CN115947619A

CN115947619A - 一种湿敏发热浆料及其制备方法、雾化芯

Info

Publication number: CN115947619A
Application number: CN202211731655.7A
Authority: CN
Inventors: 吴孟熊; 赵贯云; 赵波洋; 肖小朋; 陈二伟; 肖尧; 王毅; 聂革
Original assignee: Shenzhen Aisqiang Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Jijia New Material Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-30
Filing date: 2022-12-30
Publication date: 2023-04-11
Anticipated expiration: 2042-12-30
Also published as: CN115947619B

Abstract

本发明涉及陶瓷材料领域，特别涉及一种湿敏发热浆料及其制备方法、雾化芯，该湿敏浆料的制备步骤：将导电镍粉进行预处理，包括用浓度0.5‑3％的稀盐酸浸泡及表面改性，然后用酒精超声清洗，抽滤后烘1‑3小时，冷却至室温；将湿敏粉进行预烧处理，然后筛分，收集450目筛下物备用；将已烘干的导电镍粉、湿敏粉、低温玻璃粉及稳定剂依次经过混料机、研磨机混匀；将混匀的粉料与增稠剂、分散剂、溶剂混合，搅拌溶解均匀，再用三辊机研磨1‑3小时混匀即可。把湿敏浆料丝印在陶瓷芯上，真空烧结得到雾化芯。本发明雾化芯的发热膜氧化温度较高，能有效防止发热膜在使用过程中遇水受热氧化。

Description

一种湿敏发热浆料及其制备方法、雾化芯

技术领域

本发明涉及多孔陶瓷材料领域，特别涉及一种湿敏发热浆料及其制备方法、雾化芯。

背景技术

现有的雾化加热结构，例如气溶胶产生装置中的雾化芯，会以多孔陶瓷材料作为基体，并在基体上设置发热膜，该发热膜在通电时产生热量并加热多孔陶瓷雾化芯，从而使得烟油在与多孔陶瓷雾化芯接触后，并通过多孔陶瓷雾化芯的微孔时被加热雾化成油雾，并从多孔陶瓷雾化芯的微孔中喷出。发热膜的性能对雾化芯能否有效雾化烟油具有至关重要的作用，在使用过程中，由于物理撞击等各种因素容易导致导电涂层的脱落，从而影响雾化芯的使用寿命，因此，对发热膜与多孔陶瓷雾化芯提出很大考验。

中国发明专利申请文件CN 111468713 A公开了一种明公开了一种电子烟雾化芯用镍浆及其制备方法，该浆料适用于各种多孔陶瓷雾化芯，尤其适用于多孔氧化硅陶瓷。该浆料组成及其质量百分数为：镍粉60-80％，氢化钛粉1-10％，玻璃粉3-16％，有机载体8-30％。该镍浆的制备方法，包括以下步骤：步骤1)按质量百分比称取4～10％的树脂，70～92％的溶剂，4～10％的载体添加剂，然后进行机械混合，得到有机载体；步骤2)按质量百分比加入60-80％镍粉、8-30％所述步骤1)中制得的有机载体、1-10％氢化钛粉和3-16％玻璃粉，搅拌均匀，混合、轧制，即得所述电子烟雾化芯用镍浆。与现在的雾化芯镍浆技术相比，本发明提供的电子烟雾化芯镍浆有比较理想的触变性，可以连续印刷出高宽比非常好的细线而不出现虚印和断线等问题，而且具备较低的金属化烧结温度，成分中不含铅，铬等有毒金属，对大规模工业化生产，烧结工艺要求低，连续抽吸发雾量大，能匹配各种烟油，对烟油香精还原度高，雾化过程中不产生异味、口感好。

中国发明专利申请文件C N 115005514A公开了一种电子烟雾化芯用镍基浆料及其制备方法、应用，该雾化芯用镍基浆料，以所述镍基浆料的总质量为100份计，包括如下组分：类球形镍基金属粉5-35份、棒状镍基金属粉5-15份、无机玻璃粉30-60份、有机载体10-25份；该雾化芯用镍基浆料的制备方法，包括：(1)将类球形镍基金属粉、棒状镍基金属粉、无机玻璃粉初步预混，并进行球磨；(2)将球磨后的混合粉末烘干；(3)将树脂和有机溶剂进行混合，配制成有机载体；(4)将步骤(2)烘干好的混合粉末与配制好的所述有机载体混合，进行球磨或者双棍机开炼，得到所述雾化芯用镍基浆料。本发明的镍基浆料制备工艺简单，且镍基浆料对基体的结合力强，能有效解决雾化芯在使用过程中出现的导电涂层脱落，影响使用寿命的问题。同时类球形镍基金属粉和棒状镍基金属粉的复配使用，有利于金属粉末的紧密排列，提高金属接触点，可有效解决因镍基金属粉投入比减少而带来的导电性能降低问题。因此本发明提供的镍基金属浆料具有保持有效导电性能的同时进一步提高对基材结合力的优良特性。

雾化芯使用非湿敏浆料，无论浸湿与否，阻值保持不变，持续发热。雾化过程，前后烟雾量不一致，体验感差；且在雾化过程，浆料未浸湿时，浆料持续发热，造成局部过热，形成断膜，翘膜，糊芯等问题。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种湿敏发热浆料及其制备方法、雾化芯，该湿敏发热浆料的阻值随浸湿程度而变化，达到一定数值，可稳定雾化，防止浆料干烧，延长其寿命，多重雾化量的体验。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种湿敏发热浆料，包括导电镍粉、湿敏粉、玻璃粉、稳定剂和溶剂。

优选的，按质量百分比计，所述导电镍粉55％-75％、所述湿敏粉7％-10％、所述玻璃粉2％-8％、所述稳定剂1％-5％、所述溶剂5％-25％。

优选的，所述湿敏粉为镁铬砂、氧化铝粉、三氧化二钽及五氧化二钽中的至少一种。

优选的，所述稳定剂为氧化铌粉、磷酸二氢铝粉及氮化硼粉中的至少一种。

优选的，所述溶剂为异丙醇、松油醇中的中的至少一种。

优选的，还包括增稠剂和分散剂，按质量百分比计，增稠剂和分散剂分别为0.05％-1％和0.01％-0.5％。

优选的，所述增稠剂为甲基纤维素、乙基纤维素中的至少一种。

优选的，所述分散剂为硅酸钠。

一种湿敏发热浆料的制备方法，步骤如下：

(A)将导电镍粉进行预处理，包括用浓度0.5-3％的稀盐酸浸泡及表面改性，然后超声清洗0.5-2小时，抽滤后70-100℃烘1-3小时，冷却至室温；

(B)将湿敏粉进行300-450℃预烧处理，然后筛分，收集粒径为25-35μm范围的粉体备用；

(C)将已烘干的导电镍粉、湿敏粉、玻璃粉及稳定剂依次经过混料机、研磨机混匀；

(D)将步骤(C)混匀的粉料，与增稠剂、分散剂、溶剂混合，搅拌溶解均匀，再研磨1-3小时混匀即可。

优选的，所述表面进改性使用硬脂酸乙醇溶液，超声清洗使用酒精。

一种雾化芯，包括多孔陶瓷芯和发热膜，所述发热膜是由湿敏发热浆料丝印在多孔陶瓷芯上真空烧结得到。具体是将上述所得浆料通过丝印的方式，将设计好的图案覆盖在多孔陶瓷芯上，先预加热，再经过900-1200℃真空气氛下烧结6-24个小时，得到覆有湿敏发热膜的多孔陶瓷雾化芯，冷却至室温，取出，得到一种雾化芯。

该雾化芯装配到装有水基材料的雾化器中使用，发热膜的氧化温度较高，可达300-400℃，由于雾化温度为100-200℃，该雾化芯能防止发热膜在使用过程中遇水受热氧化。

该发明的一种用于雾化的湿敏发热浆料及其制备方法、雾化芯具有以下优点：

1、用于雾化，当发热膜达到一定的浸湿性，阻值会降低到一定数值，实现雾化，当未浸湿时，阻值大，水基材料不雾化，从而防止局部干烧，造成断膜、翘膜及糊芯；

2、发热膜不同程度的浸湿性，会有不同的阻值，而不同阻值，其雾化量不同，通过监测发热膜阻值，实现雾化量多重可控的体验，可适应不同客户的需求；3、制备过程比较简单，有利于实现量产。

附图说明

图1为该一种湿敏发热浆料及雾化芯的制作步骤方框图。

具体实施方式

原料介绍

下面参考附图1，从物料组成、配比、具体制备步骤及试验结果等方面来阐述本发明的具体实施例。

实施例1：

1、混合料的组成与配比

2、具体步骤

(1)称取导电镍粉放入浓度为1％稀盐酸中搅拌清洗30min，清洗过滤，用硬脂酸乙醇溶液对其表面进行改性处理，用酒精清洗抽滤，80℃烘2H后取出备用；

(2)称取若干三氧化二钽粉，放入马弗炉350℃预烧4H，用450目筛网分级，取筛下物，完成粉体预处理；

(3)将称取的导电镍粉、三氧化二钽粉、低温玻璃粉及稳定剂氧化铌粉依次经过混料机、研磨机，将粉体混合充分；

(4)加入乙基纤维素、分散剂硅酸钠溶液、松油醇试剂，充分搅拌混匀，再用三辊机研磨1H即可得到湿敏发热浆料；

(5)将(4)制得的浆料丝印在多孔陶瓷芯上，先用90℃预加热30min，再经过1035℃真空气氛下烧结12H，得到附有湿敏发热膜的多孔雾化芯；

(6)将其装配到装到水基烟油的雾化器中，即可使用；

3、测试

将陶瓷芯放入培养皿中，用滴管滴加不同含量的水基烟油于发热膜上，用电阻测试仪测得其阻值，同时通直流电源使雾化芯发热雾化，观察其烟雾量变化。

经测试，雾化芯的性能如下：

现有技术雾化芯的对比数据如下：

实施例2：

1、混合料的组成与配比

组分	混合粉料的组成	关键指标参数	质量百分比
				(1)	导电镍粉	球状，D90＝10μm	70％
(2)	五氧化二钽粉		8％
				(3)	玻璃粉	低温	4％
(4)	氧化铌粉		3％
				(5)	乙基纤维素		1％
(6)	硅酸钠溶液		0.5％
				(7)	松油醇试剂		13.5％

2、具体步骤

(1)称取导电镍粉(D90＝10μm)放入浓度为1％稀盐酸中搅拌清洗30min，清洗过滤，用硬脂酸乙醇溶液对其表面进行改性处理，用酒精清洗抽滤，80℃烘2H后取出备用，

(2)称取三氧化二钽粉，放入马弗炉350℃预烧4H，用450目筛网分级，取筛下物，完成粉体预处理；

(3)将称取的导电镍粉、五氧化二钽粉、低温玻璃粉及稳定剂氧化铌粉依次经过混料机、研磨机，将粉体混合充分；

(4)加入乙基纤维素、分散剂硅酸钠溶液、松油醇试剂，充分搅拌混匀，再用三辊机研磨2H即可得到湿敏发热浆料；

(5)将(4)制得的浆料丝印在多孔陶瓷芯上，先用90℃预加热30min，再经过1040℃真空气氛下烧结12H，得到附有湿敏发热膜的多孔雾化芯；

(6)将其装配到装到水基烟油的雾化器中，即可使用；

3、试验结果

经测试，所制备的雾化芯的性能如下：

现有技术雾化芯的对比数据如下：

本发明的一种湿敏发热浆料及其制备方法、雾化芯有以下优点：

2、发热膜不同程度的浸湿性，会有不同的阻值，而不同阻值，其雾化量不同，通过监测发热膜阻值，实现雾化量多重可控的体验，可适应不客户需求；

3、制备过程比较简单，有利于实现量产。

本发明的雾化芯装配到装有水基材料的雾化器中使用，发热膜的氧化温度较高，可达300-400℃，由于雾化温度为100-200℃，该雾化芯能有效防止发热膜在使用过程中遇水受热氧化。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims

1.一种湿敏发热浆料，其特征在于，包括导电镍粉、湿敏粉、玻璃粉、稳定剂和溶剂。

2.根据权利要求1所述的湿敏发热浆料，其特征在于，按质量百分比计，导电镍粉55％-75％、湿敏粉7％-10％、玻璃粉2％-8％、稳定剂1％-5％、溶剂5％-25％。

3.根据权利要求1或2所述的湿敏发热浆料，其特征在于，所述湿敏粉为镁铬砂、氧化铝粉、三氧化二钽及五氧化二钽中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的湿敏发热浆料，其特征在于，所述稳定剂为氧化铌粉、磷酸二氢铝粉及氮化硼粉中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的湿敏发热浆料，其特征在于，所述溶剂为异丙醇、松油醇中的中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的湿敏发热浆料，其特征在于，还包括增稠剂和分散剂，按质量百分比计，增稠剂和分散剂分别为0.05％-1％和0.01％-0.5％。

7.根据权利要求6所述的湿敏发热浆料，其特征在于，所述增稠剂为甲基纤维素、乙基纤维素中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的湿敏发热浆料，其特征在于，所述分散剂为硅酸钠。

9.一种湿敏发热浆料的制备方法，步骤如下：

(D)将步骤(C)混匀的粉料与增稠剂、分散剂、溶剂混合，搅拌溶解均匀，再研磨1-3小时混匀即可。

10.一种雾化芯，包括多孔陶瓷芯和发热膜，其特征在于，所述发热膜是由权利要求1-8任意一项所述的湿敏发热浆料丝印在多孔陶瓷芯上真空烧结得到。