一种嵌入式发热片的电子烟多孔陶瓷发热芯及制备方法与流程

1.本发明涉及电子烟技术领域，特别是涉及一种嵌入式发热片的电子烟多孔陶瓷发热芯及制备方法。


背景技术：

2.电子烟主要用于戒和替代香烟，它可以模拟香烟的味道，但抽电子烟时却不会释放对人体有害的焦油、尼古丁和二手烟雾，它能提高尼古丁替代疗法的戒烟成功率，因此，电子烟在推出不久便受到市场的追捧和国家的重视。电子雾化香烟，其原理为发烟剂在雾化系统的电加热元件上受热气化成高温蒸汽并向开口端喷出，喷出后的蒸汽在大气中膨胀冷凝成烟状的微小液滴，从而形成类似传统卷烟的烟雾。
3.传统的电子烟发热结构大都是在外部绕丝或贴片、烧结进行连接陶瓷体发热，绕丝或贴片的发热结构在使用中发热效果较差，对烟油雾化效果不好，烧结的结构制造难度较高，成本较高。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供一种采用了嵌入方式将发热元件嵌入至陶瓷体内，在陶瓷体上设置雾化腔，将烟油导入至雾化腔内，在发热元件加热后对雾化腔内的烟油进行加热雾化的嵌入式发热片的电子烟多孔陶瓷发热芯及制备方法。
5.本发明所采用的技术方案是：一种嵌入式发热片的电子烟多孔陶瓷发热芯，包括带微孔的陶瓷体、嵌设于陶瓷体内的发热元件、设于陶瓷体并位于发热元件上方的雾化腔、及设于陶瓷体并靠近发热元件外沿的紧固元件；所述雾化腔与紧固元件均一体成型于陶瓷体，所述雾化腔两侧开设有进油孔，所述雾化腔顶端开设有雾化孔，所述进油孔与雾化孔均连通至雾化腔。
6.对上述方案的进一步改进为，所述陶瓷体开设嵌入槽，所述嵌入槽与雾化腔之间设有隔片，所述发热元件嵌设于嵌入槽。
7.对上述方案的进一步改进为，所述嵌入槽开口处设有紧固台，所述紧固台可拆卸安装有锁紧螺帽，所述锁紧螺帽将发热元件固定于嵌入槽。
8.对上述方案的进一步改进为，所述发热元件包括弹性陶瓷骨架、铆压包覆于弹性陶瓷骨架的发热片、及连接于发热片的接电引脚，所述发热片嵌设于嵌入槽内。
9.对上述方案的进一步改进为，所述弹性陶瓷骨架内设有支撑架，所述支撑架将弹性陶瓷骨架进行支撑。
10.对上述方案的进一步改进为，所述发热片设有连接端，所述锁紧螺帽将连接端固定在紧固台。
11.对上述方案的进一步改进为，所述发热片外部包覆有导热胶，所述发热片通过导热胶嵌入至嵌入槽内。
12.对上述方案的进一步改进为，所述雾化腔设有储油槽，所述储油槽沉入陶瓷体，所
述进油孔连通至储油槽，所述雾化孔位于储油槽上方。
13.对上述方案的进一步改进为，所述紧固元件位于紧固台外沿，所述紧固元件开设有紧固槽，所述紧固槽套设有密封圈。
14.一种电子烟多孔陶瓷发热芯的制备方法，包括所述的嵌入式发热片的电子烟多孔陶瓷发热芯；
15.制备方法包括如下步骤：
16.步骤s1，将硅藻土加入混料机中进行混料，混料2～3分钟后再投入造孔剂，继续混炼30～50分钟，制得带孔硅藻土；
17.步骤s2，将制得的带孔硅藻土装入治具中定型，定型过程中通过静压机中静压成型，静压过程中压力控制在60～120mpa，保压时间为5～15分钟，得到带孔坯体；
18.步骤s3，将制得的带孔坯体放入加热炉中，将带孔坯体的造孔剂烧除，制得陶瓷体骨架；
19.步骤s4，将陶瓷体骨架通过滚筒破碎，将陶瓷体骨架破碎形成80～180目的陶瓷颗粒；
20.步骤s5，将陶瓷颗粒加入混料机中，将陶瓷颗粒混料3～5分钟后，再加入4～16份氧化硼、2～12份磷酸二氢铝，通过混料机进行混合，混合时间为30～50分钟，制得多孔陶瓷粉；
21.步骤s6，将多孔陶瓷粉加入真空捏炼机中捏炼2～3分钟，后加入0.2～0.8粉的pva和0.1～0.9份的增塑剂dop，混炼30～60分钟后得到可塑性陶瓷料；
22.步骤s7，将可塑性陶瓷料静置10～60小时，后放入挤出成型及中，压力设置为1.5～3mpa，挤出成型粗型陶瓷体；
23.步骤s8，将粗型陶瓷体进行精加工，精加工过程中依次进行加工雾化腔、雾化孔、进油孔、嵌入槽和紧固元件，完成精加工后制得陶瓷体，将陶瓷体放入加热炉中烧制成型，烧制过程中以每分钟2～4℃的升温速度升温到500～700℃，制得陶瓷体，后在陶瓷体外表面涂覆保护层，保护层为耐高温硅烷偶联剂涂层，涂覆后在200℃保温120～180分钟；
24.步骤s9，制备发热元件，将发热元件嵌入至嵌入槽内，后通过锁紧螺帽将发热元件锁紧固定在发热体内部，完成陶瓷发热芯的制备；
25.步骤s9中，制备发热元件的过程如下：
26.制备弹性陶瓷骨架，
27.将海藻碳纳米粉、蛋白石纳米粉、硅酸泥水泥和水玻璃溶液投入混炼机混炼后得到坯体，后进行加热固化得到弹性陶瓷骨架；
28.将发热片机械铆压将弹性陶瓷骨架包覆，形成发热元件。
29.本发明的有益效果是：
30.相比传统的电子烟陶瓷发热芯，本发明解决了雾化芯在发热过程中效率低的问题，采用了嵌入方式将发热元件嵌入至陶瓷体内，在陶瓷体上设置雾化腔，将烟油导入至雾化腔内，在发热元件加热后对雾化腔内的烟油进行加热雾化，雾化效果好，加热效率高，传热效率高，结构可靠。具体是，设置了带微孔的陶瓷体、嵌设于陶瓷体内的发热元件、设于陶瓷体并位于发热元件上方的雾化腔、及设于陶瓷体并靠近发热元件外沿的紧固元件；所述雾化腔与紧固元件均一体成型于陶瓷体，所述雾化腔两侧开设有进油孔，所述雾化腔顶端
开设有雾化孔，所述进油孔与雾化孔均连通至雾化腔。通过紧固元件可将陶瓷体固定安装，将结构安装后保证稳定发热雾化，同时，设置进油孔和雾化孔分别将烟油导入至雾化腔和将烟油雾化后的烟雾排出。
31.电子烟多孔陶瓷发热芯的制备方法，如下步骤：步骤s1，将硅藻土加入混料机中进行混料，混料2～3分钟后再投入造孔剂，继续混炼30～50分钟，制得带孔硅藻土；步骤s2，将制得的带孔硅藻土装入治具中定型，定型过程中通过静压机中静压成型，静压过程中压力控制在60～120mpa，保压时间为5～15分钟，得到带孔坯体；步骤s3，将制得的带孔坯体放入加热炉中，将带孔坯体的造孔剂烧除，制得陶瓷体骨架；步骤s4，将陶瓷体骨架通过滚筒破碎，将陶瓷体骨架破碎形成80～180目的陶瓷颗粒；步骤s5，将陶瓷颗粒加入混料机中，将陶瓷颗粒混料3～5分钟后，再加入4～16份氧化硼、2～12份磷酸二氢铝，通过混料机进行混合，混合时间为30～50分钟，制得多孔陶瓷粉；步骤s6，将多孔陶瓷粉加入真空捏炼机中捏炼2～3分钟，后加入0.2～0.8粉的pva和0.1～0.9份的增塑剂dop，混炼30～60分钟后得到可塑性陶瓷料；步骤s7，将可塑性陶瓷料静置10～60小时，后放入挤出成型及中，压力设置为1.5～3mpa，挤出成型粗型陶瓷体；步骤s8，将粗型陶瓷体进行精加工，精加工过程中依次进行加工雾化腔、雾化孔、进油孔、嵌入槽和紧固元件，完成精加工后制得陶瓷体，将陶瓷体放入加热炉中烧制成型，烧制过程中以每分钟2～4℃的升温速度升温到500～700℃，制得陶瓷体，后在陶瓷体外表面涂覆保护层，保护层为耐高温硅烷偶联剂涂层，涂覆后在200℃保温120～180分钟；步骤s9，制备发热元件，将发热元件嵌入至嵌入槽内，后通过锁紧螺帽将发热元件锁紧固定在发热体内部，完成陶瓷发热芯的制备；采用以上方式制备成型的陶瓷体，再进行组装，整体组装过程简单，制备陶瓷体在电子烟加热雾化过程中效果更佳，结构可靠，尤其适合嵌入式发热结构进行加热雾化，雾化效果好。
附图说明
32.图1为本发明陶瓷发热芯的爆炸结构示意图；
33.图2为图1中陶瓷发热芯另一视角的爆炸结构示意图；
34.图3为图1中陶瓷发热芯的内部示意图。
35.附图标记说明：陶瓷体1、嵌入槽11、紧固台111、锁紧螺帽112、隔片12、发热元件2、弹性陶瓷骨架21、发热片22、连接端221、导热胶222、接电引脚23、雾化腔3、进油孔31、雾化孔32、紧固元件4、紧固槽41、密封圈42。
具体实施方式
36.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
38.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
39.如图1～图3所示，一种嵌入式发热片的电子烟多孔陶瓷发热芯，包括带微孔的陶瓷体1、嵌设于陶瓷体1内的发热元件2、设于陶瓷体1并位于发热元件2上方的雾化腔3、及设于陶瓷体1并靠近发热元件2外沿的紧固元件4；所述雾化腔3与紧固元件4均一体成型于陶瓷体1，所述雾化腔3两侧开设有进油孔31，所述雾化腔3顶端开设有雾化孔32，所述进油孔31与雾化孔32均连通至雾化腔3。
40.陶瓷体1开设嵌入槽11，所述嵌入槽11与雾化腔3之间设有隔片12，所述发热元件2嵌设于嵌入槽11，通过嵌入槽11用于将发热元件2嵌入到结构内部，整体结构可靠，在隔片12配合上，对烟油雾化效果好。
41.嵌入槽11开口处设有紧固台111，所述紧固台111可拆卸安装有锁紧螺帽112，所述锁紧螺帽112将发热元件2固定于嵌入槽11，通过紧固台111配合锁紧螺帽112将发热元件2进行锁紧固定，结构固定效果好，安装方便。
42.发热元件2包括弹性陶瓷骨架21、铆压包覆于弹性陶瓷骨架21的发热片22、及连接于发热片22的接电引脚23，所述发热片22嵌设于嵌入槽11内，通过弹性陶瓷骨架21配合铆压的发热片22进行贴合发热，发热效果好，在配合接电引脚23进行接电配合。
43.弹性陶瓷骨架21内设有支撑架，所述支撑架将弹性陶瓷骨架21进行支撑，通过支撑架配合弹性陶瓷骨架21进行支撑，支撑效果好，结构可靠。
44.发热片22设有连接端221，所述锁紧螺帽112将连接端221固定在紧固台111，设置连接端221配合紧固台111进行锁紧固定，锁紧稳定性好，结构可靠。
45.发热片22外部包覆有导热胶222，所述发热片22通过导热胶222嵌入至嵌入槽11内，通过导热胶222配合嵌入槽11，使得发热片22与嵌入槽11接触更彻底，在发热过程中稳定性更好。
46.雾化腔3设有储油槽31，所述储油槽31沉入陶瓷体1，所述进油孔31连通至储油槽31，所述雾化孔32位于储油槽31上方，通过储油槽31配合烟油进行储存，后再进行加热雾化。
47.紧固元件4位于紧固台111外沿，所述紧固元件4开设有紧固槽41，所述紧固槽41套设有密封圈42，设置紧固槽41和密封圈42进行密封安装，安装方便，结构可靠。
48.本发明解决了雾化芯在发热过程中效率低的问题，采用了嵌入方式将发热元件2嵌入至陶瓷体1内，在陶瓷体1上设置雾化腔3，将烟油导入至雾化腔3内，在发热元件2加热后对雾化腔3内的烟油进行加热雾化，雾化效果好，加热效率高，传热效率高，结构可靠。具体是，设置了带微孔的陶瓷体1、嵌设于陶瓷体1内的发热元件2、设于陶瓷体1并位于发热元件2上方的雾化腔3、及设于陶瓷体1并靠近发热元件2外沿的紧固元件4；所述雾化腔3与紧固元件4均一体成型于陶瓷体1，所述雾化腔3两侧开设有进油孔31，所述雾化腔3顶端开设有雾化孔32，所述进油孔31与雾化孔32均连通至雾化腔3。通过紧固元件4可将陶瓷体1固定安装，将结构安装后保证稳定发热雾化，同时，设置进油孔31和雾化孔32分别将烟油导入至雾化腔3和将烟油雾化后的烟雾排出。
49.电子烟多孔陶瓷发热芯的制备方法，如下步骤：步骤s1，将硅藻土加入混料机中进行混料，混料2～3分钟后再投入造孔剂，继续混炼30～50分钟，制得带孔硅藻土；步骤s2，将
制得的带孔硅藻土装入治具中定型，定型过程中通过静压机中静压成型，静压过程中压力控制在60～120mpa，保压时间为5～15分钟，得到带孔坯体；步骤s3，将制得的带孔坯体放入加热炉中，将带孔坯体的造孔剂烧除，制得陶瓷体1骨架；步骤s4，将陶瓷体1骨架通过滚筒破碎，将陶瓷体1骨架破碎形成80～180目的陶瓷颗粒；步骤s5，将陶瓷颗粒加入混料机中，将陶瓷颗粒混料3～5分钟后，再加入4～16份氧化硼、2～12份磷酸二氢铝，通过混料机进行混合，混合时间为30～50分钟，制得多孔陶瓷粉；步骤s6，将多孔陶瓷粉加入真空捏炼机中捏炼2～3分钟，后加入0.2～0.8粉的pva和0.1～0.9份的增塑剂dop，混炼30～60分钟后得到可塑性陶瓷料；步骤s7，将可塑性陶瓷料静置10～60小时，后放入挤出成型及中，压力设置为1.5～3mpa，挤出成型粗型陶瓷体1；步骤s8，将粗型陶瓷体1进行精加工，精加工过程中依次进行加工雾化腔3、雾化孔32、进油孔31、嵌入槽11和紧固元件4，完成精加工后制得陶瓷体1，将陶瓷体1放入加热炉中烧制成型，烧制过程中以每分钟2～4℃的升温速度升温到500～700℃，制得陶瓷体1，后在陶瓷体1外表面涂覆保护层，保护层为耐高温硅烷偶联剂涂层，涂覆后在200℃保温120～180分钟；步骤s9，制备发热元件2，将发热元件2嵌入至嵌入槽11内，后通过锁紧螺帽112将发热元件2锁紧固定在发热体内部，完成陶瓷发热芯的制备；采用以上方式制备成型的陶瓷体1，再进行组装，整体组装过程简单，制备陶瓷体1在电子烟加热雾化过程中效果更佳，结构可靠，尤其适合嵌入式发热结构进行加热雾化，雾化效果好。
50.步骤s9中，制备发热元件2的过程如下：
51.制备弹性陶瓷骨架21，
52.将海藻碳纳米粉、蛋白石纳米粉、硅酸泥水泥和水玻璃溶液投入混炼机混炼后得到坯体，后进行加热固化得到弹性陶瓷骨架21；将发热片22机械铆压将弹性陶瓷骨架21包覆，形成发热元件2，采用弹性陶瓷骨架21进行配合发热片22铆压连接，使得结构在使用中具有弹性，结构可靠。
53.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。