CN115894007A - 一种生物多孔陶瓷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种生物多孔陶瓷及其制备方法，该生物多孔陶瓷包含陶瓷组合物，所述陶瓷组合物包含如下组分：1～10重量份玻璃粉、10～30重量份氧化铝、10～30重量份羟基磷灰石、10～30重量份造孔剂、20～60重量份石英。本发明在陶瓷配方中加入了生物陶瓷羟基磷灰石，大大提高了多孔陶瓷雾化芯对人体的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种生物多孔陶瓷及其制备方法。
背景技术
多孔陶瓷在过滤、导液、储液、雾化等领域有广泛应用，但是现有的多孔陶瓷多以氧化物、氮化物等化合物为主要原料，与人体的生物相容性较差，不适合在食品级或医疗级的应用场景中使用。
发明内容
根据第一方面，在一实施例中，提供一种生物多孔陶瓷，包含陶瓷组合物，所述陶瓷组合物包含如下组分：1～10重量份玻璃粉、10～30重量份氧化铝、10～30重量份羟基磷灰石、10～30重量份造孔剂、20～60重量份石英。
根据第二方面，在一实施例中，提供一种用于制备生物多孔陶瓷的组合物，包含陶瓷组合物，所述陶瓷组合物包含如下组分：1～10重量份玻璃粉、10～30重量份氧化铝、10～30重量份羟基磷灰石、10～30重量份造孔剂、20～60重量份石英。
根据第三方面，在一实施例中，提供第一方面任意一项的生物多孔陶瓷的制备方法，包括：
陶瓷粉体制备步骤，包括按配方量将陶瓷粉体的各原料混合，制得所述陶瓷粉体；
混炼步骤，包括将固化剂与所述陶瓷粉体混合，混炼，制得混炼料；
破碎步骤，包括将所述混炼料破碎，获得颗粒物；
成型步骤，包括将所述颗粒物成型，得到生坯；
烧结步骤，包括将所述生坯烧结，制得所述多孔生物陶瓷。
根据第四方面，在一实施例中，提供具有第一方面任意一项的多孔生物陶瓷的雾化芯。
根据第五方面，在一实施例中，提供一种雾化器，所述雾化器具有第一方面任意一项的多孔生物陶瓷的，或第四方面所述的雾化芯。
根据第六方面，在一实施例中，提供一种电子烟，所述电子烟具有第一方面任意一项的多孔生物陶瓷，或第四方面所述的雾化芯，或第五方面所述的雾化器。
依据上述实施例的一种生物多孔陶瓷及其制备方法，本发明在陶瓷配方中加入了生物陶瓷羟基磷灰石，大大提高了多孔陶瓷雾化芯对人体的安全性。
在一实施例中，本发明使用的羟基磷灰石中的羟基可以促进烟油的吸收，从而降低漏油率，同时不降低孔径，从而不降低导油率。
在一实施例中，配方中对陶瓷粉体的粒径有明确要求，这对多孔陶瓷的孔径分布有着直接的影响，保证制备的多孔陶瓷孔径可控。
在一实施例中，本发明采用注射成型工艺，将陶瓷粉料与石蜡、聚丙烯和聚乙烯混合后，相比传统只用石蜡作为固化剂的配方，大大提高了生坯的强度和塑性，在注射成型过程中可以保证生坯样品的强度和尺寸，提高最终产品的一致性。
附图说明
图1为一种实施例中制备生物多孔陶瓷的流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。
本文中，“重量份”相当于质量份。
根据第一方面，在一实施例中，提供一种生物多孔陶瓷，包含陶瓷组合物，所述陶瓷组合物包含如下组分：1～10重量份玻璃粉、10～30重量份氧化铝、10～30重量份羟基磷灰石、10～30重量份造孔剂、20～60重量份石英。
在一实施例中，所述陶瓷组合物包含如下组分：5～10重量份玻璃粉、10～20重量份氧化铝、20～30重量份羟基磷灰石、20～30重量份造孔剂、20～25重量份石英。
在一实施例中，所述玻璃粉的软化点为800～1200℃，优选为800～1000℃。
在一实施例中，所述玻璃粉的粒径为1～10μm，优选为3～5μm。
在一实施例中，所述氧化铝的粒径为10～60μm，优选为30～60μm。
在一实施例中，所述氧化铝为α-氧化铝，即氧化铝的相态为α相。α-氧化铝(俗称刚玉)是所有氧化铝中最稳定的物相。
在一实施例中，所述羟基磷灰石的粒径为10～60μm，优选为20～30μm。
在一实施例中，所述造孔剂包含聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、碳粉、玉米粉、淀粉中至少一种。
在一实施例中，所述造孔剂的粒径为10～100μm，优选为20～30μm。
在一实施例中，所述石英的粒径为10～60μm，优选为30～60μm。
根据第二方面，在一实施例中，提供一种用于制备生物多孔陶瓷的组合物，包含陶瓷组合物，所述陶瓷组合物包含如下组分：1～10重量份玻璃粉、10～30重量份氧化铝、10～30重量份羟基磷灰石、10～30重量份造孔剂、20～60重量份石英。
在一实施例中，所述陶瓷组合物包含如下组分：5～10重量份玻璃粉、10～20重量份氧化铝、20～30重量份羟基磷灰石、20～30重量份造孔剂、20～25重量份石英。
在一实施例中，所述玻璃粉的软化点为800～1200℃，优选为800～1000℃。
在一实施例中，所述玻璃粉的粒径为1～10μm，优选为3～5μm。
在一实施例中，所述氧化铝的粒径为10～60μm，优选为30～60μm。
在一实施例中，所述氧化铝为α-氧化铝，即氧化铝的相态为α相。α-氧化铝(俗称刚玉)是所有氧化铝中最稳定的物相。
在一实施例中，所述羟基磷灰石的粒径为10～60μm，优选为20～30μm。
在一实施例中，所述造孔剂包含聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、碳粉、玉米粉、淀粉中至少一种。
在一实施例中，所述造孔剂的粒径为10～100μm，优选为20～30μm。
在一实施例中，所述石英的粒径为10～60μm，优选为30～60μm。
在一实施例中，用于制备生物多孔陶瓷的组合物还包含固化剂。烧结之后，固化剂在高温下挥发，烧结所得的生物多孔陶瓷中几乎不含有固化剂组分。
在一实施例中，所述固化剂包含1)石蜡，以及2)聚丙烯、聚乙烯中的至少一种。
在一实施例中，所述固化剂包含石蜡、聚丙烯、聚乙烯。
在一实施例中，所述固化剂包含如下组分：20～50重量份石蜡、20～50重量份聚丙烯、20～50重量份聚乙烯。
在一实施例中，所述固化剂包含如下组分：30重量份石蜡、30重量份聚丙烯、40重量份聚乙烯。
根据第三方面，在一实施例中，提供第一方面任意一项的生物多孔陶瓷的制备方法，包括：
陶瓷粉体制备步骤，包括按配方量将陶瓷粉体的各原料混合，制得所述陶瓷粉体；
混炼步骤，包括将固化剂与所述陶瓷粉体混合，混炼，制得混炼料；
破碎步骤，包括将所述混炼料破碎，获得颗粒物；
成型步骤，包括将所述颗粒物成型，得到生坯；
烧结步骤，包括将所述生坯烧结，制得所述多孔生物陶瓷。
在一实施例中，混炼步骤中，所述固化剂包含石蜡、聚丙烯、聚乙烯。
在一实施例中，混炼步骤中，所述固化剂包含如下组分：20～50重量份石蜡、20～50重量份聚丙烯、20～50重量份聚乙烯。
在一实施例中，混炼步骤中，所述固化剂包含如下组分：30重量份石蜡、30重量份聚丙烯、40重量份聚乙烯。
在一实施例中，混炼步骤中，所述陶瓷粉体与固化剂的质量比为(0.5～2)：1，优选为1:1。
在一实施例中，陶瓷粉体制备步骤中，按配方量将陶瓷粉体的各原料混合后，球磨，制得所述陶瓷粉体。
在一实施例中，混炼步骤中，混炼温度为150～250℃。
在一实施例中，混炼步骤中，混炼时间为2～3h。
在一实施例中，破碎步骤中，所述颗粒物的粒径＜20mm。
在一实施例中，成型步骤中，所述成型包括注射成型。
在一实施例中，成型步骤中，注射温度为150～200℃，注射压力为50～100bar。
在一实施例中，烧结步骤中，烧结温度为1000～1300℃。
在一实施例中，烧结步骤中，升温至烧结温度的升温速率为0.5～5℃/min。
在一实施例中，烧结步骤中，烧结时间为0.5～3h。
在一实施例中，本发明提供一种生物陶瓷，以羟基磷灰石作为主要骨料。羟基磷灰石是人体骨骼的主要成分，具有良好的生物相容性，对人体不会产生任何危害，是一种对人体非常安全的陶瓷材料。
在一实施例中，本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种生物多孔陶瓷及其制备方法，本发明制得的生物多孔陶瓷具有安全性高、孔径分布均匀、大小可控等特点。
在一实施例中，提供一种生物多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配方称取玻璃粉、氧化铝、羟基磷灰石、造孔剂、石英并置于球磨机中，球磨2h，得到混合粉体，球磨珠为氧化锆珠，球料比为2：1(质量比)，球磨速度控制在60～100转/min；
(2)按照配方称取石蜡、聚丙烯和聚乙烯，置于密炼装置中，在200℃将其搅拌融化，然后按照陶瓷粉体与固化剂1：1的质量比加入步骤(1)混合完成的陶瓷粉体，继续加热混炼2～3h，得到混炼料；
(3)将冷却后的混炼料放入破碎机进行破碎，得到粒径<20mm的颗粒物；
(4)将颗粒物在陶瓷注射成型机中进行注射成型，得到生坯，陶瓷注射成型机的注射温度为150～200℃，注射压力为50～100bar；
(5)将生坯放入烧结炉中进行排胶烧结，以0.5～5℃/min的升温速率，升温至1000～1300℃，保温0.5～3h，得到生物多孔陶瓷。
在一实施例中，本发明的有益效果包括如下效果中的至少一种：
1.在陶瓷配方中加入了生物陶瓷羟基磷灰石，大大提高了多孔陶瓷雾化芯对人体的安全性；
2.配方中对陶瓷粉体的粒径有明确要求，这对多孔陶瓷的孔径分布有着直接的影响，保证制备的多孔陶瓷孔径可控。
3.本发明采用注射成型工艺，将陶瓷粉料与石蜡、聚丙烯和聚乙烯混合后，相比传统只用石蜡作为固化剂的配方，大大提高了生坯的强度和塑性，在注射成型过程中可以保证生坯样品的强度和尺寸，提高最终产品的一致性。
实施例1
本实施例制备生物多孔陶瓷的流程如图1所示。
(1)按照如下配比：玻璃粉5重量份(粒径3μm，软化点900℃)、氧化铝10重量份(粒径30μm，α相)、羟基磷灰石30重量份(粒径30μm)、造孔剂30重量份(玉米淀粉，粒径30μm)、石英25质量份(粒径30μm)，称取玻璃粉、氧化铝、羟基磷灰石、造孔剂、石英并置于球磨机中，球磨2h，得到陶瓷粉体，球磨珠为氧化锆珠，球料比为2：1(质量比)，球磨速度控制在60～100转/min；粉体总质量为2kg。
(2)按照如下配比：石蜡30重量份、聚丙烯30重量份、聚乙烯40重量份，称取石蜡、聚丙烯和聚乙烯，置于密炼装置中，在200℃将其搅拌融化，然后按照陶瓷粉体：固化剂＝1：1的质量比加入步骤(1)混合完成的陶瓷粉体，继续加热混炼2～3h，得到混炼料；石蜡、聚丙烯、聚乙烯组成的固化剂的总质量为2kg。
(3)将冷却后的混炼料放入破碎机进行破碎，得到粒径<20mm的颗粒物；
(4)将颗粒物在陶瓷注射成型机中进行注射成型，得到生坯，陶瓷注射成型机的注射温度为200℃，注射压力为100bar；
(5)将生坯放入烧结炉中进行排胶烧结，以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h，得到生物多孔陶瓷。
实施例2
(1)按照如下配比：玻璃粉10重量份(粒径3μm，软化点900℃)、氧化铝20重量份(粒径30μm，α相)、羟基磷灰石30重量份(粒径30μm)、造孔剂20重量份(玉米淀粉，粒径30μm)、石英20质量份(粒径30μm)，称取玻璃粉、氧化铝、羟基磷灰石、造孔剂并置于球磨机中，球磨2h，得到混合粉体，球磨珠为氧化锆珠，球料比为2：1(质量比)，球磨速度控制在60～100转/min；
(2)按照如下配比：石蜡30重量份，聚丙烯30重量份，聚乙烯40重量份，称取石蜡、聚丙烯和聚乙烯，置于密炼装置中，在200℃将其搅拌融化，然后按照陶瓷粉体与固化剂＝1：1的质量比加入步骤(1)混合完成的陶瓷粉体，继续加热混炼2～3h，得到混炼料；
(3)将冷却后的混炼料放入破碎机进行破碎，得到粒径<20mm的颗粒物；
(4)将颗粒物在陶瓷注射成型机中进行注射成型，得到生坯，陶瓷注射成型机的注射温度为200℃，注射压力为100bar；
(5)将生坯放入烧结炉中进行排胶烧结，以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h，得到生物多孔陶瓷。
实施例3
(1)按照如下配比：玻璃粉10重量份(粒径5μm，软化点900℃)、氧化铝20重量份(粒径60μm，α相)、羟基磷灰石30重量份(粒径20μm)、造孔剂20重量份(玉米淀粉，粒径20μm)、石英20质量份(粒径60μm)，称取玻璃粉、氧化铝、羟基磷灰石、造孔剂、石英并置于球磨机中，球磨2h，得到陶瓷粉体，球磨珠为氧化锆珠，球料比为2：1(质量比)，球磨速度控制在60～100转/min；
(2)按照如下配比：石蜡30重量份、聚丙烯30重量份、聚乙烯40重量份，称取石蜡、聚丙烯和聚乙烯，置于密炼装置中，在200℃将其搅拌融化，然后按照陶瓷粉体与固化剂＝1：1的质量比加入步骤(1)混合完成的陶瓷粉体，继续加热混炼2～3h，得到混炼料；
(3)将冷却后的混炼料放入破碎机进行破碎，得到粒径<20mm的颗粒物；
(4)将颗粒物在陶瓷注射成型机中进行注射成型，得到生坯，陶瓷注射成型机的注射温度为200℃，注射压力为100bar；
(5)将生坯放入烧结炉中进行排胶烧结，以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h，得到生物多孔陶瓷。
对比例1
(1)按照如下配比：玻璃粉10重量份(粒径20μm，软化点900℃)、氧化铝20重量份(粒径80μm，α相)、羟基磷灰石30重量份(粒径80μm)、造孔剂20重量份(玉米淀粉，粒径100μm)、石英20质量份(粒径80μm)，称取玻璃粉、氧化铝、羟基磷灰石、造孔剂、石英并置于球磨机中，球磨2h，得到陶瓷粉体，球磨珠为氧化锆珠，球料比为2：1(质量比)，球磨速度控制在60～100转/min；
(2)按照如下配比：石蜡30重量份、聚丙烯30重量份、聚乙烯40重量份。称取石蜡、聚丙烯和聚乙烯，置于密炼装置中，在200℃将其搅拌融化，然后按照陶瓷粉体与固化剂＝1：1的质量比加入混合完成的陶瓷粉体，继续加热混炼2～3h，得到混炼料；
(3)将冷却后的混炼料放入破碎机进行破碎，得到粒径<20mm的颗粒物；
(4)将颗粒物在陶瓷注射成型机中进行注射成型，得到生坯，陶瓷注射成型机的注射温度为200℃，注射压力为100bar；
(5)将生坯放入烧结炉中进行排胶烧结，以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h，得到生物多孔陶瓷。
对比例2
(1)按照如下配比：玻璃粉10重量份(粒径1μm，软化点900℃)、氧化铝20重量份(粒径5μm，α相)、羟基磷灰石30重量份(粒径5μm)、造孔剂20重量份(玉米淀粉，粒径5μm)、石英20质量份(粒径5μm)，称取玻璃粉、氧化铝、羟基磷灰石、造孔剂、石英并置于球磨机中，球磨2h，得到陶瓷粉体，球磨珠为氧化锆珠，球料比为2：1(质量比)，球磨速度控制在60～100转/min；
(2)按照如下配比：石蜡30重量份、聚丙烯30重量份、聚乙烯40重量份。称取石蜡、聚丙烯和聚乙烯，置于密炼装置中，在200℃将其搅拌融化，然后按照陶瓷粉体与固化剂＝1：1的质量比加入混合完成的陶瓷粉体，继续加热混炼2～3h，得到混炼料；
(3)将冷却后的混炼料放入破碎机进行破碎，得到粒径<20mm的颗粒物；
(4)将颗粒物在陶瓷注射成型机中进行注射成型，得到生坯，陶瓷注射成型机的注射温度为200℃，注射压力为100bar；
(5)将生坯放入烧结炉中进行排胶烧结，以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h，得到生物多孔陶瓷。
对比例3
本对比例参照现有技术，只加石蜡作为固化剂。
(1)按照如下配比：玻璃粉10重量份(粒径5μm，软化点900℃)、氧化铝20重量份(粒径60μm，α相)、羟基磷灰石30重量份(粒径20μm)、造孔剂20重量份(玉米淀粉，粒径20μm)、石英20质量份(粒径60μm)，称取玻璃粉、氧化铝、羟基磷灰石、造孔剂、石英并置于球磨机中，球磨2h，得到混合粉体，球磨珠为氧化锆珠，球料比为2：1(质量比)，球磨速度控制在60～100转/min；
(2)将石蜡(固化剂)置于密炼装置中，在70℃将其搅拌融化，然后按照陶瓷粉体与固化剂＝1：1的质量比加入混合完成的陶瓷粉体，继续加热混炼2～3h，得到混炼料；
(3)将冷却后的混炼料放入破碎机进行破碎，得到粒径<20mm的颗粒物；
(4)将颗粒物在陶瓷注射成型机中进行注射成型，得到生坯，陶瓷注射成型机的注射温度为80℃，注射压力为100bar；
(5)将生坯放入烧结炉中进行排胶烧结，以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h，得到生物多孔陶瓷。
对比例4
本对比例参照现有技术，只加石英粉作为固化剂，其余参数与实施例3相同。
(1)按照如下配比：玻璃粉10重量份(粒径5μm，软化点900℃)、氧化铝20重量份(粒径60μm，α相)、造孔剂20重量份(玉米淀粉，粒径20μm)、石英50质量份(粒径60μm)，称取玻璃粉、氧化铝、造孔剂、石英并置于球磨机中，球磨2h，得到混合粉体，球磨珠为氧化锆珠，球料比为2：1(质量比)，球磨速度控制在60～100转/min；
(2)将石英粉(固化剂)置于密炼装置中，在200℃将其搅拌融化，然后按照陶瓷粉体与固化剂＝1：1的质量比加入步骤(1)混合完成的陶瓷粉体，继续加热混炼2～3h，得到混炼料；
(3)将冷却后的混炼料放入破碎机进行破碎，得到粒径<20mm的颗粒物；
(4)将颗粒物在陶瓷注射成型机中进行注射成型，得到生坯，陶瓷注射成型机的注射温度为200℃，注射压力为100bar；
(5)将生坯放入烧结炉中进行排胶烧结，以2℃/min的升温速率，升温至1200℃，保温1h，得到多孔陶瓷。
各实施例和对比例的测试数据如下表所示。
表1
漏油率检测方法：将陶瓷样品装入雾化器，灌注2mL测试油(VG：PG＝1:1混合得到)，放置在-30kPa负压下，贮存6h后统计漏油数量。每次测试样品数量为10PCS。VG为植物甘油，PG为丙二醇。
导油速率检测方法：样品在60℃温度下干燥30min，放置在测试平台上，记录样品吸满测试油所需的时间。测试平台为浸满测试油的多孔介质，测试油的温度为35℃。
可见，从上表可得出如下结论：
1.陶瓷粒径过大会造成多孔陶瓷孔径增大；
2.陶瓷粒径过小会造成多孔陶瓷粒径减小；
3.玻璃粉软化温度决定烧结温度，软化温度越低，烧结温度越低；
4.与现有技术中只加入石蜡固化剂作为对比可以发现，采用聚丙烯和聚乙烯等高分子加入后，可以明显提高尺寸一致性，从而提升产品一致性。
在一实施例中，本发明使用的羟基磷灰石中的羟基可以促进烟油的吸收，从而降低漏油率，同时不降低孔径，从而不降低导油率。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.一种生物多孔陶瓷，其特征在于，包含陶瓷组合物，所述陶瓷组合物包含如下组分：
1～10重量份玻璃粉、10～30重量份氧化铝、10～30重量份羟基磷灰石、10～30重量份造孔剂、20～60重量份石英。
2.如权利要求1所述的生物多孔陶瓷，其特征在于，所述陶瓷组合物包含如下组分：
5～10重量份玻璃粉、10～20重量份氧化铝、20～30重量份羟基磷灰石、20～30重量份造孔剂、20～25重量份石英。
3.如权利要求1所述的生物多孔陶瓷，其特征在于，所述玻璃粉的软化点为800～1200℃，优选为800～1000℃；
所述玻璃粉的粒径为1～10μm，优选为3～5μm；
所述氧化铝的粒径为10～60μm，优选为30～60μm；
所述羟基磷灰石的粒径为10～60μm，优选为20～30μm；
所述造孔剂包含聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、碳粉、玉米粉、淀粉中至少一种；
所述造孔剂的粒径为10～100μm，优选为20～30μm；
所述石英的粒径为10～60μm，优选为30～60μm。
4.一种用于制备生物多孔陶瓷的组合物，其特征在于，包含陶瓷组合物，所述陶瓷组合物包含如下组分：
1～10重量份玻璃粉、10～30重量份氧化铝、10～30重量份羟基磷灰石、10～30重量份造孔剂、20～60重量份石英。
5.如权利要求4所述的组合物，其特征在于，用于制备生物多孔陶瓷的组合物还包含固化剂；
优选地，所述固化剂包含1)石蜡，以及2)聚丙烯、聚乙烯中的至少一种；
优选地，所述固化剂包含石蜡、聚丙烯、聚乙烯；
优选地，所述固化剂包含如下组分：20～50重量份石蜡、20～50重量份聚丙烯、20～50重量份聚乙烯；
优选地，所述固化剂包含如下组分：30重量份石蜡、30重量份聚丙烯、40重量份聚乙烯。
6.如权利要求1～3任意一项所述的生物多孔陶瓷的制备方法，包括：
陶瓷粉体制备步骤，包括按配方量将陶瓷粉体的各原料混合，制得所述陶瓷粉体；
混炼步骤，包括将固化剂与所述陶瓷粉体混合，混炼，制得混炼料；
破碎步骤，包括将所述混炼料破碎，获得颗粒物；
成型步骤，包括将所述颗粒物成型，得到生坯；
烧结步骤，包括将所述生坯烧结，制得所述多孔生物陶瓷。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包含如下特征中的至少一种：
1)混炼步骤中，所述固化剂包含石蜡、聚丙烯、聚乙烯；
2)混炼步骤中，所述固化剂包含如下组分：20～50重量份石蜡、20～50重量份聚丙烯、20～50重量份聚乙烯；
3)混炼步骤中，所述固化剂包含如下组分：30重量份石蜡、30重量份聚丙烯、40重量份聚乙烯；
4)混炼步骤中，所述陶瓷粉体与固化剂的质量比为(0.5～2)：1；
5)陶瓷粉体制备步骤中，按配方量将陶瓷粉体的各原料混合后，球磨，制得所述陶瓷粉体；
6)混炼步骤中，混炼温度为150～250℃；
7)混炼步骤中，混炼时间为2～3h；
8)破碎步骤中，所述颗粒物的粒径＜20mm；
9)成型步骤中，所述成型包括注射成型；
10)成型步骤中，注射温度为150～200℃，注射压力为50～100bar；
11)烧结步骤中，烧结温度为1000～1300℃；
12)烧结步骤中，升温至烧结温度的升温速率为0.5～5℃/min；
13)烧结步骤中，烧结时间为0.5～3h。
8.具有如权利要求1～3任意一项所述的多孔生物陶瓷的雾化芯。
9.一种雾化器，其特征在于，所述雾化器具有如权利要求1～3任意一项所述的多孔生物陶瓷的，或如权利要求8所述的雾化芯。
10.一种电子烟，其特征在于，所述电子烟具有如权利要求1～3任意一项所述的多孔生物陶瓷，或如权利要求8所述的雾化芯，或如权利要求9所述的雾化器。
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Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1720828A (zh) * | 2004-07-13 | 2006-01-18 | 青木秀希 | 减少有害成分的烟草和卷烟 |
| CN101011602A (zh) * | 2007-02-06 | 2007-08-08 | 西北工业大学 | 多孔生物陶瓷支架的制备方法 |
| WO2008078779A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 多孔質セラミックス物品の製造方法 |
| WO2016207543A1 (fr) * | 2015-06-23 | 2016-12-29 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procédé de préparation de matériaux macroporeux monolithiques biocompatibles utilisables a titre de substitut osseux |
| US20180354860A1 (en) * | 2015-12-04 | 2018-12-13 | Kaohsiung Medical University | Method for additive manufacturing of 3d-printed articles |
| CN110876494A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-03-13 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 一种雾化器及其陶瓷雾化芯和陶瓷雾化芯制备方法 |
| CN112225552A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-15 | 深圳市博迪科技开发有限公司 | 制备羟基磷灰石多孔材料的原料、制备方法和产品 |
| CN112250470A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-22 | 深圳市博迪科技开发有限公司 | 羟基磷灰石降低电子雾化器具加热体基底脱落粉体的用途 |
| CN112479737A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-12 | 南京航空航天大学 | 一种可控多孔生物陶瓷支架及其制备方法、应用 |
| CN113149697A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-07-23 | 深圳市基克纳科技有限公司 | 一种组合物及含连续玻璃相的多孔陶瓷雾化芯 |
| CN113292333A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-08-24 | 四川三联新材料有限公司 | 一种载银型羟基磷灰石雾化芯的制备方法 |
| CN113511910A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-10-19 | 深圳市博迪科技开发有限公司 | 一种多孔陶瓷发热体的制备方法及多孔陶瓷发热体 |
| CN113712279A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-30 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 电子雾化装置、雾化器、雾化芯及其雾化芯的制备方法 |
| CN114195494A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-18 | 广东华中科技大学工业技术研究院 | 一种电子烟用高强度多孔陶瓷及其制备方法 |
| CN114368978A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-19 | 北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心) | 一种多孔陶瓷及其制备方法 |
-
2022
- 2022-11-24 CN CN202211484869.9A patent/CN115894007A/zh active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1720828A (zh) * | 2004-07-13 | 2006-01-18 | 青木秀希 | 减少有害成分的烟草和卷烟 |
| WO2008078779A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | 多孔質セラミックス物品の製造方法 |
| CN101011602A (zh) * | 2007-02-06 | 2007-08-08 | 西北工业大学 | 多孔生物陶瓷支架的制备方法 |
| WO2016207543A1 (fr) * | 2015-06-23 | 2016-12-29 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procédé de préparation de matériaux macroporeux monolithiques biocompatibles utilisables a titre de substitut osseux |
| US20180354860A1 (en) * | 2015-12-04 | 2018-12-13 | Kaohsiung Medical University | Method for additive manufacturing of 3d-printed articles |
| CN110876494A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-03-13 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 一种雾化器及其陶瓷雾化芯和陶瓷雾化芯制备方法 |
| CN112225552A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-15 | 深圳市博迪科技开发有限公司 | 制备羟基磷灰石多孔材料的原料、制备方法和产品 |
| CN112250470A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-01-22 | 深圳市博迪科技开发有限公司 | 羟基磷灰石降低电子雾化器具加热体基底脱落粉体的用途 |
| CN112479737A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-12 | 南京航空航天大学 | 一种可控多孔生物陶瓷支架及其制备方法、应用 |
| CN113511910A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-10-19 | 深圳市博迪科技开发有限公司 | 一种多孔陶瓷发热体的制备方法及多孔陶瓷发热体 |
| CN113149697A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-07-23 | 深圳市基克纳科技有限公司 | 一种组合物及含连续玻璃相的多孔陶瓷雾化芯 |
| CN113292333A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-08-24 | 四川三联新材料有限公司 | 一种载银型羟基磷灰石雾化芯的制备方法 |
| CN113712279A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-30 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 电子雾化装置、雾化器、雾化芯及其雾化芯的制备方法 |
| CN114195494A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-18 | 广东华中科技大学工业技术研究院 | 一种电子烟用高强度多孔陶瓷及其制备方法 |
| CN114368978A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-19 | 北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心) | 一种多孔陶瓷及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 贺永等: "《生物3D打印：从医疗辅具制造到细胞打印》", 31 January 2019, 华中科技大学出版社, pages: 59 * |
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