CN114213139A - 陶瓷发热体的制备方法及陶瓷发热体 - Google Patents
陶瓷发热体的制备方法及陶瓷发热体 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114213139A CN114213139A CN202111666815.XA CN202111666815A CN114213139A CN 114213139 A CN114213139 A CN 114213139A CN 202111666815 A CN202111666815 A CN 202111666815A CN 114213139 A CN114213139 A CN 114213139A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ceramic
- metal
- ceramic heating
- heating element
- porous
- 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
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 161
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 90
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 90
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 46
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 32
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 17
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 10
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 8
- -1 amine salt Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 6
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 4
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 4
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 claims description 4
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 7
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 5
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
- C04B37/021—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles in a direct manner, e.g. direct copper bonding [DCB]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
- C04B2235/665—Local sintering, e.g. laser sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/343—Alumina or aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/365—Silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/366—Aluminium nitride
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明涉及一种陶瓷发热体的制备方法及陶瓷发热体，陶瓷发热体的制备方法，包括以下步骤：流延法制备金属膜片；提供不同导热系数多孔陶瓷；将所述金属膜片铺设于所述多孔陶瓷的至少一面，获得陶瓷发热体坯体；预先将图形程序导入选择性激光设备中，然后将所述陶瓷发热体坯体置于氮气气氛保护的激光设备，进行发热膜激光烧结，在所述多孔陶瓷的表面形成预设图形的发热膜，以获得陶瓷发热体。利用高能激光束将多孔陶瓷和金属膜片中的金属离子态化，使二者牢固结合，发热膜一致度好与陶瓷结合牢固，没有金属膜片没有形成发热膜的部分自动脱离，不需要印刷、烘干、烧结等传统工序，产品制备速度快，能耗利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷制品技术领域，特别是涉及陶瓷发热体的制备方法及陶瓷发热体。
背景技术
目前雾化器普遍使用的多孔陶瓷发热体的类型主要有两种，第一种制备多孔陶瓷发热体是在多孔陶瓷的制备过程中，埋入金属发热丝，进行烧结处理。此种方法由于金属发热丝受温度的影响比较大，一般烧结温度比较低，从而造成制备的多孔陶瓷在强度和性能方面存在较大的缺陷，其次，发热丝在烧结的过程中氧化、变形严重，造成发热丝的发热均匀性差，影响多孔陶瓷发热体的使用性能。
第二种制备多孔陶瓷发热体的方法是首先预烧结多孔陶瓷，然后在多孔陶瓷的表面印刷发热材料后进行烧结固化，将发热材料固定在多孔陶瓷的表面。此种方法中印刷发热材料容易在后期的烧结固化的过程中由于收缩性能不一致造成发热材料的脱落、裂纹等问题，从而影响陶瓷发热体的使用性能。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种陶瓷发热体的制备方法，采用激光烧结的方法将多孔陶瓷和金属膜片结合，结合牢固，不易脱落。
本发明还提供了上述陶瓷发热体的制备方法制备的陶瓷发热体。
一种陶瓷发热体的制备方法，包括以下步骤：
流延法制备金属膜片；
提供不同导热系数多孔陶瓷；
将金属膜片铺设于多孔陶瓷的至少一面，获得陶瓷发热体坯体；
预先将图形程序导入选择性激光设备中，然后将陶瓷发热体坯体置于氮气气氛保护的激光设备中，进行发热膜激光烧结，在多孔陶瓷的表面形成预设图形的发热膜，获得陶瓷发热体组合。
上述陶瓷发热体的制备方法，利用高能激光束将多孔陶瓷和金属膜片中的金属离子态化，使二者牢固结合，发热膜一致度好与陶瓷结合牢固，没有金属膜片没有形成发热膜的部分自动脱离，不需要印刷、烘干、烧结等传统工序，产品制备速度快，能耗利用率高，缩短了陶瓷发热体制备周期；而且，本发明陶瓷发热体的制备方法制成的陶瓷发热体，其发热膜致密度高，连续性好，产品质量高。
在其中一个实施例中，不同导热系数多孔陶瓷包括氧化铝、氮化铝和碳化硅中的一种。
在其中一个实施例中，金属膜片包括金属粉料和有机粘结剂。
在其中一个实施例中，金属粉料为铁基合金粉、自溶性镍基合金粉混合粉料中的至少一种，有机粘结剂包括丙烯酸乳剂和聚丙烯酸胺盐中的至少一种。
在其中一个实施例中，金属粉料的粒径为1-10μm。
在其中一个实施例中，流延法制备金属膜片包括以下步骤：
按质量百分比，将铁基合金粉5％-20％、镍基合金粉30％-70％、丙烯酸乳剂5％-30％、聚丙烯酸胺盐5％-30％、纯净水20％-30％、分散剂0-5％加入球磨机中进行球磨，混合，获得流延浆料；
将流延浆料进行流延成型，获得金属膜片。
在其中一个实施例中，分散剂包括焦磷酸钠、六偏磷酸钠、聚醚F127的一种或多种。
在其中一个实施例中，金属膜片的厚度为20-80μm。
在其中一个实施例中，发热膜图形包括M型、S型、Z型和N型中的一种或多种。
本发明还提供了采用上述任一项的陶瓷发热体的制备方法制成的陶瓷发热体，发热膜一致度好与陶瓷结合牢固，不易脱离。
附图说明
图1为实施例1陶瓷发热体的制备方法的步骤S300的将金属膜片铺设于多孔陶瓷的一面的示意图；
图2为实施例1陶瓷发热体的制备方法的步骤S300的将陶瓷发热体坯体置于激光设备中的示意图；
图3为实施例1陶瓷发热体的制备方法的步骤S400制成的陶瓷发热体组合的示意图；
图4为实施例1陶瓷发热体的制备方法的步骤S400的将金属膜片铺设于多孔陶瓷的一面的示意图；
图5为实施例1陶瓷发热体的制备方法的步骤S500中将陶瓷发热体组合上未与多孔陶瓷结合的金属膜片撕下后的示意图；
图6为实施例1陶瓷发热体的制备方法的步骤S500制成的陶瓷发热体的示意图。
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对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
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。
本发明实施例提供了一种陶瓷发热体的制备方法，包括以下步骤：
S100：流延法制备金属膜片。
可选地，金属膜片包括金属粉料和有机粘结剂。
金属粉料为铁基合金粉、自溶性镍基合金粉混合粉料中的至少一种，所述有机粘结剂包括丙烯酸乳剂和聚丙烯酸胺盐中的至少一种。
可选地，铁基合金粉、自溶性镍基合金粉混合粉料的粒径为1-10μm，此粒径范围的铁基合金粉、自溶性镍基合金粉混合粉料可成型致密度较高的金属膜片，并在激光烧结时形成致密度较高的发热膜。
可选地，流延法制备金属膜片包括以下步骤：
S110：按质量百分比，将铁基合金粉5％-20％、镍基合金粉30％-70％、丙烯酸乳剂5％-30％、聚丙烯酸胺盐5％-30％、纯净水20％-30％、分散剂0-5％加入球磨机中进行球磨，混合，获得流延浆料。
铁基合金粉、镍基合金粉作为金属粉，是后续激光电离的主要组分，可以在激光烧结中呈金属离子态与多孔陶瓷结合。丙烯酸乳剂、聚丙烯酸胺盐作为粘结剂，将浆料中的各组分粘结于一起，使铁基合金粉、镍基合金粉可流延成型为金属膜片。
可选地，分散剂包括焦磷酸钠、六偏磷酸钠、聚醚F127的一种或多种，该些分散剂可提高铁基合金粉、镍基合金粉、丙烯酸乳剂、聚丙烯酸胺盐在浆料中的分散度，使分散均匀，为后续的流延成型提供材料基础。
可选地，球磨采用水和锆球作为球磨介质，球料比为3：1。
球磨完成后，获得混合浆料，对混合浆料进行真空除泡，除泡时间为1-4h，然后将除泡后的混合浆料经过325目筛网过滤，获得含有符合粒径大小的铁基合金粉和镍基合金粉的流延浆料。
S120：将流延浆料进行流延成型，获得金属膜片。
通过流延成型方法可制备致密的均匀度一致的金属膜，且成型后便于分切剪裁成合适的尺寸，如将金属膜片剪裁成尺寸大小为150mm×150mm的小单元矩形膜片。
可选地，金属膜片的厚度为20-80μm。可以理解地，金属膜片的厚度越小，越容易激光烧结粘结于多孔陶瓷上，但若金属膜片的厚度过小，如小于20μm时，其导电性能将会受到较大影响；若金属膜片的厚度过大，如大于80μm时，激光烧结的效果降低，或者形成的发热膜的阻值不理想。
S200：提供不同导热系数多孔陶瓷。
可选地，多孔陶瓷包括氧化铝、氮化铝和碳化硅中的一种，该些多孔陶瓷强度佳，并且能够在激光激发下形成离子态和金属膜片中的金属离子结合，制成目标陶瓷发热体。
可选地，多孔陶瓷的孔隙率为45％-68％，孔径20-35μm，强度为500-900N/mm2，此性能参数的多孔陶瓷适用于抽吸装置的雾化芯陶瓷发热体，透气度及雾化效果佳。
S300：将金属膜片铺设于多孔陶瓷的至少一面，获得陶瓷发热体坯体。
S400：预先将图形程序导入选择性激光设备中，然后将陶瓷发热体坯体置于氮气气氛保护的激光设备中，进行发热膜激光烧结，在多孔陶瓷的表面形成预设图形的发热膜，获得陶瓷发热体组合。
可选地，激光烧结的激光功率为500-1200W，扫描速度90-500mm/s，扫描间距0.1-0.15mm，铺粉厚度20-80μm，此激光烧结参数可获得较好的粘结效果。
可选地，发热膜图形包括M型、S型、Z型和N型中的一种或多种，可根据实际需要和设计选择合适的发热膜图形，激光设备均能根据设计的图案灵活操作。
可以理解地，步骤S400之后还包括步骤S500，S500为：
将陶瓷发热体组合上未与多孔陶瓷结合的金属膜片撕下，再根据需要切割成合适尺寸的陶瓷发热体。
本发明实施例提供的陶瓷发热体的制备方法，利用高能激光束将多孔陶瓷和金属膜片中的金属离子态化，使二者牢固结合，发热膜一致度好与陶瓷结合牢固，没有金属膜片没有形成发热膜的部分自动脱离，不需要印刷、烘干、烧结等传统工序，产品制备速度快，能耗利用率高，缩短了陶瓷发热体制备周期；而且，本发明陶瓷发热体的制备方法可制备各种线条宽度大于20um的平面图案的陶瓷发热体发热膜，发热膜致密度高，连续性好，产品质量高。
采用上述任一项的陶瓷发热体的制备方法制成的陶瓷发热体，发热膜一致度好与陶瓷结合牢固，且发热膜的致密度高，产品质量高。
以下为具体实施例说明。
实施例1
本实施例的陶瓷发热体的制备方法，包括以下步骤：
S110：按质量百分比，将粒径为1-5μm的铁基合金粉5％、粒径为3-7μm的镍基合金粉58％、丙烯酸乳剂6％、聚丙烯酸胺盐10％、纯净水20％、分散剂焦磷酸钠1％加入球磨机中，以水和锆球作为球磨介质，球料比为3：1进行球磨，获得混合浆料，对混合浆料进行真空除泡，除泡时间为3h，然后将除泡后的混合浆料经过325目筛网过滤，获得流延浆料。
S120：将流延浆料进行流延成型，获得金属膜，将金属膜剪裁成尺寸大小为150mm×150mm的金属膜片20，金属膜片20的厚度为25μm。
S200：提供氧化铝多孔陶瓷30，多孔陶瓷30的孔隙率为45％，孔径20-25μm，强度为600N/mm2。
S300：将金属膜片20铺设于多孔陶瓷30的一面，如图1和图2所示，轻轻压实，获得陶瓷发热体坯体。
S400：如图3，预先将图形程序导入选择性激光设备中，然后将陶瓷发热体坯体置于氮气气氛保护的激光设备40中，对金属膜片上进行M型发热膜图形的激光烧结，激光烧结的激光功率为800W，扫描速度100mm/s，扫描间距0.1mm，铺粉厚度20μm，在多孔陶瓷30的表面形成预设图形的发热膜50，获得陶瓷发热体组合，如4所示。
S500：将陶瓷发热体组合上未与多孔陶瓷30结合的金属膜片20撕下，如图5所示，撕下多余金属膜片20的陶瓷发热体组合切割成合适尺寸的陶瓷发热体，如图6所示。
实施例2
本实施例的陶瓷发热体的制备方法，包括以下步骤：
S110：按质量百分比，将粒径为7-10μm的铁基合金粉9％、粒径为6-10μm的镍基合金粉30％、丙烯酸乳剂28％、聚丙烯酸胺盐6％、纯净水26％、分散剂六偏磷酸钠1％加入球磨机中，以水和锆球作为球磨介质，球料比为3：1进行球磨，获得混合浆料，对混合浆料进行真空除泡，除泡时间为2h，然后将除泡后的混合浆料经过325目筛网过滤，获得流延浆料。
S120：将流延浆料进行流延成型，获得金属膜，将金属膜剪裁成尺寸大小为150mm×150mm的金属膜片，金属膜片的厚度为45μm。
S200：提供氮化铝多孔陶瓷，多孔陶瓷的孔隙率为60％，孔径30-35μm，强度为500N/mm2。
S300：将金属膜片铺设于多孔陶瓷的一面，轻轻压实，获得陶瓷发热体坯体。
S400：预先将图形程序导入选择性激光设备中，然后将陶瓷发热体坯体置于氮气气氛保护的激光设备中，对金属膜片上进行S型发热膜图形的激光烧结，激光烧结的激光功率为1200W，扫描速度90mm/s，扫描间距0.15mm，铺粉厚度80μm，在多孔陶瓷的表面形成预设图形的发热膜，获得陶瓷发热体组合。
S500：将陶瓷发热体组合上未与多孔陶瓷结合的金属膜片撕下，撕下多余金属膜片的陶瓷发热体组合切割成合适尺寸的陶瓷发热体。
实施例3
本实施例的陶瓷发热体的制备方法，包括以下步骤：
S110：按质量百分比，将粒径为5-10μm的铁基合金粉20％、粒径为5-9μm的镍基合金粉32％、丙烯酸乳剂10％、聚丙烯酸胺盐8％、纯净水30％加入球磨机中，以水和锆球作为球磨介质，球料比为3：1进行球磨，获得混合浆料，对混合浆料进行真空除泡，除泡时间为1h，然后将除泡后的混合浆料经过325目筛网过滤，获得流延浆料。
S120：将流延浆料进行流延成型，获得金属膜，将金属膜剪裁成尺寸大小为150mm×150mm的金属膜片，金属膜片的厚度为20μm。
S200：提供氮化铝多孔陶瓷，多孔陶瓷的孔隙率为55％，孔径25-30μm，强度为700N/mm2。
S300：将金属膜片铺设于多孔陶瓷的一面，轻轻压实，获得陶瓷发热体坯体。
S400：预先将图形程序导入选择性激光设备中，然后将陶瓷发热体坯体置于氮气气氛保护的激光设备中，对金属膜片上进行Z型发热膜图形的激光烧结，激光烧结的激光功率为900W，扫描速度500mm/s，扫描间距0.12mm，铺粉厚度30μm，在多孔陶瓷的表面形成预设图形的发热膜，获得陶瓷发热体组合。
S500：将陶瓷发热体组合上未与多孔陶瓷结合的金属膜片撕下，撕下多余金属膜片的陶瓷发热体组合切割成合适尺寸的陶瓷发热体。
实施例4
本实施例的陶瓷发热体的制备方法，包括以下步骤：
S110：按质量百分比，将粒径为2-5μm的铁基合金粉5％、粒径为3-8μm的镍基合金粉65％、丙烯酸乳剂5％、聚丙烯酸胺盐5％、纯净水20％加入球磨机中，以水和锆球作为球磨介质，球料比为3：1进行球磨，获得混合浆料，对混合浆料进行真空除泡，除泡时间为4h，然后将除泡后的混合浆料经过325目筛网过滤，获得流延浆料。
S120：将流延浆料进行流延成型，获得金属膜，将金属膜剪裁成尺寸大小为150mm×150mm的金属膜片，金属膜片的厚度为40μm。
S200：提供碳化硅多孔陶瓷，多孔陶瓷的孔隙率为60％，孔径30-35μm，强度为800N/mm2。
S300：将金属膜片铺设于多孔陶瓷的一面，轻轻压实，获得陶瓷发热体坯体。
S400：预先将图形程序导入选择性激光设备中，然后将陶瓷发热体坯体置于氮气气氛保护的激光设备中，对金属膜片上进行N型发热膜图形的激光烧结，激光烧结的激光功率为1000W，扫描速度300mm/s，扫描间距0.15mm，铺粉厚度70μm，在多孔陶瓷的表面形成预设图形的金属膜，获得陶瓷发热体组合。
S500：将陶瓷发热体组合上未与多孔陶瓷结合的金属膜片撕下，撕下多余金属膜片的陶瓷发热体组合切割成合适尺寸的陶瓷发热体。
取实施例1至4制成的陶瓷发热体观察其外观，发热膜与多孔陶瓷结为一体，再对实施例1至4制成的陶瓷发热体进行性能检测，测试结果如表1所示。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例1 | |
| 电阻(Ω) | 1.0 | 1.3 | 0.8 | 1.2 |
从测试结果可知，实施例1至4制成的陶瓷发热体，发热膜与多孔陶瓷结合牢固不易脱离，电阻值适用于作为抽吸装置的雾化芯。
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一种实施方式，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 (10)
1.一种陶瓷发热体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
流延法制备金属膜片；
提供不同导热系数多孔陶瓷；
将所述金属膜片铺设于所述多孔陶瓷的至少一面，获得陶瓷发热体坯体；
预先将图形程序导入选择性激光设备中，然后将所述陶瓷发热体坯体置于氮气气氛保护的激光设备，进行发热膜激光烧结，在所述多孔陶瓷的表面形成预设图形的发热膜，以获得陶瓷发热体。
2.根据权利要求1所述的陶瓷发热体的制备方法，其特征在于，所述不同导热系数多孔陶瓷包括氧化铝、氮化铝和碳化硅中的一种。
3.根据权利要求1所述的陶瓷发热体的制备方法，其特征在于，所述金属膜片包括金属粉料和有机粘结剂。
4.根据权利要求3所述的陶瓷发热体的制备方法，其特征在于，所述金属粉料为铁基合金粉、自溶性镍基合金粉混合粉料中的至少一种，所述有机粘结剂包括丙烯酸乳剂和聚丙烯酸胺盐中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的陶瓷发热体的制备方法，其特征在于，所述金属粉料的粒径为1-10μm。
6.根据权利要求1所述的陶瓷发热体的制备方法，其特征在于，所述流延法制备金属膜片包括以下步骤：
按质量百分比，将铁基合金粉5％-20％、镍基合金粉30％-70％、丙烯酸乳剂5％-30％、聚丙烯酸胺盐5％-30％、纯净水20％-30％、分散剂0-5％加入球磨机中进行球磨，混合，获得流延浆料；
将所述流延浆料进行流延成型，获得金属膜片。
7.根据权利要求6所述的陶瓷发热体的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括焦磷酸钠、六偏磷酸钠、聚醚F127的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的陶瓷发热体的制备方法，其特征在于，所述金属膜片的厚度为20-80μm。
9.根据权利要求1所述的陶瓷发热体的制备方法，其特征在于，所述发热膜图形包括M型、S型、Z型和N型中的一种或多种。
10.如权利要求1至9任一项所述的陶瓷发热体的制备方法制成的陶瓷发热体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111666815.XA CN114213139A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 陶瓷发热体的制备方法及陶瓷发热体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111666815.XA CN114213139A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 陶瓷发热体的制备方法及陶瓷发热体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114213139A true CN114213139A (zh) | 2022-03-22 |
Family
ID=80707430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111666815.XA Pending CN114213139A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 陶瓷发热体的制备方法及陶瓷发热体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114213139A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115819110A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-03-21 | 深圳市吉迩技术有限公司 | 一种金属化多孔陶瓷复合材料及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181164A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Kyoto Elex Kk | セラミックス材料用金属ペースト組成物 |
| CN104822223A (zh) * | 2015-05-11 | 2015-08-05 | 惠宇 | 一种陶瓷基电路板及其制备方法 |
| 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 |
| CN111943708A (zh) * | 2019-05-17 | 2020-11-17 | 南京理工大学 | 一种结合丝网印刷与激光表面熔敷的氮化铝陶瓷覆铜方法 |
| WO2021018263A1 (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种基于多副族元素的陶瓷发热体及其制备方法和用途 |
| CN112321286A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 深圳市博迪科技开发有限公司 | 一种多层多孔陶瓷材料及其制备方法 |
| CN113421691A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-09-21 | 深圳陶陶科技有限公司 | 金属浆料、发热电路、雾化芯及其制备方法、以及电子烟 |
| CN113828767A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-24 | 深圳市吉迩科技有限公司 | 一种发热膜材料、制备方法、雾化芯及应用 |
-
2021
- 2021-12-31 CN CN202111666815.XA patent/CN114213139A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014181164A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Kyoto Elex Kk | セラミックス材料用金属ペースト組成物 |
| CN104822223A (zh) * | 2015-05-11 | 2015-08-05 | 惠宇 | 一种陶瓷基电路板及其制备方法 |
| 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 |
| CN111943708A (zh) * | 2019-05-17 | 2020-11-17 | 南京理工大学 | 一种结合丝网印刷与激光表面熔敷的氮化铝陶瓷覆铜方法 |
| WO2021018263A1 (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | 湖北中烟工业有限责任公司 | 一种基于多副族元素的陶瓷发热体及其制备方法和用途 |
| CN112321286A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-02-05 | 深圳市博迪科技开发有限公司 | 一种多层多孔陶瓷材料及其制备方法 |
| CN113421691A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-09-21 | 深圳陶陶科技有限公司 | 金属浆料、发热电路、雾化芯及其制备方法、以及电子烟 |
| CN113828767A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-12-24 | 深圳市吉迩科技有限公司 | 一种发热膜材料、制备方法、雾化芯及应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 庞爱民: "纳米含能材料", 中国宇航出版社 * |
| 王迎军: "《新型材料科学与技术 无机材料卷 上》", 31 October 2016, 华南理工大学出版社 * |
| 虎轩东: "《厚膜微电子技术》", 31 December 1989, 电子元件与材料编辑部 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115819110A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-03-21 | 深圳市吉迩技术有限公司 | 一种金属化多孔陶瓷复合材料及其制备方法 |
| WO2024124786A1 (zh) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 | 深圳市吉迩技术有限公司 | 一种金属化多孔陶瓷复合材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109875123B (zh) | 电子烟雾化器、电子烟、雾化组件及其制备方法 | |
| US10773207B2 (en) | Conductive honeycomb structure | |
| CN109527657A (zh) | 雾化组件的制备方法及电子烟雾化器 | |
| JP5339214B2 (ja) | 窒化珪素基板の製造方法および窒化珪素基板 | |
| JP5841329B2 (ja) | セラミックス接合体の製造方法 | |
| JP4762208B2 (ja) | 静電チャックヒータ | |
| CN109984387A (zh) | 雾化组件及其制备方法 | |
| CN114213139A (zh) | 陶瓷发热体的制备方法及陶瓷发热体 | |
| JP6527139B2 (ja) | 多孔質板状フィラー、断熱膜、及び多孔質板状フィラーの製造方法 | |
| JP6018196B2 (ja) | 流路部材およびこれを用いた熱交換器ならびに半導体製造装置 | |
| EP3075719B1 (en) | Porous material and heat insulating film | |
| CN112430072A (zh) | 一种共烧叠层多孔陶瓷发热体及其制备方法 | |
| CN110314705A (zh) | 蜂窝结构体 | |
| JP2009218485A (ja) | プラズマ発生装置 | |
| JP3966201B2 (ja) | 半導体製造装置用ウェハ保持体およびそれを搭載した半導体製造装置 | |
| JP5092135B2 (ja) | 多孔質体およびその製造方法 | |
| JP2012106929A (ja) | 多孔質体の製造方法 | |
| JP6714433B2 (ja) | 多孔質セラミック構造体及びその製造方法 | |
| JP2006044980A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体 | |
| JP2000290705A (ja) | 多孔質金属板製造装置及び多孔質金属板の製造方法 | |
| JP2008106299A (ja) | 多孔質体焼結用敷板及び多孔質焼成体の製造方法 | |
| CN116944493B (zh) | 一种气雾发生器 | |
| JP6830587B2 (ja) | 導電膜付き柱状インゴット基板及びその製造方法、シリサイド系熱電変換素子及びその製造方法、熱電変換モジュール、並びにシリサイド系熱電変換素子の電極層形成用組成物 | |
| JP6751313B2 (ja) | 多孔質セラミック積層体およびその作製方法 | |
| JP7401718B1 (ja) | 窒化ケイ素焼結体及び焼結助剤粉末 |
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: 20220322 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |