CN116035281A - 雾化芯组件的制作方法以及雾化芯组件、电子烟 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雾化芯组件的制作方法以及雾化芯组件、电子烟，该制作方法包括：提供导油体和氮化铝导热浆料；将氮化铝导热浆料涂布于导油体的雾化面，氮化铝导热浆料固化后形成导热层；在导热层远离导油体的一侧覆盖一层发热层。通过采用在导油体的雾化面涂布一层氮化铝导热浆料，氮化铝导热浆料固化后形成导热层，从而使得导热层可以与导油体紧密相连，结合力更强，导热性能更好；而且在导热层远离导油体的一侧还覆盖一层发热层，因为氮化铝具有较高的导热能力，热膨胀系数小，因此，采用氮化铝导热浆料形成的导热层可以将发热层的热量均匀的传导至导油体的雾化面，从而实现均匀雾化的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟技术领域，特别是涉及一种雾化芯组件的制作方法以及雾化芯组件、电子烟。
背景技术
电子烟又名虚拟香烟、蒸汽烟、气雾发生装置等，其主要通过加热电子烟内部存储的烟油或烟膏，产生气溶胶以供使用者抽吸。烟油中通常含有尼古丁盐，加热生成的气溶胶中包含尼古丁，但不含焦油、一氧化碳等有害物质，因此可以给使用者提供一个健康的、替代香烟的抽吸体验。
现有的电子烟包括烟弹和烟杆，烟弹中的核心组件是雾化芯组件，雾化芯组件通常包括导油件和加热件，导油件用于传输烟油，加热件用于加热导油件中的烟油产生气溶胶。其中，导油件通常是采用多孔结构的导油棉或多孔陶瓷，用于吸附烟油；加热件直接与导油棉或多孔陶瓷接触，并加热导油棉或多孔陶瓷里吸附的烟油，将其雾化为烟雾供人们抽吸。但是，由于棉芯和陶瓷的导热系数较低，因此，加热件产生的热量很难在整个接触面铺展开，无法对烟油进行均匀雾化，难以实现雾化的细腻度，会产生炸油现象，影响抽吸口感。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种雾化芯组件的制作方法以及雾化芯组件、电子烟，以解决现有技术中加热件与导油件之间热量传递不均匀的问题。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
本发明提供一种雾化芯组件的制作方法，所述制作方法包括：
提供导油体和氮化铝导热浆料；
将所述氮化铝导热浆料涂布于所述导油体的雾化面，所述氮化铝导热浆料固化后形成导热层；
在所述导热层远离所述导油体的一侧覆盖一层发热层。
进一步地，所述氮化铝导热浆料包括氮化铝、硅酸盐、硅烷偶联剂以及溶剂，所述氮化铝占比所述氮化铝导热浆料的质量分数为70-90％，所述硅酸盐占比所述氮化铝导热浆料的质量分数为5-10％，所述硅烷偶联剂占比所述氮化铝导热浆料的质量分数为1-3％，所述溶剂占比所述氮化铝导热浆料的质量分数为5-20％。
进一步地，所述氮化铝采用经过烧制后的氮化铝陶瓷球，所述氮化铝陶瓷球的导热系数为170W/mK以上。
进一步地，所述氮化铝陶瓷球的直径为70-200微米。
进一步地，所述溶剂包括水、丙二醇以及丙三醇，所述水占比所述溶剂的质量分数为80-94％，所述丙二醇占比所述溶剂的质量分数为3-10％，所述丙三醇占比所述溶剂的质量分数为3-10％。
进一步地，所述导油体采用多孔陶瓷，所述多孔陶瓷上具有多个孔径为20-35微米的吸油孔，所述多孔陶瓷的孔隙率为40-60％。
进一步地，所述发热层的制作方法包括：
在所述导热层远离所述导油体一侧的表面镀一层铬或者铁铬铝。
进一步地，所述导热层的厚度为10-40微米，所述发热层的厚度为10-35微米。
本申请还提供一种雾化芯组件，所述雾化芯组件采用如上所述的雾化芯组件的制作方法制作而成。
本申请还提供一种电子烟，包括如上所述的雾化芯组件。
本发明有益效果在于：通过采用在导油体的雾化面涂布一层氮化铝导热浆料，氮化铝导热浆料固化后形成导热层，从而使得导热层可以与导油体紧密相连，结合力更强，导热性能更好；而且在导热层远离导油体的一侧还覆盖一层发热层，因为氮化铝具有较高的导热能力，热膨胀系数小，因此，采用氮化铝导热浆料形成的导热层可以将发热层的热量均匀的传导至导油体的雾化面，从而实现均匀雾化的效果。
附图说明
图1是本发明中雾化芯组件的制作方法的流程示意图；
图2是本发明中烟弹的俯视立体结构示意图；
图3是本发明中烟弹的纵截面结构示意图；
图4是图3中A处的放大结构示意图；
图5是本发明中烟弹的俯视拆分结构示意图；
图6是本发明中烟弹的仰视拆分结构示意图。
图中：雾化芯组件10、导油体11、导热层12、发热层13、电极柱14、密封垫15、烟弹壳体20、储油腔201、雾化腔202、导油孔203、进气口204、出气口205、气道206、雾化芯支架21、底盖22、吸嘴30、吸气孔301。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的雾化芯组件的制作方法以及雾化芯组件、电子烟的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
图1是本发明中雾化芯组件的制作方法的流程示意图。
如1所示，本发明提供的一种雾化芯组件的制作方法，该制作方法包括：
步骤S1：提供导油体11和氮化铝导热浆料。
其中，导油体11采用多孔陶瓷，多孔陶瓷上具有多个孔径为20-35微米的吸油孔，多孔陶瓷的孔隙率为40-60％。多孔陶瓷是以刚玉砂、碳化硅、堇青石等优质原料为主料，并经过成型和特殊高温烧结工艺制备的一种具有开孔孔径和高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料，其具有耐高温、耐高压、抗酸、抗碱和抗有机介质腐蚀等特点，且具有良好的生物惰性、可控的孔结构及高的开口孔隙率，使用寿命长、产品再生性能好等优点。至于多孔陶瓷的具体制作方法请参考现有技术，这里不再赘述。
氮化铝导热浆料主要是以氮化铝(AlN)为主料，具体包括氮化铝、硅酸盐、硅烷偶联剂以及溶剂，氮化铝占比氮化铝导热浆料的质量分数为70-90％，硅酸盐占比氮化铝导热浆料的质量分数为5-10％，硅烷偶联剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为1-3％，溶剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为5-20％。其中，氮化铝采用经过烧制后的氮化铝陶瓷球，氮化铝陶瓷球的直径为70-200微米，氮化铝陶瓷球的导热系数为170W/mK以上。氮化铝最高可稳定到2200℃，适温强度高，且强度随温度的升高下降较慢，导热性非常好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。而且，氮化铝是一种陶瓷绝缘体，导热系数为170-230W/mK，有较高的传热能力，且氮化铝是无毒的。但是，氮化铝陶瓷需要经过高温烧结且致密化才具有非常高的导热系数，由于烧结温度需要到1800℃，因此，很难与其他陶瓷共烧成型。溶剂包括水、丙二醇以及丙三醇，水占比溶剂的质量分数为80-94％，丙二醇占比溶剂的质量分数为3-10％，丙三醇占比溶剂的质量分数为3-10％。
步骤S2：将氮化铝导热浆料涂布于导油体11的雾化面，氮化铝导热浆料固化后形成导热层12。其中，可以喷涂装置将氮化铝导热浆料涂布于导油体11的雾化面。导热层12的厚度为10-40微米，即在导油体11的雾化面涂布厚度为10-40微米的氮化铝导热浆料。通过采用经过烧制后的氮化铝陶瓷球，并与硅酸盐、硅烷偶联剂以及溶剂制作成氮化铝导热浆料，从而只需要将氮化铝导热浆料涂刷至导油体11的雾化面，涂布后不用进行高温烧结，因此，无需采用高温烧结也能在导油体11的雾化面形成氮化铝导热层，导热层可以与导油体紧密相连，具有增强结合力和热传导迅速的双重作用。
步骤S3：在导热层12远离导油体11的一侧覆盖一层发热层13。具体地，在导热层12远离导油体11一侧的表面镀一层铬或者铁铬铝。可以通过等离子静电喷涂或者热喷涂的方式，在导热层12远离导油体11一侧的表面镀上一层铬或者铁铬铝。其中，发热层13的厚度为10-35微米。
实施例1
选择孔隙率为55％，孔径为30微米的多孔陶瓷，多孔陶瓷尺寸为2毫米厚、5毫米宽以及4毫米长。选择70份直径为200微米经过烧制后的氮化铝陶瓷球，其导热系数170W/mK，10份硅酸盐，3份硅烷偶联剂，17份溶剂，即氮化铝陶瓷球占比氮化铝导热浆料的质量分数为70％，硅酸盐占比氮化铝导热浆料的质量分数为10％，硅烷偶联剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为3％，溶剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为17％。将氮化铝陶瓷球、硅酸盐、硅烷偶联剂以及溶剂混合均匀并配制成氮化铝导热浆料；其中溶剂中，水占比溶剂的质量分数为90％，丙二醇占比溶剂的质量分数为5％，丙三醇占比溶剂的质量分数为5％。然后在多孔陶瓷的雾化面喷涂厚度为10微米的氮化铝导热浆料，固化后放置备用。再将喷涂氮化铝导热浆料后的多孔陶瓷，通过等离子静电喷涂或者热喷涂的方式在表面镀上10微米的铬层。并在多孔陶瓷两端镀上厚度为15微米的银、铂电极层，银、铂电极层与铬层的两端相接触。
测试：连接电极后，多孔陶瓷的中心温度升温至220℃时，多孔陶瓷左顶端的温度为207℃，多孔陶瓷右顶端的温度为204℃。
实施例2
选择孔隙率为55％，孔径为30微米的多孔陶瓷，多孔陶瓷尺寸为2毫米厚、5毫米宽以及4毫米长。选择90份直径为70微米经过烧制后的氮化铝陶瓷球，其导热系数170W/mK，5份硅酸盐，1份硅烷偶联剂，4份溶剂，即氮化铝陶瓷球占比氮化铝导热浆料的质量分数为90％，硅酸盐占比氮化铝导热浆料的质量分数为5％，硅烷偶联剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为1％，溶剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为4％。将氮化铝陶瓷球、硅酸盐、硅烷偶联剂以及溶剂混合均匀并配制成氮化铝导热浆料；其中溶剂中，水占比溶剂的质量分数为90％，丙二醇占比溶剂的质量分数为5％，丙三醇占比溶剂的质量分数为5％。然后在多孔陶瓷的雾化面喷涂厚度为35微米的氮化铝导热浆料，固化后放置备用。再将喷涂氮化铝导热浆料后的多孔陶瓷，通过等离子静电喷涂或者热喷涂的方式在表面镀上10微米的铬层。并在多孔陶瓷两端镀上厚度为15微米的银、铂电极层，银、铂电极层与铬层的两端相接触。
测试：连接电极后，多孔陶瓷的中心温度升温至220℃时，多孔陶瓷左顶端的温度为214℃，多孔陶瓷右顶端的温度为212℃。
实施例3
选择孔隙率为55％，孔径为30微米的多孔陶瓷，多孔陶瓷尺寸为2毫米厚、5毫米宽以及4毫米长。选择80份直径为70微米经过烧制后的氮化铝陶瓷球，其导热系数200W/mK，5份硅酸盐，1份硅烷偶联剂，14份溶剂，即氮化铝陶瓷球占比氮化铝导热浆料的质量分数为80％，硅酸盐占比氮化铝导热浆料的质量分数为5％，硅烷偶联剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为1％，溶剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为14％。将氮化铝陶瓷球、硅酸盐、硅烷偶联剂以及溶剂混合均匀并配制成氮化铝导热浆料；其中溶剂中，水占比溶剂的质量分数为90％，丙二醇占比溶剂的质量分数为5％，丙三醇占比溶剂的质量分数为5％。然后在多孔陶瓷的雾化面喷涂厚度为35微米的氮化铝导热浆料，固化后放置备用。再将喷涂氮化铝导热浆料后的多孔陶瓷，通过等离子静电喷涂或者热喷涂的方式在表面镀上10微米的铬层。并在多孔陶瓷两端镀上厚度为15微米的银、铂电极层，银、铂电极层与铬层的两端相接触。
测试：连接电极后，多孔陶瓷的中心温度升温至220℃时，多孔陶瓷左顶端的温度为215℃，多孔陶瓷右顶端的温度为214℃。
实施例4
选择孔隙率为55％，孔径为30微米的多孔陶瓷，多孔陶瓷尺寸为2毫米厚、5毫米宽以及4毫米长。选择85份直径为100微米经过烧制后的氮化铝陶瓷球，其导热系数210W/mK，5份硅酸盐，2份硅烷偶联剂，8份溶剂，即氮化铝陶瓷球占比氮化铝导热浆料的质量分数为85％，硅酸盐占比氮化铝导热浆料的质量分数为5％，硅烷偶联剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为2％，溶剂占比氮化铝导热浆料的质量分数为8％。将氮化铝陶瓷球、硅酸盐、硅烷偶联剂以及溶剂混合均匀并配制成氮化铝导热浆料；其中溶剂中，水占比溶剂的质量分数为90％，丙二醇占比溶剂的质量分数为7％，丙三醇占比溶剂的质量分数为3％。然后在多孔陶瓷的雾化面喷涂厚度为25微米的氮化铝导热浆料，固化后放置备用。再将喷涂氮化铝导热浆料后的多孔陶瓷，通过等离子静电喷涂或者热喷涂的方式在表面镀上10微米的铬层。并在多孔陶瓷两端镀上厚度为15微米的银、铂电极层，银、铂电极层与铬层的两端相接触。
测试：连接电极后，当多孔陶瓷的中心温度升温至220℃时，多孔陶瓷左顶端的温度为210℃，多孔陶瓷右顶端的温度为208℃。
对比例1
选择孔隙率为55％，孔径为30微米的多孔陶瓷，多孔陶瓷尺寸为2毫米厚、5毫米宽以及4毫米长。通过等离子静电喷涂或者热喷涂的方式在雾化面镀上厚度为10微米的铬层。并在多孔陶瓷两端镀上厚度为15微米的银、铂电极层，银、铂电极层与铬层的两端相接触。
测试：连接电极后，当多孔陶瓷的中心温度升温至220℃时，多孔陶瓷左顶端的温度为175℃，多孔陶瓷右顶端的温度为173℃。
测试结果如下表：
| 例子 | 中心温度/℃ | 左顶端温度/℃ | 右顶端温度/℃ |
| 实施例1 | 220 | 207 | 204 |
| 实施例2 | 220 | 214 | 212 |
| 实施例3 | 220 | 215 | 214 |
| 实施例4 | 220 | 210 | 208 |
| 对比例1 | 220 | 175 | 173 |
由上表可知，实施例1-4制成的雾化芯组件相比于对比例1制成的雾化芯组件，其左/右顶端温度与中心温度相差较小，加热更加均匀。
图2是本发明中烟弹的俯视立体结构示意图。图3是本发明中烟弹的纵截面结构示意图。图4是图3中A处的放大结构示意图。图5是本发明中烟弹的俯视拆分结构示意图。图6是本发明中烟弹的仰视拆分结构示意图。
如图2至图6所示，本发明还提供一种雾化芯组件10，雾化芯组件10采用如上所述的雾化芯组件的制作方法制作而成。雾化芯组件10包括导油体11、导热层12以及发热层13，导热层12设于导油体11和发热层13之间，且与导油体11和发热层13的表面相接触。其中，导热层12通过涂布工艺涂刷于导油体11的雾化面，发热层13通过喷涂工艺喷涂至导热层12远离导油体11的一侧，从而使得导油体11、导热层12以及发热层13形成一个整体。
本实施例中，导热层12和发热层13均为方形片状结构。导油体11两端设有电极层，电极层与发热层13电性接触。雾化芯组件10的两端设有电极柱14，电极层与电极柱14电性连接，电极层和电极柱14的数量均为两个，分别为正负极，烟杆中的电池可以通过电极柱14和电极层给发热层13提供电能。导油体11可以为多孔陶瓷，电极层采用银、铂电极，电极柱14可以采用金属铜，发热层13采用铬或者铁铬铝材料。
本申请还提供一种电子烟，包括烟杆和烟弹。烟杆内设有电池和控制电路板，烟弹与电池和控制电路板电性连接，烟杆用于给烟弹提供电能，使得发热层13生产热量，以给导油体11上的烟油进行加热雾化。控制电路板用于控制电池给发热层13的供电状态，从而控制雾化量。
烟弹包括烟弹壳体20以及设于烟弹壳体20内的雾化芯组件10。烟弹壳体20设有储油腔201和雾化腔202，储油腔201和雾化腔202之间设有导油孔203，储油腔201和雾化腔202之间通过导油孔203相连通，雾化芯组件10设于雾化腔202内且位于导油孔203处，储油腔201内的烟油通过导油孔203被吸收至雾化芯组件10的导油体11上。
烟弹壳体20还设有进气口204、出气口205以及气道206，进气口204与雾化腔202相连通，气道206的一端与出气口205相连通，气道206的另一端与雾化腔202相连通。雾化芯组件10从导油孔203将储油腔201内的烟油引导至导油体11上，在雾化腔202内对烟油进行雾化，雾化后形成的烟雾顺着气道206被用户吸出。
本实施例中，烟弹壳体20内设有雾化芯支架21，雾化芯组件10固定于雾化芯支架21上。烟弹壳体20设有底盖22，进气口204设于底盖22上，雾化腔202与进气口204相连通，雾化芯支架21设置于烟弹壳体20和底盖22之间。
雾化芯组件10还包括密封垫15，密封垫15套设于导油体11的外表面，密封垫15用于增加导油体11与导油孔203之间的密封性，避免在导油体11与导油孔203之间出现漏油的问题。其中，密封垫15采用橡胶或硅胶等具有弹性的材质制成。
本实施例中，烟弹壳体20整体呈长方体结构。雾化腔202位于储油腔201的底部，气道206位于储油腔201的周缘，气道206的数量为两个，并分别设于储油腔201的左右两侧，从而增加用户抽吸烟雾的量。
进一步地，烟弹还包括吸嘴30，吸嘴30连接于烟弹壳体20的顶部，吸嘴30设有吸气孔301，吸气孔301与出气口205相连通，从而通过吸嘴30可以吸出气道206内的烟雾。
在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。还应当理解，本文中使用的术语“第一”和“第二”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种雾化芯组件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供导油体(11)和氮化铝导热浆料；
将所述氮化铝导热浆料涂布于所述导油体(11)的雾化面，所述氮化铝导热浆料固化后形成导热层(12)；
在所述导热层(12)远离所述导油体(11)的一侧覆盖一层发热层(13)。
2.根据权利要求1所述的雾化芯组件的制作方法，其特征在于，所述氮化铝导热浆料包括氮化铝、硅酸盐、硅烷偶联剂以及溶剂，所述氮化铝占比所述氮化铝导热浆料的质量分数为70-90％，所述硅酸盐占比所述氮化铝导热浆料的质量分数为5-10％，所述硅烷偶联剂占比所述氮化铝导热浆料的质量分数为1-3％，所述溶剂占比所述氮化铝导热浆料的质量分数为5-20％。
3.根据权利要求2所述的雾化芯组件的制作方法，其特征在于，所述氮化铝采用经过烧制后的氮化铝陶瓷球，所述氮化铝陶瓷球的导热系数为170W/mK以上。
4.根据权利要求3所述的雾化芯组件的制作方法，其特征在于，所述氮化铝陶瓷球的直径为70-200微米。
5.根据权利要求2所述的雾化芯组件的制作方法，其特征在于，所述溶剂包括水、丙二醇以及丙三醇，所述水占比所述溶剂的质量分数为80-94％，所述丙二醇占比所述溶剂的质量分数为3-10％，所述丙三醇占比所述溶剂的质量分数为3-10％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的雾化芯组件的制作方法，其特征在于，所述导油体(11)采用多孔陶瓷，所述多孔陶瓷上具有多个孔径为20-35微米的吸油孔，所述多孔陶瓷的孔隙率为40-60％。
7.根据权利要求1-5任一项所述的雾化芯组件的制作方法，其特征在于，所述发热层(13)的制作方法包括：
在所述导热层(12)远离所述导油体(11)一侧的表面镀一层铬或者铁铬铝。
8.根据权利要求1-5任一项所述的雾化芯组件的制作方法，其特征在于，所述导热层(12)的厚度为10-40微米，所述发热层(13)的厚度为10-35微米。
9.一种雾化芯组件，其特征在于，所述雾化芯组件(10)采用如权利要求1-8任一项所述的雾化芯组件的制作方法制作而成。
10.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求9所述的雾化芯组件(10)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310019711.2A CN116035281A (zh) | 2023-01-06 | 2023-01-06 | 雾化芯组件的制作方法以及雾化芯组件、电子烟 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202310019711.2A CN116035281A (zh) | 2023-01-06 | 2023-01-06 | 雾化芯组件的制作方法以及雾化芯组件、电子烟 |
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| CN116035281A true CN116035281A (zh) | 2023-05-02 |
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Family Applications (1)
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| CN202310019711.2A Pending CN116035281A (zh) | 2023-01-06 | 2023-01-06 | 雾化芯组件的制作方法以及雾化芯组件、电子烟 |
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2023
- 2023-01-06 CN CN202310019711.2A patent/CN116035281A/zh active Pending
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