一种碳化硅陶瓷雾化芯及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种碳化硅陶瓷雾化芯及其制备方法，本发明专利技术采用不同粒径碳化硅微粉加粘结剂，各自搅拌均匀后，在模具中分层铺粉，干压后加热烧结，得到具有不同孔隙率的碳化硅多孔陶瓷雾化芯，所述雾化芯包括复合多孔碳化硅陶瓷基体和设置在所述复合多孔陶瓷基体上的发热体：所述复合多孔碳化硅陶瓷基体包括储油层和导油层，所述储油层与导油层叠层设置，所述储油层的孔隙率和平均孔径小于导油层的孔隙率和平均孔径，所述发热体和所述导油层固定连接，获得的碳化硅陶瓷雾化芯满足上部腔体锁油性能好，下底部导油层导油功能好；并且能够低温制备，成本低

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅陶瓷雾化芯及其制备方法


[0001]本专利技术属于电子烟
，尤其涉及一种碳化硅陶瓷雾化芯及其制备方法
。

技术介绍

[0002]电子烟核心部分是能产生烟雾的雾化芯，雾化芯中注入烟油，加热雾化芯后将烟油雾化成烟雾，雾化芯的雾化效果决定烟雾质量和口感
。
目前市面上的雾化芯主要有多孔陶瓷雾化芯和棉芯，前者能够使电子烟加热温度更高，烟油雾化更充分，且不会产生碳化现象
。
[0003]现有电子烟陶瓷雾化芯为单一多孔结构，只有一种孔径和孔隙率，并且均匀分布，由于均匀地孔径以及孔隙率分布，导致整个电子烟陶瓷雾化芯很难在导油和锁油间保持平衡；此外，现有地陶瓷雾化芯制备往往需要高温烧结，一般大于
1000℃
制备，工艺复杂，成本较高，并且还存在掉粉的现象
。
[0004]现有
CN115104765A
公开了一种雾化芯，包括复合多孔陶瓷基体，复合多孔陶瓷基体具有相对设置的吸液面和雾化面，并包括相连接的第一多孔陶瓷体和第二多孔陶瓷体，第二多孔陶瓷体及发热体均靠近雾化面；其中，第一多孔陶瓷体的平均孔径大于第二多孔陶瓷体的平均孔径，第一多孔陶瓷体中的孔包括球状孔洞和纤维状孔洞，第二多孔陶瓷体中的孔为单一形貌
。
借助上述具有不同孔形貌及孔径的多段式复合多孔陶瓷基体，可使雾化芯实现快而优异的雾化效果，并具有良好机械强度
。
但是上述雾化芯导油速度以及锁油性能不能兼顾，通常锁油性能好但是导油速率就差，采用常规陶瓷颗粒作为骨料烧结，烧结温度高达
1300℃。
[0005]因此，如何在降低烧结温度的基础上保证获得的陶瓷基体不掉粉从而减少制备成本，以及如何同时提高雾化芯的锁油性能以及导油性能是目前需要解决的问题
。
[0006]本专利技术提供一种碳化硅陶瓷雾化芯及其制备方法，通过本专利技术制备方法获得的碳化硅陶瓷雾化芯兼具良好的锁油（储油）性能和导油性能，通过不同粒径的碳化硅级配合预先热压工艺，可以实现低温烧结获得碳化硅陶瓷雾化芯基体，获得的陶瓷雾化芯基体不掉粉；并且制备工艺环保
。
获得的雾化芯导热性能好，碳化硅材料热导率高，加热快，抗热震性好；雾化芯不同部位孔隙率不同，分别满足导油与锁油功能
。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中陶瓷雾化芯陶瓷基体孔径单一，以及不能兼具良好的锁油性能和导油性能，制备过程需要高温烧结，成本高不环保等问题
。
本专利技术提供一种碳化硅陶瓷雾化芯及其制备方法，通过本专利技术制备方法获得的碳化硅陶瓷雾化芯兼具良好的锁油（储油）性能和导油性能，通过不同粒径的碳化硅级配合预先热压工艺，可以实现低温烧结获得碳化硅陶瓷雾化芯基体，获得的陶瓷雾化芯基体不掉粉；并且制备工艺环保
。
获得的雾化芯导热性能好，碳化硅材料热导率高，加热快，抗热震性好；雾化芯不同部位孔隙率不同，分别满足导油与锁油功能
。
[0008]本专利技术第一方面提供一种碳化硅陶瓷雾化芯，所述雾化芯包括复合多孔碳化硅陶瓷基体和设置在所述复合多孔陶瓷基体上的发热体：所述复合多孔碳化硅陶瓷基体包括储油层和导油层，所述储油层与导油层叠层设置，所述储油层平均孔径小于导油层平均孔径，所述发热体和所述导油层固定连接
。
[0009]储油层平均孔径小于导油层，储油层含有更多细小孔洞，可以吸附储存更多烟油，为导油层提供充足烟油，导油层平均孔径比储油层平均孔径大，有利于储油层烟油向导油层渗透，并且由于平均孔径更大，导油速率得到提高，有利于快速供给烟油，提高每口烟雾量，具有饱满口感
。
[0010]进一步的，所述复合多孔碳化硅陶瓷基体储油层平均孔径为
20
‑
30
μ
m
，所述复合多孔碳化硅陶瓷基体导油层平均孔径为
40
‑
50
μ
m
；经过进一步研究，储油层平均孔径和导油层平均孔径满足上述孔径结构时，能够更好地兼顾锁油功能和导油速率
。
[0011]进一步的，上述导油层和储油层均采用直径为
60
‑
80um
的碳化硅颗粒和直径为
10
‑
20um
的碳化硅颗粒级配制备而成，储油层中直径为
60
‑
80um
的碳化硅颗粒和直径为
10
‑
20um
的碳化硅颗粒质量比为
30
‑
40:70
‑
60
；导油层中平均直径为
60
‑
80um
的碳化硅颗粒和平均直径为
10
‑
20um
的碳化硅颗粒质量比为
60
‑
70:40
‑
30。
[0012]碳化硅陶瓷颗粒具有良好的抗磨性和耐腐蚀性，更有良好导热性
。
研究发现不同粒径大小的碳化硅颗粒进行级配，添加适量粘结剂就可以使大小粒径的碳化硅很好地粘结，只需要进行预热压处理后在较低温度下烧结就可以获得高性能多孔碳化硅陶瓷；通过不同大小粒径的碳化硅颗粒以及不同含量比配比的级配可以获得对应的导油层和储油层，具备不同性能
。
[0013]本专利技术第二方面提供上述碳化硅陶瓷雾化芯中复合多孔碳化硅陶瓷基体制备方法，所述方法包括如下步骤：
S1
，按照直径为
60
‑
80um
的碳化硅颗粒和直径为
10
‑
20um
的碳化硅颗粒质量比为
60
‑
70:40
‑
30
的用量称取碳化硅颗，加入粘结剂混合均匀，得到导油层骨料；
S2
，按照直径为
60
‑
80um
的碳化硅颗粒和直径为
10
‑
20um
的碳化硅颗粒质量比为
30
‑
40:70
‑
60
的用量称取碳化硅颗，加入粘结剂混合均匀，得到储油层骨料；
S3
，将导油层骨料平铺在模具下方，再在导油层骨料上方平铺储油层骨料，
30
‑
100MPa
下热压一段时间，得到一体化复合多孔陶瓷基体胚体；
S4
，一体化复合多孔陶瓷基体胚体在温度为
600
‑
800℃
下烧结，得到复合多孔碳化硅陶瓷基体
。
[0014]进一步的，储油层骨料和导油层骨料质量比为1‑
6:2
‑5，不同质量比所得的储油层和导油层厚度不同，同时也会影响储油性能和导油性能，在上述区间的用量，能够具有更好的兼具导油性能和储油性能
。
[0015]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种碳化硅陶瓷雾化芯，所述雾化芯包括复合多孔碳化硅陶瓷基体和设置在所述复合多孔陶瓷基体上的发热体：所述复合多孔碳化硅陶瓷基体包括储油层和导油层，所述储油层与导油层叠层设置，所述储油层的平均孔径小于导油层的平均孔径，所述发热体和所述导油层固定连接
。2.
根据权利要求1所述的一种碳化硅陶瓷雾化芯，其特征在于，所述复合多孔碳化硅陶瓷基体的储油层平均孔径为
20
‑
30
μ
m
，所述复合多孔碳化硅陶瓷基体的导油层平均孔径为
40
‑
50
μ
m。3.
根据权利要求1或2所述的一种碳化硅陶瓷雾化芯，其特征在于，所述导油层和储油层均采用直径为
60
‑
80um
的碳化硅颗粒和直径为
10
‑
20um
的碳化硅颗粒级配制备而成，储油层中直径为
60
‑
80um
的碳化硅颗粒和直径为
10
‑
20um
的碳化硅颗粒质量比为
30
‑
40:70
‑
60
；导油层中直径为
60
‑
80um
的碳化硅颗粒和直径为
10
‑
20um
的碳化硅颗粒质量比为
60
‑
70:40
‑
30。4.
一种权利要求1‑3任一所述的碳化硅陶瓷雾化芯中复合多孔碳化硅陶瓷基体制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1
，按照直径为
60
‑
80um
的碳化硅颗粒和直径为
10
‑
20um
的碳化硅颗粒质量比为
60
‑
70:40
‑
30
的用量称取碳化硅颗，加入粘结剂混合均匀，得到导油层骨料；
S2

【专利技术属性】
技术研发人员：张树强，黄卫军，刘松坡，
申请(专利权)人：武汉利之达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：