一种红外加热器及其制备方法和气溶胶生成装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种红外加热器及其制备方法和气溶胶生成装置，该红外加热器的制备方法，包括：将SnCl4·

【技术实现步骤摘要】
一种红外加热器及其制备方法和气溶胶生成装置


[0001]本专利技术涉及烟具
，具体是一种红外加热器及其制备方法和气溶胶生成装置。

技术介绍

[0002]现有的加热不燃烧的烟具，主要是通过发热体产生热量，并将热量传导至腔室内的气溶胶生成基质，使其中至少一种成分挥发生成气溶胶供用户吸食，通常这种烟具使用的发热体为红外加热器，虽然使用的红外加热器的升温较快但热传导效率低，这就造成气溶胶生成基质预热慢，难以有效加热内部的基质材料，从而导致气溶胶口感较差、体验不好的问题，因此需要对红外加热器进行改进。
[0003]申请号为CN202110979610.0的中国专利技术专利申请公开了“加热器及其制备方法以及包含该加热器的气溶胶生成装置”，并具体公开以下内容“一种加热器的制备方法，包括如下步骤：a、混合异丙醇或水，四氯化锡和三氯化锑得到混合溶液；b、在绝缘基体外表面重复沉积3
‑
10次所述混合溶液，以形成沉积红外辐射层，其中，沉积温度为600℃
‑
800℃，每次沉积停留时间为15
‑
360s；c、在沉积后得到的红外辐射层表面印刷电极层后，经高温烧结得到所述的加热器”；该申请中采用的是掺锑氧化锡膜层的红外辐射层，虽然掺锑氧化锡膜层的红外辐射层的红外辐射率较高，但是锑及其化合物是全球性污染物，锑是国际上最为关注的有毒金属元素之一，并且锑及其化合物是管控物质，使得对它的用量受到限制，因此，找到一种既环保又能够使红外辐射层具有较高的红外辐射率的掺杂物具有重要的研究意义。<br/>
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种红外加热器及其制备方法和气溶胶生成装置，以解决现有技术中掺锑氧化锡膜层的红外辐射层污染环境的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种红外加热器的制备方法，包括：
[0007]将SnCl4·
5H2O、浓H3PO4、异丙醇、CaCl2和水进行混合得到混合溶液；
[0008]将混合溶液于绝缘基体外表面重复沉积3
‑
10次，以形成掺磷氧化锡膜层的红外辐射层，其中沉积温度为650
‑
750℃，每次沉积停留时间为20
‑
100s；
[0009]于红外辐射层表面印刷电极层，经烧结后得到红外加热器。
[0010]进一步的，所述混合溶液中，SnCl4的浓度为0.5～3mol/L，H3PO4的浓度为0.05～0.5mol/L，异丙醇的浓度为0.15mol/L，CaCl2的浓度为0.03mol/L。
[0011]进一步的，所述掺磷氧化锡膜层锡和磷的摩尔比为20∶(1～2)
[0012]进一步的，所述红外辐射层的电阻率为1
×
10
‑6～15
×
10
‑6Ω
·
m。
[0013]进一步的，所述绝缘基体为锗单晶、硅单晶、砷化镓、磷化镓、蓝宝石、氧化铝多晶、尖晶石、氧化镁、三氧化二钇、石英、钇铝石榴石、硫化锌、硒化锌、碳化硅、氮化硅、氟化镁、
氟化钙、三硫化二砷中的一种或多种。
[0014]第二方面，本专利技术提供了由上述的方法制备得到的红外加热器。
[0015]第三方面，本专利技术提供了一种气溶胶生成装置，包括壳体组件和上述的红外加热器，所述红外加热器置于壳体组件内。
[0016]氧化锡(SnO2)是一种非常重要的宽禁带(禁带宽度为3.7
‑
4.3eV)金属氧化物半导体材料。常见的单晶SnO2为四方相金红石结构，在氧化锡晶胞中，Sn原子位于氧八面体的中心位置，每个Sn原子周围有6个O原子；同样地，每个O原子周围有3个Sn原子连接着。多晶SnO2薄膜由具有四方锡石结构或者四方金红石结构的晶粒组成，通过薄膜工艺制备生长的SnO2薄膜，它的晶粒择优取向与衬底材料的晶体结构、表面状态、生长温度等参数有密切的关系。
[0017]在合适的掺杂浓度下，掺磷氧化锡膜层(SnO2:P薄膜)为多晶的简并半导体，P通常在SnO2晶格中作为五价的施主原子。掺磷氧化锡膜层的电导率随着掺P浓度的增加而增加，当P浓度到某一值后，电导率随P浓度的增加而减小。这是由于在刚开始掺入P时，P作为施主原子使载流子浓度增大，从而使的SnO2:P薄膜的电导率增加；当达到一定值后，进一步增加P的浓度，使得电离杂质浓度和晶格缺陷密度增加，载流子迁移率下降，从而导致电导率降低。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术提供的一种红外加热器的制备方法，通过多次CVD反应形成的掺磷氧化锡膜层的红外辐射层，成膜均匀性好，膜层与绝缘基体的结合强度高；掺磷氧化锡膜层的红外辐射层中的磷元素有助于改善红外辐射层的导电性能和红外辐射效率，并且掺磷氧化锡膜层的红外辐射层更环保，更安全。
具体实施方式
[0020]下面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，所描述的实施例仅仅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做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。
[0021]实施例1
[0022]一种红外加热器的制备方法，包括：
[0023]S1：将SnCl4·
5H2O、浓H3PO4、异丙醇、CaCl2和水进行混合得到混合溶液；所述混合溶液中，SnCl4的浓度为0.5mol/L，H3PO4的浓度为0.05mol/L，异丙醇的浓度为0.15mol/L，CaCl2的浓度为0.03mol/L。
[0024]S2；将混合溶液于绝缘基体外表面重复沉积3次，以形成掺磷氧化锡膜层的红外辐射层，具体方法如下：
[0025]将CVD(Chemical Vapour Deposition，化学气相沉积)反应室的加热温度设定为至650℃，并开启加热电源；将绝缘基体装卡到镀膜治具上，绝缘基体为石英，并开启自动镀膜模式；镀膜治具随着在线式CVD镀膜传送带向前传送；绝缘基体在CVD镀膜室内传送过程中被加热至反应所需的温度至650℃。
[0026]CVD镀膜工艺采用在线式CVD镀膜设备，在线式CVD镀膜设备为CVD连续镀膜设备，
有一个或多个CVD沉积位置，在线式多次沉积，确保膜厚均匀性，达到一定的膜厚；一端为装料端，另一端为半成品下料端；通过杆状镀膜治具，穿过绝缘基体，并将绝缘基体固定在特定位置；镀膜治具装夹在CVD镀膜设备上以后，治具可以旋转，确保镀膜过程中，绝缘基体的外表面镀膜均匀；镀膜治具通过CVD镀膜设备上的旋转和传输机构，将样品从镀膜设备的一端传递到另一端。
[0027]抽吸泵将混合溶液抽吸上来并通过超声波雾化头雾化，在高温加热条件下，均分分散在CVD沉积区域；当绝缘基体到达雾化沉积区域并且绝缘基体在旋转过程中，均匀被沉积掺磷氧化锡膜层。
[0028]在CVD反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外加热器的制备方法，其特征在于，包括：将SnCl4·
5H2O、浓H3PO4、异丙醇、CaCl2和水进行混合得到混合溶液；将混合溶液于绝缘基体外表面重复沉积3
‑
10次，以形成掺磷氧化锡膜层的红外辐射层，其中沉积温度为650
‑
750℃，每次沉积停留时间为20
‑
100s；于红外辐射层表面印刷电极层，经烧结后得到红外加热器。2.根据权利要求1所述的红外加热器的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，SnCl4的浓度为0.5～3mol/L，H3PO4的浓度为0.05～0.5mol/L，异丙醇的浓度为0.15mol/L，CaCl2的浓度为0.03mol/L。3.根据权利要求1所述的红外加热器的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国俊，肖卫强，储国海，汪华文，蒋健，王骏，吴键，徐建，卢昕博，陈震，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：