[发明专利]一种陶瓷加热片及其制备方法

说明书

本发明提供了一种性能均匀、导热率高、使用寿命长的陶瓷加热片及其制备方法。本发明陶瓷加热片包括加热电路层（1），在所述加热电路层（1）的两侧叠合烧制有陶瓷基材层（2），按质量百分比计算，所述陶瓷基材层包括以下组分：α‑Al₂O₃ 65‑80wt%，ZrO₂ 18‑33wt%，MgO 0.1‑0.3wt%，SiO₂ 0.2‑0.5wt%，CaO 0.01‑0.5wt%，Y₂O₃ 0.5‑1.5wt%；上述陶瓷加热片的制备方法包括以下步骤：将加热电路层设置在两层陶瓷基材之间，采用高温共烧技术而制得。本发明可应用于电子烟领域。

技术领域

本发明涉及加电子烟领域，尤其涉及一种电子烟用的陶瓷加热片及其制备方法。

背景技术

电子烟越来越多地被吸烟者接受。电子烟的基本原理是：采用加热芯片对特制香烟的烟丝进行加热，但并不燃烧（特制香烟为烟草公司产品，烟丝排列有序无缠绕，烟丝中浸润有特制烟油）。由于电子烟将特制香烟加热时并不会产生烟雾或烟灰，使用者于吸食特制香烟较吸烟者吸烟后只残留少量气味。其中的加热芯片一般是采用陶瓷材料制成。

现有技术中的陶瓷加热芯片一般以陶瓷材料为基材，基材上印刷加热电阻电路后再覆盖玻璃层对电路进行保护，根据形状可分为片式、管式和针式。然而，现有技术中的加热芯片的玻璃层耐温仅有500℃左右，温度上限较低，而电子烟的正常使用温度为300～350℃，在电子烟的使用过程中产生的烟油等污垢无法高温灼烧清洗，而且加热芯片由于基材的差异性导致加热不均匀，无法高效充分加热烟丝，延长了电池的使用时间，导致电池使用效率高，造成电池耗电较快，增加了充电的次数，相对地降低了电池的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种性能均匀、导热率高、使用寿命长的陶瓷加热片。

本发明还提供了上述陶瓷加热片的制备方法，该方法步骤简单，易于控制，制备得到的产品良品率高且制得的产品性能佳。

本发明所述陶瓷加热片所采用的技术方案是：所述陶瓷加热片包括加热电路层，在所述加热电路层的两侧叠合烧制有陶瓷基材层，按质量百分比计算，所述陶瓷基材层包括以下组分：

α-Al₂O₃ 65-80wt%，ZrO₂ 18-33wt%，MgO 0.1-0.3wt%，SiO₂ 0.2-0.5wt%，CaO 0.01-0.5wt%，Y₂O₃ 0.5-1.5wt%。

上述方案可见，本发明将加热电路层设置在陶瓷基材层之间经高温共烧得到，其中的陶瓷基材层经过α-Al₂O₃、ZrO₂、MgO、SiO₂、CaO和Y₂O₃等材料的配合，可以获得比传统氧化铝强度更高的基材，同时控制氧化锆加入量，避免温度升至750℃以上氧化锆的导电性造成加热片的漏电，防止漏电造成加热片的发黑和线路电阻的漂移，应用氧化锆在烧结过程中晶型的转变在基材中形成增韧机理，从而使得基材获得高强度和高硬度的符合材料，该加热片具有600MPa以上的抗弯强度，而氧化铝的存在使得基材具有比氧化锆材料更高的导热率，使其具有优异的导热性能，从而可以将发热片厚度降低，不会影响发热片的强度或降低发热片内部的热容，从而具有更加优异的加热效果，使发热片整体温场更加均匀使得电子烟（也称为烟弹）整体受热均匀迅速，达到良好的口感，此外，加热电路层发热更加集中，温场更加均匀，从而减小温场差异对发热线路的电阻温度系数的影响，增加控温的准确度。

具体地，按质量百分比计算，所述陶瓷基材层包括以下组分：