝网印刷方式印刷至所述绝缘层胚体表面形成导电层坯体，然后将多个印刷有导电浆料的绝缘层胚体对齐叠放，并置于压机中压实成为一个生胚整体；
烧结：将所述生胚整体移至烧结炉中以常压或热压烧结，然后随炉自然冷却后制得所述发热体。
15.根据权利要求14所述的发热体的制备方法，其特征在于，所述成型剂由有机溶剂、增稠剂以及粘结相物质粉末构成；所述有机溶剂为松油醇或丁基卡必醇，所述增稠剂为乙基纤维素、丙级纤维素或聚乙烯醇，所述粘结相物质粉末为SiO2、Al2O3、CaO、B2O3、Bi2O3粉末中的至少一种。
16.根据权利要求14所述的发热体的制备方法，其特征在于，所述绝缘材料粉末中通过加入Fe2O3、B2O3、CaCO3或TiO2以调节绝缘层胚体的烧结温度。
17.根据权利要求14所述的发热体的制备方法，其特征在于，还包括步骤：
抛光清洗：将所制得的发热体磨削抛光加工，并用超声波清洗机将其表面的粉尘去除干净，最后烘干。
18.一种如权利要求1至13所述发热体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
备料：选取经过热轧成型后的金属片体；称取绝缘材料粉末通过磨料机进行研磨，研磨后经过烘干并刷选，以使所述绝缘材料粉末的粒度达到D50＝10-40μm；
定型：在筛选出的绝缘材料粉末中加入成型剂混合均匀，以流延或挤出方式经模具制成绝缘层胚体；将多个所述金属片体和多个所述绝缘层胚体对齐叠放，并置于压机中压实成为一个生胚整体；
烧结：将所述生胚整体移至烧结炉中以常压或热压烧结，然后随炉自然冷却后制得所述发热体。
19.一种发热组件，其特征在于，包括如权利要求1至13任一所述的发热体，还包括套设在所述发热体下端的环状隔热底座，所述隔热底座内和所述发热体的贯通槽内填充有绝缘物质。
20.一种气溶胶发生装置，其特征在于，包括壳体以及设置于所述壳体内的控制电路板、供电电源和如权利要求19所述的发热组件，所述控制电路板分别与所述供电电源和发热组件的发热体电连接。
CN202011383410.0A 2020-12-01 2020-12-01 一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置 Pending CN113179559A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011383410.0A CN113179559A (zh) 2020-12-01 2020-12-01 一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置
PCT/CN2021/108310 WO2022116561A1 (zh) 2020-12-01 2021-07-26 一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011383410.0A CN113179559A (zh) 2020-12-01 2020-12-01 一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113179559A true CN113179559A (zh) 2021-07-27

Family

ID=76921687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011383410.0A Pending CN113179559A (zh) 2020-12-01 2020-12-01 一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113179559A (zh)
WO (1) WO2022116561A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022017455A1 (zh) * 2020-07-24 2022-01-27 深圳市卓力能技术有限公司 一种加热组件及气溶胶生成装置
CN114176263A (zh) * 2021-11-09 2022-03-15 深圳麦克韦尔科技有限公司 发热组件、发热组件的制备方法及电子雾化装置
CN114792588A (zh) * 2022-06-24 2022-07-26 江西理工大学南昌校区 太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法
WO2023179109A1 (zh) * 2022-03-21 2023-09-28 深圳麦克韦尔科技有限公司 气溶胶产生装置及其发热体和用于制备发热体的材料
TWI844332B (zh) * 2022-08-10 2024-06-01 大陸商立訊精密工業股份有限公司 電池模組及霧化器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103957613A (zh) * 2014-03-27 2014-07-30 西安理工大学 一种耐高温金属/陶瓷复合发热体材料的制备方法
CN106376107A (zh) * 2016-11-24 2017-02-01 常德科锐新材料科技有限公司 大功率氮化硅陶瓷加热片及其内软外硬的制作方法
CN107182139A (zh) * 2016-03-11 2017-09-19 周宏明 一种金属膜多孔陶瓷发热体及其应用
CN107548174A (zh) * 2017-09-29 2018-01-05 珠海惠友电子有限公司 一种汽车调温器用陶瓷发热元件及其制备方法
CN111035070A (zh) * 2020-01-08 2020-04-21 深圳麦时科技有限公司 气溶胶产生装置及其发热组件
CN111246601A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 湖北中烟工业有限责任公司 一种新型陶瓷发热体的组合物及其发热体制备和应用
CN210809313U (zh) * 2019-09-26 2020-06-23 四川三联新材料有限公司 一种气溶胶产生装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050002818A1 (en) * 2003-07-04 2005-01-06 Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. Production method for sintered metal-ceramic layered compact and production method for thermal stress relief pad
CN105218137A (zh) * 2015-09-29 2016-01-06 潮州三环（集团）股份有限公司 一种陶瓷浆料、陶瓷多孔导油体以及电子烟用发热组件

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103957613A (zh) * 2014-03-27 2014-07-30 西安理工大学 一种耐高温金属/陶瓷复合发热体材料的制备方法
CN107182139A (zh) * 2016-03-11 2017-09-19 周宏明 一种金属膜多孔陶瓷发热体及其应用
CN106376107A (zh) * 2016-11-24 2017-02-01 常德科锐新材料科技有限公司 大功率氮化硅陶瓷加热片及其内软外硬的制作方法
CN107548174A (zh) * 2017-09-29 2018-01-05 珠海惠友电子有限公司 一种汽车调温器用陶瓷发热元件及其制备方法
CN111246601A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 湖北中烟工业有限责任公司 一种新型陶瓷发热体的组合物及其发热体制备和应用
CN210809313U (zh) * 2019-09-26 2020-06-23 四川三联新材料有限公司 一种气溶胶产生装置
CN111035070A (zh) * 2020-01-08 2020-04-21 深圳麦时科技有限公司 气溶胶产生装置及其发热组件

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022017455A1 (zh) * 2020-07-24 2022-01-27 深圳市卓力能技术有限公司 一种加热组件及气溶胶生成装置
CN114176263A (zh) * 2021-11-09 2022-03-15 深圳麦克韦尔科技有限公司 发热组件、发热组件的制备方法及电子雾化装置
WO2023179109A1 (zh) * 2022-03-21 2023-09-28 深圳麦克韦尔科技有限公司 气溶胶产生装置及其发热体和用于制备发热体的材料
CN114792588A (zh) * 2022-06-24 2022-07-26 江西理工大学南昌校区 太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法
CN114792588B (zh) * 2022-06-24 2022-09-20 江西理工大学南昌校区 太阳能电池电极银栅气溶胶喷涂用导电银浆的制备方法
TWI844332B (zh) * 2022-08-10 2024-06-01 大陸商立訊精密工業股份有限公司 電池模組及霧化器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022116561A1 (zh) 2022-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113179559A (zh) 一种发热体及其制备方法、发热组件及气溶胶发生装置
WO2020151597A1 (zh) 烟支加热组件及电加热吸烟装置
KR102200741B1 (ko) 핀타입 가열기, 그의 제조방법 및 핀타입 가열기가 있는 전기가열식 궐련
CN112931952A (zh) 一种雾化芯及电子雾化装置
CN207803449U (zh) 一种电子烟用圆棒状陶瓷发热体
CN111770593B (zh) 发热体及其制备方法和加热装置
CN209031260U (zh) 烘烤烟具及其加热件
CN109587840A (zh) 一种电子烟加热元件的加热方法及电子烟加热元件
CN211431079U (zh) 一种电子烟用新型复合陶瓷发热体
CN109123804A (zh) 烘烤烟具及其加热组件
CN115159991B (zh) 多孔陶瓷发热结构及其制备方法
CN109123805A (zh) 烘烤烟具及其金属基电加热件
JP2022532583A (ja) 加熱空気式電子タバコヒーター、セラミック発熱体及びその製造方法
CN209463297U (zh) 烘烤烟具及其加热组件
CN216019085U (zh) 一种雾化芯及电子雾化装置
CN111743205B (zh) 发热体和加热装置
CN211458860U (zh) 一种空心状带尖头件的陶瓷发热体
CN114176263A (zh) 发热组件、发热组件的制备方法及电子雾化装置
CN109123806A (zh) 烘烤烟具
CN108503391A (zh) 一种陶瓷发热件的制造工艺
WO2023168980A1 (zh) 气溶胶形成装置及其加热组件
WO2022017455A1 (zh) 一种加热组件及气溶胶生成装置
WO2024007613A1 (zh) 气溶胶产生装置及其发热组件
CN110859329A (zh) 带过热保护的雾化芯、电子烟及该雾化芯的制备方法
CN209073547U (zh) 一种应用于低温卷烟的加热器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210727