[发明专利]具有多孔发热体的陶瓷雾化芯及其制备方法

说明书

本申请提供了一种具有多孔发热体的陶瓷雾化芯，所述陶瓷雾化芯包括多孔陶瓷基体和印刷于所述多孔陶瓷基体的多孔发热体，其中，所述多孔发热体具有三维互连多孔网络结构，所述三维互连多孔网络结构的孔径为5μm‑90μm，所述多孔发热体的孔隙率为10％‑40％。该多孔发热体的孔径较小且其孔隙率合适，在与烟油具有较大的接触面积时，其机械强度不会过低，且其与多孔陶瓷基体的结合强度大，使得该陶瓷雾化芯具有较稳定的优异雾化效果，且长久适用不易积碳。本申请还提供了该陶瓷雾化芯的制备方法。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种具有多孔发热体的陶瓷雾化芯及其制备方法。

背景技术

雾化芯是电子烟产品中的重要组件，主要包括多孔陶瓷体及设置于多孔陶瓷体上的发热体，利用多孔陶瓷体吸附烟油至发热体，在发热体的电加热作用下可将烟油加热雾化。但致密结构的发热体与烟油的接触面积有限，导致烟油不能被充分雾化，在长时间工作后，还容易在发热体上出现积碳现象等，影响雾化口感。因此，有必要提供具有多孔结构的发热体，以改善雾化芯的雾化表现。

现有的发热体通常是具有多孔结构的金属发热片，其多孔结构是通过机械加工的方式实现，但受金属发热片的尺寸及制作工艺限制，其上的孔尺寸较大且数目较少，会大大降低金属发热片的强度；另外，金属发热片与多孔陶瓷体的结合强度差，在雾化过程中，金属发热片易翘曲变形，造成雾化效果不稳定等。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种陶瓷雾化芯，其发热体具有三维互连多孔网络结构，可极大地增大烟油和发热体的接触面积，使烟油的雾化更完全，且长时间使用不易积碳。

第一方面，本发明提供了一种具有多孔发热体的陶瓷雾化芯，所述陶瓷雾化芯包括多孔陶瓷基体和印刷于所述多孔陶瓷基体的多孔发热体，其中，所述多孔发热体具有三维互连多孔网络结构，所述三维互连多孔网络结构的孔径为5μm-90μm，所述多孔发热体的孔隙率为10％-40％。

本申请中，多孔发热体为多孔发热电路，其材质为导电材料，通电后可发热。在陶瓷雾化芯工作时，烟油可通过多孔陶瓷基体传输至发热体，基于发热体具有三维互连多孔网络结构，烟油可以渗入多孔发热体的孔隙中，大大增加了烟油和发热体的接触面积，使得烟油可被充分雾化，长时间使用后不容易积碳。为保证多孔发热体具有合适的机械强度及使烟油充分雾化，本申请中控制所述多孔发热体的孔隙率为10％-40％。例如，该孔隙率可以为12％、15％、18％、20％、25％、28％、30％、32％或35％。在一些实施方式中，所述多孔发热体的孔隙率为15％-30％。该孔隙率可更好地使多孔发热体兼顾较高的强度及与烟油的较大接触面积。

一般来说，在同样尺寸的发热体中，较小尺寸的孔的可分布数目较多，本申请中所述多孔发热体的孔径为5μm-90μm，其尺寸小于通过机械加工的方式在片状发热体上形成的孔，因此，本申请中多孔发热体与烟油的接触面积会更大，烟油雾化效果会更好。具体地，所述多孔发热体的孔径可以为5μm、8μm、10μm、15μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm或80μm。在一些实施方式中，该孔径可以为10μm-80μm。

本发明第一方面提供的陶瓷雾化芯中，发热体具有多孔结构，孔径较小且其孔隙率合适，在大大增加烟油和发热体的接触面积的同时，还不会显著降低发热体的强度，且该多孔发热体是丝印于多孔陶瓷基体表面，二者之间的结合强度大，烟油可被雾化得较完全、雾化效果稳定，且长久适用不易积碳。

第二方面，本发明提供了一种具有多孔发热体的陶瓷雾化芯的制备方法，包括以下步骤：

配制含导电粉末和第一造孔剂的发热浆料；其中，所述第一造孔剂的质量为所述导电粉末质量的3％-25％；

将所述发热浆料丝印在多孔陶瓷基体上，固化后得到带发热图案层的坯体；

对所述带发热图案层的坯体进行烧结，使所述发热图案层转变成具有三维互连多孔网络结构多孔发热体。