CN115024529A - 一种发热体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种发热体及其制备方法，制备方法包括：在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射；对第一靶材进行第一次溅射，以使得第一靶材在基体上沉积形成过渡层；开始第二次启辉，并进行第二靶材预溅射；对第二靶材进行第二次溅射，以使得第二靶材在过渡层上形成发热层；开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射；对第三靶材进行第三次溅射，以使得第三靶材在发热层上形成导电层，简化缩短了制备流程，避免了制备浆料、印刷、烧结的工序，提高了生产效率，同时避免了烧结过程中带来的有害物质。

Description

一种发热体及其制备方法

技术领域

本申请涉及气溶胶产生装置技术领域，具体是涉及一种发热体及其制备方法。

背景技术

雾化器中的发热体能够吸收气溶胶基质，并对气溶胶基质进行加热，从而产生气溶胶，发热体一般包括多孔陶瓷以及层叠在多孔陶瓷上的发热膜。

现有技术中，发热体一般采用厚膜印刷工艺制备而成，在多孔陶瓷基体上通过丝网印刷覆上一层金属浆料，然后真空中或者惰性气体气氛条件下烧结，形成陶瓷发热体，这种方法工艺流程多且复杂。

发明内容

本申请主要是提供一种发热体及其制备方法，能够简化发热体的制备流程。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种发热体的制备方法，包括：在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射；对所述第一靶材进行第一次溅射，以使得所述第一靶材在基体上沉积形成过渡层；开始第二次启辉，并进行第二靶材预溅射；对所述第二靶材进行第二次溅射，以使得所述第二靶材在所述过渡层上形成发热层；开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射；对所述第三靶材进行第三次溅射，以使得所述第三靶材在所述发热层上形成导电层。

在一具体实施方式中，所述在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射之前还包括：通过物理气象沉积法，制备形成陶瓷基体；对所述陶瓷基体依次进行清洗、烘干，并将烘干完成后的陶瓷基体安装在所述真空腔室内的基台上。

在一具体实施方式中，所述对所述陶瓷基体依次进行清洗、烘干，并将烘干完成后的陶瓷基体安装在所述真空腔室内的基台上之后还包括：分别对所述第一靶材、所述第二靶材及所述第三靶材进行擦拭，并分别对所述第一靶材、所述第二靶材及所述第三靶材进行干燥；将所述第一靶材、所述第二靶材及所述第三靶材安装在所述真空腔室内对应的靶位上。

在一具体实施方式中，所述第一靶材预溅射、所述第二靶材预溅射及所述第三靶材预溅射的预溅射时间分别为2～5min。

在一具体实施方式中，所述第一次溅射的溅射功率为100-300W，溅射时间5-30min；所述第二次溅射的溅射功率100-300W，溅射时间10-60min；所述第三次溅射的溅射功率50-100W，溅射时间5-30min。

在一具体实施方式中，所述第一靶材包括钨、钛及锡中的一种或多种。

在一具体实施方式中，所述第二靶材包括铜、钯、铂及铑中的一种或多种。

在一具体实施方式中，所述第三靶材包括铜、银及银钯合金中的一种或多种。

在一具体实施方式中，所述开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射之前还包括：冷却预设时间，将形成发热层后的基体取出；更换掩膜版，将形成发热层后的基体安装在所述真空腔室内的基台上；所述对所述第三靶材进行第三次溅射，以使得所述第三靶材在所述发热层上形成导电层包括：对所述第三靶材进行第三次溅射，以使得所述第三靶材在所述发热层上的对应位置，形成与所述掩膜版对应的电极图案。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种发热体，所述发热体包括基体、过渡层、发热层及导电层，所述过渡层、所述发热层及所述导电层依次层叠于所述基体上。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请实施方式提供的发热体的制备方法包括：在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射；对所述第一靶材进行第一次溅射，以使得所述第一靶材在基体上沉积形成过渡层；开始第二次启辉，并进行第二靶材预溅射；对所述第二靶材进行第二次溅射，以使得所述第二靶材在所述过渡层上形成发热层；开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射；对所述第三靶材进行第三次溅射，以使得所述第三靶材在所述发热层上形成导电层，简化缩短了制备流程，避免了制备浆料、印刷、烧结的工序，提高了生产效率，同时避免了烧结过程中带来的有害物质。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的发热体实施方式的截面示意图；

图2是图1中发热体的立体分解结构示意图；

图3是本申请提供的发热体的制备方法实施方式的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施方式仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施方式仅为本申请的部分实施方式而非全部实施方式，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它实施方式，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，方式如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施方式中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。方式如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施方式”意味着，结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施方式中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施方式，也不是与其它实施方式互斥的独立的或备选的实施方式。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施方式可以与其它实施方式相结合。

请一并参阅图1及图2，图1是本申请提供的发热体10实施方式的截面示意图，图2是图1中发热体10的立体分解结构示意图，本实施方式中的发热体10包括基体11、过渡层12、发热层13及导电层14。

在本实施方式中，发热体10应用于雾化器，雾化器是利用基体11吸收气溶胶基质，然后通过导电层14为发热层13供电，从而使得发热层13加热气溶胶基质并产生气溶胶。

其中，基体11可以由多孔结构的材料制成，比如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、多孔金属等，对此不做限定，比如选用多孔陶瓷，多孔陶瓷具有化学性质稳定的特性，在吸收气溶胶基质后，不会与气溶胶基质发生化学反应，同时多孔陶瓷还够耐高温，不会由于加热温度过高发生形变。

进一步的，过渡层12、发热层13及导电层14依次层叠于基体11上。

其中，过渡层12可以选用导热性、化学稳定性优良的材料制备而成，比如钨、钛及锡中的一种或多种，过渡层12能够提高加热层13与基体11的结合力，同时增强基体11的化学稳定性以及发热层13的导热性。

发热层13可以选用耐腐蚀、耐氧化性优良的金属材料，比如铜、钯、铂及铑中的一种或多种，提高发热层13的使用寿命及发热性能。

导电层14可以选用导电性优良、稳定性好的材料，比如铜、银及银钯合金中的一种或多种，提高导电层14的导电性及导电效率。

请参阅图3，图3是本申请提供的发热体的制备方法实施方式的流程示意图，本实施方式中的发热体可参阅上述实施方式中的发热体10，本实施方式中的制备方法可包括：

S110：在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射；

具体的，在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射，以去除表面的氧化层及污渍，提高后续形成过渡层12的纯度。

其中，在本实施方式中，真空腔室的真空度为0.1-1Pa，比如0.1Pa、0.83Pa或1Pa。

可选的，在实际应用时，在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射之前，还包括通过物理气象沉积法，制备形成陶瓷基体；对陶瓷基体依次进行清洗、烘干，并将烘干完成后的陶瓷基体安装在真空腔室内的基台上，其中，对陶瓷基体的清洗，可将基体11放置于无水乙醇中超声清洗，烘干方法可以将基体11放置于120℃-200℃的烘箱中进行烘干，然后将基体11放置于密封的真空腔室的基台上。

进一步的，在陶瓷基体安装完成后，分别对第一靶材、第二靶材及第三靶材进行擦拭，并分别对第一靶材、第二靶材及第三靶材进行干燥；将第一靶材、第二靶材及第三靶材安装在真空腔室内对应的靶位上，对第一靶材、第二靶材及第三靶材的擦拭，可以使用无水乙醇进行擦拭，干燥可以通过吹风机吹干或在小于120℃条件下的烘箱烘干。

其中，当基体11、第一靶材、第二靶材及第三靶材放置于密封的真空腔室后，可先通过机械泵抽真空，腔室内真空抽到1Pa以下时，开启分子泵，腔体内的本底真空抽到5*10-4Pa，然后通氩气，至真空度为0.1-1Pa。

可选地，第一靶材预溅射的预溅射时间为2～5min。

S120：对第一靶材进行第一次溅射，以使得第一靶材在基体上沉积形成过渡层；

具体的，可通过气相沉积法，比如物理气相沉积法对对第一靶材进行第一次溅射，以使得第一靶材在基体上沉积形成过渡层12。

其中，第一靶材包括钨、钛及锡中的一种或多种，具有良好的导热性、化学稳定性。

可选地，第一次溅射的溅射功率为100-300W，溅射时间5-30min。

S130：开始第二次启辉，并进行第二靶材预溅射；

具体的，在真空腔室中，开始第二次启辉，并进行第二靶材预溅射，以去除表面的氧化层及污渍，提高后续形成发热层13的纯度。

可选地，第二靶材预溅射的预溅射时间为2～5min。

S140：对第二靶材进行第二次溅射，以使得第二靶材在过渡层上形成发热层；

具体的，可通过气相沉积法，比如物理气相沉积法对对第二靶材进行第二次溅射，以使得第二靶材在过渡层12上沉积形成发热层13。

其中，第二靶材包括铜、钯、铂及铑中的一种或多种，具有良好的耐腐蚀、耐氧化性。

可选地，第二次溅射的溅射功率100-300W，溅射时间10-60min。

S150：开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射；

具体的，在真空腔室中，开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射，以去除表面的氧化层及污渍，提高后续形成导电层14的纯度。

可选地，第三靶材预溅射的预溅射时间为2～5min。

其中，在开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射之前还包括：冷却预设时间，将形成发热层后的基体取出；更换掩膜版，将形成发热层后的基体安装在真空腔室内的基台上。

S160：对第三靶材进行第三次溅射，以使得第三靶材在发热层上形成导电层。

具体的，对第三靶材进行第三次溅射，以使得第三靶材在发热层上的对应位置，形成与掩膜版对应的电极图案，可通过气相沉积法，比如物理气相沉积法对对第三靶材进行第三次溅射，以使得第三靶材在发热层13上沉积形成导电层14。

其中，第三靶材包括铜、银及银钯合金中的一种或多种，导电性优良、稳定性好。

可选地，第三次溅射的溅射功率50-100W，溅射时间5-30min。

区别于现有技术的情况，本申请实施方式提供的发热体的制备方法包括：在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射；对所述第一靶材进行第一次溅射，以使得所述第一靶材在基体上沉积形成过渡层；开始第二次启辉，并进行第二靶材预溅射；对所述第二靶材进行第二次溅射，以使得所述第二靶材在所述过渡层上形成发热层；开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射；对所述第三靶材进行第三次溅射，以使得所述第三靶材在所述发热层上形成导电层，简化缩短了制备流程，避免了制备浆料、印刷、烧结的工序，提高了生产效率，同时避免了烧结过程中带来的有害物质。

以上所述仅为本申请的部分实施方式，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种发热体的制备方法，其特征在于，包括：

在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射；

对所述第一靶材进行第一次溅射，以使得所述第一靶材在基体上沉积形成过渡层；

开始第二次启辉，并进行第二靶材预溅射；

对所述第二靶材进行第二次溅射，以使得所述第二靶材在所述过渡层上形成发热层；

开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射；

对所述第三靶材进行第三次溅射，以使得所述第三靶材在所述发热层上形成导电层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在真空腔室中，开始第一次启辉，并进行第一靶材预溅射之前还包括：

通过物理气象沉积法，制备形成陶瓷基体；

对所述陶瓷基体依次进行清洗、烘干，并将烘干完成后的陶瓷基体安装在所述真空腔室内的基台上。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述对所述陶瓷基体依次进行清洗、烘干，并将烘干完成后的陶瓷基体安装在所述真空腔室内的基台上之后还包括：

分别对所述第一靶材、所述第二靶材及所述第三靶材进行擦拭，并分别对所述第一靶材、所述第二靶材及所述第三靶材进行干燥；

将所述第一靶材、所述第二靶材及所述第三靶材安装在所述真空腔室内对应的靶位上。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一靶材预溅射、所述第二靶材预溅射及所述第三靶材预溅射的预溅射时间分别为2～5min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述第一次溅射的溅射功率为100-300W，溅射时间5-30min；所述第二次溅射的溅射功率100-300W，溅射时间10-60min；

所述第三次溅射的溅射功率50-100W，溅射时间5-30min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一靶材包括钨、钛及锡中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二靶材包括铜、钯、铂及铑中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第三靶材包括铜、银及银钯合金中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述开始第三次启辉，并进行第三靶材预溅射之前还包括：

冷却预设时间，将形成发热层后的基体取出；

更换掩膜版，将形成发热层后的基体安装在所述真空腔室内的基台上；

所述对所述第三靶材进行第三次溅射，以使得所述第三靶材在所述发热层上形成导电层包括：

对所述第三靶材进行第三次溅射，以使得所述第三靶材在所述发热层上的对应位置，形成与所述掩膜版对应的电极图案。

10.一种发热体，其特征在于，所述发热体包括基体、过渡层、发热层及导电层，所述过渡层、所述发热层及所述导电层依次层叠于所述基体上。

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