用于感应加热气溶胶形成基质的多层感受器组合件制造技术

技术编号:22568670 阅读:29 留言:0更新日期:2019-11-16 13:38
本发明专利技术涉及一种用于感应加热气溶胶形成基质的多层感受器组合件,其至少包括第一层和紧密连接到所述第一层的第二层。所述第一层包括第一感受器材料。所述第二层包括具有低于500℃的居里温度的第二感受器材料。所述感受器组合件进一步包括紧密连接到所述第二层的第三层,所述第三层包括具体应力补偿材料和具体层厚度使得在处理所述多层感受器组合件之后,所述第三层至少在补偿温度范围中将拉伸或压缩应力施加到所述第二层上以用于抵消由所述第一层施加到所述第二层上的压缩或拉伸应力。所述补偿温度范围至少从比所述第二感受器材料的所述居里温度低20K一直延伸到所述第二感受器材料的所述居里温度。

Multilayer sensor assembly for induction heating aerosol forming matrix

The invention relates to a multilayer sensor assembly for induction heating aerosol forming matrix, which at least comprises a first layer and a second layer tightly connected to the first layer. The first layer includes a first receptor material. The second layer includes a second sensor material having a Curie temperature lower than 500 \u2103. The sensor assembly further comprises a third layer tightly connected to the second layer, the third layer including a specific stress compensation material and a specific layer thickness so that after processing the multi-layer sensor assembly, the third layer at least applies tensile or compressive stress to the second layer in the compensation temperature range to offset the application of the first layer to the second layer Compressive or tensile stress on the second layer. The compensation temperature range extends from at least 20K lower than the Curie temperature of the second sensor material to the Curie temperature of the second sensor material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于感应加热气溶胶形成基质的多层感受器组合件
本专利技术涉及一种用于感应加热气溶胶形成基质的多层感受器组合件以及一种包含此多层感受器组合件及待加热的气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。
技术介绍
包含气溶胶形成基质以在加热后形成可吸入气溶胶的气溶胶生成制品在现有技术中通常是已知的。为加热基质,可将气溶胶生成制品收纳在包括电加热器的气溶胶生成装置内。加热器可以是包括感应源的感应加热器。感应源生成交变电磁场,交变电磁场在感受器中诱发热量生成涡电流和/或磁滞损耗。感受器自身热邻近于待加热的气溶胶形成基质。具体地说,感受器可在制品中集成为与气溶胶形成基质直接物理接触。为了控制基质的温度,已提议包括分别由第一和第二感受器材料制成的第一和第二层的双层感受器组合件。第一感受器材料在热损耗且因此加热效率方面进行优化。相比之下,第二感受器材料用作温度标记物。为此,将第二感受器材料选择为具有低于第一感受器材料的居里温度但对应于感受器组合件的预定义加热温度的居里温度。在其居里温度下,第二感受器的磁导率下降为一,从而导致其磁性性质从铁磁性改变为顺磁性,伴随着其电阻的临时改变。因此,通过监测由感应源吸收的电流的对应改变,可检测到第二感受器材料何时达到其居里温度,且因此何时达到预定义加热温度。通常相对于非组装情形中的个别材料来选择感受器物料的所要性质。然而,当将第一及第二感受器材料彼此组装以形成双层感受器组合件时,层的具体性质,尤其是磁性性质相较于非组装状态可改变。在许多状况下,已观测到,使层接合且进一步处理所述组合件甚至可能损害层材料的最初所要性质和效果。因此,希望具有一种具有现有技术解决方案的优点但无其限制的用于感应加热气溶胶形成基质的多层感受器组合件。具体地说,需要具有一种提供具体层性质和效果的多层感受器组合件,所述具体层性质和效果在适当考虑组合件的结合性质和其处理的过程中定制。
技术实现思路
根据本专利技术,提供一种用于感应加热气溶胶形成基质的多层感受器组合件,其至少包括第一层和紧密连接到所述第一层的第二层。所述第一层包括第一感受器材料。所述第二层包括具有低于500℃(摄氏度)的居里温度的第二感受器材料。优选地,所述第一感受器材料配置成感应加热气溶胶形成基质且所述第二感受器材料配置成监测感受器组合件的温度。为此,所述第二感受器材料的居里温度优选地对应于感受器组合件的预定义加热温度。如本文中所使用,术语‘紧密连接’是指多层组合件内的两个层之间的机械连接,使得机械力可在两个层之间,尤其在平行于层结构的方向上传送。所述连接可以是层状、二维、区域或全区域连接,即,横越两个层的相应相对表面的连接。所述连接可以是直接的。具体地说,彼此紧密连接的两个层可彼此直接接触。或者,所述连接可以是间接的。具体地说,所述两个层可通过至少一个中间层间接连接。优选地,所述第二层布置在所述第一层上与所述第一层紧密连接,尤其与所述第一层直接连接。根据本专利技术,已经意识到,包括彼此紧密连接的多个层的感受器组合件的处理可使得一个层将压缩或拉伸应力施加到另一层上。这可归因于各种层材料的热膨胀之间的具体差异。举例来说,如上文所描述的双层感受器组合件的处理可包括在给定温度下将两种层材料彼此紧密连接。连接所述层之后可能是组装的感受器的热处理,例如退火。在温度的后续改变期间,例如在感受器组合件的冷却期间,由于组合件的结合性质,个别层无法自由变形。因此,在所述第二层的热膨胀系数大于所述第一层的热膨胀系数的状况下,在冷却后所述第二层中可出现拉伸应力状态。由于磁致伸缩,此拉伸应力状态随后可影响第二感受器材料的磁化率。在例如镍(Ni)的第二感受器材料具有负磁致伸缩系数的状况下,所述磁化率因此可降低。尤其在围绕第二感受器材料的居里温度的相关温度范围中,减少的磁化率可使得皮层深度的改变且因此使得第二感受器材料的电阻的临时改变较不明显。这又会不当损害第二层作为温度标记物的功能性。同样地,在第二层的热膨胀系数小于第一层的热膨胀系数且第二层具有正磁致伸缩系数的状况下,例如对于镍(Ni)和铁(Fe)是主要成分的多种合金的情况,观测到易感性减少的相似不利影响。为了解决这种情况,根据本专利技术的感受器组合件进一步包括紧密连接到第二层的第三层。所述第三层包括具体应力补偿材料和具体层厚度,使得在处理所述多层感受器组合件之后,尤其在使所述层彼此紧密连接之后和/或在热处理所述多层感受器组合件之后,例如在热处理之后,所述第三层至少在补偿温度范围中将拉伸或压缩应力施加到第二层上。所述补偿温度范围至少从比第二感受器材料的居里温度低20K一直延伸到第二感受器材料的居里温度。因此,在处理之后,由第三层施加到第二层上的拉伸或压缩应力有利地抵消由所述第一层施加到第二层上的压缩或拉伸应力。因此,第三层有利地允许保留第二层的最初所要性质和功能性,例如温度标记物功能。具体地说,第三层有利地允许维持第二感受器材料的磁化率,如同其不集成在感受器组合件中。这又证明相较于非组装情形将感受器组合件中的第二感受器材料的电阻的临时改变保持得明显尤其有利。如本文中所使用,所述多层感受器组合件的处理可包括以下中的至少一个:在给定温度下将所述层材料彼此紧密连接或热处理所述多层感受器组合件,例如退火。具体地说,所述感受器组合件可以是经过热处理的感受器组合件。在任一状况中,在如本文中所提到的处理期间,所述层或所述组合件的温度分别不同于当用于感应加热气溶胶形成基质时感受器组合件的操作温度。通常,将所述层材料彼此紧密连接期间和热处理多层感受器组合件期间的温度大于用于感应加热的感受器组合件的操作温度。作为一实例,第一层可包括用于感应加热气溶胶形成基质的铁素体不锈钢,且第二层可包括作为温度标记物的镍(Ni),其取决于杂质的性质具有分别在约354℃到360℃或627K到633K的范围内的居里温度。此居里温度较适于关于加热气溶胶形成基质的大部分应用。出于处理原因,可使感受器组合件退火。在后续冷却期间,由于铁素体不锈钢的热膨胀系数低于镍的热膨胀系数,第一层可将非所要拉伸应力施加到镍上。为了抵消非所要拉伸应力,将第三层设置在与第一层相对的第二层的顶部上,专门选择应力补偿材料和层厚度使得在冷却所述组合件后,在热处理之后,第三层至少在比镍层的居里温度低20K到镍层的居里温度的温度范围中将抵消的压缩应力施加到镍层上。优选地,第三层包括奥氏体不锈钢,其热膨胀系数大于镍的热膨胀系数。从比第二感受器材料的居里温度低20K到第二感受器材料的居里温度的补偿温度范围对应于用于生成气溶胶的感受器组合件的操作温度的典型范围。有利地,所述补偿温度范围的跨度还可大于20K。因此,所述补偿温度范围可至少从比第二感受器材料的居里温度低50K,尤其低100K,优选地低150K一直延伸到第二感受器材料的居里温度。最优选地,所述补偿温度范围可至少从环境室温一直延伸到第二居里温度。同样地,所述补偿温度范围可对应于在150℃与第二感受器材料的居里温度之间、尤其在100℃与第二感受器材料的居里温度之间、优选地在50℃与第二感受器材料的居里温度本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于感应加热气溶胶形成基质的多层感受器组合件,所述感受器组合件至少包括:/n第一层,其包括第一感受器材料;/n紧密连接到所述第一层的第二层,其包括具有低于500℃的居里温度的第二感受器材料;/n紧密连接到所述第二层的第三层,其包括具体应力补偿材料和具体层厚度使得在将所述层彼此紧密连接之后和/或在热处理所述多层感受器组合件之后,所述第三层至少在补偿温度范围中将拉伸或压缩应力施加到所述第二层上以用于抵消由所述第一层施加到所述第二层上的压缩或拉伸应力,其中所述补偿温度范围至少从比所述第二感受器材料的所述居里温度低20K一直延伸到所述第二感受器材料的所述居里温度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 EP 17164357.01.一种用于感应加热气溶胶形成基质的多层感受器组合件,所述感受器组合件至少包括:
第一层,其包括第一感受器材料;
紧密连接到所述第一层的第二层,其包括具有低于500℃的居里温度的第二感受器材料;
紧密连接到所述第二层的第三层,其包括具体应力补偿材料和具体层厚度使得在将所述层彼此紧密连接之后和/或在热处理所述多层感受器组合件之后,所述第三层至少在补偿温度范围中将拉伸或压缩应力施加到所述第二层上以用于抵消由所述第一层施加到所述第二层上的压缩或拉伸应力,其中所述补偿温度范围至少从比所述第二感受器材料的所述居里温度低20K一直延伸到所述第二感受器材料的所述居里温度。


2.根据权利要求1所述的感受器组合件,其中所述第二感受器材料的热膨胀系数大于所述第一感受器材料的热膨胀系数且小于所述应力补偿材料的热膨胀系数。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的感受器组合件,其中所述第二感受器材料具有负磁致伸缩系数,且其中所述第三层的所述具体应力补偿材料和所述具体层厚度使得在所述处理所述多层感受器组合件之后,所述第三层将压缩应力施加到所述第二层上,使得所述第二层至少在所述补偿温度范围中处于净压缩应力状态中。


4.根据权利要求1所述的感受器组合件,其中所述第二感受器材料的热膨胀系数小于所述第一感受器材料的热膨胀系数且大于所述应力补偿材料的热膨胀系数。


5.根据权利要求1或4中任一项所述的感受器组合件,其中所述第二感受器材料具有正磁致伸缩系数,且其中所述第三层的所述具体应力补偿材料和所述具体层厚度使得在所述处理所述多层感受器组合件之后,所述第三层将拉伸应力施加到所述第二层上,使得所述第二层至少在所述补偿温度范围中处于净拉伸应力状态中。


6.根据前述权利要求中任一项所述的感受器组合件,其中所述第三层的所述具体应力补偿材料和所述具体层厚度使得在所述处理所述多层感受器组合件之后,所述第三层将拉伸或压缩应力施加到所述第二层上,以用...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·M·罗索尔O·福尔萨
申请(专利权)人:菲利普莫里斯生产公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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