CN219679797U - 多孔陶瓷雾化芯及电子烟雾化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多孔陶瓷雾化芯，包括多孔陶瓷体，所述多孔陶瓷体包括多个陶瓷膜层，多个所述陶瓷膜层沿所述多孔陶瓷体的厚度方向层叠设置；每个所述陶瓷膜层上开设有多个通孔，所述通孔沿所述多孔陶瓷体的厚度方向贯穿所述陶瓷膜层；相邻的两个所述陶瓷膜层中，其中一个所述陶瓷膜层上的至少部分通孔与另外一个所述陶瓷膜层上的至少部分通孔相连通。本实用新型提供的多孔陶瓷雾化芯，其孔径均匀且可控，能够实现均匀导油和定量雾化，提高了导油效率和雾化均匀性。本实用新型还提供一种电子烟雾化器。

Description

多孔陶瓷雾化芯及电子烟雾化器

技术领域

本实用新型涉及电子烟技术领域，尤其是涉及一种多孔陶瓷雾化芯及电子烟雾化器。

背景技术

电子烟又名虚拟香烟、蒸汽烟、气雾发生装置等，其主要用于在不影响健康的前提下模拟吸烟感觉，以供戒烟或替代香烟使用。多孔陶瓷雾化芯作为电子烟的核心部件之一，与传统的棉芯或玻纤绳相比，具有亲油性强、发热均匀、使用温度高等优点。多孔陶瓷雾化芯的主要作用可以分为两部分：其一，多孔陶瓷雾化芯表面的发热膜通电后可加热升温至烟油沸点温度附近，使烟油在高温下雾化形成气溶胶；其二，多孔陶瓷雾化芯基体通过毛细力吸附作用可将烟油传输至发热膜表面等待雾化，以保证气溶胶产生的连续性。

目前，市面上的多孔陶瓷雾化芯基本都是采用造孔剂法和颗粒堆积法共同作用制造三维互联的毛细孔(即在多孔陶瓷雾化芯的制备材料中加入造孔剂，然后通过烧结在多孔陶瓷雾化芯内形成毛细孔)，该方法制备的多孔陶瓷孔径分布范围广，孔径可控性较差，因此制备的多孔陶瓷雾化芯孔径一致性较差。而孔道不均匀会造成导油速率慢、雾化均匀性较差、漏油等问题，从而影响雾化口感和用户体验。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多孔陶瓷雾化芯，其孔径均匀且可控，能够实现均匀导油和定量雾化，提高了导油效率和雾化均匀性。

本实用新型提供一种多孔陶瓷雾化芯，包括多孔陶瓷体，所述多孔陶瓷体包括多个陶瓷膜层，多个所述陶瓷膜层沿所述多孔陶瓷体的厚度方向层叠设置；每个所述陶瓷膜层上开设有多个通孔，所述通孔沿所述多孔陶瓷体的厚度方向贯穿所述陶瓷膜层；相邻的两个所述陶瓷膜层中，其中一个所述陶瓷膜层上的至少部分通孔与另外一个所述陶瓷膜层上的至少部分通孔相连通。

在一种可实现的方式中，相邻的两个所述陶瓷膜层中，其中一个所述陶瓷膜层上的多个通孔分别与另外一个所述陶瓷膜层上的多个通孔一一对应且相互连通。

在一种可实现的方式中，相邻的两个所述陶瓷膜层中，其中一个所述陶瓷膜层上的通孔与另外一个所述陶瓷膜层上对应的通孔上下对齐且完全重合。

在一种可实现的方式中，相邻的两个所述陶瓷膜层中，其中一个所述陶瓷膜层上的通孔与另外一个所述陶瓷膜层上对应的通孔呈错位分布并部分重合。

在一种可实现的方式中，所述陶瓷膜层上所有的通孔的孔径大小相同；或者，所述陶瓷膜层上不同区域的通孔的孔径大小不同。

在一种可实现的方式中，相邻的两个所述陶瓷膜层上的通孔的孔径大小相同；或者，相邻的两个所述陶瓷膜层上的通孔的孔径大小不同。

在一种可实现的方式中，所述陶瓷膜层的厚度为100-300微米。

在一种可实现的方式中，所述通孔的孔径为60-200微米。

在一种可实现的方式中，每个所述陶瓷膜层上的通孔的分布密度为60-120个/平方厘米。

在一种可实现的方式中，所述多孔陶瓷体的孔隙率为20％-35％。

在一种可实现的方式中，每个所述陶瓷膜层上的多个通孔在所述陶瓷膜层上呈阵列分布。

本实用新型还提供一种电子烟雾化器，包括以上所述的多孔陶瓷雾化芯。

本实用新型提供的多孔陶瓷雾化芯，其中多孔陶瓷体由多个陶瓷膜层叠加形成，每个陶瓷膜层上开设有通孔，且相邻的两个陶瓷膜层上的通孔相连通，从而使多孔陶瓷体内形成均匀的孔道结构。该多孔陶瓷体通过可控的制孔工艺，通孔的孔径可根据雾化需求进行设计，且各个通孔的孔径尺寸基本一致，相较于通过添加造孔剂形成微孔的方式，其孔径均匀且可控，能够实现均匀导油和定量雾化，提高了导油效率和雾化均匀性。同时，该多孔陶瓷体制备工艺简单，而且多孔陶瓷体内的孔道均为竖向设置，可防止漏油。

附图说明

图1为本实用新型实施例中多孔陶瓷雾化芯的立体结构示意图。

图2为图1的爆炸结构示意图。

图3为图1的截面示意图。

图4为图3中单个陶瓷膜层的截面示意图。

图5为本实用新型实施例中电子烟雾化器的截面示意图。

图6为本实用新型实施例中多孔陶瓷雾化芯的制作工艺流程图。

图7a至图7f为本实用新型实施例中多孔陶瓷雾化芯的制作过程示意图。

图8为本实用新型另一实施例中多孔陶瓷雾化芯的截面示意图。

图9为本实用新型另一实施例中多孔陶瓷雾化芯的截面示意图。

图10为本实用新型另一实施例中单个陶瓷膜层的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)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，方位词的使用不应限制本实用新型请求保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的多孔陶瓷雾化芯，包括多孔陶瓷体1，多孔陶瓷体1包括多个陶瓷膜层11，多个陶瓷膜层11沿多孔陶瓷体1的厚度方向T层叠设置，且相邻的两个陶瓷膜层11之间固定连接。每个陶瓷膜层11上开设有有多个通孔111，该通孔111通过对陶瓷膜层11打孔形成，通孔111沿多孔陶瓷体1的厚度方向T贯穿陶瓷膜层11。相邻的两个陶瓷膜层11中，其中一个陶瓷膜层11上的至少部分通孔111与另外一个陶瓷膜层11上的至少部分通孔111相连通，从而使多孔陶瓷体1内形成多个上下贯穿的孔道。

具体地，本实施例提供的多孔陶瓷雾化芯，其中多孔陶瓷体1由多个陶瓷膜层11叠加形成，每个陶瓷膜层11上开设有通孔111，且相邻的两个陶瓷膜层11上的通孔111相连通，从而使多孔陶瓷体1内形成均匀的孔道结构。该多孔陶瓷体1通过可控的制孔工艺(打孔工艺)，通孔111的孔径可根据雾化需求进行设计，且各个通孔111的孔径尺寸基本一致，相较于通过添加造孔剂形成微孔的方式，其孔径均匀且可控，能够实现均匀导油和定量雾化，提高了导油效率和雾化均匀性。同时，该多孔陶瓷体1制备工艺简单，而且多孔陶瓷体1内的孔道均为竖向设置(由于陶瓷膜层11上的通孔111为上下贯穿式结构，故多个陶瓷膜层11在叠加之后，多孔陶瓷体1内形成的孔道均为竖向延伸设置，即多孔陶瓷体1内没有横向或斜向的孔)，可防止漏油(即烟油只能在多孔陶瓷体1内的孔道内由上至下流动，而不能横向或斜向流动，从而避免烟油从多孔陶瓷体1的侧壁上漏出)。

作为一种实施方式，陶瓷膜层11可通过陶瓷浆料流延形成；陶瓷膜层11上的通孔111可通过针式打孔机、激光打孔机等打孔形成。

如图3所示，作为一种实施方式，相邻的两个陶瓷膜层11中，其中一个陶瓷膜层11上的多个通孔111分别与另外一个陶瓷膜层11上的多个通孔111一一对应且相互连通，即每上下相对应的两个通孔111相连通，从而进一步提高多孔陶瓷体1内孔道的均匀性。

如图3所示，作为一种实施方式，相邻的两个陶瓷膜层11中，其中一个陶瓷膜层11上的通孔111与另外一个陶瓷膜层11上对应的通孔111上下对齐且完全重合，即多孔陶瓷体1内每个孔道的孔径大小即为通孔111的孔径大小。

如图8所示，作为另一种实施方式，相邻的两个陶瓷膜层11中，其中一个陶瓷膜层11上的通孔111与另外一个陶瓷膜层11上对应的通孔111呈错位分布并部分重合(即上下相对应的两个通孔111呈部分交叠)。根据孔道的孔径大小需求，在相邻的两个陶瓷膜层11叠层时，通过将相邻的两个陶瓷膜层11错位叠层，使两者上的通孔111呈错位分布且部分重合，通过控制上下相对应的两个通孔111的重合面积，从而达到控制多孔陶瓷体1内孔道的尺寸大小的目的(上下相对应的两个通孔111的重合面积越大，多孔陶瓷体1内孔道的尺寸越大；上下相对应的两个通孔111的重合面积越小，多孔陶瓷体1内孔道的尺寸也就越小)。

如图2及图3所示，作为一种实施方式，每个陶瓷膜层11上所有的通孔111的孔径大小相同，即使得多孔陶瓷体1内各孔道的尺寸大小相同。

如图10所示，作为另一种实施方式，每个陶瓷膜层11上不同区域的通孔111的孔径大小不同。例如，陶瓷膜层11的中部位置的通孔111的孔径大，环绕其中部位置的外围区域的通孔111的孔径小(即陶瓷膜层11中部位置的通孔111的孔径大于其外围区域的通孔111的孔径)，从而使得多孔陶瓷体1内形成两种不同尺寸的孔道，其中小尺寸的孔道有利于吸油和导油，大尺寸的孔道有利于储油及雾化形成大颗粒气溶胶，从而进一步提升多孔陶瓷体1的储油和导油能力以及雾化口感。当然，在其它实施例中，陶瓷膜层11中部位置的通孔111的孔径也可以小于其外围区域的通孔111的孔径。

如图3所示，作为一种实施方式，相邻的两个陶瓷膜层11上的通孔111的孔径大小相同。

如图9所示，作为另一种实施方式，相邻的两个陶瓷膜层11上的通孔111的孔径大小不同。例如，多孔陶瓷体1中的多个陶瓷膜层11包括多个第一陶瓷膜层和多个第二陶瓷膜层，多个第一陶瓷膜层和多个第二陶瓷膜层沿多孔陶瓷体1的厚度方向T交替层叠设置(即按第一陶瓷膜层-第二陶瓷膜层-第一陶瓷膜层-第二陶瓷膜层…的方式或者第二陶瓷膜层-第一陶瓷膜层-第二陶瓷膜层-第一陶瓷膜层…的方式交替设置)，第一陶瓷膜层上通孔111的孔径大于第二陶瓷膜层上通孔111的孔径，从而在多孔陶瓷体1内形成大小均匀的储油腔，进一步提高多孔陶瓷体1的储油和导油能力。

作为一种实施方式，陶瓷膜层11的厚度为100-300微米。

作为一种实施方式，陶瓷膜层11的叠层数量可根据多孔陶瓷体1的总厚度而定。

作为一种实施方式，通孔111的孔径为60-200微米，每个陶瓷膜层11上的通孔111的分布密度为60-120个/平方厘米(即每平方厘米面积的陶瓷膜层11上通孔111的数量为60-120个)，多孔陶瓷体1的孔隙率为20％-35％(也即各陶瓷膜层11的孔隙率为20％-35％)，从而使得多孔陶瓷体1具有良好的导油效率和雾化效率。

如图2及图3所示，作为一种实施方式，每个陶瓷膜层11上的多个通孔111在陶瓷膜层11上呈阵列分布，从而进一步提高多孔陶瓷体1内孔道分布的均匀性。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，多孔陶瓷体1为方形结构，多孔陶瓷体1还具有长度方向L和宽度方向W；每个陶瓷膜层11上的多个通孔111沿长度方向L和宽度方向W呈阵列分布。当然，在其它实施例中，多孔陶瓷体1也可以为其它形状，例如圆柱体形等。

如图1至图3所示，作为一种实施方式，多孔陶瓷雾化芯还包括设置于多孔陶瓷体1表面上的导电发热层2，导电发热层2的材质可以是金、铂、锆、铬等金属，或镍铬、不锈钢、铁铬铝等合金。导电发热层2可以使用印刷、磁控溅射镀膜、蒸发镀膜、化学气相沉积镀膜、喷涂等工艺制备，导电发热层2的厚度可以控制在0.01-10微米。

如图1至图3所示，作为一种实施方式，多孔陶瓷雾化芯还包括两个电极3，该两个电极3分别设置于导电发热层2的相对两端，且该两个电极3分别与导电发热层2的相对两端电连接，该两个电极3分别用于与电源(图未示)的正负极连接。电极3与电源导通后，导电发热层2发热并将热量传导至多孔陶瓷体1，烟油在导电发热层2与多孔陶瓷体1的接触面上以及多孔陶瓷体1内加热雾化形成烟雾，以供用户吸食。电极3的材质可以为金、银、铜、钼、钨、铂、钯等或者其合金，电极3可以采用喷涂、丝网印刷等工艺制备。

如图5所示，本实用新型实施例还提供一种电子烟雾化器，包括上述的多孔陶瓷雾化芯。

如图5所示，作为一种实施方式，电子烟雾化器还包括外壳4和储油体5，储油体5和多孔陶瓷雾化芯均设置于外壳4内，储油体5与外壳4可以是一体结构，也可以是分体结构(即储油体5为一个单独的部件)。储油体5内设有用于储存烟油的储油腔51，储油腔51位于多孔陶瓷体1上方；储油体5的底部设有与储油腔51连通的出油孔52，储油腔51内储存的烟油能够在重力作用下经过出油孔52后到达多孔陶瓷体1并渗入至多孔陶瓷体1内以进行雾化。

如图5所示，作为一种实施方式，电子烟雾化器还包括吸嘴6，吸嘴6位于外壳4上方并与外壳4相连，多孔陶瓷雾化芯上产生的烟雾能够流入至吸嘴6内，以供用户吸食。

如图5所示，作为一种实施方式，储油体5内设有烟道53，烟道53与储油腔51相互独立隔开。烟道53对应位于多孔陶瓷雾化芯的上方，多孔陶瓷雾化芯上产生的烟雾能够通过该烟道53流入至吸嘴6内。

如图1及图5所示，作为一种实施方式，电子烟雾化器还包括两个电极柱7，该两个电极柱7分别与多孔陶瓷雾化芯上的两个电极3电连接，该两个电极柱7分别用于与电源的正负极电连接。

如图5所示，作为一种实施方式，外壳4的底部设有开口，电子烟雾化器还包括底盖41，底盖41与外壳4的底部开口连接，以对外壳4进行密封。底盖41上设有供外部空气进入外壳4内的进气孔411。

如图6及图7a至图7f所示，本实用新型实施例还提供一种多孔陶瓷雾化芯的制备方法，包括以下步骤：

S10：制备陶瓷浆料：将90-100份陶瓷粉料(陶瓷粉料可以是硅微粉、石英粉、硅藻土、氧化铝、硅酸盐等，粉料粒径D50＝300-500目)和0-10份助烧剂(助烧剂可以是低熔点氧化物、滑石粉、钠钾长石粉、碳酸钙、氧化镁等，粉料粒径D50＝1000目)进行球磨混合均匀制备成混合陶瓷粉；将60-70份混合陶瓷粉、5-10份粘结剂(PVB)、0-5份分散剂(蓖麻油)、0-5份增塑剂(邻苯二甲酸二丁酯)、20-30份有机溶剂(乙醇：甲苯＝7:3)和0-5份消泡剂进行球磨混合成陶瓷浆料；

S20：对陶瓷浆料进行除泡，然后利用陶瓷浆料进行流延成型，得到如图7a所示的膜带100；膜带100的厚度为100-300微米；

S30：如图7b所示，将膜带100按照一定的尺寸(例如300mm*400mm)进行裁片，裁好之后进行打孔；膜带100上的定位孔尺寸为2mm(该定位孔用于后续膜带100叠层时进行定位)，功能孔尺寸为0.06-0.2mm(即60-200微米)；

S40：如图7c所示，将打好孔的膜带100进行叠层，得到如图7d所示的多孔陶瓷生坯101；如设计的多孔陶瓷体1的厚度为2mm，膜带100的厚度为200微米，则需要叠层12-15层(后续在静压和抛光打磨时，其厚度会变薄)，叠层时，可根据孔径需要，对膜带100进行对齐叠层或者错位叠层；

S50：叠层后的多孔陶瓷生坯101进行冷等静压(使相邻的膜带100之间能够粘接在一起，并保证烧结后的多孔陶瓷体1具有一定的结构强度)，之后对多孔陶瓷生坯101进行烧结，得到多孔陶瓷基板102；其中，烧结工艺条件为：以0.5℃/min的温升速率由室温升温至600℃进行排胶处理，在600℃下保温120min；然后以0.8℃/min的温升速率升温至1000℃，在1000℃下保温120min；之后以1.2℃/min的温升速率升温至1200℃，在1200℃下保温120min，最后降温随炉冷却；

S60：将烧结好的多孔陶瓷基板102进行抛光打磨平整，然后清洗烘干；

S70：如图7e所示，在多孔陶瓷基板102上印刷电极3以及沉积导电发热层2；

S80：对多孔陶瓷基板102进行切割，得到多个如图7f所示的单体多孔陶瓷雾化芯。

本实施例提供的多孔陶瓷雾化芯，其中多孔陶瓷体1由多个陶瓷膜层11叠加形成，每个陶瓷膜层11上开设有通孔111，且相邻的两个陶瓷膜层11上的通孔111相连通，从而使多孔陶瓷体1内形成均匀的孔道结构。该多孔陶瓷体1通过可控的制孔工艺(打孔工艺)，通孔111的孔径可根据雾化需求进行设计，且各个通孔111的孔径尺寸基本一致，相较于通过添加造孔剂形成微孔的方式，其孔径均匀且可控，能够实现均匀导油和定量雾化，提高了导油效率和雾化均匀性。同时，该多孔陶瓷体1制备工艺简单，而且多孔陶瓷体1内的孔道均为竖向设置，可防止漏油。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多孔陶瓷雾化芯，包括多孔陶瓷体(1)，其特征在于，所述多孔陶瓷体(1)包括多个陶瓷膜层(11)，多个所述陶瓷膜层(11)沿所述多孔陶瓷体(1)的厚度方向(T)层叠设置；每个所述陶瓷膜层(11)上开设有多个通孔(111)，所述通孔(111)沿所述多孔陶瓷体(1)的厚度方向(T)贯穿所述陶瓷膜层(11)；相邻的两个所述陶瓷膜层(11)中，其中一个所述陶瓷膜层(11)上的至少部分通孔(111)与另外一个所述陶瓷膜层(11)上的至少部分通孔(111)相连通。

2.如权利要求1所述的多孔陶瓷雾化芯，其特征在于，相邻的两个所述陶瓷膜层(11)中，其中一个所述陶瓷膜层(11)上的多个通孔(111)分别与另外一个所述陶瓷膜层(11)上的多个通孔(111)一一对应且相互连通。

3.如权利要求2所述的多孔陶瓷雾化芯，其特征在于，相邻的两个所述陶瓷膜层(11)中，其中一个所述陶瓷膜层(11)上的通孔(111)与另外一个所述陶瓷膜层(11)上对应的通孔(111)上下对齐且完全重合。

4.如权利要求2所述的多孔陶瓷雾化芯，其特征在于，相邻的两个所述陶瓷膜层(11)中，其中一个所述陶瓷膜层(11)上的通孔(111)与另外一个所述陶瓷膜层(11)上对应的通孔(111)呈错位分布并部分重合。

5.如权利要求1所述的多孔陶瓷雾化芯，其特征在于，所述陶瓷膜层(11)上所有的通孔(111)的孔径大小相同；或者，所述陶瓷膜层(11)上不同区域的通孔(111)的孔径大小不同。

6.如权利要求1所述的多孔陶瓷雾化芯，其特征在于，相邻的两个所述陶瓷膜层(11)上的通孔(111)的孔径大小相同；或者，相邻的两个所述陶瓷膜层(11)上的通孔(111)的孔径大小不同。

7.如权利要求1所述的多孔陶瓷雾化芯，其特征在于，每个所述陶瓷膜层(11)上的通孔(111)的分布密度为60-120个/平方厘米。

8.如权利要求1所述的多孔陶瓷雾化芯，其特征在于，所述多孔陶瓷体(1)的孔隙率为20％-35％。

9.如权利要求1-8中任一项所述的多孔陶瓷雾化芯，其特征在于，每个所述陶瓷膜层(11)上的多个通孔(111)在所述陶瓷膜层(11)上呈阵列分布。

10.一种电子烟雾化器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的多孔陶瓷雾化芯。