CN116807067A - 雾化芯、雾化器、气溶胶发生装置及雾化芯制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种雾化芯、雾化器、气溶胶发生装置及雾化芯制备方法，仅需将聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒进行混合获得PAA‑NH4Cl浆料，将PAA‑NH4Cl浆料注入预置有发热体的模具中进行高温固化处理，然后将冷却后脱模的雾化芯坯体通过离子水浸泡，通过水溶解法溶解去处氯化铵造孔剂，从而制备得到兼具优良的耐温性和良好的导液性能并负载有发热体的多孔聚酰亚胺气凝胶，得到雾化芯成品。本发明实施例提供的雾化芯制备方法，可根据使用需要对多孔聚酰亚胺气凝胶的孔径大小进行合理调控，制备流程短，工艺简单，不仅可降低不稳定因素导致的产品不稳定性，而且能够降低雾化芯的制作成本和能耗，绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于雾化技术领域，特别地，涉及一种雾化芯、雾化器、气溶胶发生装置及雾化芯制备方法。
背景技术
气溶胶发生装置使用的雾化芯主要包括发热体和导液件，其是通过导液件将雾化液传输至发热体，发热体在通电发热后将雾化液加热雾化形成气溶胶。当前，导液件一般是采用耐高温性的多孔陶瓷或导液性能优异的导液棉。然而，多孔陶的瓷导液性能不佳，导液棉的耐高温性不佳，因此雾化芯的导液件难以兼顾良好的导液性能和耐高温性，使得雾化芯雾化效果差强人意，严重制约了雾化芯使用寿命与雾化性能的提升。
发明内容
基于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例的目的之一在于提供一种可兼具优良的耐温性和良好的导液性能的雾化芯，以解决现有技术中存在的雾化芯的导液件难以兼顾良好的导液性能和耐高温性，导致雾化芯的使用寿命与雾化性能难以得到提升的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种雾化芯，包括：
发热体，用于在通电后加热并雾化雾化液；以及
导液件，用于向所述发热体传输雾化液；
其中，所述导液件为多孔气凝胶，所述多孔气凝胶上设有用于吸收雾化液的吸液面和用于释放气溶胶的雾化面，所述吸液面吸附的气溶胶可经由所述多孔气凝胶传输至所述雾化面，所述发热体设置于所述雾化面上。
可选地，所述发热体嵌设于所述多孔气凝胶的雾化面上；或者，所述发热体贴合于所述多孔气凝胶的雾化面上；或者，所述发热体为镀设于所述多孔气凝胶的雾化面上的发热膜或发热层。
可选地，所述多孔气凝胶为采用聚酰亚胺制成的多孔气凝胶基体。
可选地，所述多孔气凝胶的孔径为0.1～100μm。
可选地，所述吸液面与所述雾化面分别设于所述多孔气凝胶相互背离的两侧表面上。
可选地，所述多孔气凝胶的耐高温范围为350～500℃。
可选地，所述发热体为网状发热件、发热丝、发热片或发热膜。
可选地，所述导液件的储液量为900～1000mg/g。
基于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例的目的之二在于提供一种具有上述任一方案提供的雾化芯的雾化器。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种雾化器，包括上述任一方案提供的所述雾化芯。
基于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例的目的之三在于提供一种具有上述任一方案提供的雾化芯或雾化器的气溶胶发生装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种气溶胶发生装置，包括上述任一方案提供的所述雾化芯或所述雾化器。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果之一：
本发明实施例中的雾化芯、雾化器及气溶胶发生装置，采用耐温性的多孔气凝胶作为导液件，在导液件与发热体1直接接触的情形下，增强导液件的抗干烧性，有效防止导液件出现碳化而导致糊芯，克服了传统导液件难以兼具优良的耐温性和良好的导液性能而容易出现碳化糊芯的缺陷，从而有利于提高雾化芯的雾化效果及使用寿命。并且，将发热体设于多孔气凝胶的雾化面上，利用多孔气凝胶优异的隔热保温性能，使得发热体产生的热量不易散失，使得发热体产生的热量更加充分且集中地对雾化液进行加热雾化，有利于提高热量利用率，降低能耗。此外，将发热体嵌设或贴合于多孔气凝胶的雾化面上，有利于克服发热体与导液件之间固-气-固相导致的干烧问题。
基于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例的目的之四在于提供一种雾化芯制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种雾化芯制备方法，包括如下步骤：
步骤S01：将聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒进行混合，搅拌均匀，得到PAA-NH4Cl浆料；
步骤S02：将发热体固定于模具中，并向模具中注入所述PAA-NH4Cl浆料，通过高温固化处理，冷却后脱模，得到固化成型的雾化芯坯体；
步骤S03：将所述雾化芯坯体置于去离子水中，通过浸泡溶解氯化铵处理，得到雾化芯成品。
可选地，在所述步骤S01中，所述聚酰胺酸混合物与所述氯化铵颗粒的质量比为1：(3～5)。
可选地，在所述步骤S01中，所述氯化铵颗粒的粒径在80～140μm。
可选地，在所述步骤S02中，高温固化处理的温度为60～260℃。
可选地，在所述步骤S02中，高温固化处理的时间为2～2.5h。
可选地，在所述步骤S02中，将所述模具中的PAA-NH4Cl浆料转移至高温固化炉中进行预热处理，预热处理的温度为60～100℃，预热处理的时间为20～40min；再将预热处理后的PAA-NH4Cl浆料进行热亚胺化处理，获得嵌设有发热体的聚酰亚胺气凝胶，热亚胺化处理的温度为120～180℃，热亚胺化处理的时间为40～70min；最后将高温脱水处理后的聚酰亚胺气凝胶进行高温匀化处理，高温匀化处理的温度为200～260℃，高温匀化处理的时间为20～40min。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果之一：
本发明实施例中的雾化芯制备方法，仅需将聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒进行混合获得PAA-NH4Cl浆料，将PAA-NH4Cl浆料注入预置有发热体的模具中进行高温固化处理，然后将冷却后脱模的雾化芯坯体通过离子水浸泡，通过水溶解法溶解去处氯化铵造孔剂，从而制备得到兼具优良的耐温性和良好的导液性能并负载有发热体的多孔聚酰亚胺气凝胶，得到雾化芯成品。本发明实施例提供的雾化芯制备方法，可根据使用需要对多孔聚酰亚胺气凝胶的孔径大小进行合理调控，制备流程短，工艺简单，不仅可降低不稳定因素导致的产品不稳定性，而且能够降低雾化芯的制作成本和能耗，绿色环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的雾化芯的立体结构示意图；
图2为图1中所示的雾化芯的另一立体结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的雾化芯的立体结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的雾化芯的立体结构示意图；
图5为图4中所示的雾化芯的剖视结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1-发热体；2-导液件；3-吸液面；
4-雾化面；5-顶针；6-电极。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“连接于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“多个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”、“在一些实施例中”或“在其中一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。
请一并参阅图1至5，现对本发明实施例提供的雾化芯进行说明。本发明实施例提供的雾化芯用于雾化器，其可在气溶胶发生装置的电源装置的电驱动下发热，将雾化器中储存的雾化液加热并雾化形成气溶胶。
请进一步结合参阅图1和图2，本发明实施例提供的雾化芯包括发热体1和导液件2，发热体1在通电后可加热并雾化雾化液，发热体1可以是但不限于不锈钢发热件、镍铬合金发热件、铁铬铝合金发热件或镍铁合金发热件，发热体1可以是但不限于网状发热件、发热丝、发热片或发热膜。导液件2用于承载发热体1，并可向发热体1传输雾化液。具体地，导液件2为耐温性良好和导液性能优异的多孔气凝胶，多孔气凝胶上设有用于吸收雾化液的吸液面3和用于释放气溶胶的雾化面4，吸液面3吸附的气溶胶可经由多孔气凝胶传输至雾化面4，发热体1设置于雾化面4上。由于导液件2采用多孔聚酰亚胺气凝胶材料制成，多孔气凝胶不仅具有耐温性好的优点，多孔气凝胶还具有丰富的纳米多孔结构，纳米多孔结构中的微孔孔径处于0.1～50nm时，多孔聚酰亚胺气凝胶具有良好的锁液性能，可防止漏液；而在纳米多孔结构中的微孔孔径处于50nm～100μm时，多孔聚酰亚胺气凝胶具有良好的导液性能。此外，多孔聚酰亚胺气凝胶内部的纳米多孔结构中的微孔孔径可在0.1～100μm之间进行调控，易实现对气溶胶细腻程度和口感的调控。并且，多孔聚酰亚胺气凝胶易实现表面官能团修饰，拓展表面极性调控的范围与空间，造孔剂添加量可实现孔径调控，进而控制孔隙率大小，延伸导液件2物理与化学两个层面的调控维度，实现导液速率与储液量的调节，多角度实现产品的口感优化。此外，多孔聚酰亚胺气凝胶的耐高温范围为350～500℃，使得导液件2的耐高温范围高达350～500℃，从而使得导液件2具有较佳的抗干烧性。加上多孔聚酰亚胺气凝胶隔热性能优异，更加增强了导液件2的抗干烧性，有效防止导液件2出现碳化而导致糊芯。此外，导液件2与发热体1直接接触，加上多孔聚酰亚胺气凝胶隔热保温性能优异，使得发热体1产生的热量不易散失，从而使得发热体1产生的热量更加充分且集中地对雾化液进行加热雾化，有利于提高热量利用率，降低能耗。
本发明实施例提供的雾化芯，与现有技术相比，采用耐温性的多孔气凝胶作为导液件2，在导液件2与发热体1直接接触的情形下，增强导液件2的抗干烧性，有效防止导液件2出现碳化而导致糊芯，克服了传统导液件2难以兼具优良的耐温性和良好的导液性能而容易出现碳化糊芯的缺陷，从而有利于提高雾化芯的雾化效果及使用寿命。并且，将发热体1设于多孔气凝胶的雾化面4上，利用多孔气凝胶优异的隔热保温性能，使得发热体1产生的热量不易散失，使得发热体1产生的热量更加充分且集中地对雾化液进行加热雾化，有利于提高热量利用率，降低能耗。此外，将发热体1嵌设或贴合于多孔气凝胶的雾化面4上，有利于克服发热体1与导液件2之间固-气-固相导致的干烧问题。
请结合参阅图1、图2和图3，在其中一些实施例中，发热体1嵌设于多孔气凝胶的雾化面4上，增强发热体1与导液件2的结合强度，使得发热体1与导液件2高度贴合，增加发热体1与导液件2的接触面积，克服发热体1与导液件2之间固-气-固相导致的干烧问题。
请结合参阅图4和图5，在其中另一些实施例中，发热体1贴合于多孔气凝胶的雾化面4上，提高发热体1电阻值的稳定性，使得多孔气凝胶雾化面4上的雾化液能够快速均匀地被发热体1产生的热量加热雾化。为了增强发热体1贴合于多孔气凝胶的雾化面4上的紧密性，雾化芯还包括用于将发热体1抵压于多孔气凝胶的雾化面4上的顶针5，顶针5可以是导电的金属柱或金属导电弹针。
请结合参阅图4和图5，在其中另一些实施例中，发热体1为镀设或沉积于多孔气凝胶的雾化面4上的发热膜或发热层，使得发热体1与导液件2高度贴合，增加发热体1与导液件2的接触面积，提高发热体1电阻值的稳定性，使得多孔气凝胶雾化面4上的雾化液能够快速均匀地被发热体1产生的热量加热雾化。发热膜或发热层上设有两个电极6，发热膜或发热层可通过两个电极6分别与外部电源装置的正、负极进行电性连接，使得外部电源装置可向发热膜或发热层供电。
在其中一些实施例中，多孔气凝胶为采用聚酰亚胺制成的多孔气凝胶基体，多孔气凝胶基体的孔径为0.1～100μm，吸液面3与雾化面4分别设于多孔气凝胶基体相互背离的两侧表面上，多孔气凝胶基体的耐高温范围为350～500℃，多孔气凝胶基体的储液量为900～1000mg/g，使得导液件2具有较佳的抗干烧性。此外，多孔气凝胶基体兼具优良的耐温性和良好的导液性能，可以克服陶瓷雾化芯导液性能不佳而容易碳化、产生气溶胶量小等问题。
本发明实施例还提供一种雾化器，雾化器包括上述任一实施例提供的雾化芯。因雾化器具有上述任一实施例提供的雾化芯的全部技术特征，故其具有雾化芯相同的技术效果。
本发明实施例还提供一种气溶胶发生装置，气溶胶发生装置包括上述任一实施例提供的雾化芯或上述任一实施例提供的雾化器。因气溶胶发生装置具有上述任一实施例提供的雾化芯或雾化器的全部技术特征，故其具有雾化芯相同的技术效果。
本发明实施例还提供一种可制备上述雾化芯的雾化芯制备方法，本发明实施例中的雾化芯制备方法包括如下步骤：
步骤S01：将聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒进行混合，搅拌均匀，得到PAA-NH4Cl浆料；
步骤S02：将发热体1固定于模具中，并向模具中注入PAA-NH4Cl浆料，通过高温固化处理，冷却后脱模，得到固化成型的雾化芯坯体；
步骤S03：将雾化芯坯体置于去离子水中，通过浸泡溶解氯化铵处理，得到雾化芯成品。
本发明实施例提供的雾化芯的制备方法，与现有技术相比，仅需将聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒进行混合获得PAA-NH4Cl浆料，将PAA-NH4Cl浆料注入预置有发热体1的模具中进行高温固化处理，然后将冷却后脱模的雾化芯坯体通过离子水浸泡，通过水溶解法溶解去处氯化铵造孔剂，从而制备得到兼具优良的耐温性和良好的导液性能并负载有发热体1的多孔聚酰亚胺气凝胶，得到雾化芯成品。本发明实施例提供的雾化芯制备方法，可根据使用需要对多孔聚酰亚胺气凝胶的孔径大小进行合理调控，制备流程短，工艺简单，不仅可降低不稳定因素导致的产品不稳定性，而且能够降低雾化芯的制作成本和能耗，绿色环保。
具体的，在步骤S01中，聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：(3～5)。氯化铵颗粒的比例可直接控制多孔聚酰亚胺气凝胶的孔隙率，氯化铵颗粒添加比例越高，孔隙率越高，导液速率越快，储液量越大。由表2中的测试数据可知，当聚酰胺酸混合物(PAA)与氯化铵颗粒的比例小于1:5时，多孔聚酰亚胺气凝胶的抗压强度急剧下降，其抗压强度不足以应用于雾化芯中。当聚酰胺酸混合物(PAA)与氯化铵颗粒的比例大于1:3时，多孔聚酰亚胺气凝胶的孔隙率急剧下降，且应用于雾化芯中获得的雾化口感较差。由于相同体积下，多孔聚酰亚胺气凝胶孔隙率越大，密度越低，多孔聚酰亚胺气凝胶的质量越小，暴露出来的亲油表面官能团越少，导液性越弱。当多孔聚酰亚胺气凝胶的孔隙率为65％～76％，多孔聚酰亚胺气凝胶的导液速率较快，且应用于雾化芯中获得的雾化口感较好。因此，多孔聚酰亚胺气凝胶的孔隙率为65～76％，适合应用于雾化芯中作为导液件2使用。
具体的，在步骤S01中，氯化铵颗粒的粒径在80～140μm。由于氯化铵颗粒的粒径大小，对多孔聚酰亚胺气凝胶的孔径与孔隙率起到决定性的控制作用，随着氯化铵颗粒的粒径增大，多孔聚酰亚胺气凝胶的孔径与孔隙率也越大，但多孔聚酰亚胺气凝胶的抗压强度越小。由表2中的测试数据可知，当氯化铵颗粒的粒径小于80μm时，虽然多孔聚酰亚胺气凝胶的抗压强度较强，导液速率较快，但多孔聚酰亚胺气凝胶的孔隙率与孔径显著减小，不适合应用于雾化芯中作为导液件2使用。当氯化铵颗粒的粒径大于140μm时，多孔聚酰亚胺气凝胶的孔径与孔隙率较大，但多孔聚酰亚胺气凝胶的抗压强度过小，不适合应用于雾化芯中作为导液件2使用。因此，为了兼顾多孔聚酰亚胺气凝胶的抗压强度与孔隙率，氯化铵颗粒的粒径在80～140μm。
具体的，在步骤S02中，高温固化处理的温度为60～260℃，高温固化处理的时间为2～2.5h，使得。由于制备的多孔聚酰亚胺气凝胶为块状基体，通过三个不同加热温度范围对负载有PAA-NH4Cl浆料的发热体1进行高温固化处理。第一阶段；将模具中的PAA-NH4Cl浆料转移至高温固化炉中进行预热处理，预热处理的温度为60～100℃，预热处理的时间为20～40min，有利于除掉PAA-NH4Cl浆料中的大量溶质分子，并形成狭缝孔，同时对PAA-NH4Cl浆料进行预热处理规避下一阶段热处理的不均匀性。第二阶段；将预热处理后的PAA-NH4Cl浆料进行热亚胺化处理，获得嵌设有发热体1的聚酰亚胺气凝胶，热亚胺化处理的温度为120～180℃，热亚胺化处理的时间为40～70min，使得PAA-NH4Cl浆料能够充分和高效地进行脱水缩合，从而充分、均匀、高效地转化为PI。第三阶段；将高温脱水处理后的聚酰亚胺气凝胶进行高温匀化处理，高温匀化处理的温度为200～260℃，高温匀化处理的时间为20～40min，将聚酰亚胺气凝胶内部尚未转化为PI的PAA进一步热亚胺化。
实施例1
(1)向带有机械搅拌的三口烧瓶中加入聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒进行混合，搅拌均匀，得到PAA-NH4Cl浆料。其中，加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：1，氯化铵颗粒粒径为140um；
(2)将发热体1固定于模具中，并向模具中注入PAA-NH4Cl浆料，通过高温固化处理，冷却后脱模，得到固化成型的雾化芯坯体；
(3)将雾化芯坯体置于去离子水中，通过浸泡溶解氯化铵处理，得到雾化芯成品。
实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8与实施例1的区别在于加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比不同，其它的均相同。其中，实施例2中加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：2，实施例3中加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：3，实施例4中加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：4，实施例5中加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：5，实施例6中加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：6，实施例7中加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：7，实施例8中加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：8，并以多孔陶瓷样品作为对比例1。分别测试实施例1至5和对比例1中的样品孔隙率、抗压缩强度、导液速率和装到雾化器中进行雾化口感评估。其中，在雾化口感评估中，数值越低代表雾化口感越差，数值越高代表雾化口感越好。
表1实施例1至8和对比例1中的样品相关性能测试表
实施例4
(1)向带有机械搅拌的三口烧瓶中加入聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒进行混合，搅拌均匀，得到PAA-NH4Cl浆料。其中，加入的聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒的质量比为1：4，氯化铵颗粒粒径为140um；
(2)将发热体1固定于模具中，并向模具中注入PAA-NH4Cl浆料，通过高温固化处理，冷却后脱模，得到固化成型的雾化芯坯体；
(3)将雾化芯坯体置于去离子水中，通过浸泡溶解氯化铵处理，得到雾化芯成品。
实施例9、实施例10、实施例11、实施例12、实施例13、实施例14与实施例4的区别在于向制得的聚酰胺酸混合物(PAA)中添加的氯化铵颗粒粒径不同，其它的均相同。其中，实施例9中向制得的聚酰胺酸混合物(PAA)中添加的氯化铵颗粒粒径为50um，实施例10中向制得的聚酰胺酸混合物(PAA)中添加的氯化铵颗粒粒径为80um，实施例11中向制得的聚酰胺酸混合物(PAA)中添加的氯化铵颗粒粒径为110um，实施例12中向制得的聚酰胺酸混合物(PAA)中添加的氯化铵颗粒粒径为170um，实施例13中向制得的聚酰胺酸混合物(PAA)中添加的氯化铵颗粒粒径为200um，实施例14中向制得的聚酰胺酸混合物(PAA)中添加的氯化铵颗粒粒径为240um，并以多孔陶瓷样品作为对比例1。分别测试实施例1至5和对比例1中的样品孔隙率、抗压缩强度、导液速率和装到雾化器中进行雾化口感评估。其中，在雾化口感评估中，数值越低代表雾化口感越差，数值越高代表雾化口感越好。
表2实施例4、实施例9至14和对比例1中的样品相关性能测试表
本发明实施例提供的雾化芯的制备方法，制备温度在60～260℃，多孔聚酰亚胺气凝胶易实现表面官能团修饰，能极大的保留表面亲油基团，拓展表面极性调控的范围与空间，而多孔陶瓷一般都需要经过700℃-1400℃的高温煅烧，在这样的温度下，对雾化液传输有利的表面官能团几乎很难存在。并且，本发明实施例提供的雾化芯的制备方法，通过改变造孔剂氯化铵颗粒的添加量，便可实现多孔聚酰亚胺气凝胶的孔径调控，进而控制多孔聚酰亚胺气凝胶的孔隙率大小，延伸储液棉物理与化学两个层面的调控维度，实现导液速率与储液量的调节，多角度实现产品的口感优化。多孔聚酰亚胺气凝胶表面官能团丰富，金属发热体在与雾化液接触的过程中，会有金属离子析出，而表面丰富的官能团能有效的捕捉金属离子，降低重金属离子在气溶胶内的释放。此外，通过本发明实施例提供的雾化芯的制备方法制备的多孔聚酰亚胺气凝胶，不仅具有耐温性好的优点，多孔聚酰亚胺气凝胶还具有丰富的纳米多孔结构，纳米多孔结构中的微孔孔径处于0.1～50nm时，多孔聚酰亚胺气凝胶具有良好的锁液性能，可防止漏液；而在纳米多孔结构中的微孔孔径处于50nm～100μm时，多孔聚酰亚胺气凝胶具有良好的导液性能。此外，多孔聚酰亚胺气凝胶内部的纳米多孔结构中的微孔孔径可在0.1～100μm之间进行调控，易实现对气溶胶细腻程度和口感的调控。首先，对比传统的多孔陶瓷制备，主要涉及有机固体造孔剂或者无机固体造孔剂，该造孔剂的一般形态为颗粒状，所以不可避免的会形成盲孔，盲孔不利于雾化液的传输，也是对空间体积的一种浪费。同时，制备多孔陶瓷所使用的造孔剂，所形成的孔径一般在15-50微米，属于大孔范围，较难存在孔径小于或等于2nm微孔和孔径为2-50nm的介孔。其次，本发明实施例提供的雾化芯的制备方法采用氯化铵固体造孔剂，在高分子热亚胺固化过程中，其配方中的溶质分子兼顾液相造孔剂作用，此外PAA在热亚胺化过程中会发生脱水缩合反应，即PAA在变成PI时，会生产水蒸气分子跑出体系，有利于形成微孔和介孔。因此，本发明实施例提供的雾化芯的制备方法制备的多孔聚酰亚胺气凝胶可具有微孔、介孔与孔径大于50nm的大孔。其中，大孔主要由氯化铵固相造孔剂造孔形成，大孔有利于雾化液的传输，而微孔和介孔主要由液相造孔剂造孔形成，微孔和介孔有利于雾化液存储，缓解漏油。这样，可通过改变氯化铵固体造孔剂粒径与用量，实现多孔聚酰亚胺气凝胶的孔径与孔隙率的调控，进而实现雾化液传输及存储的动态平衡。最后，传统的多孔陶瓷，主要靠玻璃粉等粘结剂将陶瓷骨料和固相造孔剂粘结，在高温烧结过程中，颗粒堆积状的固相造孔剂受热分解，最终留下颗粒堆积形态的3D孔型，而本发明实施例提供的雾化芯的制备方法单纯靠固相和液相造孔剂协同来构筑3D多孔形貌，而PAA在演变成PI过程中，无需额外添加粘结剂，其本身就能充当粘结剂作用，实现功能一体化以及降本作用。因此，本发明实施例提供的雾化芯的制备方法不仅可以形成颗粒堆积型孔型，还能依靠液相造孔剂在固相造孔剂颗粒之间的狭缝处造孔，形成狭缝孔，有别于传统多孔陶瓷的孔型。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种雾化芯，其特征在于，包括：
发热体，用于在通电后加热并雾化雾化液；以及
导液件，用于向所述发热体传输雾化液；
其中，所述导液件为多孔气凝胶，所述多孔气凝胶上设有用于吸收雾化液的吸液面和用于释放气溶胶的雾化面，所述吸液面吸附的气溶胶可经由所述多孔气凝胶传输至所述雾化面，所述发热体设置于所述雾化面上。
2.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述发热体嵌设于所述多孔气凝胶的雾化面上；或者，所述发热体贴合于所述多孔气凝胶的雾化面上；或者，所述发热体为镀设于所述多孔气凝胶的雾化面上的发热膜或发热层。
3.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述多孔气凝胶为采用聚酰亚胺制成的多孔气凝胶基体。
4.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述多孔气凝胶的孔径为0.1～100μm。
5.如权利要求1所述的雾化芯，其特征在于，所述多孔气凝胶的耐高温范围为350～500℃。
6.如权利要求1至5任一项所述的雾化芯，其特征在于，所述导液件的储液量为900～1000mg/g。
7.一种雾化器，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的雾化芯。
8.一种气溶胶发生装置，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的雾化芯或如权利要求7所述的雾化器。
9.一种雾化芯制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S01：将聚酰胺酸混合物与氯化铵颗粒进行混合，搅拌均匀，得到PAA-NH4Cl浆料；
步骤S02：将发热体固定于模具中，并向模具中注入所述PAA-NH4Cl浆料，通过高温固化处理，冷却后脱模，得到固化成型的雾化芯坯体；
步骤S03：将所述雾化芯坯体置于去离子水中，通过浸泡溶解氯化铵处理，得到雾化芯成品。
10.如权利要求9所述的雾化芯制备方法，其特征在于，在所述步骤S01中，所述聚酰胺酸混合物与所述氯化铵颗粒的质量比为1：(3～5)。
11.如权利要求9所述的雾化芯制备方法，其特征在于，在所述步骤S01中，所述氯化铵颗粒的粒径在80～140μm。
12.如权利要求9所述的雾化芯制备方法，其特征在于，在所述步骤S02中，高温固化处理的温度为60～260℃。
13.如权利要求9所述的雾化芯制备方法，其特征在于，在所述步骤S02中，高温固化处理的时间为2～2.5h。
14.如权利要求9所述的雾化芯制备方法，其特征在于，在所述步骤S02中，将所述模具中的PAA-NH4Cl浆料转移至高温固化炉中进行预热处理，预热处理的温度为60～100℃，预热处理的时间为20～40min；再将预热处理后的PAA-NH4Cl浆料进行热亚胺化处理，获得嵌设有发热体的聚酰亚胺气凝胶，热亚胺化处理的温度为120～180℃，热亚胺化处理的时间为40～70min；最后将高温脱水处理后的聚酰亚胺气凝胶进行高温匀化处理，高温匀化处理的温度为200～260℃，高温匀化处理的时间为20～40min。
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