本發(fā)明涉及霧化芯,尤其涉及一種陶瓷霧化芯及其制備方法。
背景技術(shù):
1、作為霧化技術(shù)的“心臟”,霧化芯決定著煙油的霧化效果和用戶的體驗(yàn)。相比于其他材料組成的霧化芯,如發(fā)熱絲和纖維繩、發(fā)熱絲和有機(jī)棉,陶瓷霧化芯在加熱過程中的升溫快,溫度均勻性好,溫度范圍控制精準(zhǔn),能夠極大程度減少電子煙在使用過程中醛酮類物質(zhì)的產(chǎn)生,從而保證使用過程的安全性。
2、然而煙油含有煙草提取物而且粘度大,為了避免因煙油在陶瓷霧化芯中的導(dǎo)油速率慢而造成的積碳、糊芯等現(xiàn)象,需要增大孔徑來提高陶瓷霧化芯的導(dǎo)油速率。現(xiàn)有的傳統(tǒng)陶瓷霧化芯在增大陶瓷孔徑的同時(shí)勢(shì)必會(huì)帶來強(qiáng)度的急劇下降,這難以滿足陶瓷霧化芯的使用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,提供一種陶瓷霧化芯,提升導(dǎo)油速率并減重,同時(shí)保證強(qiáng)度不受影響,陶瓷霧化芯具有不同尺寸的液滴霧化通道,可以滿足不同口感的需求。
2、本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題在于,提供一種陶瓷霧化芯的制備方法,操作簡(jiǎn)單,制得的陶瓷霧化芯的質(zhì)量好,適用范圍廣。
3、為了解決上述問題,本發(fā)明公開了一種陶瓷霧化芯,包括導(dǎo)油體和儲(chǔ)油槽,所述導(dǎo)油體的兩側(cè)分別設(shè)有霧化面和吸油面,所述導(dǎo)油體的吸油面一側(cè)向內(nèi)凹陷形成有儲(chǔ)油槽,所述導(dǎo)油體包括導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體,所述導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體均設(shè)有微孔,所述微孔之間相互連通形成小液滴霧化通道;
4、所述三維網(wǎng)狀體內(nèi)設(shè)有通孔,所述通孔之間相互連通形成大液滴霧化通道;
5、所述儲(chǔ)油槽與小液滴霧化通道和/或大液滴霧化通道連通。
6、作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述微孔的直徑為1μm~100μm,所述通孔的直徑為0.05mm~0.15mm。
7、作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體的體積比為1:(0.5~1)。
8、作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述三維網(wǎng)狀體包括多個(gè)重復(fù)陣列的三維網(wǎng)狀單元,每個(gè)所述三維網(wǎng)狀單元包括多根結(jié)構(gòu)筋;
9、多根所述結(jié)構(gòu)筋相互連接,并形成所述通孔。
10、作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述陶瓷霧化芯由陶瓷粉體、光固化樹脂和造孔劑制成;
11、所述陶瓷粉體、光固化樹脂和造孔劑的質(zhì)量比為(4~8):(2~6):(2~5)。
12、作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述導(dǎo)油本體內(nèi)部設(shè)有儲(chǔ)油槽,所述三維網(wǎng)狀體設(shè)于儲(chǔ)油槽內(nèi),所述三維網(wǎng)狀體與儲(chǔ)油槽的內(nèi)壁相連接;
13、或者,所述導(dǎo)油本體為實(shí)體結(jié)構(gòu),所述三維網(wǎng)狀體設(shè)于導(dǎo)油本體的端部,所述三維網(wǎng)狀體與導(dǎo)油本體的外壁相連接。
14、相應(yīng)的,本發(fā)明還公開了一種用于制備上述的陶瓷霧化芯的制備方法,包括以下步驟:
15、(1)構(gòu)建具有導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體的陶瓷霧化芯模型;
16、(2)將陶瓷粉體、光固化樹脂和造孔劑混合均勻得到混合粉體;
17、(3)根據(jù)陶瓷霧化芯模型,將混合粉體進(jìn)行導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體的3d打印,在所述三維網(wǎng)狀體內(nèi)形成通孔,所述通孔之間相互連通形成大液滴霧化通道,得到陶瓷霧化芯坯體;
18、(4)將陶瓷霧化芯坯體進(jìn)行造孔處理,排除造孔劑、光固化樹脂和光引發(fā)劑;
19、(5)將造孔處理后的陶瓷霧化芯坯體進(jìn)行燒結(jié),以使導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體上形成微孔,所述微孔之間相互連通形成小液滴霧化通道,得到陶瓷霧化芯。
20、作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述陶瓷粉體、光固化樹脂和造孔劑的質(zhì)量比為(4~8):(2~6):(2~5);
21、其中,所述陶瓷粉體為氧化鋁、氧化鋯、氧化硅、碳化硅、氮化硅中的一種或多種;所述陶瓷粉體的粒徑為0.1μm~500μm;
22、所述光固化樹脂為丙烯酸酯化環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、聚氨酯、多硫醇/多烯光固化樹脂中的一種或多種;
23、所述造孔劑為碳粉、木屑、pmma、蔗糖、食鹽中的一種或多種;所述造孔劑的粒徑為1μm~100μm。
24、作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述光固化樹脂由以下體積百分比的原料制備而成:環(huán)氧丙烯酸酯40%~65%,聚氨酯丙烯酸酯10%~20%,雙聚丙烯二醇二丙烯酸酯20%~35%,光引發(fā)劑0.5%~4%,其他助劑5%~10%。
25、作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述造孔處理包括:
26、(1)以0.1℃/min~10℃/min的升溫速率加熱到100℃-400℃,或在水中浸泡1h~4h,或在溶劑中置換1h~5h;
27、(2)以0.1℃/min~10℃/min的升溫速率加熱到400℃~800℃,保溫0.5h~10h。
28、作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述燒結(jié)的步驟包括以0.5℃/min~20℃/min的升溫速率加熱到600℃~2250℃,保溫0.5h~10h。
29、實(shí)施本發(fā)明,具有如下有益效果:
30、1、本發(fā)明通過在陶瓷霧化芯上分別設(shè)置小液滴霧化通道和大液滴霧化通道,實(shí)現(xiàn)更高的導(dǎo)油速率,煙油不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象;大液滴霧化通道由三維網(wǎng)狀體構(gòu)成,三維網(wǎng)狀體不僅可以減輕霧化芯的重量,還不會(huì)因?yàn)榇笠旱戊F化通道的存在影響陶瓷霧化芯的整體強(qiáng)度,制得的陶瓷霧化芯的強(qiáng)度高,不會(huì)產(chǎn)生裂紋等缺陷,使用壽命長。
31、2、本發(fā)明的大液滴霧化通道可以在霧化過程中將少量大液滴帶到小液滴中,提高煙霧對(duì)口腔的刺激性,豐富電子煙的口味。
32、3、本發(fā)明的陶瓷霧化芯通過3d打印得到,材料適用范圍廣,通過調(diào)節(jié)導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體的設(shè)置方式、微孔和通孔的尺寸及比例,實(shí)現(xiàn)不同的口感,滿足個(gè)性化需求。
1.一種陶瓷霧化芯,其特征在于,包括導(dǎo)油體和儲(chǔ)油槽,所述導(dǎo)油體的兩側(cè)分別設(shè)有霧化面和吸油面,所述導(dǎo)油體的吸油面一側(cè)向內(nèi)凹陷形成有儲(chǔ)油槽,所述導(dǎo)油體包括導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體,所述導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體均設(shè)有微孔,所述微孔之間相互連通形成小液滴霧化通道;
2.如權(quán)利要求1所述的陶瓷霧化芯,其特征在于,所述微孔的直徑為1μm~100μm,所述通孔的直徑為0.05mm~0.15mm。
3.如權(quán)利要求1所述的陶瓷霧化芯,其特征在于,所述導(dǎo)油本體和三維網(wǎng)狀體的體積比為1:(0.5~1)。
4.如權(quán)利要求1所述的陶瓷霧化芯,其特征在于,所述三維網(wǎng)狀體包括多個(gè)重復(fù)陣列的三維網(wǎng)狀單元,每個(gè)所述三維網(wǎng)狀單元包括多根結(jié)構(gòu)筋;
5.如權(quán)利要求1所述的陶瓷霧化芯,其特征在于,所述陶瓷霧化芯由陶瓷粉體、光固化樹脂和造孔劑制成;
6.如權(quán)利要求1所述的陶瓷霧化芯,其特征在于,所述導(dǎo)油本體內(nèi)部設(shè)有儲(chǔ)油槽,所述三維網(wǎng)狀體設(shè)于儲(chǔ)油槽內(nèi),所述三維網(wǎng)狀體與儲(chǔ)油槽的內(nèi)壁相連接;
7.一種用于制備權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的陶瓷霧化芯的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
8.如權(quán)利要求7所述的陶瓷霧化芯的制備方法,其特征在于,所述陶瓷粉體、光固化樹脂和造孔劑的質(zhì)量比為(4~8):(2~6):(2~5);
9.如權(quán)利要求7所述的陶瓷霧化芯的制備方法,其特征在于,所述光固化樹脂由以下體積百分比的原料制備而成:環(huán)氧丙烯酸酯40%~65%,聚氨酯丙烯酸酯10%~20%,雙聚丙烯二醇二丙烯酸酯20%~35%,光引發(fā)劑0.5%~4%,其他助劑5%~10%。
10.如權(quán)利要求7所述的陶瓷霧化芯的制備方法,其特征在于,所述造孔處理包括: