一种利用多卡耦合巨热效应的气溶胶发生系统和加热介质技术方案

本发明专利技术提供了一种利用多卡耦合巨热效应的气溶胶发生系统和加热介质，加热介质包括适用于交变电磁场响应频率为0.3MHz至300MHz范围的第一加热介质，和0.3GHz至30GHz范围的第二加热介质。对相应采用的高介电损耗、高磁滞损耗和高电导损耗组分进行的介观尺度复合所获得的加热介质，满足多场耦合产生多卡巨热效应对材料的构型要求，耦合作用强，加热效率高。在气溶胶发生系统中，加热介质作为气溶胶发生基质中与气雾基质共混，或烟草薄片抄造掺合的加热颗粒，或作为箔片状膜复合型加热介质在气溶胶发生段作为辅助增强加热介质，加热介质还作为加热腔的块体加热介质和预热壳体颗粒涂层加热介质，实现多源协同的强化加热效果。实现多源协同的强化加热效果。实现多源协同的强化加热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种利用多卡耦合巨热效应的气溶胶发生系统和加热介质


本专利技术属于烟草
，尤其涉及一种利用多卡耦合巨热效应的气溶胶发生系统和加热介质。

技术介绍

在加热不燃烧卷烟中，通过电加热气溶胶发生基质形成供使用者吸入的气溶胶发生系统和方法，其中可用的最常见方法是利用电流通过电阻加热元件所产生的焦耳热来加热气溶胶发生基质，这类方法已形成较多的专利和诸多产品成为本领域的公知。电阻加热方法可能存在的不足是难以实现对气溶胶发生基质的均匀加热及对加热温度的准确控制。后续提出的电磁感应加热系统和方法，其中以菲利普莫里斯生产公司申请的系列中国专利较为典型，包括申请公布号：CN112739228A(用于感应加热气溶胶形成基材的加热组件和方法，2021
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04
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30)；CN110461176A(用于感应加热气溶胶形成基材的感受器组件，2019
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11
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15)；CN112739227A(包括气溶胶形成基质和感受器组件的可感应加热的气溶胶生成制品，2021
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气溶胶发生基质，包括加热介质，所述加热介质包括第一加热介质或第二加热介质；所述第一加热介质包括第一电介质和第一磁介质及第一电导介质；所述第一电介质选自以下体系中至少一种：
①
钙钛矿结构体系，包括BaTiO3，和/或PbTiO3，和/或NaNbO3，和/或KNbO3，和/或BiFeO3；
②
钨青铜结构体系，包括偏铌酸铅，和/或Sr1‑
x
Ba
x
Nb2O6；
③
铋层状结构体系，包括SrBi2Ta2O9，和/或Bi4Ti3O
12
，和/或SrBi4Ti4O
15
；
④
焦绿石结构体系，包括Cd2Nb2O7，和/或Pb2Nb2O7；所述第一磁介质选自以下铁氧体中至少一种：尖晶石型铁氧体，包括MFe2O4，M＝Mn，和/或Fe，和/或Ni，和/或Co，和/或Cu，和/或Mg，和/或Zn，和/或Li，和/或MnZn，和/或NiZn，和/或MgZn，和/或LiZn铁氧体；和/或R3Fe5O
12
，R为稀土元素，所述稀土元素为Y，和/或La，和/或Pr，和/或Nd，和/或Sm，和/或Eu，和/或Gd，和/或Tb，和/或Dy，和/或Ho，和/或Er，和/或Tm，和/或Yb，和/或Lu；所述第一电导介质选自以下成分中至少一种：ZnO系列，包括掺杂Al(AZO)，和/或掺杂In(IZO)，和/或掺杂Ga(GZO)；磁性氧化物，包括CoO，和/或MnO，和/或Fe3O4，和/或NiO；及其它半导体氧化物，包括Ga2O3，和/或In2O3，和/或InSnO(ITO)；所述第二加热介质包括第二电介质和第二磁介质及第二电导介质；所述第二电介质选自
①
BaO
‑
MgO
‑
Ta2O5，和/或BaO
‑
ZnO
‑
Ta2O5，和/或BaO
‑
MgO
‑
Nb2O5，和/或BaO
‑
ZnO
‑
Nb2O5体系及它们之间的复合体系；
②
BaTi4O9，和/或BaTi9O
20
，(Zr，和/或Sn)TiO4为基的体系；
③
BaO
‑
Ln2O3‑
TiO2，和/或CaO
‑
Li2O
‑
Ln2O3‑
TiO2(Ln2O3为镧系稀土氧化物)为基的体系；
④
A5B4O
15
(A＝Ba，和/或Sr，和/或Mg，和/或Zn，和/或Ca，B＝Nb，和/或Ta)，和/或AB2O6(A＝Ca，和/或Co，和/或Mn，和/或Ni，和/或Zn；B＝Nb，和/或Ta)；(Ba1‑
x
M
x
)ZnO5(M＝Ca，和/或Sr，x＝0～1.0)，AgNb1‑
x
Ta
x
O3(x＝0～1.0)，和/或LnAlO3(Ln＝La，和/或Nd，和/或Sm)，和/或Ta2O5‑
ZrO2，和/或ZnTiO3，和/或BiNbO4系列；所述第二磁介质选自M型六角铁氧体：BaM，和/或PbM，和/或SrM；X型六角铁氧体，包括Fe2X；W型六角铁氧体，包括Mg2W，和/或Mn2W，和/或Fe2W，和/或Co2W，和/或Ni2W，和/或Cu2W，和/或Zn2W；Y型六角铁氧体，包括Mg2Y，和/或Mn2Y，和/或Fe2Y，和/或Co2Y，和/或Ni2Y，和/或Cu2Y，和/或Zn2Y；Z型六角铁氧体，包括Mg2Z，和/或Mn2Z，和/或Fe2Z，和/或Co2Z，和/或Ni2Z，和/或Cu2Z，和/或Zn2Z；所述第二电导介质选自ZnO系列，包括掺杂Al(AZO)，和/或掺杂In(IZO)，和/或掺杂Ga(GZO)；磁性氧化物，包括CoO，和/或MnO，和/或Fe3O4，和/或NiO；及其它半导体氧化物，包括Ga2O3，和/或In2O3，和/或InSnO(ITO)。2.根据权利要求1所述的气溶胶发生基质的加热介质，其特征在于，所述第一加热介质通过物理化学法的介观尺度复合，形成具有核壳型，或异质结型，或包覆型，或多孔型或膜复合型；核壳型的第一加热介质包括核壳型结构的电矩
‑
磁矩耦合加热介质1
‑
H
‑
1、核壳型结构的电矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
H
‑
2或核壳型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
H
‑
3；形成具有所述核壳型的第一加热介质的具体方法为直接沉淀法，或共沉淀法，或醇盐
水解法，或溶胶
‑
凝胶法；异质结型结构的第一加热介质包括异质结型结构的电矩
‑
磁矩耦合加热介质1
‑
Y
‑
1，或异质结型结构的电矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
Y
‑
2或异质结型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
Y
‑
3；形成具有所述异质结型结构的第一加热介质的具体方法为熔盐法，或高热固相反应法，或机械合金化法，以及控制煅烧温度的沉淀法，或醇盐水解法，或水热法，或溶胶(凝胶)
‑
水热法；包覆型结构的第一加热介质包括包覆型结构的电矩
‑
磁矩耦合加热介质1
‑
B
‑
1或包覆型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
B
‑
2；形成具有所述包覆型结构的第一加热介质的具体方法为机械熔合包覆法，或高能磨机引发的机械力化学效应法，或低热固相反应法，或溶胶
‑
凝胶法；具有多孔型结构的第一加热介质是多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
K，或低激发温度气溶胶发生基质的加热介质1
‑
D；膜复合型结构的第一加热介质是电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
M；所述第二加热介质通过物理化学法的介观尺度复合，形成具有核壳型，或异质结型，或包覆型，或多孔型或膜复合型；核壳型的第二加热介质包括核壳型结构的电矩
‑
磁矩耦合加热介质2
‑
H
‑
1、核壳型结构的电矩
‑
电导耦合加热介质2
‑
H
‑
2或核壳型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质2
‑
H
‑
3；形成具有所述核壳型的第二加热介质的具体方法为直接沉淀法，或共沉淀法，或醇盐水解法，或溶胶
‑
凝胶法；异质结型结构的第二加热介质包括异质结型结构的电矩
‑
磁矩耦合加热介质2
‑
Y
‑
1，或异质结型结构的电矩
‑
电导耦合加热介质2
‑
Y
‑
2或异质结型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质2
‑
Y
‑
3；形成具有所述异质结型结构的第二加热介质的具体方法为熔盐法，或高热固相反应法，或机械合金化法，以及控制煅烧温度的沉淀法，或醇盐水解法，或水热法，或溶胶(凝胶)
‑
水热法；包覆型结构的第二加热介质包括包覆型结构的电矩
‑
磁矩耦合加热介质2
‑
B
‑
1或包覆型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质2
‑
B
‑
2；形成具有所述包覆型结构的第二加热介质的具体方法为机械熔合包覆法，或高能磨机引发的机械力化学效应法，或低热固相反应法，或溶胶
‑
凝胶法；具有多孔型结构的第二加热介质是多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质2
‑
K、或低激发温度气溶胶发生基质的加热介质2
‑
D；膜复合型结构的第二加热介质是电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质2
‑
M。3.根据权利要求2所述的加热介质，其特征在于，所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
K按照以下方法制得：将所述第一加热介质中的第一电介质和第一磁介质及第一电导介质中至少一种成分的超细颗粒，与无机粘结剂硅酸钠，或磷酸二氢铝，或磷酸
‑
氧化铜，及造孔剂超细碳粉或淀粉，或超细碳酸钙充分混合后，进行烧结、粉碎和分级，获得所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
K；或将所述第一电介质中至少一种成分和所述第一磁介质体系中至
少一种成分及所述第一电导介质中至少一种成分，通过高分子网络凝胶法获得的凝胶，或通过金属络合物凝胶法获得可溶性络合物网络凝胶，再经干燥、烧结和粉碎及分级获得所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
K；或通过溶液中的所述第一磁介质中至少一种成分的离子和所述第一电导介质中至少一种成分的离子和沉淀剂，对所述第一电介质颗粒多孔体进行沉淀法修饰，使孔隙内表面形成所述第一磁介质成分和所述第一电导介质成分的复合膜层，获得所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
K；或将所述第一加热介质中的第一电介质和第一磁介质中至少一种成分的超细颗粒，与无机粘结剂硅酸钠，或磷酸二氢铝，或磷酸
‑
氧化铜，及造孔剂超细碳粉或淀粉，或超细碳酸钙充分混合后，进行烧结、粉碎和分级，获得所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩耦合加热介质，再通过化学镀法对所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩耦合加热介质的孔隙进行修饰，将吸附在孔隙内镀液中的所述的第一电导介质体系中至少一种成分的金属离子，被镀液中的还原剂催化还原成金属，并沉积在孔隙内表面，获得所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质1
‑
K；所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质的孔径尺寸为2nm至50μm，孔隙率为70％至95％；所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质2
‑
K按照以下方法制得：将所述第二加热介质中的第二电介质和第二磁介质及第二电导介质体系中至少一种成分的超细颗粒，与无机粘结剂硅酸钠，或磷酸二氢铝，或磷酸
‑
氧化铜，及造孔剂超细碳粉或淀粉，或超细碳酸钙充分混合后，进行烧结、粉碎和分级，获得所述多孔型结构的电矩
‑
磁矩
‑
电导耦合加热介质2
‑
K；或将所述第二电介质中至少一种成分和所述第二磁介质中至少一种成分及所述第二电导介质中至少一种成分，通过高分子网络凝胶法获得的凝胶，或通过金...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，刘磊，洪俊杰，刘华臣，叶菁，李宝文，邓腾飞，吴超群，
申请(专利权)人：湖北中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：