CN115008574A - 一种雾化芯用多孔陶瓷的成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，包括：制备流延浆料，用于制备初步流延浆料并对初步流延浆料进行真空分散搅拌；制备流延基片，用于将真空分散搅拌后的流延浆料在流延设备中制备成流延基片；流延基片脱脂，用于将所述流延基片切割成设定大小的陶瓷基片并对所述陶瓷基片进行脱脂处理；陶瓷基片烧结，用于将所述陶瓷基片送入烧结炉中进行烧结以得到多孔陶瓷基片。其通过将制备雾化芯用的陶瓷的流延浆料球磨工艺改进为真空分散搅拌工艺，降低了对造孔剂的损伤，不会影响孔径的结构和形状，提高了陶瓷孔隙的均匀性。此外，进一步将现有浆料制备中的有机溶剂改进为去离子水，降低了对人体的危害，减少了对环境的污染，更环保、更安全。
Description
技术领域
本发明涉及雾化芯用陶瓷制备方法技术领域，尤其涉及一种雾化芯用水机流延多孔陶瓷的成型方法。
背景技术
现有的雾化器用陶瓷在制备流延浆料时一般通过球磨的方式对各物料组分进行混合搅拌，采用球磨工艺容易导致造孔剂变形损伤，影响孔径结构以及大小形状，降低了陶瓷孔隙，而陶瓷孔隙的均匀性以及多少会影响雾化器在雾化过程中雾化液的供给速度和稳定性，最终影响用户口感。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，以解决现有雾化芯用陶瓷采用球磨工艺影响孔隙结构及形状的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的实施例提供了一种雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其包括以下步骤：
制备流延浆料，用于制备初步流延浆料并对初步流延浆料进行真空分散搅拌；
制备流延基片，用于将真空分散搅拌后的流延浆料在流延设备中制备成流延基片；
流延基片脱脂，用于将所述流延基片切割成设定大小的陶瓷基片并对所述陶瓷基片进行脱脂处理；
陶瓷基片烧结，用于将所述陶瓷基片送入烧结炉中进行烧结以得到多孔陶瓷基片。
其中，所述步骤制备流延浆料还包括以下步骤：
制备粘接胶，用于将粘接剂、分散剂和溶剂按照设定比例混合搅拌以得到粘接胶；
制备陶瓷浆料，用于将陶瓷粉末、所述粘接胶、增塑剂、分散剂和去离子水按照设定比例混合搅拌得到初步流延浆料；
对所述初步流延浆料进行真空分散搅拌以得到流延浆料。
其中，所述步骤制备粘接胶包括以下步骤：
制备粘接剂、分散剂和溶剂；其中所述粘接剂、分散剂和溶剂的质量占比为：粘接剂15-35％、分散剂0.2-2.5％、溶剂65-85％；
将所述分散剂加入到溶剂中混合搅拌5-30min，搅拌速度为500-2000RPM；
加入粘接剂，并混合充分搅拌5-12h；其中，所述粘接剂包括水溶性丙烯酸聚合物，丙烯酸乳液和聚乙烯醇，所述水溶性丙烯酸聚合物：丙烯酸乳液：聚乙烯醇的质量比为：4:4:2。
其中，所述步骤制备陶瓷浆料包括以下步骤：
将分散剂添加至溶剂中，充分搅拌5-30min；
添加陶瓷粉末，充粉搅拌30-60min；
添加粘接胶和增塑剂，搅拌分散1-3h；
真空搅拌2-8h，其中，真空度为10-200pa；
其中，所述陶瓷粉末、粘接胶、增塑剂、分散剂和去离子水质量比为陶瓷粉末100：粘接胶5-40：增塑剂1-2.5：分散剂0.5-1：去离子水5-30。
其中，所述增塑剂包括甘油和聚乙二醇，所述甘油与聚乙二醇的质量比为1:3。
其中，所述粘接胶制备和所述陶瓷浆料制备的步骤中，均在恒温水浴中进行，水浴的温度为40-80℃。
其中，所述步骤制备流延基片包括以下步骤：
开启流延设备预热2-5h；
将流延浆料静置0.5-2h；
将静置后的流延浆料送入流延设备的储料室，调整流延浆料流速和刮刀高度以制备流延基片；
对流延基片进行烘干处理。
其中，所述步骤对流延基片进行烘干处理采用四温区加底部温区方式烘干，其中，底部温区的温度范围为25-65℃，所述四温区的温度范围按照流延基片的流出方向依次为：25-35℃、30-45℃、35-55℃、50-95℃。
其中，所述步骤流延基片脱脂包括以下步骤：
将流延基片切割成设定大小的陶瓷基片，并将所述陶瓷基片放置于承烧板上送入脱脂炉；
按照阶梯式上升方式调节脱脂炉的脱脂温度；
其中，脱脂温度按照以下方式调节：
室温至200℃以5-10℃/min升温，
从200℃至450℃以0.5-1℃/min升温，在450℃保温120min，
从450℃至650℃以1-5℃/min升温，在650℃保温120min。
其中，所述步骤陶瓷基片烧结包括：
将脱脂后的陶瓷基片转移至烧结炉，并调节烧结炉的温度曲线，直至形成多孔陶瓷；其中，所述烧结炉的温度曲线为：
室温至650℃以5-10℃/min升温，在650℃保温30-60min，
从650℃至1050℃以1-5℃/min升温，在1050℃保温120-180min。
本发明的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其通过将制备雾化芯用的陶瓷的流延浆料球磨工艺改进为真空分散搅拌工艺，降低了对造孔剂的损伤，不会影响孔径的结构和形状，提高了陶瓷孔隙的均匀性。此外，进一步将现有浆料制备中的有机溶剂改进为去离子水，降低了对人体的危害，减少了对环境的污染，更环保、更安全。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法的主流程图。
图2为本发明实施例的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法的子流程图。
图3为本发明实施例的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法的子流程图。
图4为本发明实施例的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法的子流程图。
图5为本发明实施例的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法的子流程图。
图6为本发明实施例的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法的子流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。
请参阅图1至图6，本实施例提供了一种雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其包括以下步骤：
步骤S100、制备流延浆料，用于制备初步流延浆料并对初步流延浆料进行真空分散搅拌处理以得到流延浆料。
请再次参阅图2，所述步骤S100制备流延浆料还包括以下步骤：
步骤S101、制备粘接胶，用于将粘接剂、分散剂和溶剂按照设定比例混合搅拌以得到粘接胶；
请再次参阅图3，所述步骤S101制备粘接胶包括以下步骤：
步骤S1011、准备称量粘接剂、分散剂和溶剂；其中所述粘接剂、分散剂和溶剂的质量占比为：粘接剂15-35％：分散剂0.2-2.5％：溶剂65-85％；
步骤S1012、将所述分散剂加入到溶剂中混合搅拌5-30min，搅拌速度为500-2000RPM；其中，所述溶剂采用去离子水，分散剂采用聚苯烯酸钠。
步骤S1013、加入粘接剂，并混合充分搅拌5-12h，直至有机物完全溶解。其中，所述粘接剂包括水溶性丙烯酸聚合物、丙烯酸乳液和聚乙烯醇，所述水溶性丙烯酸聚合物、丙烯酸乳液、聚乙烯醇的质量比为：4:4:2。该步骤中，分散剂、溶剂与粘接剂的混合搅拌均在恒温水浴中进行，水浴温度范围为40-80℃。
步骤S102、制备陶瓷浆料步骤，用于将陶瓷粉末、所述粘接胶、增塑剂、分散剂和去离子水按照设定比例混合搅拌得到初步流延浆料。
请再次参阅图4，所述步骤S102制备陶瓷浆料包括以下步骤：
步骤S1021、将分散剂添加至溶剂中，充分搅拌5-30min，水浴温度为40-80℃，搅拌速度为500-2000RPM，其中，溶剂采用去离子水，分散剂为聚苯烯酸钠。
步骤S1022、添加陶瓷粉末，充粉搅拌30-60min；首先将含有造孔剂的陶瓷粉末经过三维混料机充分混合12-24h，再添加至已经混合分散剂的容积混合液中，搅拌速度为80-200RPM。
步骤S1023、添加所述步骤S101制备的粘接胶和增塑剂，搅拌分散1-3h，保持水浴温度40-80℃，搅拌速度为80-200RPM继续搅拌，其中，所述增塑剂包括甘油和聚乙二醇，所述甘油与聚乙二醇的质量比为1:3。
步骤S1024、对于上述步骤S1021至步骤S1023可以制备得到初步流延浆料，然后再次对初步流延浆料进行真空搅拌2-8h，其中，真空度为10-200pa，直至将初步流延浆料搅拌至黏度为6000-22000mpa.s，至此得到了流延浆料；
在该步骤S102中，所述陶瓷粉末、粘接胶、增塑剂、分散剂和去离子水质量比为陶瓷粉末100：粘接胶5-40：增塑剂1-2.5：分散剂0.5-1：去离子水5-30。且，上述粘接胶制备和所述陶瓷浆料制备均在恒温水浴中进行，水浴的温度为40-80℃。
步骤S103、对所述初步流延浆料进行真空分散搅拌以得到流延浆料。
在该步骤S100中，将传统的球磨工艺改进为真空分散搅拌工艺，且将流延浆料制备的溶剂改为去离子水，不仅降低了对造孔剂的损害，还降低了对环境和人体的危害。
步骤S200、制备流延基片，用于将真空分散搅拌后的流延浆料在流延设备中制备成流延基片。
请再次参阅图5，所述步骤S200制备流延基片包括以下步骤：
步骤S201、开启流延设备预热2-5h；
步骤S202、将流延浆料静置0.5-2h；
步骤S203、将静置后的流延浆料送入流延设备的储料室，调整流延浆料流速和刮刀高度以制备流延基片；其中，在本实施例中，所述流延浆料流速为0.1-1.5m/min,刮刀高度调节后输出的流延基片的厚度为50-500μm；
步骤S204、对流延基片进行烘干处理；
其中，所述步骤S204对流延基片进行烘干处理采用四温区加底部温区方式烘干，其中，底部温区的温度范围为25-65℃，所述四温区的温度范围按照流延基片的流出方向依次为：25-35℃、30-45℃、35-55℃、50-95℃。低位温区是指流延基片在传送带底部下方加热的温度，而四温区是指从流延基片上方烘干的温度。
步骤S300、流延基片脱脂，用于将所述流延基片切割成设定大小的陶瓷基片并对所述陶瓷基片进行脱脂处理；
请再次参阅图6，所述步骤S300流延基片脱脂包括以下步骤：
步骤S301、将流延基片切割成设定大小的陶瓷基片，并将所述陶瓷基片放置于承烧板上送入脱脂炉；
步骤S302、按照阶梯式上升方式调节脱脂炉的脱脂温度。
其中，脱脂温度按照以下方式调节：
室温至200℃以5-10℃/min升温，
从200℃至450℃以0.5-1℃/min升温，在450℃保温120min，
从450℃至650℃以1-5℃/min升温，在650℃保温120min，之后停止加热，随着炉温降至室温，既完成流延基片的脱脂处理。
步骤S400、陶瓷基片烧结，用于将所述陶瓷基片送入烧结炉中进行烧结以得到多孔陶瓷基片。
其中，所述步骤S400陶瓷基片烧结包括：
将脱脂后的陶瓷基片转移至烧结炉，并调节烧结炉的温度曲线，直至形成多孔陶瓷。其中，所述烧结炉的温度曲线为：
室温至650℃以5-10℃/min升温，在650℃保温30-60min，
从650℃至1050℃以1-5℃/min升温，在1050℃保温120-180min，之后停止加热，随着炉温冷却至室温，即可完成多孔陶瓷基片的烧结。
本实施例的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，该方法制备出多孔陶瓷基板空隙分布均匀，采用真空搅拌分散代替球磨不会导致造孔剂制备过程被破坏，空隙率高，烧结收缩一致，基板平整；同时采用水基体系环保、无污染、安全系数高。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备流延浆料，用于制备初步流延浆料并对初步流延浆料进行真空分散搅拌以得到流延浆料；
制备流延基片，用于将真空分散搅拌后的流延浆料在流延设备中制备成流延基片；
流延基片脱脂，用于将所述流延基片切割成设定大小的陶瓷基片并对所述陶瓷基片进行脱脂处理；
陶瓷基片烧结，用于将所述陶瓷基片送入烧结炉中进行烧结以得到多孔陶瓷基片。
2.根据权利要求1所述的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，所述步骤制备流延浆料还包括以下步骤：
制备粘接胶，用于将粘接剂、分散剂和溶剂按照设定比例混合搅拌以得到粘接胶；
制备陶瓷浆料，用于将陶瓷粉末、所述粘接胶、增塑剂、分散剂和去离子水按照设定比例混合搅拌得到初步流延浆料；
对所述初步流延浆料进行真空分散搅拌以得到流延浆料。
3.根据权利要求2所述的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，所述步骤制备粘接胶包括以下步骤：
准备粘接剂、分散剂和溶剂；其中所述粘接剂、分散剂和溶剂的质量占比为：粘接剂15-35％：分散剂0.2-2.5％：溶剂65-85％；
将所述分散剂加入到溶剂中混合搅拌5-30min，搅拌速度为500-2000RPM；
加入粘接剂，并混合充分搅拌5-12h；其中，所述粘接剂包括水溶性丙烯酸聚合物，丙烯酸乳液和聚乙烯醇；所述水溶性丙烯酸聚合物：丙烯酸乳液：聚乙烯醇的质量比为：4:4:2。
4.根据权利要求2所述的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，所述步骤制备陶瓷浆料包括以下步骤：
将分散剂添加至去离子水中，充分搅拌5-30min；
添加陶瓷粉末，充粉搅拌30-60min；
添加粘接胶和增塑剂，搅拌分散1-3h；
真空搅拌2-8h，其中，真空度为10-200pa；
其中，所述陶瓷粉末、粘接胶、增塑剂、分散剂和去离子水质量比为陶瓷粉末100：粘接胶5-40：增塑剂1-2.5：分散剂0.5-1：去离子水5-30。
5.根据权利要求4所述的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，所述增塑剂包括甘油和聚乙二醇，所述甘油与聚乙二醇的质量比为1:3。
6.根据权利要求2至5任意一项所述的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，所述粘接胶制备和所述陶瓷浆料制备的步骤中，均在恒温水浴中进行，水浴的温度为40-80℃。
7.根据权利要求1所述的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，所述步骤制备流延基片包括以下步骤：
开启流延设备预热2-5h；
将流延浆料静置0.5-2h；
将静置后的流延浆料送入流延设备的储料室，调整流延浆料流速和刮刀高度以制备流延基片；
对流延基片进行烘干处理。
8.根据权利要求7所述的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，所述步骤对流延基片进行烘干处理采用四温区加底部温区方式烘干，其中，底部温区的温度范围为25-65℃，所述四温区的温度范围按照流延基片的流出方向依次为：25-35℃、30-45℃、35-55℃、50-95℃。
9.根据权利要求1所述的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，所述步骤流延基片脱脂包括以下步骤：
将流延基片切割成设定大小的陶瓷基片，并将所述陶瓷基片放置于承烧板上送入脱脂炉；
按照阶梯式上升方式调节脱脂炉的脱脂温度；
其中，脱脂温度按照以下方式调节：
室温至200℃以5-10℃/min升温，
从200℃至450℃以0.5-1℃/min升温，在450℃保温120min，
从450℃至650℃以1-5℃/min升温，在650℃保温120min。
10.根据权利要求1所述的雾化芯用多孔陶瓷的成型方法，其特征在于，所述步骤陶瓷基片烧结包括：
将脱脂后的陶瓷基片转移至烧结炉，并调节烧结炉的温度曲线，直至形成多孔陶瓷；其中，所述烧结炉的温度曲线为：
室温至650℃以5-10℃/min升温，在650℃保温30-60min，
从650℃至1050℃以1-5℃/min升温，在1050℃保温120-180min。
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