一种多孔陶瓷雾化芯及其制备方法技术

技术编号:37991524 阅读:8 留言:0更新日期:2023-06-30 10:05
本发明专利技术涉及雾化技术领域,公开一种多孔陶瓷雾化芯的制备方法,包括以下步骤:(1)备料:将陶瓷骨料和助磨剂、助烧剂、造孔剂混合球磨,过筛后获得原料粉;将原料粉干燥处理;(2)配料制浆:将原料粉与粘结剂、表面活性剂混合加热搅拌,获得陶瓷浆料;(3)热压铸成型:将陶瓷浆料通过热压铸成型,得到陶瓷生坯;(4)排蜡:将陶瓷生坯在高温煅烧的氧化铝粉中埋烧,在设定气氛下脱脂;(5)烧结:将脱脂的陶瓷生坯在大气环境下按预设温度曲线进行二次烧结,得到多孔陶瓷雾化芯。本发明专利技术采用热压铸成型,更适宜外形复杂,精密度高的小型件,而且所使用的设备不复杂,模具磨损小,操作方便,生产效率更高,而且陶瓷强度、孔径、孔隙率可调。孔隙率可调。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔陶瓷雾化芯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及雾化
,具体地说是一种多孔陶瓷雾化芯及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前,多孔陶瓷雾化芯的制作方式,从成型方式上分为:注射成型、干压成型、流延成型、热压铸成型等。从配方也分为好几个体系,按陶瓷骨料的不同分为黏土类原料、石英类原料、长石类原料等;陶瓷骨料的不同,造孔剂和粘结剂的选择也大相径庭。
[0003]现有的热压铸成型工艺复杂,成本高,制备的多孔陶瓷雾化芯强度较低,成型效率低,不利于自动化生产,故而不利于工业上规模化生产应用。
[0004]因此,有必要开发出一种多孔陶瓷雾化芯及其制备方法,采用热压铸成型,更适宜外形复杂,精密度高的小型件,而且所使用的设备不复杂,模具磨损小,操作方便,生产效率更高,而且陶瓷强度、孔径、孔隙率可调。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种的多孔陶瓷雾化芯及其制备方法。本专利技术采用热压铸成型,更适宜外形复杂,精密度高的小型件,而且所使用的设备不复杂,模具磨损小,操作方便,生产效率更高,而且陶瓷强度、孔径、孔隙率可调。在原料上采取煅烧过的高纯氧化物,能够减少杂质的引入,对陶瓷性能管控更加严格有效。本专利技术的多孔陶瓷雾化芯可应用于电子烟和医学美容等领域。
[0006]本专利技术为实现上述目的,采取以下技术方案予以实现:
[0007]一种多孔陶瓷雾化芯的制备方法,包括以下步骤:
[0008](1)备料:
[0009]将陶瓷骨料和助磨剂、助烧剂、造孔剂混合球磨,过筛后获得原料粉;将原料粉干燥处理,使其含水量小于0.2%;
[0010](2)配料制浆:
[0011]将原料粉与粘结剂、表面活性剂混合加热搅拌,获得陶瓷浆料;所述陶瓷浆料中各组分按质量百分比计为:陶瓷骨料30~90%、助磨剂0.4

0.8%、助烧剂5~15%、造孔剂20~35%、粘结剂18~30%,表面活性剂0.4~1.2%;所述陶瓷骨料为高温煅烧后的高纯氧化硅粉和高纯氧化铝粉,纯度≥99.9%;所述氧化铝粉占陶瓷浆料总质量的10~30%,所述氧化硅粉占陶瓷浆料总质量的20~60%;
[0012](3)热压铸成型:
[0013]将陶瓷浆料通过热压铸成型,得到陶瓷生坯;
[0014](4)排蜡:将陶瓷生坯在高温煅烧的氧化铝粉中埋烧,在设定气氛下脱脂;
[0015](5)烧结:将脱脂的陶瓷生坯在大气环境下按预设温度曲线进行二次烧结,得到多孔陶瓷雾化芯。
[0016]优选地,步骤(1)过筛具体是:万孔筛筛余<5%或者通过0.2mm孔径筛网。
[0017]优选地,步骤(1)中干燥条件为:温度120~200℃,干燥2~8h。
[0018]本专利技术采用的陶瓷骨料必须用熟料,即煅烧过的料。优选地,所述高纯氧化硅粉和高纯氧化铝粉是将陶瓷骨料在1300~1420℃下煅烧2~5h得到。
[0019]优选地,所述陶瓷骨料中氧化硅粉和氧化铝粉的粒径为10~40μm。
[0020]优选地,所述助磨剂为石英砂、玻璃粉或亚克力中的一种或者组合。
[0021]优选地,所述助烧剂为低温玻璃粉、或者高纯氧化镁粉和高纯氧化钙粉的混合物,纯度≥99.9%,其中,高纯氧化镁粉和高纯氧化钙粉的质量比为2/3~3/2。助烧剂能够起到降低烧结温度,促进陶瓷坯体致密化的作用。
[0022]优选地,所述造孔剂为石墨粉,粒径为20~40μm。
[0023]优选地,所述粘结剂为石蜡。
[0024]优选地,所述表面活性剂为蜂蜡、油酸或者硬脂酸。
[0025]优选地,步骤(2)中,制浆的具体方法如下:将粘结剂和表面活性剂混合均匀,加热至60~90℃使之熔化,再倒入原料粉,边加热边搅拌2~5h,制成陶瓷浆料。
[0026]优选地,步骤(3)中,热压铸成型时注浆温度为60~75℃,压力0.3~0.6MPa,保压1~60s。
[0027]优选地,步骤(4)中,所述高温煅烧的氧化铝粉的粒径为20~50μm,埋烧深度为1~5cm;所述脱脂的设定气氛为:以0.5℃/min的升温速率从室温升温至120℃,保温1h;接着以0.3℃/min的升温速率升温至300℃,保温1h;接着以0.5℃/min的升温速率升温至450℃保温2h,接着以2.5℃/min的升温速率升温至850℃,保温1h;接着以2.5℃/min的升温速率升温至1050℃,保温1h,最后随炉冷却。
[0028]优选地,步骤(5)中,所述预设温度曲线为:以5℃/min的升温速率从室温升温至1050℃,保温1h;接着以3℃/min的升温速率升温至1400~1450℃,保温2h,最后随炉冷却。
[0029]本专利技术的另一目的在于公开上述方法制得的一种多孔陶瓷雾化芯。
[0030]优选地,所述多孔陶瓷雾化芯的微孔孔径为15~25μm,孔隙率为45%~55%,密度为0.8~1.2g/cm3。
[0031]上述方法获得的陶瓷雾化芯强度、孔径、孔隙率可调,可从配方和工艺参数(包括产品单重和烧结温度)两方面调整雾化芯的强度、孔径、孔隙率。在配方上对陶瓷性能进行调整:调整方向为陶瓷骨料中铝粉含量(即氧化铝含量)以及石墨粉(造孔剂)添加量。
[0032]与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下:
[0033]本专利技术采用热压铸成型,更适宜外形复杂,精密度高的小型件,而且所使用的设备不复杂,模具磨损小,操作方便,生产效率更高,而且陶瓷强度、孔径、孔隙率可调。
[0034]本专利技术在原料上采取煅烧过的高纯氧化物,能够减少杂质的引入,对陶瓷性能管控更加严格有效。
[0035]本专利技术的多孔陶瓷雾化芯可应用于电子烟和医学美容等领域。
具体实施方式
[0036]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述,但需要说明的是,实施例并不对本专利技术要求保护的范围构成限制。
[0037]陶瓷骨料中高纯氧化铝粉添加量的调整
[0038]实施例1:
[0039]一种多孔陶瓷雾化芯的制备方法,包括以下步骤:
[0040](1)备料:
[0041]将陶瓷骨料和助磨剂、助烧剂、造孔剂混合球磨,过筛(万孔筛筛余<5%)后获得原料粉;将原料粉干燥处理(干燥条件为:温度120~200℃,干燥2~8h),使其含水量小于0.2%。
[0042](2)配料制浆:
[0043]将粘结剂(石蜡)和表面活性剂(蜂蜡)混合均匀,加热至60℃使之熔化,再倒入原料粉,边加热边搅拌2h,制成陶瓷浆料。陶瓷浆料中各组分按质量百分比计如下:陶瓷骨料为高温煅烧后的高纯氧化硅粉和高纯氧化铝粉,纯度≥99.9%,粒径为10~40μm;氧化铝粉占陶瓷浆料总质量的10%,氧化硅粉占陶瓷浆料总质量的40%)、助磨剂(石英砂)0.6%、助烧剂(低温玻璃粉)6%、造孔剂(石墨粉,粒径为20~40μm)25%、粘结剂18%,表面活性剂0.4%。
[004本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔陶瓷雾化芯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)备料:将陶瓷骨料和助磨剂、助烧剂、造孔剂混合球磨,过筛后获得原料粉;将原料粉干燥处理,使其含水量小于0.2%;(2)配料制浆:将原料粉与粘结剂、表面活性剂混合加热搅拌,获得陶瓷浆料;所述陶瓷浆料中各组分按质量百分比计为:陶瓷骨料30~90%、助磨剂0.4

0.8%、助烧剂5~15%、造孔剂20~35%、粘结剂18~30%,表面活性剂0.4~1.2%;所述陶瓷骨料为高温煅烧后的高纯氧化硅粉和高纯氧化铝粉,纯度≥99.9%;所述氧化铝粉占陶瓷浆料总质量的10~30%,所述氧化硅粉占陶瓷浆料总质量的20~60%;(3)热压铸成型:将陶瓷浆料通过热压铸成型,得到陶瓷生坯;(4)排蜡:将陶瓷生坯在高温煅烧的氧化铝粉中埋烧,在设定气氛下脱脂;(5)烧结:将脱脂的陶瓷生坯在大气环境下按预设温度曲线进行二次烧结,得到多孔陶瓷雾化芯。2.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷雾化芯的制备方法,其特征在于,步骤(1)过筛具体是:万孔筛筛余<5%或者通过0.2mm孔径筛网;干燥条件为:温度120~200℃,干燥2~8h。3.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷雾化芯的制备方法,其特征在于,所述高纯氧化硅粉和高纯氧化铝粉是将陶瓷骨料在1300~1420
°
C下煅烧2~5h得到;所述陶瓷骨料中氧化硅粉和氧化铝粉的粒径为10~40μm。4.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷雾化芯的制备方法,其特征在于,所述助磨剂为石英砂、玻璃粉或亚克力中的一种或者组合;所述助烧剂为低温玻璃粉、或者高纯氧化镁粉和高纯氧化钙粉的混合物,纯度≥99.9%,其中,高纯氧化镁粉和高纯...

【专利技术属性】
技术研发人员:华健周广进
申请(专利权)人:深圳梵活生命科学股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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