CN117981929A - 加热器、气溶胶生成装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种加热器、气溶胶生成装置及制备方法；其中，加热器包括：电绝缘衬底；加热元件，是将通过气相沉积形成于电绝缘衬底上的薄膜于有氧气氛下烧结获得的；并且薄膜包括不同的第一金属和第二金属。以上加热器中，加热元件是通过混合气相沉积于电绝缘衬底后烧结的。

Description

加热器、气溶胶生成装置及制备方法

技术领域

本申请实施例涉及气溶胶产生技术领域，尤其涉及一种加热器、气溶胶生成装置及制备方法。

背景技术

烟制品(例如，香烟、雪茄等)在使用过程中燃烧烟草以产生烟草烟雾。人们试图通过制造在不燃烧的情况下释放化合物的产品来替代这些燃烧烟草的制品。

此类产品的示例为加热装置，其通过加热而不是燃烧材料来释放化合物。例如，该材料可为烟草或其他非烟草产品，这些非烟草产品可包含或可不包含尼古丁。作为另一示例，存在有气溶胶提供制品，例如，所谓的气溶胶生成装置。这些装置通常包含液体，该液体被加热以使其发生汽化，从而产生可吸入的气溶胶。

发明内容

本申请的一个实施例提供一种用于气溶胶生成装置的加热器，包括：

电绝缘衬底；

加热元件，所述加热元件是将通过气相沉积形成于所述电绝缘衬底上的薄膜于有氧气氛下烧结获得的；并且所述薄膜包括不同的第一金属和第二金属。

在一些实施中，所述加热元件的厚度介于0.5μm～5μm。

在一些实施中，所述第一金属是惰性金属或是在所述有氧气氛下烧结中基本不被氧化的金属；

和/或，所述第二金属是能在所述有氧气氛下烧结中至少部分被氧化的金属；

和/或，所述第一金属的金属活泼性低于所述第二金属。

在一些实施中，所述加热元件中的所述第二金属至少部分是金属氧化物态。

在一些实施中，所述第一金属包括银、金、铂、钯、铜、钨中的至少一种；

和/或，所述第二金属包括钛、锆、铁、镍、锌、铬、钴中的至少一种。

在一些实施中，所述薄膜中第一金属的质量百分数小于40％；

所述薄膜于有氧气氛下烧结中，所述第二金属至少30％是被氧化成氧化物。

在一些实施中，所述第一金属包括钨，所述第二金属包括钛；

和/或，所述加热元件包括单质态的钨和氧化钛。

在一些实施中，所述烧结的温度介于500～800℃。

在一些实施中，所述加热元件的电阻率介于1×10^-3Ω·cm～1×10^-1Ω·cm。

在一些实施中，还包括：

过渡层，位于所述加热元件与所述电绝缘衬底之间。

在一些实施中，所述过渡层的厚度不大于10μm。

在一些实施中，所述过渡层是通过气相沉积或者热喷涂方式形成的；

或者，所述过渡层是通过气相沉积或者热喷涂方式形成的薄层于有氧气氛下烧结的。

在一些实施中，所述过渡层包括为硅、钛、锆、钨、铬、铌、钽、钼、钒中的一种或多种；

或者，所述过渡层包括氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铁、氧化镍、氧化铝、氧化钨、氧化铬、氧化铌、氧化钽、氧化钼、氧化钒、氧化镓、氧化钐、氧化锌、氧化锡、氧化镁中的一种或多种；

或者，所述过渡层包括碳化硼、碳化硅、碳化钨、碳化钛、碳化锆、碳化铪、碳化钽、氮化铝、氮化钛、氮化硅、氮化钽、氮化硼、氮化锆中的一种或多种；

或者，所述过渡层包括钛、锆、铌、钽、钼、铁的合金或它们被氧化之后形成的金属氧化物。

在一些实施中，所述电绝缘衬底包括多孔体。

本申请的又一个实施例还提出一种用于气溶胶生成装置的加热器的制备方法，包括：

获取电绝缘衬底；

于所述电绝缘衬底的至少部分表面通过气相沉积形成包括不同的第一金属和第二金属的薄膜；

将承载有所述薄膜的电绝缘衬底于有氧气氛下烧结。

本申请的又一个实施例还提出一种气溶胶生成装置，包括：

储液腔，用于存储液体基质；

多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质，所述多孔体具有雾化表面；

加热元件，结合于所述雾化表面，以加热保持在所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；所述加热元件是将通过气相沉积形成的薄膜于有氧气氛下烧结获得的，并且所述薄膜包括不同的第一金属和第二金属。

在一些实施中，所述加热元件至少部分通过渗入或侵入至所述多孔体内。

在一些实施中，所述加热元件基本是完全覆盖或包覆所述雾化表面的；

和/或，所述雾化表面没有被所述加热元件裸露的部分。

本申请的又一个实施例还提出一种气溶胶生成装置，被配置为加热气溶胶生成制品生成气溶胶；包括：

腔室，用于接收气溶胶生成制品；

加热器，用于加热气溶胶生成制品，所述加热器包括：

电绝缘衬底，被布置成能插入至气溶胶生成制品内或围绕所述气溶胶生成制品；

至少一个电阻加热层，是将通过气相沉积形成于所述电绝缘衬底上的薄膜于有氧气氛下烧结获得的，并且所述薄膜包括不同的第一金属和第二金属。

在一些实施中，所述至少一个电阻加热层被构造成围绕所述电绝缘衬底的闭合环形。

在一些实施中，所述电绝缘衬底被布置成能插入至气溶胶生成制品内的销钉或针状或片状，并具有沿长度方向相背离的自由前端和末端；

所述加热器还包括：

基座或法兰，至少部分围绕或结合于所述电绝缘衬底；所述基座或法兰避开所述至少一个电阻加热层，或者所述基座或法兰比所述至少一个电阻加热层更靠近所述末端。

以上加热器中，加热元件是通过混合气相沉积后烧结的。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是一实施例提供的气溶胶生成装置的示意图；

图2是图1中雾化器一个实施例的示意图；

图3是图2中加热器一个视角的示意图；

图4是图3中加热器一个视角的剖面示意图；

图5是一个实施例中加热器的制备方法的示意图；

图6是一个实施例中于多孔体表面气相沉积包含第一金属和第二金属的薄膜的示意图；

图7是又一个实施例中于多孔体表面气相沉积包含第一金属和第二金属的薄膜的示意图；

图8是又一个实施例中包括过渡层的加热器的示意图；

图9是一个实施例中制备包括过渡层的加热器的方法的示意图；

图10是一个实施例的气溶胶生成装置的示意图；

图11是图10中加热器一个实施例的示意图；

图12是图10中加热器又一个实施例的示意图；

图13是图10中加热器又一个实施例的示意图；

图14是图10中加热器又一个实施例的示意图；

图15是图10中加热器又一个实施例的示意图；

图16是图10中加热器又一个实施例中装配前的分解示意图；

图17是又一个实施例的加热器的示意图；

图18是又一个实施例的气溶胶生成装置的示意图；

图19是又一个实施例的加热器的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。

本申请提出一种气溶胶生成装置，可以参见图1所示，包括存储有液体基质并对其进行汽化以生成气溶胶的雾化器100、以及为雾化器100供电的电源机构200。

在一个可选的实施中，比如图1所示，电源机构200包括设置于长度方向的一端、用于接收和容纳雾化器100的至少一部分的接收腔270，以及至少部分裸露在接收腔270表面的电触头230，用于当雾化器100的至少一部分接收和容纳在电源机构200内时与雾化器100建立导电连接，进而对雾化器100供电。

根据图1所示的实施，雾化器100沿长度方向与电源机构200相对的端部上设置有电触头21，进而当雾化器100的至少一部分接收于接收腔270内时，电触头21通过与电触头230接触进而形成导电。

电源机构200内设置有密封件260，并通过该密封件260将电源机构200的内部空间的至少一部分分隔形成以上接收腔270。在图1所示的实施中，该密封件260被构造成沿电源机构200的横剖面方向延伸，并且可选是采用具有柔性材质制备，进而阻止由雾化器100渗流至接收腔270的液体基质流向电源机构200内部的控制器220、传感器250等部件。

在图1所示的实施中，电源机构200还包括沿长度方向背离接收腔270的另一端的用于供电的电芯210；以及设置于电芯210与容纳腔之间的控制器220，该控制器220可操作地在电芯210与电触头230之间引导电流。

在使用中电源机构200包括有传感器250，用于感测雾化器100进行抽吸时产生的抽吸气流，进而控制器220根据该传感器250的检测信号控制电芯210向雾化器100输出电流。

进一步在图1所示的实施中，电源机构200在背离接收腔270的另一端设置有充电接口240，用于对电芯210充电。

图2示出了图1中雾化器100一个实施例的结构示意图，雾化器100包括：

主壳体10；根据图2所示，该主壳体10大致呈纵长的筒状，当然其内部是中空用于存储和雾化液体基质的必要功能部件；主壳体10具有沿长度方向相对的近端110和远端120；其中，根据通常使用的需求，近端110被配置为作为用户吸食气溶胶的一端，在近端110设置有用于供用户抽吸的吸嘴口A；而远端120被作为与电源机构200进行结合的一端。

进一步参见图2所示，主壳体10的内部设置有用于存储液体基质的储液腔12，以及用于从储液腔12中吸取液体基质并加热雾化液体基质的加热器。其中，在图2所示的示意图中，主壳体10内设有沿轴向设置的气溶胶传输管11，该气溶胶传输管11与主壳体10内壁之间的空间形成用于存储液体基质的储液腔12；该气溶胶传输管11相对近端110的第一端与吸嘴口A连通，从而将生成的气溶胶传输至吸嘴口A处吸食。

进一步在一些可选的实施中，气溶胶传输管11与主壳体10是由可模制材质一体模制的，进而制备后形成的储液腔12朝远端120呈敞口或开口。

进一步参见图2和图3所示，雾化器100还包括有加热器，用于雾化至少部分的液体基质生成气溶胶。具体，加热器包括：

多孔体30，以及从多孔体30吸取液体基质并进行加热汽化的加热元件40。以及在一些实施方式中，多孔体30可由多孔陶瓷、多孔玻璃陶瓷、多孔玻璃等刚性毛细元件制成。或者在又一些实施中，多孔体30包括内部具有毛细通道能吸收和传递液体基质的毛细元件。

加热器是被容纳和保持于柔性的密封元件20例如硅胶内的，并且加热器的多孔体30是通过密封元件20界定的导液通道13与储液腔12流体连通以接收液体基质的。则在使用中如图2中箭头R1所示，储液腔12内的液体通过导液通道13流向加热器进而被吸收和加热；而后产生的气溶胶再通过气溶胶传输管11输出至吸嘴口A处由用户抽吸，如图2中箭头R2所示。

进一步参见图2至图3所示，加热器的具体构造包括：

多孔体30，具有相背离的表面310和表面320；其中在装配后，表面310是朝向储液腔12的，通过导液通道13与储液腔12流体连通，以吸取液体基质；表面320是背离储液腔12的。

在一些实施例中，多孔体30包括多孔陶瓷、多孔玻璃等；多孔体30内部具有大量的微孔，进而通过内部的微孔吸收和传递液体基质。

在该实施例中，多孔体30大致呈片状或板状或块状，并由厚度方向相背的两个表面分别作为液体基质吸取的表面310和加热雾化的表面320。或者在更多的实施例中，多孔体30可以具有更多的形状，例如拱形、杯状、槽形的形状等等。或者例如申请人在中国专利申请公开第CN215684777U号中提供了关于具有内部通道的拱形多孔体的形状，以及度多孔体吸取液体基质和雾化液体基质的配置细节，上述文献全文以参见的方式纳入本文。

以及在实施中，表面320具有大约6～15mm左右的长度尺寸、3～6mm左右的宽度尺寸。

在实施例中，多孔体30的表面320是平坦的。加热元件40结合于多孔体30的表面320的。或者在又一些变化的实施例中，多孔体30的表面310和/或表面320是非平坦的；例如表面310和/或表面320是弯曲的，或者表面310和/或表面320是具有凹槽或凸起结构的表面。

或者在又一些变化的实施例中，多孔体30具有更多的表面或侧表面，进而通过这些更多的表面或侧表面与储液腔12流体连通吸取液体基质。以及或者在又一些实施例中，加热元件40可以形成于多个表面或侧表面上，以在多个表面上雾化液体基质生成气溶胶。

以及根据图2至图4所示的实施中，加热元件40是通过气相沉积形成于多孔体30的表面320上的至少一层薄膜。在一些示例中，加热元件40的厚度在0.5μm～5μm之间。

上述加热器还包括：电极51和电极52，间隔布置于加热元件40上，并与加热元件40是导电的，以用于在加热元件40的长度方向上引导电流；例如在一些实施中，电极51和/或电极52是电极薄片、电极板或电极盘，通过将电极51和/或电极52焊接或机械固定等，使电极51和电极52结合与加热元件40导电。或者在制备中电极51和电极52是通过于加热元件40裸露表面上涂敷导电浆料例如银浆烧结形成的。

在装配后，电极51和电极52是裸露的，则雾化器100的第二电触头21，从远端120伸入至雾化器100内并抵靠于电极51和电极52上形成导通，以用于对加热元件40供电。电极51和电极52的电阻率低于加热元件40的电阻率；电极51和电极52通常采用低电阻率的金属材料制备，例如金、银、铜镍或它们的合金。

上述加热元件40具有沿长度方向相背离的第一侧端和第二侧端；电极51靠近或位于加热元件40的第一侧端，电极52靠近或位于加热元件40的第二侧端。

在一些实施例中，多孔体30的孔隙率介于50～90％；以及，多孔体30的中值孔径或平均孔径介于5～200微米。以及加热元件40至少部分是通过表面320渗入或侵入至多孔体30内的。

在一些实施例中，加热元件40是通过气相沉积形成于多孔体30的表面320的薄膜或薄层，并且于有氧气氛例如空气气氛中经至少一次烧结形成的。

以及在一些实施例中，加热元件40是由硅、钛、锆、铁、镍、铝、钨、铬、铌、钽、钼、锌、锡、镁、银、金、铂、钯、不锈钢、氮化钛、碳化钛等中的至少两种通过混合气相沉积的方式形成的多组分导电薄层或薄膜并烧结形成的。

在又一些具体的实施例中，加热元件40是通过将第一金属和第二金属混合气相沉积形成于多孔体30的表面320后烧结形成的。

在一个实施例中，本申请的一个实施例还提出一种于多孔体30的表面320上形成加热元件40以制备加热器的方法，参见图5所示，包括：

S10，通过混合气相沉积于多孔体30的表面320上沉积形成至少一层包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜；

S20，将沉积形成的包括第一金属和第二金属薄层或薄膜于有氧气氛下烧结。

其中，第一金属是惰性金属或是能抗氧化的金属，进而使加热元件40具备抗氧化的能力，以阻止在加热中加热元件40自身氧化成为绝缘物质或阻值增大。例如，第一金属采用能抗氧化的惰性金属包括银、金、铂、钯、铜、钨中的至少一种。第一金属的金属活泼性不高于钨。

第二金属是易于氧化的活泼性金属，在烧结的过程中，第二金属至少部分或基本完全被氧化形成氧化物；以提升增大薄层或薄膜的电阻值至使原本电阻较低的纯金属或合金的薄层或薄膜的电阻值升高至所需的范围。例如，第二金属中采用钛、锆、铁、镍、锌、铬、钴等。第二金属的金属活泼性高于钨。

在一些实施例中，混合气相沉积形成的包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜中，第一金属的质量百分数小于40％。或者在又一些实施例中，沉积形成的包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜中，第一金属的质量百分数小于30％。或者在又一些实施例中，沉积形成的包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜中，第一金属的质量百分数小于20％。

以及在一些实施例中，经过有氧气氛下烧结或退火，第二金属至少30％是被氧化形成氧化物；或者在又一些实施例中，第二金属至少50％是被氧化形成氧化物；或者在又一些实施例中，第二金属至少80％是被氧化形成氧化物。

以及在一个具体的实施例中，第一金属是钨，第二金属是钛；则加热元件40是由钛和钨这两种金属混合气相沉积于多孔体30的表面320后烧结形成的。

在一个具体的实施例中，以上方法制备的加热元件40包括：基本是单质形态的第一金属，以及由第二金属在有氧气氛下烧结形成的第二金属的氧化物。

以上制备中，通过将不同活泼性的第一金属和第二金属混合气相沉积于多孔体30的表面320后烧结形成加热元件40，对于调控加热元件40厚度和阻值、降低加热元件40层内部的应力是有利的。

以及在以上制备的加热器中，加热元件40是完全覆盖或包覆多孔体30的表面320的。加热元件40基本具有与表面320相同的长度尺寸和/或宽度尺寸。

或者在又一些变化的实施例中，多孔体30具有靠近加热元件40和/或表面320的表层部分，表层部分的结构与陶瓷多孔体30的内部部分不一样，包括孔径、孔分布及孔隙率任何一方面均是存在差异的。例如在一些实施例中，表层部分的孔径和/或孔隙率是大于或小于多孔体30的内部部分的孔径和/或孔隙率的。对于气相沉积中提升表面320与加热元件40结合力是有利的。

进一步图6示出了一个实施例中在气相沉积设备例如MEB-600型蒸发真空镀膜机中向多孔体30的表面320沉积包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜的示意图；在该实施例中，将含有第一金属和第二金属的合金体作为靶材41，通过电子束、激光、等离子等加热靶材41，使靶材41中的第一金属和第二金属一同蒸发为具有一定能量(0.1～0.3eV)的气态粒子，而后于多孔体30的表面320凝聚沉积。

或者图7示出了又一个实施例中在气相沉积设备中向多孔体30的表面320沉积包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜的示意图；在该实施例中，将含有第一金属的靶材410和含有第二金属的靶材420分别蒸发为具有一定能量(0.1～0.3eV)的第一金属和第二金属的气态粒子，并使它们于多孔体30的表面320凝聚沉积。

在又一些变化的实施例中，加热元件40是由以上混合气相沉积的包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜经两次以上在有氧气氛内烧结或退火；相比一次烧结或一次退火，使加热元件40中更多的第二金属形成稳定的氧化物组分，对于提升加热元件40的阻值稳定性是有利的。

在一些实施例中，烧结或退火的有氧气氛是空气气氛。以及在一些实施例中，在有氧气氛内的烧结或退火包括至少一次在空气氛围下于500～800度条件下保温10～60min。在一些具体的实施例中，包括至少一次在空气氛围下600度条件下保温30min。

在一些实施例中，将混合气相沉积形成的薄膜或薄层经过至少一次烧结或退火制备得到的加热元件40的电阻率介于1×10^-3Ω·cm～1.0×10^-1Ω·cm。

图8示出了又一个变化实施例的加热器的示意图，包括：

多孔体30a，具有表面310a以用于吸收液体基质、以及具有表面320a；

加热元件40a，以用于加热多孔体30a的至少部分液体基质生成气溶胶；加热元件40a是通过混合气相沉积后至少一次烧结或退火形成的；

过渡层60a，位于加热元件40a与表面320a之间。

在实施中，过渡层60a不大于10μm。

在实施中，过渡层60a为硅、钛、锆、钨、铬、铌、钽、钼、钒中的一种或多种；或者过渡层60a为氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铁、氧化镍、氧化铝、氧化钨、氧化铬、氧化铌、氧化钽、氧化钼、氧化钒、氧化镓、氧化钐、氧化锌、氧化锡、氧化镁中的一种或多种；或者过渡层60a为碳化物如碳化硼、碳化硅、碳化钨、碳化钛、碳化锆、碳化铪、碳化钽等中的一种或多种，或氮化物如氮化铝、氮化钛、氮化硅、氮化钽、氮化硼、氮化锆等中的一种或多种；或者过渡层60a为钛、锆、铌、钽、钼、铁等物质的合金及合金被氧化之后形成的金属氧化物。

在一些实施例中，过渡层60a是通过气相沉积或者热喷涂方式形成于表面320a与加热元件40a之间的中间过渡层60a。

图9示出了一个实施例中制备以上加热器的方法的示意图，包括：

S10a，通过气相沉积或者热喷涂方式于多孔体30a的表面320上形成过渡层60a或过渡层60a的前体；

S20，于过渡层60a或过渡层60a的前体外通过气相沉积形成包括第一金属和第二金属薄膜；

S30，于有氧气氛下至少一次烧结或退火，使过渡层60a的前体和薄膜分别转变成过渡层60a和加热元件40a。

例如在一个具体的实施例中，制备以上加热器的过程包括：

S10a，通过气相沉积于多孔体30a的表面320上形成一层金属钛的过渡层60a的前体；

S20a，于金属钛的过渡层60a的前体上进一步通过气相沉积形成包括钛和铂的薄膜；

S30a，将金属钛的过渡层60a的前体和包括钛和铂的薄膜在空气条件下于500～800镀退火30min，使过渡层60a的前体和薄膜中的钛氧化至少部分钛氧化形成氧化钛。

则在该具体的实施例中，制备的过渡层60a是由金属钛的前体在烧结或退火中至少部分被氧化形成的过渡层60a。过渡层60a包括钛、以及至少部分氧化形成的氧化钛。

或者在又一些实施例中，过渡层60a是直接以氧化物材料进行气相沉积或者热喷涂形成于表面320a的。

本申请的一实施例提出一种气溶胶生成装置，其构造可以参见图10所示，包括：

腔室，气溶胶生成制品A可移除地接收在腔室内；

至少部分在腔室内延伸的加热器30b，当气溶胶生成制品A接收在腔室内时插入至气溶胶生成制品A内进行加热，从而使气溶胶生成制品A释放多种挥发性化合物，且这些挥发性化合物仅通过加热处理来形成；

电芯10b，用于供电；

电路20b，用于在电芯10b和加热器30b之间引导电流。

进一步根据图10所示，腔室具有敞口40b，在使用中气溶胶生成制品A能通过敞口40b可移除地接收于腔室内。

在一个优选的实施例中，加热器30b至少部分于腔室内延伸；加热器30b大体呈销钉或者针状或片状的形状，进而对于插入至气溶胶生成制品A内是有利的；同时，加热器30b可以具有大约12～19毫米的长度，大约2～4毫米的外径尺寸。

进一步在可选的实施中，气溶胶生成制品A优选采用加热时从基质中释放的挥发化合物的含烟草的材料；或者也可以是适合于电加热发烟的非烟草材料。气溶胶生成制品A优选采用固体基质，可以包括香草叶、烟叶、均质烟草、膨胀烟草中的一种或多种的粉末、颗粒、碎片细条、条带或薄片中的一种或多种；或者，固体基质可以包含附加的烟草或非烟草的挥发性香味化合物，以在基质受热时被释放。

在实施中，加热器30b是电阻加热元件，具体地参见图11所示，加热器30b包括电绝缘的衬底31b和电阻加热层32b。其中，电绝缘的衬底31b采用例如陶瓷、表面绝缘金属等；电绝缘的衬底31b是刚性的，电绝缘的衬底31b被布置成是销钉或针状或片状等，以便于插入至气溶胶生成制品A内。其中，电阻加热层32b是通过气相沉积形成于电绝缘的衬底31b表面上的薄层或薄膜，电阻加热层32b厚度为0.5～5μm。

在一些实施例中，电阻加热层32b覆盖电绝缘的衬底31b的外表面积为电绝缘的衬底31b的总外表面积的50～100％。

在一些实施例中，电阻加热层32b是通过气相沉积硅、钛、锆、铁、镍、铝、钨、铬、铌、钽、钼、锌、锡、镁、银、金、铂、钯等物质以及钛、锆、铁、镍、铝、钨、铬、铌、钽、钼、锌、锡、镁等金属合金或其氧化物，以及不锈钢、氮化物、碳化物、硫化物等物质中的一种或者多种形成。

在一些实施例中，电阻加热层32b是通过以上在一些实施例中，电阻加热层32b中的一种或者多种在气相沉积过程中高温氧化或者沉积结束之后高温氧化而成，从而提高电阻加热层32b的耐热和抗氧化性能。

在一些优选的实施例中，电阻加热层32b是将至少第一金属和第二金属混合气相沉积的薄层或薄膜至少一次在有氧气氛中烧结或退火制备的。其中：

第一金属是惰性金属或是能抗氧化的金属，进而使电阻加热层32b具备抗氧化的能力，以阻止在加热中电阻加热层32b自身氧化成为绝缘物质或阻值增大。第一金属采用能抗氧化的惰性金属包括银、金、铂、钯中的至少一种。第一金属的金属活泼性不高于钨。第二金属是易于氧化的活泼性金属，在烧结的过程中，第二金属至少部分或基本完全被氧化形成氧化物；以提升增大薄层或薄膜的电阻值至使原本电阻较低的纯金属或合金的薄层或薄膜的电阻值升高至所需的范围。例如，第二金属中采用钛、锆、铁、镍等。第二金属的金属活泼性高于钨。

在一些实施例中，混合气相沉积形成的包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜中，第一金属的质量百分数小于40％。或者在又一些实施例中，沉积形成的包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜中，第一金属的质量百分数小于30％。或者在又一些实施例中，沉积形成的包括第一金属和第二金属的薄层或薄膜中，第一金属的质量百分数小于20％。

以及在一些实施例中，经过有氧气氛下烧结或退火，第二金属至少30％是被氧化形成氧化物；或者在又一些实施例中，第二金属至少50％是被氧化形成氧化物；或者在又一些实施例中，第二金属至少80％是被氧化形成氧化物。

以及在一个具体的实施例中，第一金属是钨，第二金属是钛；则电阻加热层32b是由钛和钨这两种金属混合气相沉积于电绝缘的衬底31b的表面后烧结形成的。

或者在一些实施例中，电阻加热层32b中的多种成分是同时气相沉积的；或者在一些实施例中，电阻加热层32b中的多种成分是交替地气相沉积的。

以及进一步根据图11所示，加热器30b具有沿长度方向相背离的上端和下端，是由电绝缘的衬底31b界定的；在使用中，上端是自由端，可以是锥形的尖端形状，以用于插入至气溶胶生成制品A；下端是加热器30b于气溶胶生成装置夹持或保持或装配或固定的末端。以及，电阻加热层32b是在上端和下端之间沿加热器30b的长度方向延伸的。

电阻加热层32b具有靠近上端的第一端，以及靠近下端的第二端。加热器30b还包括电极321b、电极322b以及导电引脚341b，其中：

电极321b采用例如电极环、或电极涂层等，在电阻加热层32b的第一端处与电阻加热层32b导电连接；

电极322b采用例如电极环、或电极涂层等，在电阻加热层32b的第二端处与电阻加热层32b导电连接；

导电引脚341b通过焊接等连接于电极321b上；导电引脚342b，通过焊接等连接于电极322b上；进而在使用中，通过导电引脚341b和导电引脚342b连接至电路20b后，对加热器30b进行供电。通过电极321b和电极322b对电阻加热层32b供电中，电阻加热层32b具有0.3～10欧的电阻。

以及在一些实施例中，通过气相沉积钛和铂后烧结的电阻加热层32b是具有电阻温度系数的；则在加热的过程中，电路20b通过监测电阻加热层32b的电阻值以确定电阻加热层32b和/或加热器30b的温度。

在一些实施例中，电阻加热层32b沿长度方向的厚度是恒定的。或者在又一些实施例中，电阻加热层32b的厚度沿长度方向是变化的；例如电阻加热层32b的厚度沿长度方向是逐渐增大或逐渐减小的。

上述加热器30b还包括：基座或法兰33b，围绕或结合于电绝缘的衬底31b上；基座或法兰33b靠近下端布置；基座或法兰33b是可模制材料制备的，例如陶瓷或PEEK等。基座或法兰33b比电阻加热层32b更靠近下端；或者基座或法兰33b避开电阻加热层32b；或者基座或法兰33b于电阻加热层32b之间具有间距311b，间距311b的长度大于1mm。

以及在一些实施例中，当电绝缘的衬底31b是销钉或针状或柱状时，电阻加热层32b是沿周向方向围绕电绝缘的衬底31b的闭合的环形。

或者在又一些实施例中，图12示出了又一个片状的加热器30b的示意图，包括：

基本是片状的电绝缘的衬底31b；

电阻加热层32b，通过气相沉积形成于电绝缘的衬底31b厚度方向的至少一个侧表面上；电阻加热层32b是沿长度方向延伸的；

电极321b和电极322b例如电极片或者电极涂层，分别位于电阻加热层32b的两端，且与电阻加热层32b是导电的；

导电引脚341b，与电极321b连接；导电引脚342b与电极322b连接。通过导电引脚341b和导电引脚342b接入电路20b，进而对加热器30b和/或电阻加热层32b供电。

电极321b和电极322b通常采用低电阻率的金属材料制备，例如金、银、铜镍或它们的合金。

或者在图12所示的实施例中，片状的电绝缘的衬底31b的厚度方向的两侧均气相沉积有电阻加热层32b；电极321b和电极322b均是环形的；电极321b是同时在靠近上端处与两侧表面的电阻加热层32b导电的，电极322b是同时在靠近下端处与两侧表面的电阻加热层32b导电的；进而在供电的过程中，气相沉积于片状的电绝缘的衬底31b的厚度方向两侧的两个电阻加热层32b是并联的。

或者在又一些变化的实施例中，片状的电绝缘的衬底31b的厚度方向的第一侧的电阻加热层32b是通过电极321b和电极322b供电的；而片状的电绝缘的衬底31b的厚度方向的第二侧的电阻加热层32b是通过另外设置的电极独立地供电的。即，片状的电绝缘的衬底31b的厚度方向两侧的两个或多个电阻加热层32b是独立地加热或独立地供电或独立地启动的。

或者在一些实施例中，加热器30b具有更多数量的电阻加热层32b；例如至少可以包括独立地启动加热的第一电阻加热层和第二电阻加热层。或者加热器30b包括第一电阻加热层和第二电阻加热层；其中：

第一电阻加热层比第二电阻加热层更快地加热；

或者第一电阻加热层比第二电阻加热层的温度更高；

或者第一电阻加热层比第二电阻加热层的面积更大；

或者第一电阻加热层比第二电阻加热层具有更大的热质量；

或者第一电阻加热层与第二电阻加热层是彼此交替地启动的；

或者第一电阻加热层与第二电阻加热层是依次或依序地启动的。

或者在一些实施例中，第一电阻加热层被配置为电阻加热使用，电路20b通过向第一电阻加热层输出功率以使第一电阻加热层产生焦耳热以进行加热；而第二电阻加热层被配置为感测加热器30b的温度使用，电路20b通过检测第二电阻加热层的电阻值以确定加热器30b的温度。

或者进一步地图13示出了又一个变化实施例的加热器30c的示意图，包括：

电绝缘的衬底31c，具有相背离的自由前端和末端；自由前端是锥形的尖端，对插入至气溶胶生成制品A内是有利的；末端是用于固定的端部；电绝缘的衬底31c具有沿轴向延伸的内空腔312c，是延伸至末端的；

温度传感器36c，被布置于内空腔312c中，以用于感测加热器30c的温度。温度传感器36c通过贯穿至末端外的导电引线361c接入电路20b。

以及，基座或法兰33c，围绕或结合于电绝缘的衬底31c上；基座或法兰33c是靠近末端布置的。

以及，通过气相沉积后有氧气氛下烧结的电阻加热层32c，以用于通过产生焦耳热加热气溶胶生成制品A；

位于电阻加热层32c与电绝缘的衬底31c之间的过渡层37c；过渡层37c是通过气相沉积或者热喷涂方式形成于电绝缘的衬底31c表面与电阻加热层32c之间的。

一些实施例中，过渡层37c厚度不超过200μm；进一步地，中间的过渡层37c由气相沉积方式实现时，中间的过渡层37c厚度不超过10μm。

一些实施例中，过渡层37c为硅、钛、锆、铁、镍、铝、钨、铬、铌、钽、钼、钒、镓、钐、锌、锡、镁等物质的氧化物，氧化物可以是直接形成也可以是间接形成如通过有氧气氛烧结氧化形成。

一些实施例中，过渡层37c为碳化物如碳化硼、碳化硅、碳化钨、碳化钛、碳化锆、碳化铪、碳化钽等，和氮化物如氮化铝、氮化钛、氮化硅、氮化钽、氮化硼、氮化锆等。

一些实施例中，过渡层37c为钛、锆、镍、铬、钨、铌、钽、钼、铁等物质的合金及合金被氧化之后形成的金属氧化物。

一些实施例中，过渡层37c的电阻率要大于电阻加热层32c的电阻率。

或者在又一些实施例中，加热器30b/30c的外表面还通过浸涂或喷涂或沉积等方式形成有表面保护层，例如釉层、陶瓷层等，以减少气溶胶生成制品A的有机物在加热器30b/30c表面的粘附和对电阻加热层32c进行包覆以提供保护。

在一些实施例中，具有过渡层37c的加热器30c的制备包括：

通过气相沉积或者热喷涂方式于电绝缘的衬底31c的表面上形成氧化钛或者氧化铬材质的过渡层37c；

进一步再于过渡层37c外气相沉积形成包含有第一金属和第二金属的薄膜，并有氧气氛至少一次退火或烧结，使薄膜转化成电阻加热层32c。

或者在又一些实施例中，电绝缘的衬底31b/31c是由柔性的材料卷绕形成的。例如，电绝缘的衬底31b/31c是柔性的陶瓷纸围绕刚性管卷绕后烧结的。

或者图14示出了又一个实施例的加热器30d的示意图，包括：

刚性的基体38d，例如金属或陶瓷等；刚性的基体38d包括锥形的部分381d、以及外径基本恒定的部分382d；

电绝缘的衬底31d，例如空心陶瓷管或者玻璃管，围绕基体38d的部分382d；

以及通过气相沉积形成于电绝缘的衬底31d外的电阻加热层32d。

电绝缘的衬底31d与基体38d的部分381d之间的结合处的缝隙通过浆料填充进行无缝隙的衔接。

或者空心的电绝缘的衬底31d外表面上具有氧化钛或者氧化铬的中间过渡层。

或者图15示出了又一个实施例的加热器30d的示意图，包括：

刚性的基体38e，例如金属棒或金属杆等；刚性的基体38d包括锥形的部分381e、以及外径基本恒定的部分382e；

电绝缘的衬底31e，例如空心陶瓷管或者玻璃管，围绕基体38e的部分382e；

以及通过气相沉积形成于电绝缘的衬底31e外的电阻加热层32e。

电绝缘的衬底31e的长度大于基体38e的部分382e的长度；

以及，基体38e的部分382e的端部通过焊接等方式连接有第一热电偶丝361e和第二热电偶丝362e，以在它们之间形成感测加热器30e温度的热电偶。

或者图16示出了又一个实施例中片状的加热器30f装配前的分解示意图，包括：

通过彼此层叠形成片状的加热器30f的片状的第一电绝缘的衬底3110f和片状的第二电绝缘的衬底3210f；第一电绝缘的衬底3110f和第二电绝缘的衬底3210f是表面绝缘的金属；

在图16中，片状的第一电绝缘的衬底3110f朝向第二电绝缘的衬底3210f的上侧表面上具有通过气相沉积形成的电阻加热层3120f；以及位于电阻加热层3120f两端的电极3121f和电极3122f；

片状的第二电绝缘的衬底3210f朝向第一电绝缘的衬底3110f的下侧表面上具有通过气相沉积形成的电阻加热层3220f；以及，位于电阻加热层3220f两端的电极3221f和电极3222f；

而后将片状的第一电绝缘的衬底3110f和第二电绝缘的衬底3210f沿厚度方向层叠布置，使电极3121f和电极3221f接触导通；更加优选地，层叠中电极3121f和电极3221f之间可以增加导电浆料提升它们之间接触的导电性能；

电阻加热层3120f和/或电阻加热层3220f的至少一个的表面上是具有绝缘涂层的，进而使它们在层叠之后它们之间是绝缘的；以及在层叠之后电阻加热层3120f和电阻加热层3220f通过电极3121f和电极3221f的导通呈串联导通的形式；

电极3122f和电极3222f表面上是具有绝缘涂层的，进而使它们在层叠之后它们之间是绝缘的；以及，电极3122f上连接有导电引脚341f，电极3222f上连接有导电引脚342f，进而对层叠制备的片状加热器30f供电。

基于以上，在一些实施例中片状的加热器30f包括：

沿厚度方向相背布置的两个片状的电绝缘的衬底；

以及，通过气相沉积形成于两个片状的电绝缘的衬底之间的电阻加热层；两个电阻加热层是串联或者是并联的。

或者图17示出了又一个实施例的加热器30g的示意图，在该实施例中加热器30g被布置成是围绕并界定腔室的管状的形状；在使用中，加热器30g内用于接收气溶胶生成制品A，并从气溶胶生成制品A外周传递热量的方式加热气溶胶生成制品A。在该实施例中，加热器30g包括：

电绝缘的衬底31g，被布置成是具有内中空311g的管状形状；并由内中空311g的至少部分界定用于接收气溶胶生成制品A的腔室；

电阻加热层32g，是通过气相沉积形成于电绝缘的衬底31g表面而后经至少一次烧结或退火制备的；电阻加热层32g厚度为0.5～5μm；

以及过渡层37g，位于电阻加热层32g与电绝缘的衬底31g之间；

以及电极321g，在靠近上端处与电阻加热层32g连接导电；以及，电极322g在靠近下端处与电阻加热层32g连接导电。

电阻加热层32g沿周向方向是闭合的。

以及电极321g和/或电极322g是电极环、电极帽或电极涂层等，而后它们再通过导线连接至电路20b以用于对电阻加热层32g供电。

在一些实施例中，管状的电绝缘的衬底31g的管壁厚度为0.3～1mm，最优是0.3～0.6mm。

或者在又一些变化的实施例中，电阻加热层32g是气相沉积于管状的电绝缘的衬底31g的内表面的。

或者在又一些实施例中，例如图18所示，装置包括多个沿周向依次围绕腔室布置的加热器30g。或者在又一些实施例中，每个加热器30g呈弧形或板状等形状，沿周向依次布置。或者每个加热器30g成弧形，它们之间通过高温胶粘接、陶瓷浆料粘接后烧结、物理固定如耐高温胶带缠绕、外包裹件固定等方式使它们共同形成围绕并界定腔室的管状形状。或者装置包括两个截面呈半圆弧形的加热器30g，它们结合形成完整的管状。则在实施例中，加热器30g中的电阻加热层32g是气相沉积于管状的电绝缘的衬底31g的内表面的。

或者图19示出了又一个实施例的加热器30h的示意图，在该实施例中，加热器30h包括：

电绝缘的衬底31h，被布置成是具有内中空311h的管状形状；并由内中空311h的至少部分界定用于接收气溶胶生成制品A的腔室；

过渡层37h，形成于电绝缘的衬底31h外表面上；

多个沿加热器30h的轴向方向气相沉积形成的电阻加热层32h，结合于过渡层37h外；以及多个电阻加热层32h分别用于加热腔室内气溶胶生成制品A的不同部分；以及，多个电阻加热层32h可以分别独立地被电路20b供电或控制，进而独立地启动加热。

或者，多个电阻加热层32h是依次地启动加热的；例如是沿着轴向方向依序地启动的。

或者，多个电阻加热层32h是同时启动加热的，以及多个电阻加热层32h的加热温度是不同的；例如，多个电阻加热层32h中的至少一个的加热温度低于或高于其他的电阻加热层32h的。

或者在一些实施例中，多个电阻加热层32h分别是独立地在两端设置电极进而独立地连接至电路20b的。或者在一些实施例中，多个电阻加热层32h中的至少两个具有公用的电极，并通过公用的电极连接至电路20b。

或者在又一些实施例中，管状的电绝缘的衬底31h是通过可卷绕的片材卷绕的；例如表面绝缘的不锈钢片材、PI膜、陶瓷纸等。

需要说明的是，本申请的说明书及其附图中给出了本申请的较佳的实施例，但并不限于本说明书所描述的实施例，进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (21)

1.一种用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，包括：

电绝缘衬底；

加热元件，所述加热元件是将通过气相沉积形成于所述电绝缘衬底上的薄膜于有氧气氛下烧结获得的；并且所述薄膜包括不同的第一金属和第二金属。

2.如权利要求1所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述加热元件的厚度介于0.5μm～5μm。

3.如权利要求1或2所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述第一金属是惰性金属或是在所述有氧气氛下烧结中基本不被氧化的金属；

和/或，所述第二金属是能在所述有氧气氛下烧结中至少部分被氧化的金属；

和/或，所述第一金属的金属活泼性低于所述第二金属。

4.如权利要求1或2所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述加热元件中的所述第二金属至少部分是金属氧化物态。

5.如权利要求1或2所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述第一金属包括银、金、铂、钯、铜、钨中的至少一种；

和/或，所述第二金属包括钛、锆、铁、镍、锌、铬、钴中的至少一种。

6.如权利要求5所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述薄膜中第一金属的质量百分数小于40％；

所述薄膜于有氧气氛下烧结中，所述第二金属至少30％被氧化成氧化物。

7.如权利要求1或2所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述第一金属包括钨，所述第二金属包括钛；

和/或，所述加热元件包括单质态的钨和氧化钛。

8.如权利要求1或2所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述烧结的温度介于500～800℃。

9.如权利要求1或2所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述加热元件的电阻率介于1×10^-3Ω·cm～1×10^-1Ω·cm。

10.如权利要求1或2所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，还包括：

过渡层，位于所述加热元件与所述电绝缘衬底之间。

11.如权利要求10所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述过渡层的厚度不大于10μm。

12.如权利要求10所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述过渡层是通过气相沉积或者热喷涂方式形成的；

或者，所述过渡层是通过气相沉积或者热喷涂方式形成的薄层于有氧气氛下烧结的。

13.如权利要求10所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述过渡层包括为硅、钛、锆、钨、铬、铌、钽、钼、钒中的一种或多种；

或者，所述过渡层包括氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铁、氧化镍、氧化铝、氧化钨、氧化铬、氧化铌、氧化钽、氧化钼、氧化钒、氧化镓、氧化钐、氧化锌、氧化锡、氧化镁中的一种或多种；

或者，所述过渡层包括碳化硼、碳化硅、碳化钨、碳化钛、碳化锆、碳化铪、碳化钽、氮化铝、氮化钛、氮化硅、氮化钽、氮化硼、氮化锆中的一种或多种；

或者，所述过渡层包括钛、锆、铌、钽、钼、铁的合金或它们被氧化之后形成的金属氧化物。

14.如权利要求1或2所述的用于气溶胶生成装置的加热器，其特征在于，所述电绝缘衬底包括多孔体。

15.一种用于气溶胶生成装置的加热器的制备方法，其特征在于，包括：

获取电绝缘衬底；

于所述电绝缘衬底的至少部分表面通过气相沉积形成包括不同的第一金属和第二金属的薄膜；

将承载有所述薄膜的电绝缘衬底于有氧气氛下烧结。

16.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括：

储液腔，用于存储液体基质；

多孔体，与所述储液腔流体连通以吸收液体基质，所述多孔体具有雾化表面；

加热元件，结合于所述雾化表面，以加热保持在所述多孔体内的至少部分液体基质生成气溶胶；所述加热元件是将通过气相沉积形成的薄膜于有氧气氛下烧结获得的，并且所述薄膜包括不同的第一金属和第二金属。

17.如权利要求16所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述加热元件至少部分通过渗入或侵入至所述多孔体内。

18.如权利要求16或17所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述加热元件基本完全覆盖或包覆所述雾化表面；

和/或，所述雾化表面没有被所述加热元件裸露的部分。

19.一种气溶胶生成装置，被配置为加热气溶胶生成制品生成气溶胶；其特征在于，包括：

腔室，用于接收气溶胶生成制品；

加热器，用于加热气溶胶生成制品，所述加热器包括：

电绝缘衬底，被布置成能插入至气溶胶生成制品内或围绕所述气溶胶生成制品；

至少一个电阻加热层，是将通过气相沉积形成于所述电绝缘衬底上的薄膜于有氧气氛下烧结获得的，并且所述薄膜包括不同的第一金属和第二金属。

20.如权利要求19所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述至少一个电阻加热层被构造成围绕所述电绝缘衬底的闭合环形。

21.如权利要求19所述的气溶胶生成装置，其特征在于，所述电绝缘衬底被布置成能插入至气溶胶生成制品内的销钉或针状或片状，并具有沿长度方向相背离的自由前端和末端；

所述加热器还包括：

基座或法兰，至少部分围绕或结合于所述电绝缘衬底；所述基座或法兰避开所述至少一个电阻加热层，或者所述基座或法兰比所述至少一个电阻加热层更靠近所述末端。