[发明专利]整体导电的气溶胶产生基质发热体及其制备工艺与应用

说明书

本发明提供一种整体导电的气溶胶产生基质发热体，是在基质粉末中添加金属粉末、玻璃相物质粉末后制备而成。本发明提供的发热体温度分布更均匀，加热过程中不会出现局部温度过高或过低的情况。同时发热体断裂韧性更大，不容易折断，因此产品可靠性更好，使用寿命更长。本发明还提供了该发热体的制备工艺及在加热元件中的应用。

【技术领域】

本发明涉及材料领域，尤其涉及一种整体导电的气溶胶产生基质发热体及其制备工艺与应用。

【背景技术】

已知的气溶胶生成装置包括电池、控制电子器件以及电加热设备，电加热设备用于加热专门设计成与气溶胶生成装置一起使用的气溶胶生成制品，目前主流的电加热设备都被设计成加热不燃烧器具。加热不燃烧器具应用于新型的可释放气溶胶类产品，其产生气溶胶的温度从800℃降低至400℃，同时气溶胶中的焦油、一氧化碳等有害物质明显下降，顺应了使用者追求健康生活的理念。

目前市场主流加热不燃烧器具的热源是通过在片式、针式或环状的基体上印刷金、银、铂、镍等金属浆料，经900-1300℃氧化/还原气氛烧结后，形成阻值为0.2-5Ω的金属厚膜导电层。工作时电池提供直流2.0-5.0V的输出电压，利用欧姆定律使金属导电层产生热量，从而将经过特殊处理的气溶胶产生系统加热至300-400℃，散发出气溶胶。但这几种基体加热元件普遍存在的缺陷有：所用的片式、针式均为薄壁，强度低，使用过程中容易折断，造成产品失效；外围式加热方式，通过在基体的外表面印刷导电浆料，导致热量传递过程损失大，热效率低；基体表面印刷金属厚膜电路，生产工艺严格，成本高，良率低，干烧时在线路缺陷处易烧断而失效；随着使用时间延长金属发热线路易氧化，造成发热线路阻值增大，造成加热效果下降。

因此，开发出一种整体导电的发热体以将其加工用于上述加热不燃烧器具的加热元件，成为必要。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种整体导电的气溶胶产生基质发热体及其制备工艺与应用，以将该发热体应用于加热元件时，克服现有技术中加热不燃烧器具存在的缺陷。

为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案：

提供一种整体导电的气溶胶产生基质发热体，包含下述质量百分比的原料组分：

基质粉末 80％～92.5％

金属粉末 5％～15％

玻璃相物质粉末 2.5％～5％。

其中，所述基质粉末为氧化物粉末、氮化物粉末和/或碳化物粉末。

其中，所述氧化物粉末为ZrO₂、Al₂O₃或SiO₂中的至少一种。

其中，所述氮化物粉末为SiN、TiN和AlN中的至少一种。

其中，所述碳化物粉末是选自粉末状SiC、TiC和AlC中的至少一种。

其中，所述金属粉末是选自过渡金属单质粉末或金属合金粉末。

其中，所述金属粉末是选自金属Ag、Co、Ti、Cu、Pt、Mo、Ni、Cr或W粉末或合金粉末。

其中，所述高温粘结相物质粉末为玻璃相物质粉末。

其中，所述玻璃相物质粉末是选自SiO₂、Al₂O₃、CaO、B₂O₃、Bi₂O₃粉末中的至少一种。

其中，所述基质粉末、金属粉末、高温粘结相物质粉末的粒度为1～20μm。