CN117843394A - 多片层多孔陶瓷基体及其雾化芯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种多片层多孔陶瓷基体及其雾化芯的制备方法，多片层多孔陶瓷基体的制备方法包括：(1)配制陶瓷粉体：按重量份称取若干组的组分包括：骨料25～55份，造孔剂5～40份，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份；(2)配制流延陶瓷浆料：按重量份称取若干组的组分包括：上述各组陶瓷粉体各40～65份，其余分别包括溶剂30～50份，浆料分散剂0.1～3份，增塑剂1～8份，粘结剂1～10份；(3)制备陶瓷生胚：将若干组的流延陶瓷浆料，分别采用流延工艺将其制成若干组薄片状的陶瓷生胚；(4)制备多片层多孔陶瓷基体：将不同组和\或同组不同片的陶瓷生胚按若干片数并按顺序进行上下层叠后压片成一体，然后送入炉中进行排胶烧结，最后切割成所需形状，即制得多片层多孔陶瓷基体。
Description
技术领域
本发明属于电子烟雾化器的雾化芯的技术领域，特别涉及一种多片层多孔陶瓷基体及其雾化芯的制备方法。
背景技术
电子雾化器的雾化芯用于将待雾化液体即雾化液进行加热雾化成气溶胶或蒸汽、汽雾或烟雾，以便用户吸食，雾化液可以是烟液或含有药物的溶液，用于健康医疗之用途，电子雾化器可用于电子烟。
目前的电子雾化器的雾化芯包括用多孔陶瓷基体制成作为导液体，然后在导液体上贴合设置发热丝、发热片、发热膜等发热元件，发热元件通电可用以将导液体上的雾化液加热雾化成气溶胶或蒸汽、汽雾或烟雾。现有用作导液体的多孔陶瓷基体，主要是采用一次成型为陶瓷生胚并烧结成型的工艺，其内部的微孔结构单一，孔径大小相差不大，导液体的导液或供液的速度单一，与发热元件根据功率不同需要有不同雾化液消耗速度的需求不匹配，供液与雾化不平衡，导致电子雾化器的雾化芯在雾化过程中容易产生因供液不足而导致干烧、积碳的问题，也容易产生因供液过快而导致的炸油、漏油等问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题是克服现有技术不足而提供一种多片层多孔陶瓷基体及其雾化芯的制备方法。
本发明的技术解决方案是，一种多片层多孔陶瓷基体的制备方法，包括以下工艺流程：
(1)配制陶瓷粉体：
按重量份分别称取若干组陶瓷粉体的组分，其中任一组陶瓷粉体的组分包括：骨料25～55份，造孔剂5～40份，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份，其中各组陶瓷粉体中所述骨料和\或造孔剂的平均粒径各不相同；
其中所述骨料是用以烧结后形成多孔陶瓷基体骨架的材料，包括高岭土、硅藻土、氧化铝、氮化硅、碳化硅、石英砂、玻璃砂，黏土，长石粉、融石英、堇青石、莫来石中的至少一种；
所述造孔剂是用以烧结时汽化蒸发并在多孔陶瓷基体内形成微孔的材料，包括石墨、淀粉、木粉、面粉、豆粉、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、蔗糖、纤维中的至少一种；
所述烧结助剂是用以粘结骨料并有助于在合适的温度下烧结形成多孔陶瓷基体的材料，包括氧化硼、硅酸钠、氧化硅、氧化钾、氧化锂、氧化钡、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化锆中的至少一种；
所述粉料分散剂是用以促进骨料均匀分散防止沉淀和积聚的材料，包括石蜡、蜂蜡、硼酸、油酸、硬脂酸、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺中的至少一种；
将称取的若干组的所述骨料和造孔剂、烧结助剂、粉料分散剂分别按组充分混合即可制得若干组的陶瓷粉体；
(2)配制流延陶瓷浆料：
按重量份分别称取若干组流延陶瓷浆料的组分，其中各组流延陶瓷浆料的组分分别包括：所述若干组陶瓷粉体其中一组的陶瓷粉体40～65份，溶剂30～50份，浆料分散剂0.1～3份，增塑剂1～8份，粘结剂1～10份；
其中所述溶剂是用以把陶瓷粉体转化为流体的材料，包括乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、二甲苯、三氯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种；
所述浆料分散剂是用以将陶瓷粉体分散在所述溶剂中的材料，包括油酸、硼酸、亚麻籽油、蓖麻油、硬脂酸、三油酸甘油酯中的至少一种；
所述增塑剂是用以提高陶瓷生胚的塑性的材料，包括聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；
所述粘结剂是用以提高陶瓷生胚的强度的材料，包括聚丙烯酸甲酯、乙基纤维素、聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚异丁烯中的至少一种；
将称取的若干组的所述陶瓷粉体、分散剂、溶剂分别按组充分混合并球磨，然后分别加入所述增塑剂与粘结剂继续充分混合并球磨均匀，得到若干组的流延陶瓷浆料；
(3)制备陶瓷生胚：
将所述若干组的流延陶瓷浆料，分别采用流延工艺将其制成若干组薄片状的陶瓷生胚，将所述若干组的陶瓷生胚分别切割成若干片的陶瓷生胚；
(4)制备多片层多孔陶瓷基体：
选择不同组和\或同组不同片的所述陶瓷生胚若干片，按各片陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径的大小为排列顺序进行上下层叠后压制成一体，然后送入炉中进行排胶烧结，完成烧结后取出并切割成所需形状，即制得具有若干层陶瓷片层且内部分别均匀分布有泡状微孔的多片层多孔陶瓷基体，其中一片所述陶瓷生胚在烧结后构成一层所述陶瓷片层。
优选地，制备多片层多孔陶瓷基体时，选择若干组陶瓷生胚以及每组1～若干片陶瓷生胚，按各组陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径的大小交替变化或由大到小梯度变化的顺序，将各组陶瓷生胚依次自下而上进行层叠后压制成一体，以便排胶烧结后制得具有若干级陶瓷片层且每级具有1～若干层陶瓷片层的所述多片层多孔陶瓷基体，同级不同层的所述陶瓷片层内的微孔的平均孔径相同，不同级的所述陶瓷片层内的微孔的平均孔径不同，所述若干级陶瓷片层按自下而上的顺序，各级陶瓷片层内的微孔的平均孔径具有大小交替变化或由大到小梯度变化的规律。
优选地，配制每一组的所述陶瓷粉体时，按重量份称取陶瓷粉体的组分包括：所述骨料35～55份，造孔剂25～30份，烧结助剂15～19份，粉料分散剂5～10份。
优选地，其特征在于，配制每一组的所述流延陶瓷浆料时，按重量份称取所述流延陶瓷浆料的组分包括：所述若干组陶瓷粉体其中一组的陶瓷粉体45～55份，溶剂35～45份，浆料分散剂0.1～1份，增塑剂1～5份，粘结剂3～8份。
优选地，所述骨料的平均粒径为5～100um，或5～50um，或10～30um。
优选地，所述造孔剂的平均粒径为5～100um，或15～80um，或25～60um。
优选地，制备所述陶瓷生胚时，采用流延工艺制成每一片所述陶瓷生胚的厚度为0.1～0.6mm，或0.1～0.3mm，或0.25～0.45mm，或0.3～0.6mm。
优选地，制得所述多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的微孔的平均孔径为10～50um，或15～45um，或20～40um。
优选地，制得所述多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的微孔的孔隙率为40％-65％，或45-60％，或48-56％。
优选地，制得所述多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的厚度为0.1～0.5mm，或0.1～0.25mm、或0.2～0.4mm、或0.25～0.5mm。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择若干组陶瓷生胚以及每组1片陶瓷生胚，按各组陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径由大到小梯度变化的顺序，将各组陶瓷生胚依次自下而上进行层叠后压制成一体，以便排胶烧结后制得具有若干级陶瓷片层且每级具有1层陶瓷片层的所述多片层多孔陶瓷基体。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择4～10组的所述陶瓷生胚，制得所述多孔陶瓷基体的陶瓷片层的级数为4～10级，层数为4～10层。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择4～6组的所述陶瓷生胚，制得所述多孔陶瓷基体的陶瓷片层的级数为4～6级，层数为4～6层。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择4组也即4片所述陶瓷生胚，其中按自下而上层叠的顺序，第1片陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～46份，骨料平均粒径为70～75um，造孔剂的重量份为25～28份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第2片陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为45～50份，骨料平均粒径为40～60um，造孔剂的重量份为20～25份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第3片陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～48份，骨料平均粒径为15～30um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um；第4片陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为35～45份，骨料平均粒径为10～20um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择4组也即4片所述陶瓷生胚，制得所述多孔陶瓷基体的陶瓷片层的层数为4层，其中按自下而上层叠的顺序，第1层陶瓷片层中微孔的孔径为40～50um，第2层陶瓷片层中微孔的孔径为30～40um，第3层陶瓷片层中微孔的孔径为20～30um，第4层陶瓷片层中微孔的孔径为10～20um。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择若干组陶瓷生胚以及每组2片陶瓷生胚，按各组陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径由大到小梯度变化的顺序，将各组陶瓷生胚依次自下而上进行层叠后压制成一体，以便排胶烧结后制得具有若干级陶瓷片层且每级具有2层陶瓷片层的所述多片层多孔陶瓷基体。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为2～5组，制得所述多片层多孔陶瓷基体的级数为2～5级、陶瓷片层的层数为所述级数的两倍。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为3组或4组，制得所述多孔陶瓷基体的级数为3级或4级、陶瓷片层的层数为6层或8层。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为3组，其中按自下而上层叠的顺序，第1组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～46份，骨料平均粒径为60～75um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第2组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～48份，骨料平均粒径为15～50um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um；第3组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为35～45份，骨料平均粒径为10～20um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为3组，制得所述多孔陶瓷基体的陶瓷片层的级数为3级、陶瓷片层的层数为6层，其中按自下而上层叠的顺序，第1级陶瓷片层中微孔的孔径为35～50um，第2级陶瓷片层中微孔的孔径为20～35um，第3级陶瓷片层中微孔的孔径为10～20um。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为4组，其中按自下而上层叠的顺序，第1组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～46份，骨料平均粒径为70～75um，造孔剂的重量份为25～28份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第2组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为45～50份，骨料平均粒径为40～60um，造孔剂的重量份为20～25份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第3组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～48份，骨料平均粒径为15～30um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um；第4组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为35～45份，骨料平均粒径为10～20um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um。
优选地，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为4组，制得所述多片层多孔陶瓷基体的级数为4级、陶瓷片层的层数为8层，其中按自下而上层叠的顺序，第1级陶瓷片层中微孔的孔径为40～50um，第2级陶瓷片层中微孔的孔径为30～40um，第3级陶瓷片层中微孔的孔径为20～30um，第4级陶瓷片层中微孔的孔径为10～20um。
本发明的另一种技术解决方案是，一种多片层多孔陶瓷雾化芯的制备方法，首先根据上述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法制得多片层多孔陶瓷基体，然后制备金属浆料，在所述多片层多孔陶瓷基体的上下两面中选择其中一面作为雾化面，另一面作为导液面，通过丝网印刷的方式将所述金属浆料印刷在所述雾化面的两端并经过烧结得到电极层，最后在所述雾化面上通过金属溅射镀膜的工艺或通过丝网印刷另一金属浆料后烧结的工艺获得一层金属发热层，所述金属发热层覆盖所述电极层，即制得多片层多孔陶瓷雾化芯。
优选地，在所述多片层多孔陶瓷基体的上下两面中选择微孔的孔径较小的一面作为雾化面，另一面作为导液面，在所述雾化面上通过金属溅射镀膜的工艺或通过丝网印刷金属浆料后烧结的工艺获得一层金属发热层，即制得多片层多孔陶瓷雾化芯。
与现有技术相比，本发明的有益效果：区别于现有的单一孔道结构的多孔陶瓷，本发明采用流延工艺制备多组多片具有连续不同粒径结构的陶瓷生胚，并将多片陶瓷生胚进行层叠压片并烧制得到具有多片层不同孔径的多孔陶瓷基体，特别是可以形成具有梯度孔径结构的多片层多孔陶瓷基体。陶瓷生胚采用多层叠压方式成型，与一次成型工艺相比，多层陶瓷生胚压制烧结后在微观下会产生层间界面，层间界面的微孔孔径介于两层微孔孔径之间，对于雾化液的传送具有一定的过渡和缓冲作用，有利于雾化液的存储与传输。此外多层陶瓷片层进行层叠方式可以制备具有梯度孔径结构的多孔陶瓷，在应用到电子烟的雾化芯时，可以根据不同发热方式、不同粘度的烟液对陶瓷孔径结构按陶瓷片层进行梯度调整，从导液面到雾化面的孔隙率、孔径逐层调节，使得多孔陶瓷基体的供液与雾化达到平衡，实现兼具导液快与雾化细腻的优点，提升雾化体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，除非有特别申明，附图中的图也不构成比例限制。
图1为本发明实施例的陶瓷生胚的立体示意图；
图2为本发明实施例一的4组陶瓷生胚进行层叠的立体示意图；
图3为本发明实施例一的多片层多孔陶瓷基体的剖视图；
图4为本发明实施例二的同组2片陶瓷生胚进行层叠的立体示意图；
图5为本发明实施例二的3组陶瓷生胚进行层叠的立体示意图；
图6为本发明实施例二的3级多片层多孔陶瓷基体的剖视图；
图7为本发明实施例三的4组陶瓷生胚进行层叠的立体示意图；
图8为本发明实施例三的4级多片层多孔陶瓷基体的剖视图；
图9为本发明实施例四、五的多片层多孔陶瓷雾化芯正置立体分解图；
图10为本发明实施例四、五的多片层多孔陶瓷雾化芯倒置立体分解图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。为了为便于行文描述和更好地说明本发明及其实施例，本文中有关“上”、“下”、“正置”、“倒置”等指示方向或位置关系的术语或描述，均是指附图中装置或元件放置的方向或位置，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作，在转换方向和位置的情况下，则上述方位用语也会相应变化。此外，还有术语“第1”、“第2”…等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性或绝对的顺序和数量。
本发明下面将结合实施例作进一步详述：
本发明一种多片层多孔陶瓷基体的制备方法，包括以下工艺流程：
(1)配制陶瓷粉体：
按重量份分别称取若干组陶瓷粉体的组分，其中任一组陶瓷粉体的组分包括：骨料25～55份，造孔剂5～40份，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份，其中各组陶瓷粉体中所含的骨料和\或造孔剂的平均粒径各不相同，即每一组陶瓷粉体所含的骨料和\或造孔剂的平均粒径与其余各组陶瓷粉体所含的骨料和\或造孔剂的平均粒径都不相同。
其中骨料25～55份，包括但不限于：25～55之间任一整数份、和\或25～30份、和\或30～35份、和\或35～40份、和\或40～45份、和\或45～50份、和\或50～55份、和\或35～55份；
其中造孔剂5～40份，包括但不限于：5～40之间任一整数份、和\或5～10份、和\或10～15份、和\或15～20份、和\或20～25份、和\或25～30份、和\或30～35份、和\或35～40份；
其中烧结助剂5～19份，包括但不限于：5～19之间任一整数份、和\或5～10份、和\或10～15份、和\或15～19份；
其中粉料分散剂5～35份，包括但不限于：5～35之间任一整数份、和\或5～10份、和\或10～15份、和\或15～20份、和\或20～25份、和\或25～30份、和\或30～35份；
其中骨料是用以烧结后形成多孔陶瓷基体骨架的材料，包括高岭土、硅藻土、氧化铝、氮化硅、碳化硅、石英砂、玻璃砂，黏土，长石粉、融石英、堇青石、莫来石中的至少一种；
其中骨料的平均粒径为5～100um，包括但不限于：5～100um之间的任一数值，和\或5～10um，和\或10～20um、和\或20～30um、和\或30～40um，和\或40～50um、和\或50～60um、和\或60～70um、和\或70～80um、和\或80～90um、和\或90～100um、和\或5～50um、和\或10～30um、和\或50～100um，和\或55～85um。
其中造孔剂是用以烧结时汽化蒸发并在多孔陶瓷基体内形成微孔的材料，包括石墨、淀粉、木粉、面粉、豆粉、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、蔗糖、纤维中的至少一种；
其中造孔剂的平均粒径为5～100um，包括但不限于：5～100um之间的任一数值，和\或5～10um，和\或10～20um、和\或20～30um、和\或30～40um，和\或40～50um、和\或50～60um、和\或60～70um、和\或70～80um、和\或80～90um、和\或90～100um、和\或5～50um，和\或50～100um，和\或15～80um，和\或25～60um，和\或55～95um，和\或65～85um。
其中烧结助剂用以粘结骨料并有助于在合适的温度下烧结形成多孔陶瓷基体，包括氧化硼、硅酸钠、氧化硅、氧化钾、氧化锂、氧化钡、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化锆中的至少一种；
其中粉料分散剂用以促进骨料均匀分散防止沉淀和积聚，包括石蜡、蜂蜡、硼酸、油酸、硬脂酸、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺中的至少一种；
将称取的若干组的所述骨料和造孔剂、烧结助剂、粉料分散剂分别按组充分混合即可制得若干组的陶瓷粉体。
(2)配制流延陶瓷浆料：
按重量份分别称取若干组流延陶瓷浆料的组分，其中各组流延陶瓷浆料的组分分别包括：所述若干组陶瓷粉体其中一组的陶瓷粉体40～65份，溶剂30～50份，浆料分散剂0.1～3份，增塑剂1～8份，粘结剂1～10份；
其中陶瓷粉体40～65份，包括但不限于：40～65之间任一整数份、和\或40～45份、和\或45～50份、和\或50～55份；和\或55～60份、和\或60～65份、和\或45～55份。
其中溶剂30～50份，包括但不限于：30～50之间任一整数份、和\或31～35份、和\或35～40份、和\或40～45份、和\或45～50份、和\或35～45份；
其中浆料分散剂0.1～3份，包括但不限于：0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份…3份，和\或0.1～1份、和\或1.1～2份、和\或2.1～3份；
其中增塑剂1～8份，包括但不限于：1～8之间任一整数份、和\或1～3份、和\或3～5份、和\或1～5份、和\或5～8份；
其中粘结剂1～10份，包括但不限于：1～10之间任一整数份、和\或1～3份、和\或3～5份、和\或5～8份、和\或8～10份、和\或3～8份；
其中溶剂用以把陶瓷粉体转化为流体，包括：乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、二甲苯、三氯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种；
其中浆料分散剂用以将陶瓷粉体分散在溶剂中，包括：油酸、硼酸、亚麻籽油、蓖麻油、硬脂酸、三油酸甘油酯中的至少一种；
其中增塑剂用以提高陶瓷生胚的塑性，包括：聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；
其中粘结剂用以提高陶瓷生胚的强度，包括：聚丙烯酸甲酯、乙基纤维素、聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚异丁烯中的至少一种；
将称取的若干组的所述陶瓷粉体、分散剂、溶剂分别按组充分混合并球磨，然后分别加入所述增塑剂与粘结剂继续充分混合并球磨均匀，得到若干组的流延陶瓷浆料。
(3)制备陶瓷生胚：
将若干组的上述流延陶瓷浆料，分别采用流延工艺将其制成若干组薄片状的陶瓷生胚，将若干组的陶瓷生胚分别切割成若干片的陶瓷生胚。
采用流延工艺制成每一片的陶瓷生胚的厚度为0.1～0.6mm，包括但不限于：0.1～0.6mm之间的任一数值，和\或0.1mm，和\或0.2mm，和\或0.3mm，和\或0.4mm，和\或0.5mm，和\或0.6mm，和\或0.1～0.3mm，和或0.25～0.45mm，和或0.3～0.6mm。
(4)制备多片层多孔陶瓷基体：
选择不同组和\或同组不同片的所述陶瓷生胚若干片，按各片陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径的大小为排列顺序进行上下层叠后压制成一体，然后送入炉中进行排胶烧结，完成烧结后取出并切割成所需形状，即制得具有若干层陶瓷片层且内部分别均匀分布有泡状微孔的多片层多孔陶瓷基体，其中一片陶瓷生胚在烧结后构成一层陶瓷片层，且该多片层多孔陶瓷基体内的微孔按陶瓷片层具有不同或相同的孔径。
本发明的多片层多孔陶瓷基体，其内部形成的微孔是圆球形或近似圆球形泡状的微孔，微孔与微孔之间的距离较近，部分相邻的微孔之间具有微小的通孔而构成连通，故整个多片层多孔陶瓷基体可作为导液体，用于将液态物质从其中的一面吸入而经过微孔的吸附、渗透、流动后传导至另一面渗出。
制得的上述多片层多孔陶瓷基体内每一层陶瓷片层的微孔的平均孔径为10～50um，包括但不限于10～50um之间的任一数值，和\或10～20um，和\或20～30um，和\或30～40um，和\或40～50um，和\或15～45um，和\或20～40um。
制得的多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的微孔的孔隙率为40％-65％，包括但不限于40％-65％之间的任一数值，和\或40％-45％、和\或45％-50％、和\或50％-55％、和\或55％-60％、和\或60％-65％、和\或45-60％，和\或48-56％。
制得多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的厚度为0.1～0.5mm，包括但不限于0.1～0.5mm之间的任一数值，和\或0.1mm，和\或0.2mm，和\或0.3mm，和\或0.4mm，和\或0.5mm，和\或0.1～0.25mm、和或0.2～0.4mm、和或0.25～0.5mm。
以上微孔的平均孔径、孔隙率以及陶瓷片层的厚度结构，使得多片层多孔陶瓷基体在外力如吸力作用下具有传导液态物质的良好导通能力，又不至于流通太快，具有一定的平衡能力，在无外力如吸力作用时，微孔具有一定张力，可吸附柱液态物质而不至于自然流动而渗出造成滴漏。本发明的多片层多孔陶瓷基体可用于传导雾化液的导液体。
另外，上述多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其中在制备多片层多孔陶瓷基体时，选择不同组和\或同组不同片的陶瓷生胚若干片，按各片陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径的大小为排列顺序进行上下层叠后压制成一体，其中按骨料和\或造孔剂的平均粒径的大小为排列顺序是指按一定的规律层叠陶瓷生胚，即以陶瓷生胚中的骨料和\或造孔剂的平均粒径为依据，按从大到小、或从小到大，或一大一小，或两两相同再从大到小等规律，或大小交替变化的规律，以便制成后各层陶瓷片层的微孔孔径的大小也以上述规律排列。
制备多片层多孔陶瓷基体时，可选择若干组陶瓷生胚以及每组1～若干片陶瓷生胚，例如可选择2～10组陶瓷生胚以及每组1～3片陶瓷生胚，按各组陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径的大小交替变化或由大到小梯度变化的顺序，将各组陶瓷生胚依次自下而上进行层叠后压制成一体，以便排胶烧结后制得具有若干级陶瓷片层且每级具有1～若干层陶瓷片层的多片层多孔陶瓷基体，例如制得具有2～10级陶瓷片层且每级具有1～3层陶瓷片层的多片层多孔陶瓷基体，同级不同层的陶瓷片层内的微孔的平均孔径相同，不同级的陶瓷片层内的微孔的平均孔径不同，若干级陶瓷片层按自下而上的顺序，各级陶瓷片层内的微孔的平均孔径具有大小交替变化或由大到小梯度变化的规律。
例如，可选择其中骨料和\或造孔剂的平均粒径范围不同的各组陶瓷生胚各1片，并按其中骨料和\或造孔剂的平均粒径范围由大到小的顺序，将各片陶瓷生胚依次自下而上进行层叠，制得多片层多孔陶瓷基体，该多片层多孔陶瓷基体内自下而上各层陶瓷片层的微孔孔径具有由大变小的梯度变化。其中包括，制备多片层多孔陶瓷基体时，选择陶瓷生胚的组数也即片数为4～10片，可优选为4～6片，制得多孔陶瓷基体的陶瓷片层的层数为4～10层，可优选为4～6层。
又例如，可选择其中骨料和\或造孔剂的平均粒径范围相同的两片陶瓷生胚先行层叠在一起构成一组，然后选择另一骨料和\或造孔剂的平均粒径范围相同的两片陶瓷生胚层叠在一起构成另一组，如此制备若干组具有不同平均粒径范围的陶瓷生胚，并按其中骨料和\或造孔剂的平均粒径范围由大到小的顺序，将各组陶瓷生胚依次自下而上进行层叠，制得每两层陶瓷片层为一级的多级的多片层多孔陶瓷基体，多片层多孔陶瓷基体内自下而上各级的微孔孔径具有由大变小的梯度变化。其中，制备多片层多孔陶瓷基体时，选择陶瓷生胚的组数组数为2～5组，可优选为3组或4组，制得多孔陶瓷基体的级数为2～5级、陶瓷片层的层数为级数的两倍，可优选为3级或4级、陶瓷片层的层数为6层或8层。
需要特别说明的是，本发明的多片层多孔陶瓷基体在制造时，由于陶瓷生胚层叠并压制的原因，每层陶瓷生胚的厚度将略大于烧结后的每层陶瓷片层的厚度，烧结后的多片层多孔陶瓷基体实际上是一个整体，从外表及剖面均看不出有明显的分层，这一般从肉眼难以分辨，本文中所述级数并按层分析陶瓷片层，只是根据每级、每层陶瓷片层内部的微孔孔径的大小，进行分级和分层。
本发明的一种多片层多孔陶瓷雾化芯的制备方法，首先按上述多片层多孔陶瓷基体的制备方法制得多片层多孔陶瓷基体，然后制备金属浆料，在多片层多孔陶瓷基体的上下两面中选择其中一面作为雾化面，另一面作为导液面，通过丝网印刷的方式将金属浆料印刷在雾化面的两端并经过烧结得到电极层，最后在雾化面上通过金属溅射镀膜的工艺或通过丝网印刷另一金属浆料后烧结的工艺获得一层金属发热层，即制得多片层多孔陶瓷雾化芯。
上述多片层多孔陶瓷雾化芯的制备方法，可优选的是，在多片层多孔陶瓷基体的上下两面中选择微孔的孔径较小的一面作为雾化面，另一面作为导液面，在雾化面上通过金属溅射镀膜的工艺或通过丝网印刷金属浆料后烧结的工艺获得一层金属发热层，即制得多片层多孔陶瓷雾化芯。
本发明制得的多片层多孔陶瓷基体及其雾化芯，区别于现有的单一孔道结构的多孔陶瓷，本发明采用流延工艺制备多组多片具有连续不同粒径结构的陶瓷生胚，并将多片陶瓷生胚进行层叠压片并烧制得到具有多片层不同孔径的多孔陶瓷基体，特别是可以形成具有梯度孔径结构的多片层多孔陶瓷基体。陶瓷生胚采用多层叠压方式成型，与一次成型工艺相比，多层陶瓷生胚压制烧结后在微观下会产生层间界面，层间界面的微孔孔径介于两层微孔孔径之间，对于雾化液的传送具有一定的过渡和缓冲作用，有利于雾化液的存储与传输。此外多层陶瓷片层进行层叠方式可以制备具有梯度孔径结构的多孔陶瓷，在应用到电子烟的雾化芯时，可以根据不同发热方式、不同粘度的烟液对陶瓷孔径结构按陶瓷片层进行梯度调整，从导液面到雾化面的孔隙率、孔径逐层调节，使得多孔陶瓷基体的供液与雾化达到平衡，实现兼具导液快与雾化细腻的优点，提升雾化体验。
实施例一
一种多片层多孔陶瓷基体的制备方法，包括以下工艺流程：
(1)配制陶瓷粉体：
如上列表所示，首先按重量份称取第1组陶瓷粉体的组分包括：骨料40～46份，骨料的平均粒径为70～75um，造孔剂25～28份，造孔剂的平均粒径为40～50um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份；
按重量份称取第2组陶瓷粉体的组分包括：骨料45～50份，骨料的平均粒径为40～60um，造孔剂20～25份，造孔剂的平均粒径为40～50um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份；
按重量份称取第3组陶瓷粉体的组分包括：骨料40～48份，骨料的平均粒径为15～30um，造孔剂25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份；
按重量份称取第4组陶瓷粉体的组分包括：骨料35～45份，骨料的平均粒径为10～20um，造孔剂25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份。
其中上述烧结助剂5～19份，包括5～19之间的任一整数份，和\或5～10份、和\或10～15份、和\或15～19份；
其中上述粉料分散剂5～35份，包括5～35之间的任一整数份，和\或5～10份、和\或10～15份、和\或15～20份、和\或20～25份、和\或25～30份、和\或30～35份；
其中骨料为高岭土、硅藻土、氧化铝、氮化硅、碳化硅、石英砂、玻璃砂，黏土，长石粉、融石英、堇青石、莫来石中的至少一种；
造孔剂为石墨、淀粉、木粉、面粉、豆粉、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、蔗糖、纤维中的至少一种；
烧结助剂为氧化硼、硅酸钠、氧化硅、氧化钾、氧化锂、氧化钡、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化锆中的至少一种；
粉料分散剂为石蜡、蜂蜡、硼酸、油酸、硬脂酸、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺中的至少一种；
将称取的上述4组的骨料和造孔剂、烧结助剂、粉料分散剂，分别按组充分混合即可制得4组包括第1组～第4组的陶瓷粉体。
(2)配制流延陶瓷浆料：
按重量份分别称取4组流延陶瓷浆料的组分，其中每一组流延陶瓷浆料的组分包括：上述4组陶瓷粉体其中一组的陶瓷粉体40～65份，溶剂30～50份，浆料分散剂0.5～3份，增塑剂1～8份，粘结剂1～10份。
其中陶瓷粉体40～65份，包括40～65之间的任一整数份，和\或40～45份、和\或45～50份、和\或50～55份、和\或55～60份、和\或55～60份。
其中上述溶剂30～50份，包括30～50之间的任一整数份，和\或30～35份、和\或35～40份、和\或40～45份、和\或45～50份；
其中上述浆料分散剂0.5～3份，包括0.5～3之间的任一数值，和\或0.5～1份、和\或1～1.5份、和\或1.5～2份、和\或2～2.5份、和\或2.5～3份；
其中上述增塑剂1～8份，包括1～8之间的任一整数份，和\或1～3份、和\或3～6份、和\或6～8份、和\或2～5份；
其中上述粘结剂1～10份，包括1～10之间的任一整数份，和\或1～3份、和\或3～6份、和\或6～9份、和\或3～8份；
其中溶剂用以把陶瓷粉体转化为流体，包括乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、二甲苯、三氯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种；
浆料分散剂用以将陶瓷粉体分散在溶剂中，包括油酸、硼酸、亚麻籽油、蓖麻油、硬脂酸、三油酸甘油酯中的至少一种；
增塑剂用以提高陶瓷生胚的塑性，包括聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；
粘结剂用以提高陶瓷生胚的强度，包括聚丙烯酸甲酯、乙基纤维素、聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚异丁烯中的至少一种；
将称取的上述4组的陶瓷粉体、分散剂、溶剂，分别按组充分混合并球磨，然后分别加入增塑剂与粘结剂继续充分混合并球磨均匀，得到4组的流延陶瓷浆料，即包括第1组～第4组的流延陶瓷浆料。
(3)制备陶瓷生胚：
将上述第1组～第4组的流延陶瓷浆料，分别采用流延工艺将其制成4组薄片状的陶瓷生胚1，将4组的陶瓷生胚分别切割成若干片的陶瓷生胚，即如图1所示的一片陶瓷生胚1。采用流延工艺制成的上述4组每一片陶瓷生胚的厚度分别为0.3～0.6mm。
(4)制备多片层多孔陶瓷基体：
如图2所示，上述第1组～第4组的流延陶瓷浆料分别制得第1组陶瓷生胚11、第12组陶瓷生胚12、第3组陶瓷生胚13、第4组陶瓷生胚14，将上述不同组的陶瓷生胚各取1片并按第1组陶瓷生胚11～第4组陶瓷生胚14的顺序进行自下而上进行层叠后压片成一体，然后送入炉中进行排胶烧结，最后切割成所需形状，即制得具有4层陶瓷片层且分别均匀分布有泡状微孔的多片层多孔陶瓷基体10。
如图3所示，多片层多孔陶瓷基体10自下而上包括第1层陶瓷片层110、第2层陶瓷片层120、第3层陶瓷片层130、第4层陶瓷片层140。
按上述方法制得的多片层多孔陶瓷基体10，按自下而上的顺序，多片层多孔陶瓷基体的第1层陶瓷片层110中微孔的孔径为40～50um，第2层陶瓷片层120中微孔的孔径为30～40um，第3层陶瓷片层130中微孔的孔径为20～30um，第4层陶瓷片层140中微孔的孔径为10～20um，即第1层至第3层的陶瓷片层内的微孔的平均孔径具有由大到小梯度变化的规律。图中斜线较密集代表孔径较小，较疏松代表孔径较大。制得多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的厚度为0.25～0.5mm。
实施例二
另一种多片层多孔陶瓷基体的制备方法，包括以下工艺流程：
(1)配制陶瓷粉体：
如上列表所示，首先按重量份称取第1组陶瓷粉体的组分包括：骨料40～46份，骨料的平均粒径为60～75um，造孔剂25～30份，造孔剂的平均粒径为40～50um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份；
按重量份称取第2组陶瓷粉体的组分包括：骨料40～48份，骨料的平均粒径为15～50um，造孔剂25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份；
按重量份称取第3组陶瓷粉体的组分包括：骨料35～45份，骨料的平均粒径为10～20um，造孔剂25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份。
其中上述烧结助剂5～19份包括5～19之间的任一整数份，和\或5～10份、和\或10～15份、和\或15～19份；
其中上述粉料分散剂5～35份包括5～35之间的任一整数份，和\或5～10份、和\或10～15份、和\或15～20份、和\或20～25份、和\或25～30份、和\或30～35份；
其中骨料是用以烧结后形成多孔陶瓷基体骨架的材料，包括高岭土、硅藻土、氧化铝、氮化硅、碳化硅、石英砂、玻璃砂，黏土，长石粉、融石英、堇青石、莫来石中的至少一种；
造孔剂为石墨、淀粉、木粉、面粉、豆粉、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、蔗糖、纤维中的至少一种；
烧结助剂为氧化硼、硅酸钠、氧化硅、氧化钾、氧化锂、氧化钡、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化锆中的至少一种；
粉料分散剂为石蜡、蜂蜡、硼酸、油酸、硬脂酸、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺中的至少一种；
上述3组的骨料和造孔剂，分别与烧结助剂、粉料分散剂充分混合即可制得3组的陶瓷粉体，即包括第1组～第3组的陶瓷粉体。
(2)配制流延陶瓷浆料：
按重量份分别称取以下3组流延陶瓷浆料，其中每一组流延陶瓷浆料的组分包括：4组陶瓷粉体其中一组的陶瓷粉体40～65份，溶剂30～50份，浆料分散剂0.5～3份，增塑剂1～8份，粘结剂1～10份。
其中上述溶剂30～50份，包括30～50之间的任一整数份，和\或30～35份、和\或35～40份、和\或40～45份、和\或45～50份；
其中上述浆料分散剂0.5～3份，包括0.5～3之间的任一数值，和\或0.5～1份、和\或1～1.5份、和\或1.5～2份、和\或2～2.5份、和\或2.5～3份；
其中上述增塑剂1～8份，包括1～8之间的任一整数份，和\或1～3份、和\或3～6份、和\或6～8份、和\或2～5份；
其中上述粘结剂1～10份，包括1～10之间的任一整数份，和\或1～3份、和\或3～6份、和\或6～9份、和\或3～8份；
其中溶剂用以把陶瓷粉体转化为流体，包括：乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、二甲苯、三氯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种；
浆料分散剂用以将陶瓷粉体分散在溶剂中，包括：油酸、硼酸、亚麻籽油、蓖麻油、硬脂酸、三油酸甘油酯中的至少一种；
增塑剂用以提高陶瓷生胚的塑性，包括：聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；
粘结剂用以提高陶瓷生胚的强度，包括：聚丙烯酸甲酯、乙基纤维素、聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚异丁烯中的至少一种；
将称取的3组的陶瓷粉体、分散剂、溶剂分别按组充分混合并球磨，然后分别加入增塑剂与粘结剂继续充分混合并球磨均匀，得到3组的流延陶瓷浆料，即分别为第1组～第3组的流延陶瓷浆料。
(3)制备陶瓷生胚：
将上述第1组～第3组的流延陶瓷浆料，分别采用流延工艺将其制成3组薄片状的陶瓷生胚，将3组的陶瓷生胚分别切割成若干片的陶瓷生胚，如图1所示为一片陶瓷生胚1。
采用流延工艺制成的上述3组每一片的陶瓷生胚的厚度分别为0.25～0.45mm。
(4)制备多片层多孔陶瓷基体：
如图4-图6所示，将上述3组不同组的陶瓷生胚各取2片，将其中相同组的2片陶瓷生胚2先行层叠在一起构成一组，然后选择其中另一组不同片的2片陶瓷生胚层叠在一起构成另一组，按上述陶瓷粉体第1组至第3组的顺序构成第1组陶瓷生胚21、第2组陶瓷生胚22、第3组陶瓷生胚23，然后按第1组至第3组的顺序且自下而上将各组陶瓷生胚进行层叠后压片成一体，然后送入炉中进行排胶烧结，最后切割成所需形状，即制得具有3级、6层陶瓷片层且分别均匀分布有泡状微孔的多片层多孔陶瓷基体20。如图8所示，多片层多孔陶瓷基体20自下而上包括第1级陶瓷片层210、第2级陶瓷片层220、第3级陶瓷片层230，每一级均包括相同的2层陶瓷片层。
按上述方法制得的多片层多孔陶瓷基体20，按自下而上的顺序，多片层多孔陶瓷基体的第1级210中微孔的孔径为35～50um，第2级220中微孔的孔径为20～35um，第3级230中微孔的孔径为10～20um。即第1级至第3级的陶瓷片层内的微孔的平均孔径具有由大到小梯度变化的规律。图中阴影斜线较密集的级或陶瓷片层代表孔径较小，较疏松代表孔径较大。
制得多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的厚度为0.2～0.4mm。
实施例三
另一种多片层多孔陶瓷基体的制备方法，包括以下工艺流程：
(1)配制陶瓷粉体：
如上列表所示，首先按重量份称取第1组陶瓷粉体的组分包括：骨料40～46份，骨料的平均粒径为70～75um，造孔剂25～28份，造孔剂的平均粒径为40～50um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份；
按重量份称取第2组陶瓷粉体的组分包括：骨料45～50份，骨料的平均粒径为40～60um，造孔剂20～25份，造孔剂的平均粒径为40～50um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份；
按重量份称取第3组陶瓷粉体的组分包括：骨料40～48份，骨料的平均粒径为15～30um，造孔剂25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份；
按重量份称取第4组陶瓷粉体的组分包括：骨料35～45份，骨料的平均粒径为10～20um，造孔剂25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份。
其中上述烧结助剂5～19份包括5～19之间的任一整数份，和\或5～10份、和\或10～15份、和\或15～19份；
其中上述粉料分散剂5～35份包括5～35之间的任一整数份，和\或5～10份、和\或10～15份、和\或15～20份、和\或20～25份、和\或25～30份、和\或30～35份。
其中骨料是用以烧结后形成多孔陶瓷基体骨架的材料，包括高岭土、硅藻土、氧化铝、氮化硅、碳化硅、石英砂、玻璃砂，黏土，长石粉、融石英、堇青石、莫来石中的至少一种；
造孔剂为石墨、淀粉、木粉、面粉、豆粉、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、蔗糖、纤维中的至少一种；
烧结助剂为氧化硼、硅酸钠、氧化硅、氧化钾、氧化锂、氧化钡、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化锆中的至少一种；
粉料分散剂为石蜡、蜂蜡、硼酸、油酸、硬脂酸、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺中的至少一种；
将称取的4组的骨料和造孔剂、烧结助剂、粉料分散剂分别按组充分混合即可制得4组的陶瓷粉体，即包括上述第1组～第4组的陶瓷粉体。
(2)配制流延陶瓷浆料：
按重量份分别称取4组流延陶瓷浆料的组分，其中每一组流延陶瓷浆料的组分包括：上述第1组～第4组的陶瓷粉体其中一组的陶瓷粉体40～65份，溶剂30～50份，浆料分散剂0.1～3份，增塑剂1～8份，粘结剂1～10份。
其中上述溶剂30～50份，包括30～50之间的任一整数份，和\或30～35份、和\或35～40份、和\或40～45份、和\或45～50份；
其中上述浆料分散剂0.5～3份，包括0.5～3之间的任一数值，和\或0.5～1份、和\或1～1.5份、和\或1.5～2份、和\或2～2.5份、和\或2.5～3份；
其中上述增塑剂1～8份，包括1～8之间的任一整数份，和\或1～3份、和\或3～6份、和\或6～8份、和\或2～5份；
其中上述粘结剂1～10份，包括1～10之间的任一整数份，和\或1～3份、和\或3～6份、和\或6～9份、和\或3～8份；
其中溶剂用以把陶瓷粉体转化为流体，包括：乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、二甲苯、三氯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种；
浆料分散剂用以将陶瓷粉体分散在溶剂中，包括：油酸、硼酸、亚麻籽油、蓖麻油、硬脂酸、三油酸甘油酯中的至少一种；
增塑剂用以提高陶瓷生胚的塑性，包括：聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；
粘结剂用以提高陶瓷生胚的强度，包括：聚丙烯酸甲酯、乙基纤维素、聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚异丁烯中的至少一种；
将称取的4组的陶瓷粉体、分散剂、溶剂分别按组充分混合并球磨，然后分别加入增塑剂与粘结剂继续充分混合并球磨均匀，得到4组的流延陶瓷浆料，即分别为第1组～第4组的流延陶瓷浆料。
(3)制备陶瓷生胚：
将上述第1组～第4组的流延陶瓷浆料，分别采用流延工艺将其制成4组薄片状的陶瓷生胚，将4组的陶瓷生胚分别切割成若干片的陶瓷生胚，如图1所示为一片陶瓷生胚1。
采用流延工艺制成每一片的陶瓷生胚的厚度分别为0.1～0.3mm。
(4)制备多片层多孔陶瓷基体：
如图4、图7、图8所示，将上述4组不同组的陶瓷生胚各取2片，将其中相同组的2片陶瓷生胚2先行层叠在一起构成一组，按上述陶瓷粉体第1组至第4组的顺序构成第1组陶瓷生胚31、第2组陶瓷生胚32、第3组陶瓷生胚33，第4组陶瓷生胚34，然后按第1组至第4组的顺序且自下而上将各组陶瓷生胚进行层叠后压片成一体，然后送入炉中进行排胶烧结，最后切割成所需形状，即制得具有4级、8层陶瓷片层且分别均匀分布有泡状微孔的多片层多孔陶瓷基体30。如图8所示，多片层多孔陶瓷基体30自下而上包括第1级陶瓷片层310、第2级陶瓷片层320、第3级陶瓷片层330，第4级陶瓷片层340，每一级均包括相同的2层陶瓷片层。
按上述方法制得的多片层多孔陶瓷基体30，按自下而上的顺序，多片层多孔陶瓷基体的第1级310中微孔的孔径为40～50um，第2级320中微孔的孔径为30～40um，第3级330中微孔的孔径为20～30um，第4级340中微孔的孔径为10～20um，即第1级至第4级的陶瓷片层内的微孔的平均孔径具有由大到小梯度变化的规律。图中阴影斜线较密集的级或陶瓷片层代表孔径较小，较疏松代表孔径较大。
制得多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的厚度为0.1～0.25mm。
实施例四
如图9、图10所示，本发明的一种多片层多孔陶瓷雾化芯的制备方法，首先在上述实施例的基础上制得多片层多孔陶瓷基体40，然后制备金属浆料，在多片层多孔陶瓷基体的上下两面中选择其中一面作为雾化面41，另一面作为导液面42，通过丝网印刷的方式将金属浆料印刷在雾化面的两端并经过烧结得到电极层43，最后在雾化面上通过金属溅射镀膜的工艺或通过丝网印刷另一金属浆料后烧结的工艺获得一层金属发热层44，金属发热层44覆盖电极层43以便两者可以电连接，即制得多片层多孔陶瓷雾化芯。多片层多孔陶瓷基体的上下两面均可用作导液面用于导入液态物质，而另一面用作雾化面用于渗出液体物质，金属发热层44也具有微孔或大的通孔，以便雾化面41渗出的液态物质通过金属发热层继续渗出，或供气态物质挥发至空气中，在金属发热层44通电工作时，其可将雾化面41渗出的液态物质进行加热、蒸发或雾化，形成气溶胶或气雾、烟雾，电极层43用于连接电源的两极，为金属发热层44提供电能。
本发明制得的多片层多孔陶瓷雾化芯，其作为导液体的多片层多孔陶瓷基体40中，每层陶瓷片层内均匀分布有泡状的微孔，同级的陶瓷片层内的微孔的平均孔径相同，而不同级的陶瓷片层内的微孔的平均孔径不同，各级陶瓷片层按自下而上的顺序，各级陶瓷片层内的微孔的平均孔径具有大小交替变化或由大到小梯度变化的规律。微孔是圆球形或近似圆球形泡状的微孔，微孔与微孔之间的距离较近，部分相邻的微孔之间具有微小的通孔而构成连通，故整个多片层多孔陶瓷基体可作为导液体，用于将液态物质从其中的一面吸入而经过微孔的吸附、渗透、流动后传导至另一面渗出。本发明的多片层多孔陶瓷雾化芯的导液体，具有前述的微孔的孔径以及陶瓷片层的厚度结构，使得多片层多孔陶瓷基体在外力如吸力作用下具有传导液态物质的良好导通能力，又不至于流通太快，具有一定的平衡能力，在无外力如吸力作用时，微孔具有一定张力，这样可迅速吸附液态物质而又不至于自然流动而渗出造成滴漏。本发明的多片层多孔陶瓷雾化芯，可用于电子烟雾化器，用于加热蒸发、雾化电子烟储液腔内的雾化液或电子烟烟液。
本发明采用流延工艺制备多组多片具有连续不同粒径结构的陶瓷生胚，并将多片陶瓷生胚进行层叠压片并烧制得到具有多片层不同孔径的多孔陶瓷基体，特别是可以形成具有梯度孔径结构的多片层多孔陶瓷基体。陶瓷生胚采用多层叠压方式成型，与一次成型工艺相比，多层陶瓷生胚压制烧结后在微观下会产生层间界面，层间界面的微孔孔径介于两层微孔孔径之间，对于雾化液的传送具有一定的过渡和缓冲作用，有利于雾化液的存储与传输。此外多层陶瓷片层进行层叠方式可以制备具有梯度孔径结构的多孔陶瓷，在应用到电子烟的雾化芯时，可以根据不同发热方式、不同粘度的烟液对陶瓷孔径结构按陶瓷片层进行梯度调整，从导液面到雾化面的孔隙率、孔径逐层调节，使得多孔陶瓷基体的供液与雾化达到平衡，实现兼具导液快与雾化细腻的优点，提升雾化体验。
说明书附图中图9所示为本实施例的多片层多孔陶瓷雾化芯正置立体分解图，图10所示为本实施例的多片层多孔陶瓷雾化芯倒置立体分解图，其实际使用中，本发明的多片层多孔陶瓷雾化芯一般设为图10所示的位置安装，以便雾化液可依靠重力从上至下流动传导至金属发热层。图9所示位置是为了便于展示分解结构中的电极层、金属发热层。
实施例五
如图9、图10所示，本发明的另一种多片层多孔陶瓷雾化芯的制备方法，首先在上述实施例的基础上制得多片层多孔陶瓷基体40，然后制备金属浆料，在多片层多孔陶瓷基体的上下两面中选择微孔的孔径较小的一面作为雾化面41，另一面作为导液面42，通过丝网印刷的方式将金属浆料印刷在雾化面的两端并经过烧结得到电极层43，在雾化面上通过金属溅射镀膜的工艺或通过丝网印刷金属浆料后烧结的工艺获得一层金属发热层44，即制得多片层多孔陶瓷雾化芯。本实施例中，选择微孔的孔径较小的一面设为雾化面41，另一面设为导液面42，使得雾化液更容易被导液面吸收，而到达雾化面的那一层时，由于较小的微孔孔径，其雾化液的渗出速度得以控制，使得供液与雾化的速度相匹配以便更好地达到一个动态平衡，实现兼具导液快与雾化细腻的优点，提升电子烟雾化器用户的雾化体验。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。应当理解，以上所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
Claims (24)
1.一种多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，包括以下工艺流程：
(1)配制陶瓷粉体：
按重量份分别称取若干组陶瓷粉体的组分，其中任一组陶瓷粉体的组分包括：骨料25～55份，造孔剂5～40份，烧结助剂5～19份，粉料分散剂5～35份，其中各组陶瓷粉体中所述骨料和\或造孔剂的平均粒径各不相同；
其中所述骨料是用以烧结后形成多孔陶瓷基体骨架的材料，包括高岭土、硅藻土、氧化铝、氮化硅、碳化硅、石英砂、玻璃砂，黏土，长石粉、融石英、堇青石、莫来石中的至少一种；
所述造孔剂是用以烧结时汽化蒸发并在多孔陶瓷基体内形成微孔的材料，包括石墨、淀粉、木粉、面粉、豆粉、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、蔗糖、纤维中的至少一种；
所述烧结助剂是用以粘结骨料并有助于在合适的温度下烧结形成多孔陶瓷基体的材料，包括氧化硼、硅酸钠、氧化硅、氧化钾、氧化锂、氧化钡、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氧化钛、氧化锌、氧化锆中的至少一种；
所述粉料分散剂是用以促进骨料均匀分散防止沉淀和积聚的材料，包括石蜡、蜂蜡、硼酸、油酸、硬脂酸、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂、过氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺中的至少一种；
将称取的若干组的所述骨料和造孔剂、烧结助剂、粉料分散剂分别按组充分混合即可制得若干组的陶瓷粉体；
(2)配制流延陶瓷浆料：
按重量份分别称取若干组流延陶瓷浆料的组分，其中各组流延陶瓷浆料的组分分别包括：所述若干组陶瓷粉体其中一组的陶瓷粉体40～65份，溶剂30～50份，浆料分散剂0.1～3份，增塑剂1～8份，粘结剂1～10份；
其中所述溶剂是用以把陶瓷粉体转化为流体的材料，包括乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮、二甲苯、三氯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种；
所述浆料分散剂是用以将陶瓷粉体分散在所述溶剂中的材料，包括油酸、硼酸、亚麻籽油、蓖麻油、硬脂酸、三油酸甘油酯中的至少一种；
所述增塑剂是用以提高陶瓷生胚的塑性的材料，包括聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯中的至少一种；
所述粘结剂是用以提高陶瓷生胚的强度的材料，包括聚丙烯酸甲酯、乙基纤维素、聚乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚异丁烯中的至少一种；
将称取的若干组的所述陶瓷粉体、分散剂、溶剂分别按组充分混合并球磨，然后分别加入所述增塑剂与粘结剂继续充分混合并球磨均匀，得到若干组的流延陶瓷浆料；
(3)制备陶瓷生胚：
将所述若干组的流延陶瓷浆料，分别采用流延工艺将其制成若干组薄片状的陶瓷生胚，将所述若干组的陶瓷生胚分别切割成若干片的陶瓷生胚；
(4)制备多片层多孔陶瓷基体：
选择不同组和\或同组不同片的所述陶瓷生胚若干片，按各片陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径的大小为排列顺序进行上下层叠后压制成一体，然后送入炉中进行排胶烧结，完成烧结后取出并切割成所需形状，即制得具有若干层陶瓷片层且内部分别均匀分布有泡状微孔的多片层多孔陶瓷基体，其中一片所述陶瓷生胚在烧结后构成一层所述陶瓷片层。
2.根据权利要求1所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备多片层多孔陶瓷基体时，选择若干组陶瓷生胚以及每组1～若干片陶瓷生胚，按各组陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径的大小交替变化或由大到小梯度变化的顺序，将各组陶瓷生胚依次自下而上进行层叠后压制成一体，以便排胶烧结后制得具有若干级陶瓷片层且每级具有1～若干层陶瓷片层的所述多片层多孔陶瓷基体，同级不同层的所述陶瓷片层内的微孔的平均孔径相同，不同级的所述陶瓷片层内的微孔的平均孔径不同，所述若干级陶瓷片层按自下而上的顺序，各级陶瓷片层内的微孔的平均孔径具有大小交替变化或由大到小梯度变化的规律。
3.根据权利要求1所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，配制每一组的所述陶瓷粉体时，按重量份称取陶瓷粉体的组分包括：所述骨料35～55份，造孔剂25～30份，烧结助剂15～19份，粉料分散剂5～10份。
4.根据权利要求1所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，配制每一组的所述流延陶瓷浆料时，按重量份称取所述流延陶瓷浆料的组分包括：所述若干组陶瓷粉体其中一组的陶瓷粉体45～55份，溶剂35～45份，浆料分散剂0.1～1份，增塑剂1～5份，粘结剂3～8份。
5.根据权利要求1所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，所述骨料的平均粒径为5～100um，或5～50um，或10～30um。
6.根据权利要求1所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，所述造孔剂的平均粒径为5～100um，或15～80um，或25～60um。
7.根据权利要求1所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述陶瓷生胚时，采用流延工艺制成每一片所述陶瓷生胚的厚度为0.1～0.6mm，或0.1～0.3mm，或0.25～0.45mm，或0.3～0.6mm。
8.根据权利要求1所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制得所述多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的微孔的平均孔径为10～50um，或15～45um，或20～40um。
9.根据权利要求1所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制得所述多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的微孔的孔隙率为40％-65％，或45-60％，或48-56％。
10.根据权利要求1所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制得所述多片层多孔陶瓷基体的每一层陶瓷片层的厚度为0.1～0.5mm，或0.1～0.25mm、或0.2～0.4mm、或0.25～0.5mm。
11.根据权利要求2所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择若干组陶瓷生胚以及每组1片陶瓷生胚，按各组陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径由大到小梯度变化的顺序，将各组陶瓷生胚依次自下而上进行层叠后压制成一体，以便排胶烧结后制得具有若干级陶瓷片层且每级具有1层陶瓷片层的所述多片层多孔陶瓷基体。
12.根据权利要求11所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择4～10组的所述陶瓷生胚，制得所述多孔陶瓷基体的陶瓷片层的级数为4～10级，层数为4～10层。
13.根据权利要求11所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择4～6组的所述陶瓷生胚，制得所述多孔陶瓷基体的陶瓷片层的级数为4～6级，层数为4～6层。
14.根据权利要求11所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择4组也即4片所述陶瓷生胚，其中按自下而上层叠的顺序，第1片陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～46份，骨料平均粒径为70～75um，造孔剂的重量份为25～28份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第2片陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为45～50份，骨料平均粒径为40～60um，造孔剂的重量份为20～25份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第3片陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～48份，骨料平均粒径为15～30um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um；第4片陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为35～45份，骨料平均粒径为10～20um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um。
15.根据权利要求11所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择4组也即4片所述陶瓷生胚，制得所述多孔陶瓷基体的陶瓷片层的层数为4层，其中按自下而上层叠的顺序，第1层陶瓷片层中微孔的孔径为40～50um，第2层陶瓷片层中微孔的孔径为30～40um，第3层陶瓷片层中微孔的孔径为20～30um，第4层陶瓷片层中微孔的孔径为10～20um。
16.根据权利要求2所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择若干组陶瓷生胚以及每组2片陶瓷生胚，按各组陶瓷生胚中所含骨料和\或造孔剂的平均粒径由大到小梯度变化的顺序，将各组陶瓷生胚依次自下而上进行层叠后压制成一体，以便排胶烧结后制得具有若干级陶瓷片层且每级具有2层陶瓷片层的所述多片层多孔陶瓷基体。
17.根据权利要求16所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为2～5组，制得所述多片层多孔陶瓷基体的级数为2～5级、陶瓷片层的层数为所述级数的两倍。
18.根据权利要求16所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为3组或4组，制得所述多孔陶瓷基体的级数为3级或4级、陶瓷片层的层数为6层或8层。
19.根据权利要求16所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为3组，其中按自下而上层叠的顺序，第1组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～46份，骨料平均粒径为60～75um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第2组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～48份，骨料平均粒径为15～50um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um；第3组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为35～45份，骨料平均粒径为10～20um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um。
20.根据权利要求16所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为3组，制得所述多孔陶瓷基体的陶瓷片层的级数为3级、陶瓷片层的层数为6层，其中按自下而上层叠的顺序，第1级陶瓷片层中微孔的孔径为35～50um，第2级陶瓷片层中微孔的孔径为20～35um，第3级陶瓷片层中微孔的孔径为10～20um。
21.根据权利要求16所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为4组，其中按自下而上层叠的顺序，第1组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～46份，骨料平均粒径为70～75um，造孔剂的重量份为25～28份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第2组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为45～50份，骨料平均粒径为40～60um，造孔剂的重量份为20～25份，造孔剂的平均粒径为40～50um；第3组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为40～48份，骨料平均粒径为15～30um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um；第4组陶瓷生胚中含有的骨料的重量份为35～45份，骨料平均粒径为10～20um，造孔剂的重量份为25～30份，造孔剂的平均粒径为35～40um。
22.根据权利要求16所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法，其特征在于，制备所述多片层多孔陶瓷基体时，选择所述陶瓷生胚的组数为4组，制得所述多片层多孔陶瓷基体的级数为4级、陶瓷片层的层数为8层，其中按自下而上层叠的顺序，第1级陶瓷片层中微孔的孔径为40～50um，第2级陶瓷片层中微孔的孔径为30～40um，第3级陶瓷片层中微孔的孔径为20～30um，第4级陶瓷片层中微孔的孔径为10～20um。
23.一种多片层多孔陶瓷雾化芯的制备方法，其特征在于，首先根据权利要求1-22任一项所述的多片层多孔陶瓷基体的制备方法制得多片层多孔陶瓷基体，然后制备金属浆料，在所述多片层多孔陶瓷基体的上下两面中选择其中一面作为雾化面，另一面作为导液面，通过丝网印刷的方式将所述金属浆料印刷在所述雾化面的两端并经过烧结得到电极层，最后在所述雾化面上通过金属溅射镀膜的工艺或通过丝网印刷另一金属浆料后烧结的工艺获得一层金属发热层，所述金属发热层覆盖所述电极层，即制得多片层多孔陶瓷雾化芯。
24.根据权利要求23所述的多片层多孔陶瓷雾化芯的制备方法，其特征在于，在所述多片层多孔陶瓷基体的上下两面中选择微孔的孔径较小的一面作为雾化面，另一面作为导液面，在所述雾化面上通过金属溅射镀膜的工艺或通过丝网印刷金属浆料后烧结的工艺获得一层金属发热层，即制得多片层多孔陶瓷雾化芯。
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