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新型材料:電子煙陶瓷芯

來源:中國陶瓷官網   發布時間:2019-03-06   點擊量:221

近年來,表面與界面起突出作用的新型材料日益受到重視。多孔陶瓷材料正是一種利用物理表面的新型材料,是一種經過高溫燒成,內部分布著大量三維彼此貫通的孔道,具有三維立體網絡骨架結構的陶瓷體。這種多孔陶瓷新型材料在電子煙的霧化過程中發揮著極其重要的作用。


目前微孔陶瓷霧化芯是煙油型電子煙的標配??釥柨惦娮訜熕捎玫撵F化芯就是陶瓷霧化發熱體,具有穩定耐高溫、安全易導油的特質,能帶來更細膩的口感和防漏油的優勢。除了酷爾康、還有健酷等多款電子煙均采用此種裝置。

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多孔陶瓷材料的材質種類繁多,由于使用目的不同,對材料的性能要求也不同,因此,近年來逐漸開發出許多不同的制備技術。多孔陶瓷的一般制備流程為造粒、混料、成型、燒結等。多孔陶瓷成孔方法主要在于燒結過程孔隙的形成,成孔的方法有添加造孔劑工藝,發泡工藝,有機泡沫浸漬工藝,溶膠——凝膠工藝等。

1、添加造孔劑工藝通過在陶瓷配料中添加造孔劑,利用造孔劑在胚體中占據一定的空間,在燒結過程中,造孔劑離開基體從而形成氣孔得到多孔陶瓷。成型方法主要有模壓、擠壓、軋制、等靜壓、注射和粉漿澆注等。產品一般稱為蜂窩多孔陶瓷。

2、有機泡沫浸漬用有機泡沫浸漬陶瓷漿料,干燥后燒掉有機泡沫,從而獲得多孔陶瓷,該方法適用于制備高氣孔率,開氣孔的多孔陶瓷。產品一般被稱為網眼多孔陶瓷。

3、發泡方法發泡劑與與粘土質材料混合,在壓力作用下使粘土顆粒相互粘結,當足夠的熱量傳到粘土顆粒內部時,材料發泡膨脹充滿整個模子,冷卻后即得多孔陶瓷材料??芍苽涓鞣N孔徑大小和形狀的多孔陶瓷,一般被稱為泡沫多孔陶瓷。

4、溶膠凝膠工藝陶瓷顆粒和有機凝膠混合,清洗離子交換后,燒結成多孔陶瓷材料??梢酝ㄟ^調節燒結溫度來改變多孔SiO2材料的結構、氣孔率和孔徑大小。溶膠凝膠法主要用來制備微孔陶瓷材料,特別是微孔陶瓷薄膜。

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那么,電子煙陶瓷芯有什么優缺點呢?

優點:不同的成形方法,可制得形狀復雜的制品;可制取各種氣孔結構;能制取高氣孔率的制品;試樣強度好;特別適于制取閉氣孔的制品;氣孔率大,強度高;適于制取微孔陶瓷;適于制取薄膜材料;氣孔分布均勻等。

缺點:氣孔分布均勻性差;不適合制取高氣孔率;不能制造小孔徑閉氣孔的制品;制品形狀受限制;制品成份密度不易控制對原料的要求高工藝條件不易控制;原料受限制;生產率低;制品形狀受限制等。

其中,這種新型材料應用比較成功,研究比較活躍的是通過在陶瓷配料中添加揮發性或可燃性造孔劑,利用這些造孔劑在高溫下揮發或燃盡而在陶瓷體中留下孔隙。根據孔徑大小,陶瓷可分為1000μm到幾十微米的粗孔制品、0.2~20μm的微孔制品和0.2μm到幾納米的超微孔制品。根據成孔方法和空隙,多孔陶瓷可分為:泡沫陶瓷、蜂窩陶瓷、粒狀陶瓷,其對應氣孔率如下:制備技術對多孔陶瓷結構的精確控制,其中包括對影響孔徑的大小、形狀、分布等都有不同的影響。骨料顆粒間的連接強度決定了多孔陶瓷的強度,同時還需要合理協調氣孔率與強度兩者之間的關系。多孔陶瓷由于氣孔率高、密度小、熱傳導系數低,具有巨大的熱阻及較小的體積熱容。

多孔陶瓷材料的應用已遍及冶金、化工、環保、能源、生物等各領域,除了我們普遍了解的航天飛機外殼隔熱、導彈頭、過濾器等,目前在電子煙領域也發揮著巨大作用。陶瓷霧化芯是目前高品質電子煙小煙的標配,采用的就是多孔陶瓷結構,其孔徑一般為微米級或亞微米級,一般稱為微孔陶瓷霧化芯。除了霧化芯,還有一類那就是陶瓷導油管,也是采用多孔陶瓷。

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