CN116410016B - 陶瓷雾化芯制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种陶瓷雾化芯制备方法与应用。本发明提供的陶瓷雾化芯制备方法，通过压制成型及烧结工艺，在多孔绝缘陶瓷体上成型有多孔导电陶瓷体，形成底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体的复合型陶瓷雾化芯，保证陶瓷雾化芯具有持续、均匀的导液性能，能够快速、充分地进行导液，避免陶瓷雾化芯发生干烧。并且，陶瓷雾化芯的顶层多孔导电陶瓷体自身通电发热，雾化温度分布均匀。此外，本发明实施例陶瓷雾化芯制备方法加工工艺简单，加工制备的陶瓷雾化芯底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体是通过真空烧结工艺一体成型，强度高，不易开裂，不会出现底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体分离的情况，延长陶瓷雾化芯的使用寿命。

Description

陶瓷雾化芯制备方法和应用

技术领域

本发明属于陶瓷雾化芯加工技术领域，特别地，涉及一种陶瓷雾化芯制备方法与应用。

背景技术

当前，气溶胶发生装置的雾化器使用的雾化芯，一般包括吸液棉包裹发热丝、多孔陶瓷包裹发热丝或者多孔陶瓷上印刷发热电路等结构形式。上述结构形式的雾化芯的导液材料(吸液棉或多孔陶瓷等)与发热件(发热丝或发热电路等)，通常都是由两种性质完全不同的材料，通过特定的物理、化学方法结合在一起，从而使得雾化芯整体可实现导液与发热的功能。然而，上述结构形式的雾化芯，不仅存在加工工艺复杂、雾化温度分布不均匀以及导液不充分而容易出现干烧的问题，而且导液材料与发热件长期受热容易产生分离，造成雾化芯的使用寿命短。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种加工工艺简单的陶瓷雾化芯制备方法，以解决现有雾化芯存在加工工艺复杂、雾化温度分布不均匀以及导液不充分而容易出现干烧的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种陶瓷雾化芯制备方法，包括如下步骤：

步骤S01：将碳化硅粉体A、造孔剂、粘结剂按照质量比7:2:1进行预混料，并混料造粒形成具有均匀流动性的造粒粉体B；

步骤S02：将所述造粒粉体B压制成型为陶瓷坯体C；

步骤S03：将碳化硅粉体D、硅粉、镍粉、Mo粉、石墨、造孔剂按照预定比例进行球磨混合，以形成导电陶瓷混合粉料E；

步骤S04：将所述导电陶瓷混合粉料E与粘结剂进行预混料，并混料造粒形成均匀的球形造粒粉体F；

步骤S05：将所述球形造粒粉体F压制成型于所述陶瓷坯体C上，直至所述球形造粒粉体F压制成型为陶瓷坯体G，所述陶瓷坯体C与所述陶瓷坯体G结合在一起，以形成复合陶瓷坯体H；

步骤S06：将所述复合陶瓷坯体H进行预烧处理，以排除所述复合陶瓷坯体H中所含的造孔剂和粘结剂；

步骤S07：将预烧处理后的所述复合陶瓷坯体H进行真空烧结，获得多孔绝缘陶瓷体与多孔导电陶瓷体结合为一体的复合型陶瓷雾化芯成品。

可选的，所述步骤S01中，所述碳化硅粉体A的粒径为40～60um。

可选的，所述步骤S02中，在室温下将所述造粒粉体B压制成型为所述陶瓷坯体C，所述压制成型的压强为5～10MPa，所述压制成型的时间为15～45s。

可选的，所述步骤S03中，所述碳化硅粉体D的粒径为10～30um。

可选的，所述步骤S03中，所述预定比例是以所述碳化硅粉体D质量百分比为100％计，所述硅粉的质量百分比为10％～20％，所述镍粉的质量百分比为3％～10％，所述Mo粉的质量百分比为3％～10％，所述石墨的质量百分比为10％～20％，所述造孔剂的质量百分比为15％～30％。

可选的，所述步骤S04中，所述粘结剂采用浓度为10％～15％的PVA溶液，且所述导电陶瓷混合粉料E的质量与所述PVA溶液的质量之比为10:1。

可选的，所述步骤S05中，在室温下将所述球形造粒粉体F在所述陶瓷坯体C上，所述压制成型的压强为15～20MPa，所述压制成型的时间为30～60s。

可选的，所述步骤S06中，所述预烧处理包括两个升温阶段：第一升温阶段以3℃/min的升温速率升温至350℃并保温1h，第二升温阶段以1.5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h。

可选的，所述步骤S07中，所述真空烧结的温度为1500～2000℃，所述真空烧结的时间为1～3h。

可选的，所述步骤S07中，所述真空烧结包括三个升温阶段：第一升温阶段以5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h，第二升温阶段以5℃/min的升温速率升温至1500℃并保温1h，第三升温阶段以3℃/min的升温速率升温至2000℃并保温2h。

可选的，所述步骤S07中，所述多孔绝缘陶瓷体的孔隙率为45％～65％，所述多孔绝缘陶瓷体的孔径为15～30um，所述多孔导电陶瓷体的孔隙率为20％～40％，所述多孔导电陶瓷体的孔径为10～20um。

可选的，所述步骤S07中，所述多孔绝缘陶瓷体形成储液陶瓷层，所述储液陶瓷层的厚度为2～2.5mm，所述多孔导电陶瓷体形成烧结于所述储液陶瓷层上的吸液发热层，所述吸液发热层的厚度为0.2～0.5mm。

可选的，所述造孔剂为淀粉、木质素或PMMA中的至少一种。

可选的，所述造孔剂的粒径为10～15um。

本发明实施例的另一目的在于提供一种雾化器，以解决现有雾化器的陶瓷雾化器加工工艺复杂、雾化温度分布不均匀以及导液不充分而容易出现干烧的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种雾化器，用于气溶胶发生装置，所述雾化器包括上述任一方案提供的所述的多孔陶瓷制备方法制备的多孔陶瓷。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果之一：

本发明实施例中的陶瓷雾化芯制备方法，通过压制成型及烧结工艺，在多孔绝缘陶瓷体上成型有多孔导电陶瓷体，形成底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体的复合型陶瓷雾化芯。陶瓷雾化芯的底层多孔绝缘陶瓷体主要起到导液与储液功能，而陶瓷雾化芯的顶层多孔导电陶瓷体具有部分储液与导液能力且可以通电发热。这样，保证陶瓷雾化芯具有持续、均匀的导液性能，能够快速、充分地进行导液，避免陶瓷雾化芯发生干烧。并且，陶瓷雾化芯的顶层多孔导电陶瓷体自身通电发热，具有雾化温度分布均匀的优良特性，使得液体受热均匀，提升雾化口感。此外，本发明实施例陶瓷雾化芯制备方法加工工艺简单，加工制备的陶瓷雾化芯具有底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体，底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体是通过真空烧结工艺一体成型，强度高，不易开裂，不会出现底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体分离的情况，延长陶瓷雾化芯的使用寿命。

本发明实施例中的雾化器含有由本发明陶瓷雾化芯制备方法制备的陶瓷雾化芯，因此本发明雾化器的陶瓷雾化芯，能够快速、充分地进行导液，雾化温度分布均匀，使得液体受热均匀，避免陶瓷雾化芯发生干烧。并且，本发明雾化器的陶瓷雾化芯，其底层多孔绝缘陶瓷体和其顶层多孔导电陶瓷体是通过真空烧结工艺一体成型，抗拉强度高，不易开裂，不会出现底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体分离的情况，可延长陶瓷雾化器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的陶瓷雾化芯制备方法的流程图；

图2为发明实施例1中陶瓷雾化芯的陶瓷干烧雾化温度分布图；

图3为发明实施例2中陶瓷雾化芯的陶瓷干烧雾化温度分布图；

图4为发明实施例3中陶瓷雾化芯的陶瓷干烧雾化温度分布图；

图5为发明对比例中陶瓷雾化芯的陶瓷干烧雾化温度分布图。

具体实施方式

了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种陶瓷雾化芯制备方法，包括如下步骤：

步骤S01：将碳化硅粉体A、造孔剂、粘结剂按照质量比7:2:1进行预混料，并混料造粒形成具有均匀流动性的造粒粉体B；

步骤S02：将造粒粉体B压制成型为陶瓷坯体C；

步骤S03：将碳化硅粉体D、硅粉、镍粉、Mo粉、石墨、造孔剂按照预定比例进行球磨混合，以形成导电陶瓷混合粉料E；

步骤S04：将导电陶瓷混合粉料E与粘结剂进行预混料，并混料造粒形成均匀的球形造粒粉体F；

步骤S05：将球形造粒粉体F压制成型于陶瓷坯体C上，直至球形造粒粉体F压制成型为陶瓷坯体G，陶瓷坯体C与陶瓷坯体G结合在一起，以形成复合陶瓷坯体H；

步骤S06：将复合陶瓷坯体H进行预烧处理，以排除复合陶瓷坯体H中所含的造孔剂和粘结剂；

步骤S07：将预烧处理后的复合陶瓷坯体H进行真空烧结，获得多孔绝缘陶瓷体与多孔导电陶瓷体结合为一体的复合型陶瓷雾化芯成品。

上述步骤S01中，各原料可以是按照陶瓷领域中混合陶瓷原料的常规混料方式进行混合，造粒形成具有均匀流动性的造粒粉体B。其中，碳化硅粉体A的粒径为40～60um，碳化硅粉体A、造孔剂和粘结剂是按照质量比7:2:1进行预混料。这样，通过以碳化硅粉体A为骨料成分，并对骨料成分颗粒尺寸进行调节和控制，结合碳化硅粉体A、造孔剂和粘结剂混合配比的调节和控制，以及结合成型和烧结工艺(如烧结温度)的调控，实现进一步改善与提高本发明实施例提供的陶瓷雾化芯之多孔绝缘陶瓷体的强度、孔隙率和孔径，以使得陶瓷雾化芯之多孔绝缘陶瓷体的孔隙率为45％～65％，孔径为15～30um，具有良好的储液与导液性能。上述步骤S01中，造孔剂为淀粉、木质素或PMMA中的至少一种，粘结剂为10％～15％的PVA溶液。

上述步骤S02中，采用陶瓷领域中压制成型的工艺对造粒粉体B进行压制成型。具体地，压制成型过程为：在室温下，通过5～10MPa的压强，对造粒粉体B压制15～45s，将造粒粉体B压制成型为直径为10～14mm、厚度为2.5～3.0mm的陶瓷坯体C。

上述步骤S03中，将碳化硅粉体D、硅粉、镍粉、Mo粉、石墨、造孔剂按照预定比例进行球磨混合，得到导电陶瓷混合粉料E。其中，碳化硅粉体D的粒径为10～30um，以碳化硅粉体D质量百分比为100％计，硅粉的质量百分比为10％～20％，镍粉的质量百分比为3％～10％，Mo粉的质量百分比为3％～10％，石墨的质量百分比为10％～20％，造孔剂的质量百分比为15％～30％。这样，通过以碳化硅粉体D为主要骨料成分，并对主要骨料成分颗粒尺寸进行调节和控制，结合碳化硅粉体D、硅粉、镍粉、Mo粉、石墨、造孔剂混合配比的调节和控制，以及结合成型和烧结工艺(如烧结温度)的调控，实现进一步改善与提高本发明实施例提供的陶瓷雾化芯之多孔导电陶瓷体的强度、孔隙率和孔径，以使得陶瓷雾化芯之多孔导电陶瓷体的孔隙率为20％～40％，孔径为10～20um，具有部分的储液能力与导液能力。此外，造孔剂为淀粉、木质素或PMMA中的至少一种，且造孔剂的粒径控制10～15um之间，以对多孔导电陶瓷体的孔隙与孔径起到辅助调节作用，使得多孔导电陶瓷体具有合适的孔隙与孔径，增强多孔导电陶瓷体的储液和导液能力。并且，由于镍粉、Mo粉、石墨与碳化硅粉体D、硅粉以预定比例进行掺杂混合，对陶瓷雾化芯之多孔导电陶瓷体的电阻阻值起到调节，最终使得陶瓷雾化芯之多孔导电陶瓷体整体构成在通电后发热的发热体。

上述步骤S04中，粘结剂采用浓度为10％～15％的PVA溶液，且导电陶瓷混合粉料E的质量与PVA溶液的质量之比为10:1。上述步骤S04中，可以是按照陶瓷领域中混合陶瓷原料的常规混料方式，将导电陶瓷混合粉料E与粘结剂进行预混料，混料形成均匀的球形造粒粉体F。

上述步骤S05中，采用陶瓷领域中压制成型的工艺对球形造粒粉体F进行压制成型。具体地，压制成型过程为：在室温下，通过15～20MPa的压强，对球形造粒粉体F压制30～60s，将球形造粒粉体F压制成型于陶瓷坯体C上，使得由球形造粒粉体F压制成型的陶瓷坯体G结合于陶瓷坯体C上，形成复合陶瓷坯体H。

上述步骤S06中，首先将复合陶瓷坯体H进行预烧处理，以排除复合陶瓷坯体H中所含的造孔剂和粘结剂。具体地，预烧处理包括两个升温阶段：第一升温阶段以3℃/min的升温速率升温至350℃并保温1h，第二升温阶段以1.5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h。在复合陶瓷坯体H预烧处理过程中，造孔剂和粘结剂在高温条件下氧化分解，生成气体并排到周围环境中。

上述步骤S07中，将预烧处理后的复合陶瓷坯体H置于真空碳管炉中，在1500～2000℃的高温条件下进行真空烧结，真空烧结的时间为1～3h，然后自然降至室温，即可获得多孔绝缘陶瓷体与多孔导电陶瓷体结合为一体的复合型陶瓷雾化芯成品。具体地，上述真空烧结过程包括三个升温阶段：第一升温阶段以5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h，第二升温阶段以5℃/min的升温速率升温至1500℃并保温1h，第三升温阶段以3℃/min的升温速率升温至2000℃并保温2h。通过对本发明实施例提供的多孔陶瓷的烧结温度进行调控，实现进一步改善与提高本发明实施例提供的多孔陶瓷的强度、孔隙率和孔径，并使得多孔陶瓷不易开裂、不变形。

具体地，本发明实施例陶瓷雾化芯制备方法制备的陶瓷雾化芯，其底层多孔绝缘陶瓷体的孔隙率为45％～65％，多孔径为15～30um，形成储液陶瓷层，储液陶瓷层的厚度为2～2.5mm。其顶层的多孔导电陶瓷体的孔隙率为20％～40％，孔径为10～20um，形成烧结于储液陶瓷层上的吸液发热层，吸液发热层的厚度为0.2～0.5mm。

因此，本发明实施例陶瓷雾化芯制备方法，以50～60um粒径的碳化硅粉体A与造孔剂、粘结剂为原料，并通过压制成型及烧结工艺制备的多孔绝缘陶瓷体为底层，以10～30um粒径的碳化硅粉体D与硅粉、NI粉、Mo粉、石墨、造孔剂、粘结剂为原料，并通过压制成型及烧结工艺，在多孔绝缘陶瓷体上成型有多孔导电陶瓷体，形成底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体的复合型陶瓷雾化芯。底层多孔绝缘陶瓷体主要起到导液与储液功能，顶层多孔导电陶瓷体具有部分储液与导液能力且可以通电发热。这样，由于陶瓷雾化芯的底层多孔绝缘陶瓷体具有高孔隙率及大孔径，且陶瓷雾化芯的顶层多孔导电陶瓷体具有一定的孔隙率及合适的孔径，能够实现快速导液，保证陶瓷雾化芯导液具有良好的持续性与均匀性，达到快速、充分导液的目的，避免陶瓷雾化芯发生干烧。并且，陶瓷雾化芯的顶层多孔导电陶瓷体自身通电发热，具有雾化温度分布均匀的优良特性。此外，本发明实施例陶瓷雾化芯制备方法加工工艺简单，加工制备的陶瓷雾化芯强度高，不易开裂，并且底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体是通过真空烧结工艺一体成型，不会出现底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体分离的情况，延长陶瓷雾化芯的使用寿命。

在上文所述的本发明实施例陶瓷雾化芯制备方法的基础上，本发明实施例还提供了一种雾化器，该雾化器可适用于气溶胶发生装置或医疗装置，以应用在气溶胶形成基质或药物等领域，对气溶胶形成基质或药物进行传导、雾化。雾化器包括上文所述的本发明实施例提供的多孔陶瓷或包括由上文所述的本发明实施例提供的的陶瓷雾化芯。这样，由于陶瓷雾化芯如上文所述，具有一定的孔隙率及合适的孔径，能够实现快速导液，保证陶瓷雾化芯导液具有良好的持续性与均匀性，达到快速、充分导液的目的，避免陶瓷雾化芯发生干烧。并且，陶瓷雾化芯的顶层多孔导电陶瓷体自身通电发热，具有雾化温度分布均匀的优良特性，使得液体均匀受热而不会产生糊味。此外，陶瓷雾化芯的底层多孔绝缘陶瓷体和其顶层多孔导电陶瓷体是通过真空烧结工艺一体成型，不会出现底层多孔绝缘陶瓷体和顶层多孔导电陶瓷体分离的情况，延长陶瓷雾化芯的使用寿命，提高雾化器的使用寿命。

为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明陶瓷雾化芯制备方法的进步性能显著地体现，以下通过实施例对本发明的实施进行举例说明。

实施例1

(1)：准备粒径为40um的碳化硅粉体A、浓度为10％的PVA和淀粉，将碳化硅粉体A、淀粉、PVA溶液按照质量比7:2:1进行预混料，混料造粒形成具有均匀流动性的造粒粉体B；

(2)：采用陶瓷制备领域中的压制成型工艺，在室温下，压制的压强控制在5MPa，压制的时间控制在15s，以将造粒粉体B压制成型为直径为10mm、厚度为2.5mm的陶瓷坯体C；

(3)：准备粒径为10um的碳化硅粉体D、硅粉、镍粉、Mo粉、石墨和木质素，以碳化硅粉体D质量百分比为100％计，硅粉的质量百分比为10％，镍粉的质量百分比为3％，Mo粉的质量百分比为3％，石墨的质量百分比为10％，木质素的质量百分比为15％，并将上述原料按照预定比例进行球磨混合，以形成导电陶瓷混合粉料E；

(4)：在导电陶瓷混合粉料E中添加浓度为10％的PVA溶液，且PVA溶液的质量为导电陶瓷混合粉料E质量的20％，并混料造粒形成均匀的球形造粒粉体F；

(5)：采用陶瓷制备领域中压制成型的工艺，在室温下，压制的压强控制在15MPa，压制的时间控制在30s，将球形造粒粉体F压制成型于陶瓷坯体C上，使得由球形造粒粉体F压制成型的陶瓷坯体G结合于陶瓷坯体C上，形成复合陶瓷坯体H；

(6)：将复合陶瓷坯体H进行预烧处理：第一升温阶段以3℃/min的升温速率升温至350℃并保温1h，第二升温阶段以1.5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h。在复合陶瓷坯体H预烧处理过程中，造孔剂和粘结剂在高温条件下氧化分解，生成气体并排到周围环境中；

(7)：将预烧处理后的复合陶瓷坯体H置于真空碳管炉中，在1800℃的高温条件下进行真空烧结，真空烧结的时间为3h，然后自然降至室温，即可获得多孔绝缘陶瓷体与多孔导电陶瓷体结合为一体的复合型陶瓷雾化芯成品，多孔绝缘陶瓷体的厚度为2mm，多孔导电陶瓷体的厚度为0.2mm。在上述真空烧结过程中：第一升温阶段以5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h，第二升温阶段以5℃/min的升温速率升温至1500℃并保温1h，第三升温阶段以3℃/min的升温速率升温至1800℃并保温2h。

实施例2

(1)：准备粒径为48um的碳化硅粉体A、浓度为13％的PVA和淀粉，将碳化硅粉体A、淀粉、PVA溶液按照质量比7:2:1进行预混料，混料造粒形成具有均匀流动性的造粒粉体B；

(2)：采用陶瓷制备领域中的压制成型工艺，在室温下，压制的压强控制在9MPa，压制的时间控制在32s，以将造粒粉体B压制成型为直径为12mm、厚度为2.7mm的陶瓷坯体C；

(3)：准备粒径为22um的碳化硅粉体D、硅粉、镍粉、Mo粉、石墨和木质素，以碳化硅粉体D质量百分比为100％计，硅粉的质量百分比为16％，镍粉的质量百分比为7％，Mo粉的质量百分比为6％，石墨的质量百分比为14％，木质素的质量百分比为20％，并将上述原料按照预定比例进行球磨混合，以形成导电陶瓷混合粉料E；

(4)：在导电陶瓷混合粉料E中添加浓度为13％的PVA溶液，且PVA溶液的质量为导电陶瓷混合粉料E质量的20％，并混料造粒形成均匀的球形造粒粉体F；

(5)：采用陶瓷制备领域中压制成型的工艺，在室温下，压制的压强控制在17MPa，压制的时间控制在50s，将球形造粒粉体F压制成型于陶瓷坯体C上，使得由球形造粒粉体F压制成型的陶瓷坯体G结合于陶瓷坯体C上，形成复合陶瓷坯体H；

(6)：将复合陶瓷坯体H进行预烧处理：第一升温阶段以3℃/min的升温速率升温至350℃并保温1h，第二升温阶段以1.5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h。在复合陶瓷坯体H预烧处理过程中，造孔剂和粘结剂在高温条件下氧化分解，生成气体并排到周围环境中；

(7)：将预烧处理后的复合陶瓷坯体H置于真空碳管炉中，在1900℃的高温条件下进行真空烧结，真空烧结的时间为3h，然后自然降至室温，即可获得多孔绝缘陶瓷体与多孔导电陶瓷体结合为一体的复合型陶瓷雾化芯成品，多孔绝缘陶瓷体的厚度为2.3mm，多孔导电陶瓷体的厚度为0.3mm。在上述真空烧结过程中：第一升温阶段以5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h，第二升温阶段以5℃/min的升温速率升温至1500℃并保温1h，第三升温阶段以3℃/min的升温速率升温至1900℃并保温2h。

实施例3

(1)：准备粒径为60um的碳化硅粉体A、浓度为15％的PVA和淀粉，将碳化硅粉体A、淀粉、PVA溶液按照质量比7:2:1进行预混料，混料造粒形成具有均匀流动性的造粒粉体B；

(2)：采用陶瓷制备领域中的压制成型工艺，在室温下，压制的压强控制在10MPa，压制的时间控制在45s，以将造粒粉体B压制成型为直径为14mm、厚度为3.0mm的陶瓷坯体C；

(3)：准备粒径为30um的碳化硅粉体D、硅粉、镍粉、Mo粉、石墨和木质素，以碳化硅粉体D质量百分比为100％计，硅粉的质量百分比为20％，镍粉的质量百分比为10％，Mo粉的质量百分比为10％，石墨的质量百分比为20％，木质素的质量百分比为30％，并将上述原料按照预定比例进行球磨混合，以形成导电陶瓷混合粉料E；

(4)：在导电陶瓷混合粉料E中添加浓度为15％的PVA溶液，且PVA溶液的质量为导电陶瓷混合粉料E质量的20％，并混料造粒形成均匀的球形造粒粉体F；

(5)：采用陶瓷制备领域中压制成型的工艺，在室温下，压制的压强控制在20MPa，压制的时间控制在60s，将球形造粒粉体F压制成型于陶瓷坯体C上，使得由球形造粒粉体F压制成型的陶瓷坯体G结合于陶瓷坯体C上，形成复合陶瓷坯体H；

(6)：将复合陶瓷坯体H进行预烧处理：第一升温阶段以3℃/min的升温速率升温至350℃并保温1h，第二升温阶段以1.5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h。在复合陶瓷坯体H预烧处理过程中，造孔剂和粘结剂在高温条件下氧化分解，生成气体并排到周围环境中；

(7)：将预烧处理后的复合陶瓷坯体H置于真空碳管炉中，在2000℃的高温条件下进行真空烧结，真空烧结的时间为3h，然后自然降至室温，即可获得多孔绝缘陶瓷体与多孔导电陶瓷体结合为一体的复合型陶瓷雾化芯成品，多孔绝缘陶瓷体的厚度为2.5mm，多孔导电陶瓷体的厚度为0.5mm。在上述真空烧结过程中：第一升温阶段以5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h，第二升温阶段以5℃/min的升温速率升温至1500℃并保温1h，第三升温阶段以3℃/min的升温速率升温至2000℃并保温2h。

对比例

以市售的传统的陶瓷雾化芯为对比例，其中对比例中的陶瓷雾化芯，将金属钨锰料浆印刷于厚度为2～2.5mm的多孔陶瓷基体上，以在多孔陶瓷基体上形成0.2～0.5mm的金属发热层。

陶瓷雾化芯相关性能测试：

将上述实施例1至实施例3和对比例中的陶瓷雾化芯，分别进行孔隙率、孔径、导液速率、储液性能、抗压强度、抗拉强度、雾化温度分布及抗氧化、耐干烧等相关项目进行测试。其中，陶瓷雾化芯的雾化温度分布，是采用红外热像仪进行测试。相关测试结果，如下述表1。

表1实施例1至实施例3和对比例中的陶瓷雾化芯相关性能测试表

1)通过压汞法孔隙度测试方法对孔隙率进行测试，由测试结果及表1中测试数据表明，本发明实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯中，多孔绝缘陶瓷体孔隙率高达到45％～65％，多孔导电陶瓷体孔隙率高达到20％～40％。与对比例中的陶瓷雾化芯相比，本发明实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯，孔隙率高且孔隙分布均匀、稳定。

2)采用赛多利斯(sartorius)分析天平与秒表对吸液性能、储液性能和导液性能进行测试，以表征多孔陶瓷材料吸液性能(单位体积导油时间)，储液性能(储液＝导油前重量-导油后重量)及导液性能(单位高度导油时间)。由测试结果及表1中测试数据表明，与对比例中的陶瓷雾化芯相比，本发明实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯，吸液能力强、储液性能优良及导液速率小。由于实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯相对对比例中的陶瓷雾化芯的导液速率小，更加有利于陶瓷雾化芯充分雾化气溶胶形成基质，避免气溶胶形成基质供应太快而导致雾化不充分，造成烟雾中掺杂液体小颗粒，影响烟雾吸食口感。

3)请结合参阅图2至5，采用陶瓷干烧裸片测试控制盒与红外显像仪，对实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯雾化温度分布进行测试与表征，测试结果表明，与对比例中的陶瓷雾化芯相比，本发明实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯，雾化温度分布均匀，有利于防止干烧而提高雾化效果。

4)采用万能材料试验机对实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯的抗压强度及抗拉强度进行表征，结合表1中的测试数据表明，与对比例中的陶瓷雾化芯相比，本发明实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯，具有抗压强度高与抗拉强度大的优良机械性能。这是由于陶瓷雾化芯的底层多孔绝缘陶瓷体和其顶层多孔导电陶瓷体是采用真空烧结工艺一体成型，不易分离脱落。

5)采用陶瓷干烧裸片测试控制盒与红外显像仪实时跟踪测试，表明实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯还具有抗氧化、耐干烧等优良性能。

综上所述，并结合上述表1中相关测试数据分析可知：与比对比例中的陶瓷雾化芯相比，本发明实施例1至实施例3中的陶瓷雾化芯孔隙率高且孔隙分布均匀、稳定，吸液能力强、储液性能优良、导液速率小、雾化温度分布均匀、抗压强度高、抗拉强度大、抗氧化和耐干烧等优良性能。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种陶瓷雾化芯制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S01：将碳化硅粉体A、造孔剂、粘结剂按照质量比7:2:1进行预混料，并混料造粒形成具有均匀流动性的造粒粉体B；

步骤S02：将所述造粒粉体B压制成型为陶瓷坯体C；

步骤S03：将碳化硅粉体D、硅粉、镍粉、Mo粉、石墨、造孔剂按照预定比例进行球磨混合，以形成导电陶瓷混合粉料E；

步骤S04：将所述导电陶瓷混合粉料E与粘结剂进行预混料，并混料造粒形成均匀的球形造粒粉体F；

步骤S05：将所述球形造粒粉体F压制成型于所述陶瓷坯体C上，直至所述球形造粒粉体F压制成型为陶瓷坯体G，所述陶瓷坯体C与所述陶瓷坯体G结合在一起，以形成复合陶瓷坯体H；

步骤S06：将所述复合陶瓷坯体H进行预烧处理，以排除所述复合陶瓷坯体H中所含的造孔剂和粘结剂；

步骤S07：将预烧处理后的所述复合陶瓷坯体H进行真空烧结，获得多孔绝缘陶瓷体与多孔导电陶瓷体结合为一体的复合型陶瓷雾化芯成品；

其中，所述步骤S03中，所述预定比例是以所述碳化硅粉体D质量百分比为100％计，所述硅粉的质量百分比为10%~20%，所述镍粉的质量百分比为3%~10%，所述Mo粉的质量百分比为3%~10%，所述石墨的质量百分比为10%~20%，所述造孔剂的质量百分比为15%~30%；所述碳化硅粉体A的粒径为40~60um，所述碳化硅粉体D的粒径为10~30um。

2.如权利要求1所述的陶瓷雾化芯制备方法，其特征在于，所述步骤S02中，在室温下将所述造粒粉体B压制成型为所述陶瓷坯体C，所述压制成型的压强为5~10MPa，所述压制成型的时间为15~45s。

3. 如权利要求1所述的陶瓷雾化芯制备方法，其特征在于，所述步骤S04中，所述粘结剂采用浓度为10%~15% 的PVA溶液，且所述导电陶瓷混合粉料E的质量与所述PVA溶液的质量之比为10:1。

4.如权利要求1所述的陶瓷雾化芯制备方法，其特征在于，所述步骤S05中，在室温下将所述球形造粒粉体F在所述陶瓷坯体C上，所述压制成型的压强为15~20MPa，所述压制成型的时间为30~60s。

5.如权利要求1所述的陶瓷雾化芯制备方法，其特征在于，所述步骤S06中，所述预烧处理包括两个升温阶段：第一升温阶段以3℃/min的升温速率升温至350℃并保温1h，第二升温阶段以1.5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h。

6.如权利要求1所述的陶瓷雾化芯制备方法，其特征在于，所述步骤S07中，所述真空烧结包括三个升温阶段：第一升温阶段以5℃/min的升温速率升温至600℃并保温1h，第二升温阶段以5℃/min的升温速率升温至1500℃并保温1h，第三升温阶段以3℃/min的升温速率升温至2000℃并保温2h。

7.一种雾化器，用于气溶胶发生装置或医疗装置，其特征在于，所述雾化器包括如权利要求1至6任一项所述的陶瓷雾化芯制备方法制备的陶瓷雾化芯。