CN110022622B - 一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法 - Google Patents

一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110022622B
CN110022622B CN201910409470.6A CN201910409470A CN110022622B CN 110022622 B CN110022622 B CN 110022622B CN 201910409470 A CN201910409470 A CN 201910409470A CN 110022622 B CN110022622 B CN 110022622B
Authority
CN
China
Prior art keywords
alumina
honeycomb ceramic
ceramic
heating
alumina honeycomb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910409470.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110022622A (zh
Inventor
熊兆荣
付增学
于祥一
刘茂琦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Fengtao Ceramics Co Ltd
Original Assignee
Xiamen Fengtao Ceramics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Fengtao Ceramics Co Ltd filed Critical Xiamen Fengtao Ceramics Co Ltd
Priority to CN201910409470.6A priority Critical patent/CN110022622B/zh
Publication of CN110022622A publication Critical patent/CN110022622A/zh
Priority to EP20805728.1A priority patent/EP3970524A4/en
Priority to CA3139872A priority patent/CA3139872A1/en
Priority to KR1020217039752A priority patent/KR20220008292A/ko
Priority to MX2021013935A priority patent/MX2021013935A/es
Priority to AU2020276530A priority patent/AU2020276530B2/en
Priority to UAA202106365A priority patent/UA128048C2/uk
Priority to BR112021022827A priority patent/BR112021022827A2/pt
Priority to PCT/CN2020/090241 priority patent/WO2020228773A1/zh
Priority to JP2021566977A priority patent/JP7292756B2/ja
Priority to SG11202112672XA priority patent/SG11202112672XA/en
Application granted granted Critical
Publication of CN110022622B publication Critical patent/CN110022622B/zh
Priority to ZA2021/08572A priority patent/ZA202108572B/en
Priority to US17/517,686 priority patent/US20220053830A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A24F47/008—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics
    • C04B35/117—Composites
    • C04B35/119—Composites with zirconium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0006—Honeycomb structures
    • C04B38/0009—Honeycomb structures characterised by features relating to the cell walls, e.g. wall thickness or distribution of pores in the walls
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6583—Oxygen containing atmosphere, e.g. with changing oxygen pressures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density

Abstract

本发明提供了一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法,包括氧化铝蜂窝陶瓷、发热印刷电路、导线；所述发热印刷电路环绕设置在氧化铝蜂窝陶瓷的外表面；所述发热印刷电路的首末端设置有导线。本发明的氧化铝蜂窝陶瓷发热体具有良好的加热效率，导热率高，致密性好，可快速加热空气，节能省电，同时不会吸附烟气颗粒，无异味。

Description

一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子烟技术领域，尤其涉及电子烟技术领域的一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法。
背景技术
诸如香烟、雪茄等的制品在使用期间燃烧烟草以产生烟草烟雾。烟草燃烧的烟雾中含有很多致癌物质，如焦油，长期吸入这些物质会对人体产生非常大的危害。随着科技进步和人们对健康生活的追求，出现了一种香烟替代品即电子烟。其中一种典型的电子烟方案已经尝试通过产生在不燃烧的情况下释放化合物的产品来提供这些类型的制品的替代物。这种产品的示例为所谓的加热不燃烧产品，也称为烟草加热产品或烟草加热装置，其通过加热但不燃烧该材料来释放化合物。该材料可以为例如烟草或其他非烟草产品或组合，诸如混合料，其可以含有或不含有尼古丁。类似地，还存在所谓的烟油电子烟装置，其通常使可含有或不含有尼古丁的液体汽化。
目前市面上加热不燃烧型电子烟产品主要有三种：
一:陶瓷发热片(优势，升温速度快，传热面积大，加热均匀，口感好。)
氧化锆陶瓷基片+贵金属发热浆料，体积小，重量轻，能够获得高功率密度，热效率高；有优异的热特征，升温速度快，能够得到任意的温度分布；可靠性高，长寿命，发热体材料不会氧化，耐酸碱性能优异；耐腐蚀，耐高温，温度均匀，导热性能好，热补偿速度快。目前市面上也有替代型的产品，成本比之前的要低很多。
氧化铝陶瓷+发热浆料，替代发热片的一种新的形式。发热效率都可以与发热片相比。
无论是发热片还是发热针，中心发热的一个问题是整个发热体温度分布不均匀顶部到底部的温度差达到100摄氏度左右，导致烟草烘烤不充分甚至有焦味，烟草浪费大。需要特质的烟弹与片状加热体配合才能达到效果。
二:圆柱体发热棒
棒状结构，强度高，不会被折断。高温共烧陶瓷发热体，致密性好，发热丝完全被包裹在陶瓷中。长期使用可靠性高。升温速度快，均匀性好。焊点采用1000℃银钎焊工艺，焊点稳定，长期可耐350℃高温。
三:陶瓷发热杯\发热管\发热锅(优势，发热快，可靠性高，寿命长)
发热杯\发热管\发热锅是周围发热的典型代表。环状分段加热，精确控制温度。此种方式最大的问题是热量利用率低，热量一部分被烟草吸收另一部分已热量的形式散发出去，如果隔热做的不好的话，烟具会烫手。
国内申请号为CN201721741519.0的名称为一种加热空气式电子烟加热器为一种典型的非接触式加热的电子烟，具体公开了如下内容：包括具有套管中空空间的隔热套管，所述隔热套管的套管中空空间中设置有第一加热管，所述第一加热管具有加热管中空空间，所述第一加热管的底部密封，第一加热管的加热管中空空间中安装有第二加热管，所述第二加热管内部具有中间加热空间，所述隔热套管内侧壁与第一加热管外侧壁之间具有第一加热空间，所述第一加热管内侧壁与第二加热管外侧壁之间具有第二加热空间，所述第一加热空间中设置有第一气流螺旋管，所述第二加热空间中设置有第二气流螺旋管，所述第一加热管上设置有用于连通第一加热空间与第二加热空间的第一气流缺口，所述第二加热管上设置有用于连通第二加热空间与中间加热空间的第二气流缺口，所述隔热套管上部设置有烟草容器，所述烟草容器具有烟草容纳腔，所述烟草容纳腔与所述内部加热空间连通。其加热空气的方式是通过采用双层加热管的形式进行加热，增加发热功率，配合气流螺旋管使抽吸时的空气被迅速加热，使达到烟草上的空气温度到达合适的标准。但该方案中采用的双层加热片的结构复杂，无法一体成型，组装难度较大，生产成本高，加热片与空气的接触面积有限，加热效率一般，要达到足够的温度需要耗费大量的电能，达不到节能减排的效果。
如上面所述其接触式加热烘烤技术主要通过热传递方式进行热量传递及交换，即一个发热导体(如陶瓷发热片或针)把温度传导给被烘烤物体(发烟物质)。此种加热方式缺点主要有两个：1、被烘烤物体(发烟物质)导热性能差，不能充分传递温度，导致烘烤物体内外烘烤不均匀；2、各种不同类型被烘烤物体空间密度差异大，更换不同类型被烘烤物体时，其加热烘烤效果很难保障。通常必须使用其配套的烘烤物才能具有较好的效果，适应性很差。总之，此类加热装置存在烘烤不均匀、烟雾量小、口感淡、用户体验差等技术缺陷，所述种种缺陷严重限制了本领域进一步向前发展和推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种可快速均匀升温、发热面大、耗电量小、使用寿命长、保温性能好的一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体。
本发明是通过如下方式实现的，一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法,其特征在于：包括氧化铝蜂窝陶瓷本体、发热印刷电路、导线；氧化铝蜂窝陶瓷本体的中心设有多孔通道；所述发热印刷电路环绕设置在氧化铝蜂窝陶瓷本体的外表面；所述发热印刷电路的首末端设置有导线；
所述的氧化铝蜂窝陶瓷发热体的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：氧化铝陶瓷管泥料的制备：在100重量份的纳米氧化铝粉中加入，0.01～0.05重量份的硝酸镁、0.01～0.05重量份二氯氧化锆、0.01～0.05重量份硝酸钇、1.5～2.5重量份油酸、1～2重量份润滑剂、3～15重量份粘结剂以及10～30重量份去离子水放入混料机中，在30℃以下温度进行混炼1～5h，制备出分散均匀、固含量为75～85％的氧化铝蜂窝陶瓷泥料备用；
步骤二：氧化铝蜂窝陶瓷的成型：将步骤一制备的氧化铝蜂窝陶瓷泥料加入带真空脱泡装置的螺杆式陶瓷挤出成型机中，陶瓷泥料在螺杆推动下通过模具头挤出成中空、薄壁蜂窝状陶瓷毛坯；
步骤三：氧化铝蜂窝陶瓷毛坯的干燥：将步骤二制备的陶瓷毛坯移至烘箱，在40～50℃热风条件下，干燥脱水5～10分钟，得到外观及直度均符合要求的的陶瓷生坯；
步骤四：氧化铝陶瓷生坯管的排胶：将步骤三制备的陶瓷生坯，在1100～1200℃下进行素烧，得到陶瓷素烧坯；
步骤五：氧化铝陶瓷的烧制：将步骤四陶瓷素烧坯置于高温钼管中于1600～1800℃下在氢气气氛下或直接在空气中进行烧制，得到氧化铝蜂窝陶瓷；
步骤六：氧化铝陶瓷管表面加热印刷电路及其导线的制作：将步骤五所制备的氧化铝陶瓷管，采用丝网印刷技术在其外表面印刷厚膜电热线，待印刷电路干燥后，在焊盘处涂上银焊料将导线粘住，再次进入烘箱烘干，然后将其移至常压氢气炉中于800～1500℃下烧结，得到导线共烧氧化铝蜂窝陶瓷本体发热元件，同时完成导线在炉中的银钎焊。
进一步的，所述步骤一中使用的纳米氧化铝粉纯度大于或等于99.99％，颗粒粒径为350nm，比表面积为7m2/g。
进一步的，所述氧化铝蜂窝陶瓷本体的密度不小于3.86g/cm3。
进一步的，所述氧化铝蜂窝陶瓷本体的电阻为0.1～2Ω。
进一步的，所述氧化铝蜂窝陶瓷本体为截面是圆形或方形或多边形的柱状体，其中心的多孔通道为均匀排布的方形孔或圆孔或其它多边形孔。
进一步的，所述多孔通道的孔径为0.1～2mm；所述多孔通道的壁厚为0.1～0.5mm。
进一步的，所述发热印刷电路的材料包括但不局限于银、钨、MoMn，其他适合的印刷电路材料均可。
进一步的，所述发热印刷电路的印刷厚度为0.005～0.05mm。
进一步的，所述导线的材质包括但不仅限于铜、银、镍，其直径为0.1～0.3mm。
本发明的有益效果在于：采用本发明方法制作的氧化铝蜂窝陶瓷的纯度约为99.99％，使其蜂窝陶瓷表面的致密性很高，能有效防止烟尘颗粒吸附，起到防异味的效果。高纯氧化铝蜂窝陶瓷的具有良好的导热性，导热率高达33W/m.k，蜂窝陶瓷结构中的壁厚和孔径均很小，导热效果及其良好，同时蜂窝多孔的形状可以大大的增加与空气的接触面积，氧化铝蜂窝陶瓷的比表面积大，加热效率高，可以更快的实现加热空气的目的。本发明的蜂窝陶瓷加热体设置在待烘烤香烟的下方，与待烘烤香烟不接触，通过使用者抽吸香烟时，底部被蜂窝陶瓷发热体加热的空气与香烟接触，迅速均匀的加热香烟，由于蜂窝多孔的结构存在，使得气体的流动速度得到了一定的限制，热空气与香烟的接触时间更长，减缓了热量的散失，节约了能源。在没有进行抽吸动作时，蜂窝陶瓷的多孔形状同时可以锁住热空气，减少热气体的外流，进一步节约能源。
蜂窝陶瓷主要使用在汽车尾气的吸附处理中，利用了蜂窝陶瓷的多孔性，吸附面积大的特点，可以更好的吸附有害颗粒，除了蜂窝形状特有的孔道外，其本身的陶瓷本体上同样具有微小孔，具有很强的吸附效果。在电子烟加热领域，需要对待烘烤烟丝进行快速的加热，因此需要加热体具有良好的导热率，但一般的陶瓷具有良好的加热效率，但是导热率并不高，因此需要采用接触式加热方式才能起到较好的烘烤效果，例如现有技术中的陶瓷加热片式的加热器。现有技术中，在非接触式加热器中运用陶瓷作为加热主体是一种极其不明智的选择。
附图说明
图1氧化铝蜂窝陶瓷发热体结构示意图。
图2氧化铝蜂窝陶瓷发热体表面发热印刷电路平面展开图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
现结合附图，详述本发明具体实施方式：
实施例一：
如图1-2所示，一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法,其特征在于：包括氧化铝蜂窝陶瓷本体1、发热印刷电路2、导线3；氧化铝蜂窝陶瓷本体1的中心设有多孔通道11；所述发热印刷电路2环绕设置在氧化铝蜂窝陶瓷本体1的外表面；所述发热印刷电路2的首末端设置有导线3；
所述的氧化铝蜂窝陶瓷发热体的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：氧化铝陶瓷管泥料的制备：在100重量份的纳米氧化铝粉中加入，0.04重量份的Mg(NO3)2·6H2O、0.04重量份ZrOCl2·8H2O、0.01重量份Y(NO3)3·6H2O、2.4重量份油酸、1.2重量份聚乙二醇600、14重量份高纯乙基纤维素醚以及12重量份去离子水放入混料机中，在30℃以下温度进行混炼5h，制备出分散均匀、固含量为75％的氧化铝蜂窝陶瓷泥料备用；
步骤二：氧化铝蜂窝陶瓷的成型：将步骤一制备的氧化铝蜂窝陶瓷泥料加入带真空脱泡装置的螺杆式陶瓷挤出成型机中，陶瓷泥料在螺杆推动下通过模具头挤出成中空、薄壁蜂窝状陶瓷毛坯；
步骤三：氧化铝蜂窝陶瓷毛坯的干燥：将步骤二制备的陶瓷毛坯移至烘箱，在49℃热风条件下，干燥脱水5分钟，得到外观及直度均符合要求的的陶瓷生坯；
步骤四：氧化铝陶瓷生坯管的排胶：将步骤三制备的陶瓷生坯，在1190℃下进行素烧，得到陶瓷素烧坯；
步骤五：氧化铝陶瓷的烧制：将步骤四陶瓷素烧坯置于高温钼管中于1650℃下在氢气气氛下或直接在空气中进行烧制，得到氧化铝蜂窝陶瓷；
步骤六：氧化铝陶瓷管表面加热印刷电路及其导线的制作：将步骤五所制备的氧化铝陶瓷管，采用丝网印刷技术在其外表面印刷厚膜电热线，待印刷电路干燥后，在焊盘处涂上银焊料将导线粘住，再次进入烘箱烘干，然后将其移至常压氢气炉中于800℃下烧结，得到导线共烧氧化铝蜂窝陶瓷本体1发热元件，同时完成导线在炉中的银钎焊。
进一步的，所述步骤一中使用的纳米氧化铝粉纯度大于或等于99.99％，颗粒粒径为350nm，比表面积为7m2/g。
进一步的，所述氧化铝蜂窝陶瓷本体1的密度为3.9g/cm3。
进一步的，所述氧化铝蜂窝陶瓷本体1的电阻为0.6Ω。
进一步的，所述氧化铝蜂窝陶瓷本体1为截面是圆形的柱状体，其中心的多孔通道11为均匀排布的方形孔。
进一步的，所述多孔通道11的方形孔孔径为1.5mm，即方形孔边长为1.5mm；所述多孔通道11的壁厚为0.2mm，如图1所示，相邻两方形孔对应边之间的距离即多孔通道11的壁厚。
进一步的，所述发热印刷电路2的材料为银。
进一步的，所述发热印刷电路2的印刷厚度为0.015mm。
进一步的，所述导线3为银导线，其直径为0.2mm。
实施例二：
如图1-2所示，一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法,其特征在于：包括氧化铝蜂窝陶瓷本体1、发热印刷电路2、导线3；氧化铝蜂窝陶瓷本体1的中心设有多孔通道11；所述发热印刷电路2环绕设置在氧化铝蜂窝陶瓷本体1的外表面；所述发热印刷电路2的首末端设置有导线3；
所述的氧化铝蜂窝陶瓷发热体的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：氧化铝陶瓷管泥料的制备：在100重量份的纳米氧化铝粉中加入，0.02重量份的Mg(NO3)2·6H2O、0.05重量份ZrOCl2·8H2O、0.015重量份Y(NO3)3·6H2O、2重量份油酸、1.5重量份聚乙二醇600、8重量份高纯乙基纤维素醚以及20重量份去离子水放入混料机中，在30℃以下温度进行混炼5h，制备出分散均匀、固含量为78％的氧化铝蜂窝陶瓷泥料备用；
步骤二：氧化铝蜂窝陶瓷的成型：将步骤一制备的氧化铝蜂窝陶瓷泥料加入带真空脱泡装置的螺杆式陶瓷挤出成型机中，陶瓷泥料在螺杆推动下通过模具头挤出成中空、薄壁蜂窝状陶瓷毛坯；
步骤三：氧化铝蜂窝陶瓷毛坯的干燥：将步骤二制备的陶瓷毛坯移至烘箱，在49℃热风条件下，干燥脱水5分钟，得到外观及直度均符合要求的的陶瓷生坯；
步骤四：氧化铝陶瓷生坯管的排胶：将步骤三制备的陶瓷生坯，在1190℃下进行素烧，得到陶瓷素烧坯；
步骤五：氧化铝陶瓷的烧制：将步骤四陶瓷素烧坯置于高温钼管中于1650℃下在氢气气氛下或直接在空气中进行烧制，得到氧化铝蜂窝陶瓷；
步骤六：氧化铝陶瓷管表面加热印刷电路及其导线的制作：将步骤五所制备的氧化铝陶瓷管，采用丝网印刷技术在其外表面印刷厚膜电热线，待印刷电路干燥后，在焊盘处涂上银焊料将导线粘住，再次进入烘箱烘干，然后将其移至常压氢气炉中于800℃下烧结，得到导线共烧氧化铝蜂窝陶瓷本体1发热元件，同时完成导线在炉中的银钎焊。
进一步的，所述步骤一中使用的纳米氧化铝粉纯度大于或等于99.99％，颗粒粒径为350nm，比表面积为7m2/g。
进一步的，所述氧化铝蜂窝陶瓷本体1的密度为3.9g/cm3。
进一步的，所述氧化铝蜂窝陶瓷本体1的电阻为0.8Ω。
进一步的，所述氧化铝蜂窝陶瓷本体1为截面是圆形的柱状体，其中心的多孔通道11为均匀排布的方形孔。
进一步的，所述多孔通道11的方形孔孔径为1.5mm，即方形孔边长为1.5mm；所述多孔通道11的壁厚为0.2mm，如图1所示，相邻两方形孔对应边之间的距离即多孔通道11的壁厚。
进一步的，所述发热印刷电路2的材料为银。
进一步的，所述发热印刷电路2的印刷厚度为0.02mm。
进一步的，所述导线3为银导线，其直径为0.2mm。
本发明方法制作的氧化铝蜂窝陶瓷的纯度超过99％，使其蜂窝陶瓷表面的致密性很高，能有效防止烟尘颗粒吸附，起到防异味的效果。高纯氧化铝蜂窝陶瓷具有良好的导热性，导热率高达33W/m.k，蜂窝陶瓷结构中的壁厚和孔径均很小，导热效果极其良好，同时蜂窝多孔的形状可以大大的增加与空气的接触面积，氧化铝蜂窝陶瓷的比表面积大，加热效率高，可以更快的实现加热空气的目的。
本发明的蜂窝陶瓷加热体设置在待烘烤香烟的下方，与待烘烤香烟不接触，使用者抽吸香烟时，空气从加热体蜂窝的孔洞中流过被加热到特定温度，而后热空气流过烟支将烟支迅速加热到320℃。该方法提高烟体的受热面积和受热效率，加热更均匀，烟丝碳化更完全，避免烟丝浪费，提升了使用者口感，而且不受烟***类限制。由于蜂窝多孔的结构存在，使得气体的流动速度得到了一定的限制，热空气与香烟的接触时间更长，减缓了热量的散失，节约了能源。在没有进行抽吸动作时，蜂窝陶瓷的多孔形状同时可以锁住热空气，减少热气体的外流，进一步节约能源。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体,其特征在于：包括氧化铝蜂窝陶瓷本体(1)、发热印刷电路(2)、导线(3)；氧化铝蜂窝陶瓷本体(1)的中心设有多孔通道(11)；所述发热印刷电路(2)环绕设置在氧化铝蜂窝陶瓷本体(1)的外表面；所述发热印刷电路(2)的首末端设置有导线(3)；
所述的氧化铝蜂窝陶瓷发热体的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：氧化铝陶瓷管泥料的制备：在100重量份的纳米氧化铝粉中加入，0.01～0.05重量份的硝酸镁、0.01～0.05重量份二氯氧化锆、0.01～0.05重量份硝酸钇、1.5～2.5重量份油酸、1～2重量份润滑剂、3～15重量份粘结剂以及10～30重量份去离子水放入混料机中，在30℃以下温度进行混炼1～5h，制备出分散均匀、固含量为75～85％的氧化铝蜂窝陶瓷泥料备用；
步骤二：氧化铝蜂窝陶瓷的成型：将步骤一制备的氧化铝蜂窝陶瓷泥料加入带真空脱泡装置的螺杆式陶瓷挤出成型机中，陶瓷泥料在螺杆推动下通过模具头挤出成中空、薄壁蜂窝状陶瓷毛坯；
步骤三：氧化铝蜂窝陶瓷毛坯的干燥：将步骤二制备的陶瓷毛坯移至烘箱，在40～50℃热风条件下，干燥脱水5～10分钟，得到外观及直度均符合要求的的陶瓷生坯；
步骤四：氧化铝陶瓷生坯管的排胶：将步骤三制备的陶瓷生坯，在1100～1200℃下进行素烧，得到陶瓷素烧坯；
步骤五：氧化铝陶瓷的烧制：将步骤四陶瓷素烧坯置于高温钼管中于1600～1800℃下在氢气气氛下或直接在空气中进行烧制，得到氧化铝蜂窝陶瓷；
步骤六：氧化铝陶瓷管表面加热印刷电路及其导线的制作：将步骤五所制备的氧化铝陶瓷管，采用丝网印刷技术在其外表面印刷厚膜电热线，待印刷电路干燥后，在焊盘处涂上银焊料将导线粘住，再次进入烘箱烘干，然后将其移至常压氢气炉中于800～1500℃下烧结，得到导线共烧氧化铝蜂窝陶瓷本体(1)发热元件，同时完成导线在炉中的银钎焊。
2.根据权利要求1所述的一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体，其特征在于：所述步骤一中使用的纳米氧化铝粉纯度大于或等于99.99％，颗粒粒径为350nm，比表面积为7m2/g。
3.根据权利要求1所述的一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体，其特征在于：所述氧化铝蜂窝陶瓷本体(1)的密度不小于3.86g/cm3。
4.根据权利要求1所述的一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体，其特征在于：所述氧化铝蜂窝陶瓷本体(1)的电阻为0.1～2Ω。
5.根据权利要求1所述的一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体，其特征在于：所述氧化铝蜂窝陶瓷本体(1)为截面是圆形或方形或多边形的柱状体，其中心的多孔通道(11)为均匀排布的方形孔或圆孔或其它多边形孔。
6.根据权利要求1所述的一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体，其特征在于：所述多孔通道(11)的孔径为0.1～2mm；所述多孔通道(11)的壁厚为0.1～0.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体，其特征在于：所述发热印刷电路(2)的印刷厚度为0.005～0.05mm。
8.根据权利要求1所述的一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体，其特征在于：所述导线(3)的材质包括但不仅限于铜、银、镍，其直径为0.1～0.3mm。
CN201910409470.6A 2019-05-16 2019-05-16 一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法 Active CN110022622B (zh)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910409470.6A CN110022622B (zh) 2019-05-16 2019-05-16 一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法
UAA202106365A UA128048C2 (uk) 2019-05-16 2020-05-14 Нагрівач для вейпу з нагріванням повітря, керамічний нагрівач і спосіб його виготовлення
PCT/CN2020/090241 WO2020228773A1 (zh) 2019-05-16 2020-05-14 加热空气式电子烟加热器、陶瓷发热体及其制备方法
KR1020217039752A KR20220008292A (ko) 2019-05-16 2020-05-14 공기가열식 전자담배 히터, 세라믹 발열체 및 제조방법
MX2021013935A MX2021013935A (es) 2019-05-16 2020-05-14 Calentador electronico de tabaco de tipo calentamiento de aire, elemento calentador ceramico y su metodo de preparacion.
AU2020276530A AU2020276530B2 (en) 2019-05-16 2020-05-14 Air-heating type heat not burn heating device, ceramic heating element and preparation method thereof
EP20805728.1A EP3970524A4 (en) 2019-05-16 2020-05-14 AIR HEATING UNIT FOR E-CIGARETTE, CERAMIC RADIATOR AND PROCESS FOR ITS MANUFACTURE
BR112021022827A BR112021022827A2 (pt) 2019-05-16 2020-05-14 Aquecedor de cigarro eletrônico de aquecimento de ar, elemento cerâmico de aquecimento e método de fabricação dos mesmos
CA3139872A CA3139872A1 (en) 2019-05-16 2020-05-14 An air-heating type heat not burn heating device, a ceramic heating element and a preparation method thereof
JP2021566977A JP7292756B2 (ja) 2019-05-16 2020-05-14 加熱空気式電子タバコヒーター、セラミック発熱体及びその製造方法
SG11202112672XA SG11202112672XA (en) 2019-05-16 2020-05-14 An air-heating type heat not burn heating device, a ceramic heating element and a preparation method thereof
ZA2021/08572A ZA202108572B (en) 2019-05-16 2021-11-02 An air-heating type heat not burn heating device, a ceramic heating element and a preparation method thereof
US17/517,686 US20220053830A1 (en) 2019-05-16 2021-11-03 Air-heating type heat not burn heating device, ceramic heating element and preparation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910409470.6A CN110022622B (zh) 2019-05-16 2019-05-16 一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110022622A CN110022622A (zh) 2019-07-16
CN110022622B true CN110022622B (zh) 2021-05-04

Family

ID=67193941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910409470.6A Active CN110022622B (zh) 2019-05-16 2019-05-16 一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110022622B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11202112672XA (en) * 2019-05-16 2021-12-30 Xiamen Fengtao Ceramics Co Ltd An air-heating type heat not burn heating device, a ceramic heating element and a preparation method thereof
CN110447959A (zh) * 2019-07-23 2019-11-15 深圳麦克韦尔科技有限公司 雾化组件及电子雾化装置
CN110563466A (zh) * 2019-09-25 2019-12-13 深圳市辰昱科技有限公司 多孔陶瓷发热体及其制备方法
CN110810931A (zh) * 2019-10-16 2020-02-21 范文丽 一种陶瓷发热丝
CN110664017B (zh) * 2019-11-05 2022-08-16 深圳市新宜康科技股份有限公司 雾化器多发热体交替加热的方法及雾化器
TWI821573B (zh) * 2020-06-15 2023-11-11 財團法人紡織產業綜合研究所 電熱織物
CN112056631A (zh) * 2020-08-31 2020-12-11 深圳陶陶科技有限公司 一种低温电子烟加热管及其制备方法
WO2023155518A1 (zh) * 2022-02-17 2023-08-24 海南摩尔兄弟科技有限公司 加热元件及电子雾化装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61168560A (ja) * 1985-01-18 1986-07-30 日本碍子株式会社 高強度長石質磁器の製造法
US4963515A (en) * 1987-12-02 1990-10-16 The Duriron Company, Inc. Lightweight hydrogel-bound aggregate shapes and process for producing same
US5894541A (en) * 1997-02-18 1999-04-13 Eckert; C. Edward Electric heater assembly
JP2008277114A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発熱体ユニット
CN101389164A (zh) * 2007-09-11 2009-03-18 石荣 一种陶瓷加热器及其制作方法
CN101612499B (zh) * 2009-07-22 2011-05-25 江苏高淳陶瓷股份有限公司 一种壁流式蜂窝陶瓷过滤体的制备方法
DE202010002136U1 (de) * 2010-02-09 2010-05-20 Türk & Hillinger GmbH Elektrische Heizvorrichtung
US9334191B2 (en) * 2010-05-28 2016-05-10 Corning Incorporated Methods for forming ceramic honeycomb articles
EP2656900B1 (en) * 2010-12-24 2018-03-28 NGK Insulators, Ltd. Honeycomb structure
EP2656903B1 (en) * 2010-12-24 2016-10-19 NGK Insulators, Ltd. Honeycomb structure
CN202261866U (zh) * 2011-08-26 2012-05-30 东莞市国研电热材料有限公司 一种即热式马桶用陶瓷发热体
CN102503533B (zh) * 2011-10-25 2013-06-05 浙江大学 碳化硅蜂窝陶瓷的制备方法
CN106927845A (zh) * 2017-03-27 2017-07-07 合肥智慧龙图腾知识产权股份有限公司 一种用于吹风机发热组件的精细陶瓷及其制备方法
CN107935568A (zh) * 2017-12-09 2018-04-20 湖北神雾热能技术有限公司 一种复合高强度低温稀土脱硝催化材料的蓄热蜂窝陶瓷体
CN108218454A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 湖北神雾热能技术有限公司 一种兼具脱硝蓄热功能的低温稀土复合蜂窝陶瓷体
CN109080238A (zh) * 2018-07-30 2018-12-25 福建闽航电子有限公司 一种陶瓷发热片的制造方法
CN108947504A (zh) * 2018-08-29 2018-12-07 厦门朝瓷科技有限公司 亚微米结构超薄氧化铝陶瓷基片及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110022622A (zh) 2019-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110022622B (zh) 一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体及其制备方法
CN211794337U (zh) 非接触式电子烟加热器
WO2020228773A1 (zh) 加热空气式电子烟加热器、陶瓷发热体及其制备方法
EP3620071B1 (en) Composite ceramic atomizer and method for preparing same
RU2698847C1 (ru) Нагреватель игольчатого типа и способ его изготовления и электрически нагреваемая сигарета, содержащая указанный нагреватель
WO2020098544A1 (zh) 多孔发热体、包含多孔发热体的雾化器
CN110200331A (zh) 一种电子烟加热器
CN110477463A (zh) 一种多孔玻璃雾化装置及包含其的电子烟
CN110037352B (zh) 一种非接触加热空气式电子烟加热器
CN210329363U (zh) 一种氧化铝蜂窝陶瓷发热体
WO2020228774A1 (zh) 热能回收装置及具有其的非接触加热空气式电子烟加热器
CN218921659U (zh) 加热不燃烧烟具
CN210492640U (zh) 一种热能回收装置
CN210094680U (zh) 一种电子烟加热器用预加热装置
CN210329353U (zh) 一种加热空气式电子烟加热器
RU2783204C1 (ru) Нагреватель электронных сигарет с нагреванием воздуха, керамический нагреватель и способ его изготовления
CN217791483U (zh) 发热组件及电子雾化装置
CN219047393U (zh) 加热装置及加热不燃烧烟具
CN217089637U (zh) 一种预热式发热体部件
CN212787427U (zh) 非接触式电子烟加热器
CN211794327U (zh) 密封套及具有其的非接触式电子烟加热器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant