本發(fā)明涉及陶瓷材料，特別是涉及多孔陶瓷霧化芯及其制備方法以及電子煙。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，電子煙的霧化芯基體為棉或者陶瓷，棉是天然棉材料紡織而成，陶瓷為粉體原料燒結(jié)而成，這兩種材料都具有取材方便，價(jià)格實(shí)惠，性能優(yōu)良的特點(diǎn)。然而，前述兩種材料制得的霧化芯基體的易產(chǎn)生微觀缺陷。所述微觀缺陷包括在微觀尺度下，霧化芯基體的孔隙結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不規(guī)則性；其不規(guī)則性表現(xiàn)在孔徑忽大忽小，大小孔不規(guī)則排列，并且會(huì)偶然出現(xiàn)極個(gè)別的孔徑超出平均孔徑三四倍的超大孔。然而這種微觀缺陷因無(wú)法在宏觀指標(biāo)上體現(xiàn)，在質(zhì)量檢測(cè)的過(guò)程中不易被檢測(cè)到而被誤判為合格品的煙彈流入市場(chǎng)，導(dǎo)致消費(fèi)者在使用時(shí)出現(xiàn)糊芯或者漏油的不良現(xiàn)象。雖然被誤判為合格品而流入市場(chǎng)為小概率事件，但是隨著電子煙的市場(chǎng)需求量的增加，在電子煙即將到來(lái)的數(shù)十億甚至數(shù)百億的體量下，市場(chǎng)上將流動(dòng)著數(shù)十萬(wàn)的不合格煙彈，這對(duì)電子煙的口碑、形象、品牌評(píng)級(jí)、甚至行業(yè)發(fā)展都將產(chǎn)生不良影響。

2、因此，如何解決霧化芯基體的微觀孔隙結(jié)構(gòu)不一致，從根源上杜絕電子煙因?yàn)榭紫冻叽绯疃鴮?dǎo)致的產(chǎn)品不良現(xiàn)象是十分重要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決上述問(wèn)題，提供一種多孔陶瓷霧化芯及其制備方法以及電子煙。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案，如下所述：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種多孔陶瓷霧化芯，其制備原料包括陶瓷粉體、分散劑、粘接劑和醋酸鋯溶液；所述制備原料混合后制得陶瓷漿料，將所得陶瓷漿料依次進(jìn)行冷凍固化成型、冷凍干燥以及燒結(jié)后得到多孔陶瓷基體；然后在所述多孔陶瓷基體的預(yù)設(shè)面上印刷發(fā)熱線路和電極，得到多孔陶瓷霧化芯；所述制備原料中，所述陶瓷粉體的添加量為所述醋酸鋯溶液體積的20vo?l.％，所述分散劑的添加量為所述醋酸鋯溶液體積的(0.6-1)vol.％，所述粘接劑的添加量為所述陶瓷粉體添加量的1-3wt％。

4、可選的，所述醋酸鋯溶液的濃度為0.4-0.1g/l，ph值為3-5。

5、可選的，所述陶瓷粉體包括氧化鋯陶瓷粉體。

6、可選的，所述粘接劑選用由聚乙烯醇(pva)和聚乙二醇(peg)混合得到的pva-peg復(fù)合粘接劑；其中，所述pva-peg復(fù)合粘接劑中聚乙烯醇和聚乙二醇的添加量之比為1-5：1。

7、可選的，，所述聚乙烯醇包括pva505；所述聚乙二醇包括peg4000。

8、可選的，所述分散劑包括dolap?ix分散劑。

9、可選的，所述dolap?ix分散劑包括dolap?ix?ce64分散劑和dolap?ix?ca分散劑的混合液，其中dolap?ix?ce64分散劑和dolap?ix?ca分散劑添加的體積比例為(6-8)：(2-4)。

10、第二方面，本發(fā)明提供一種多孔陶瓷霧化芯的制備方法，其包括步驟：

11、s1、制備陶瓷漿料；提供制備原料，將所述制備原料進(jìn)行混合后得到陶瓷漿料；所述制備原料包括陶瓷粉體、分散劑、粘接劑和醋酸鋯溶液，其中，所述陶瓷粉體的添加量為所述醋酸鋯溶液體積的20vo?l.％，所述分散劑的添加量為所述醋酸鋯溶液體積的(0.6-1)vo?l.％，所述粘接劑的添加量為所述陶瓷粉體添加量的1-3wt％；

12、s2、冷凍固化成型；經(jīng)步驟s1所得陶瓷漿料進(jìn)行冷凍；

13、s3、冷凍干燥；將經(jīng)過(guò)步驟s2冷凍固化成型后的陶瓷漿料升華，去除所述陶瓷漿料中的凝固相，得到多孔陶瓷霧化芯生坯；

14、s4、燒結(jié)；將步驟s3所得多孔陶瓷霧化芯生坯放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，得到多孔陶瓷基體；

15、s5：制備發(fā)熱線路和電極；在多孔陶瓷基體的預(yù)設(shè)面上印刷發(fā)熱線路和電極，得到多孔陶瓷霧化芯。

16、可選的，所述醋酸鋯溶液的濃度為0.4-0.1g/l，ph值為3-5。

17、第三方面，本發(fā)明提供一種電子煙，所述電子煙包括由如上所述的制備方法得到的陶瓷霧化芯或者如上所述的陶瓷霧化芯。

18、本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果至少包括：

19、本發(fā)明所述多孔陶瓷霧化芯的制備原料中包括陶瓷粉體、分散劑、粘接劑和醋酸鋯溶液，醋酸鋯分子中包括羥基和醋酸基團(tuán)兩種官能團(tuán)，在冷凍固化成型過(guò)程中，醋酸鋯離子通過(guò)羥基吸附于冰晶表面與冰晶表面的羥基形成氫鍵，而醋酸根朝向冰晶內(nèi)部。醋酸鋯分子中的羥基和醋酸基團(tuán)通過(guò)與冰晶表面發(fā)生吸附，一方面通過(guò)氫鍵與冰晶表面形成一層保護(hù)膜，阻礙水分子向冰晶表面的擴(kuò)散，減緩了水分子在冰晶表面的吸附速率，從而控制了冰晶的生長(zhǎng)方向；另一方面使得冰晶沿c軸方向生長(zhǎng)，形成了具有六角對(duì)稱(chēng)的晶體形態(tài)。所述醋酸鋯分子與冰晶的定向結(jié)合阻止了水分子表面的吸附，從而控制冰晶的生長(zhǎng)，保證形成的孔隙結(jié)構(gòu)的一致性，避免了微觀結(jié)構(gòu)缺陷對(duì)最終制備的電子煙的影響。

技術(shù)特征：

1.一種多孔陶瓷霧化芯，其特征在于，制備原料包括陶瓷粉體、分散劑、粘接劑和醋酸鋯溶液；所述制備原料混合后制得陶瓷漿料，將所得陶瓷漿料依次進(jìn)行冷凍固化成型、冷凍干燥以及燒結(jié)后得到多孔陶瓷基體；然后在所述多孔陶瓷基體的預(yù)設(shè)面上印刷發(fā)熱線路和電極，得到多孔陶瓷霧化芯；所述制備原料中，所述陶瓷粉體的添加量為所述醋酸鋯溶液體積的20vol.％，所述分散劑的添加量為所述醋酸鋯溶液體積的(0.6-1)vol.％，所述粘接劑的添加量為所述陶瓷粉體添加量的1-3％wt。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔陶瓷霧化芯，其特征在于，所述醋酸鋯溶液的濃度為0.4-0.1g/l，ph值為3-5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔陶瓷霧化芯，其特征在于，所述陶瓷粉體包括氧化鋯陶瓷粉體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔陶瓷霧化芯，其特征在于，所述粘接劑選用由聚乙烯醇和聚乙二醇混合得到的pva-peg復(fù)合粘接劑；其中，所述pva-peg復(fù)合粘接劑中聚乙烯醇和聚乙二醇的添加量之比為1-5:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多孔陶瓷霧化芯，其特征在于，所述聚乙烯醇包括pva505；所述聚乙二醇包括peg4000。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔陶瓷霧化芯，其特征在于，所述分散劑包括dolapix分散劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多孔陶瓷霧化芯，其特征在于，所述dolapix分散劑包括dolapix?ce64分散劑和dolapix?ca分散劑的混合液，其中dolapix?ce64分散劑和dolapixca分散劑添加的體積比例為(6-8)：(2-4)。

8.一種用于制備如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的多孔陶瓷霧化芯的制備方法，其特征在于，包括步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述醋酸鋯溶液的濃度為0.4-0.1g/l，ph值為3-5。

10.一種電子煙，其特征在于，所述電子煙包括如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的多孔陶瓷霧化芯，或者由權(quán)利要求8-9任一項(xiàng)所述的制備方法得到的多孔陶瓷霧化芯。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種多孔陶瓷霧化芯及其制備方法以及電子煙，所述多孔陶瓷霧化芯的制備原料包括陶瓷粉體、分散劑、粘接劑和醋酸鋯溶液；所述制備原料混合后制得陶瓷漿料，將所得陶瓷漿料依次進(jìn)行冷凍固化成型、冷凍干燥以及燒結(jié)后得到多孔陶瓷基體；然后在所述多孔陶瓷基體的預(yù)設(shè)面上印刷發(fā)熱線路和電極，得到多孔陶瓷霧化芯；所述制備原料中，所述陶瓷粉體的添加量為所述醋酸鋯溶液體積的20vo?l.％，所述分散劑的添加量為所述醋酸鋯溶液體積的(0.6?1)vo?l.％，所述粘接劑的添加量為所述陶瓷粉體的1?3％wt。本發(fā)明所述多孔陶瓷霧化芯的微觀孔隙結(jié)構(gòu)一致性較佳，避免了微觀結(jié)構(gòu)缺陷對(duì)最終制備的電子煙的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：萬(wàn)鴻博,童思意,李毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東莞市陶陶新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30