一种多层多孔陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种多层多孔陶瓷材料及其制备方法，具体涉及雾化器领域。所述材料由多层不同孔隙率和不同导热率的多孔陶瓷组成，各层之间通过烧结形成的无机连接层形成一体化复合材料。利用陶瓷材料包括若干层多孔陶瓷相互叠加形成，在烧结过程形成无机连接层，使制备的多层陶瓷形成一个整体，从而避免多孔陶瓷材料开裂、变形。保证复合材料形成一个统一的整体，提高材料的使用性能。提高材料的使用性能。提高材料的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多层多孔陶瓷材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及雾化器领域，具体涉及一种多层多孔陶瓷材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]多孔陶瓷材料是一种具有开孔孔径、高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料，其具有耐高温、高压、抗酸碱腐蚀等优点，目前广泛的应用在环境保护、生物医疗、食品药品、新能源等领域，具有非常大的研究和使用价值。
[0003]在雾化设备领域，雾化芯是核心部件，雾化芯主要有传统的纤维棉雾化芯和新兴陶瓷雾化芯两种类型。相对于传统的纤维棉雾化，多孔陶瓷雾化芯雾化效果更佳细腻，高度还原雾化液的原本味道，还原度高，并且具有较好的连续性。同时能够节省电量的消耗，延长设备的电池使用时间。但是，目前使用的商业化使用的多孔陶瓷雾化芯有如下缺陷：(1)雾化芯的孔径单一，且分布不均，造成烟油分布不均匀，雾化量效果不佳。(2)雾化芯的锁油导油能力弱，雾化过程中雾化液供给不通畅，吸附自锁能力差。(3)多孔陶瓷本身热导率低，雾化芯中的加热丝的温度呈现加热丝附近温度高，边缘温度低的分布趋势，多孔陶瓷对热量的传输不一致，导致温度场分布不均匀，影响雾化液的物化效果。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多层多孔陶瓷材料及其制备方法，解决
技术介绍
提出的至少一个技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]一方面，提供一种多层多孔陶瓷材料，所述材料由多层不同孔隙率和不同导热率的多孔陶瓷组成，各层之间通过烧结形成的无机连接层形成一体化复合材料。
[0009]优选的，所述孔隙率基于陶瓷材料的成分和组分进行控制。
[0010]优选的，所述多层多孔陶瓷材料的孔径D
50
为2μm～15μm，多孔层的孔隙率大小为50％～70％。
[0011]优选的，所述多孔陶瓷包括氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钇、碳化硅、氮化硼、氮化铝、氮化硅中的至少一种，且陶瓷粉体粒径D
50
为1μm～30μm。
[0012]优选的，各层多孔陶瓷材料内部添加微纳米高导热率材料，所述微纳米高导热率材料包括表面防氧化处理的合金粉，添加量为陶瓷粉料质量的1％～10％，合金粉的粒径D
50
为0.1μm～10μm。
[0013]优选的，所述多孔陶瓷还包括添加剂，且所述添加剂包括氧化铝、二氧化硅、碳酸钠、碳酸钙、氧化镁、碳酸镁中的至少一种；所述添加剂的添加量为陶瓷浆料质量的1％～10％，所述添加剂的粒径D
50
为1μm～10μm。
[0014]优选的，所述多孔陶瓷材料的各层之间的连接是通过多孔陶瓷烧结在界面处生成
的无机材料，所述的无机物包括磷酸铝，硅酸铝盐和/或硅酸盐，所述无机材料的厚度为0.1μm～5μm。
[0015]优选的，还包括造孔剂，所述造孔剂包括空心玻璃、空心氧化硅、空心氧化铝、中空氧化锆、碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸二氢氨中的至少一种，所述造孔剂的添加量为陶瓷粉料质量的5％～20％，所述造孔剂的粒径D
50
为2μm～20μm。
[0016]另一方面，还提供一种多层多孔陶瓷材料的制备方法，所述方法包括：
[0017]陶瓷粉料、添加剂、助溶剂、造孔剂和纳米高导热材料通过球磨、造粒、冷压成形工艺制成陶瓷坯体；
[0018]使用陶瓷粉料、添加剂、造孔剂和纳米高导热材料压制成陶瓷浆料；
[0019]陶瓷浆料和陶瓷坯体依次交替分布得到预复合材料；
[0020]将所述预复合材料进烧结，制备出多层多孔陶瓷复合材料。
[0021]优选的，采用喷涂法、旋涂法、提拉法、丝网印刷法、涂布法、3d打印法、浇筑法、流延法中任一种方法均匀的将陶瓷浆料涂覆在陶瓷坯体上。
[0022](三)有益效果
[0023]本专利技术提供了一种多层多孔陶瓷材料及其制备方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0024](1)本专利技术提出利用陶瓷材料包括若干层多孔陶瓷相互叠加形成，在烧结过程形成无机连接层，使制备的多层陶瓷形成一个整体，从而避免多孔陶瓷材料开裂、变形。保证复合材料形成一个统一的整体，提高材料的使用性能。
[0025](2)本专利技术利用增材制备方法在陶瓷材料表面形成多孔陶瓷层，能够形成陶瓷微孔孔径和孔隙率可控的复合多孔陶瓷复合材料，优化了多孔陶瓷材料的使用性能。控制微孔的大小和分布，从而增加多孔陶瓷的锁油导油能力，其次各层多孔陶瓷内部添加一定量的均匀分布的高导热材料，以提高多孔陶瓷的导热率，调控陶瓷材料内部的温度分布。使用金属微纳米粉作为热量的传播介质，降低多孔陶瓷材料在雾化加热方面热场分布不均匀的严重问题，每个微纳米粉在吸收热量后均可作为一个发热体，能够极大的降低周围温度的损失，使整个多孔陶瓷体温度场更加均匀。
附图说明
[0026]图1多层复合多孔陶瓷材料结构图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]一方面，提供一种多层多孔陶瓷材料，所述材料由多层不同孔隙率和不同导热率的多孔陶瓷组成，各层之间通过烧结形成的无机连接层形成一体化复合材料。
[0029]上述实施例中，如下图1所示，利用陶瓷材料包括若干层多孔陶瓷相互叠加形成，在烧结过程形成无机连接层，使制备的多层陶瓷形成一个整体，从而避免多孔陶瓷材料开
裂、变形。保证复合材料形成一个统一的整体，提高材料的使用性能。
[0030]优选的，所述多层多孔陶瓷材料的孔径D
50
为2μm～15μm，多孔层的孔隙率大小为50％～70％。
[0031]上述实施例中，利用增材制备方法在陶瓷材料表面形成多孔陶瓷层，能够形成陶瓷微孔孔径和孔隙率可控的复合多孔陶瓷复合材料，优化了多孔陶瓷材料的使用性能。
[0032]优选的，所述多孔陶瓷包括氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钇、碳化硅、氮化硼、氮化铝、氮化硅中的至少一种，且陶瓷粉体粒径D
50
为1μm～30μm。
[0033]优选的，各层多孔陶瓷材料内部添加微纳米高导热率材料，所述微纳米高导热率材料包括表面防氧化处理的合金粉，添加量为陶瓷粉料质量的1％～10％，合金粉的粒径D
50
为0.1μm～10μm。
[0034]上述实施例中，使用金属微纳米粉作为热量的传播介质，降低多孔陶瓷材料在雾化加热方面热场分布不均匀的严重问题，每个微纳米粉在吸收热量后均可作为一个发热体，能够极大的降低周围温度的损失，使整个多孔陶瓷体温度场更加均匀。
[0035]优选的，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层多孔陶瓷材料，其特征在于，所述材料由多层不同孔隙率和不同导热率的多孔陶瓷组成，各层之间通过烧结形成的无机连接层形成一体化复合材料。2.如权利要求1所述多层多孔陶瓷材料，其特征在于，所述孔隙率基于陶瓷材料的成分和组分进行控制。3.如权利要求1所述多层多孔陶瓷材料，其特征在于，所述多层多孔陶瓷材料的孔径D
50
为2μm～15μm，多孔层的孔隙率大小为50％～70％。4.如权利要求1所述多层多孔陶瓷材料，其特征在于，所述多孔陶瓷包括氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钇、碳化硅、氮化硼、氮化铝、氮化硅中的至少一种，且陶瓷粉体粒径D
50
为1μm～30μm。5.如权利要求4所述多层多孔陶瓷材料，其特征在于，各层多孔陶瓷材料内部添加微纳米高导热率材料，所述微纳米高导热率材料包括表面防氧化处理的合金粉，添加量为陶瓷粉料质量的1％～10％，合金粉的粒径D
50
为0.1μm～10μm。6.如权利要求4所述多层多孔陶瓷材料，其特征在于，所述多孔陶瓷还包括添加剂，且所述添加剂包括氧化铝、二氧化硅、碳酸钠、碳酸钙、氧化镁、碳酸镁中的至少一种；所述添加剂的添加量为陶瓷浆料质量的1％～10％，所述添加剂的粒径D

【专利技术属性】
技术研发人员：刘翔，
申请(专利权)人：深圳市博迪科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：