一种电子烟雾化芯及其制备方法与流程

本技术涉及电子雾化器，特别涉及一种电子烟雾化芯及其制备方法。

背景技术：

1、雾化芯是电子雾化器的重要组成部件，当前雾化芯主要通过在多孔陶瓷基体表面丝网印刷导电浆料，然后高温烧结制作而成。然而，在多孔陶瓷表面印刷电阻浆料过程中，电阻图形成型容易产生误差，且烧结过程中容易受到烧结炉内各个区域的温度不均的影响，进而改变发热体的阻值，导致使用过程中出现发热集中的现象，从而出现断膜、积碳、糊芯的情况，影响用户体验及雾化芯的使用寿命。

2、中国发明专利申请cn117383969a通过在多孔陶瓷基体表面采用磁控溅射多层膜的方案制备获得薄膜陶瓷雾化芯，该雾化芯膜层发热均匀、发热面积大，雾化液能够均匀蒸发、雾化，在相同使用条件下积碳、糊芯等现象更轻微，提升了用户体验及客户评价，并且延长了雾化芯的使用寿命。但是，由于该方案采用了磁控溅射制备技术，使得其制备成本较高且单批次产量有限；并且该方法需要在真空环境下沉积多层薄膜，工序复杂，耗时较长，生产效率低。

3、等离子喷涂具有操作简单、成本相对较低且可流水线生产、单批次产量较高等优点，代替磁控溅射应用在电子雾化器中雾化芯发热涂层制备上具有较好的应用潜力。现有常用导电发热材料体系多与陶瓷基材具有较好的结合强度，采用等离子喷涂的方法可以获得附着力较好的发热涂层。然而，随着技术的进步和客户体验要求的逐步增加，陶瓷基材的一致性差、不便于加工等问题逐渐显现。玻璃基材具有较好的一致性，更便于加工，采用玻璃材质作为电子烟雾化芯基板或是未来雾化芯的主流选择之一。但玻璃基板作为雾化芯基板可能还会存在以下问题：难以采用等离子喷涂的方法得到具有优异附着力的发热层；采用磁控溅射虽然可获得较强附着力，但存在上述成本高、生产效率低和工艺复杂等问题。

4、设置过渡层和优化过渡层成分可能为有效改善发热涂层附着力的主要途径。如中国专利申请cn117223919a，公开了一种雾化芯、雾化芯的制备方法及电子烟，其在玻璃基板表面磁控溅射包括过渡层(cr涂层或ni涂层)的三层导电涂层，附着力较好，并且具有较好的发热效果。又如中国专利申请cn110680023a，公开了电子烟雾化组件及其制备方法，其通过真空镀膜的方法在基材上镀粘合层和发热层，粘合层的材料包括si、tin、zrn、tic、tio、cr2o3、al2o3、fe3c、mn2o4、tio2和sio2中一种或多种。所述发热层的材料包括ti、ag、cr、ni、fe、al金属及其合金材料、碳、石墨中一种或多种。该方法得到的镀层均匀致密，附着力强，不易脱落，产品一致性更好、更稳定。但上述方法均存在制备成本高或\和制备工艺复杂或\和制备效率低的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种电子烟雾化芯及其制备方法，通过采用等离子喷涂的方法制备薄膜雾化芯以简化制备流程、降低生产成本，并通过将过渡发热层成分和核心发热层成分进行合理的涂层设计并制定有效的喷涂工艺以提高涂层对玻璃基板的附着力，制备的雾化芯发热涂层成本大幅降低、制备效率大幅提高。

2、第一方面，提供了一种电子烟雾化芯，包括玻璃基板和加热结构，所述加热结构为发热涂层，所述发热涂层包括依次远离基板一个表面设置的过渡发热层和核心发热层；所述过渡发热层包括nial层、nicraly层、nicrbsi层或fecrbsi层中的一种；所述核心发热层为金属合金。

3、具体的，所述核心发热层包括nicrfe层、fecral层、316l层、nicral层或nicr层中的一种。

4、具体的，所述玻璃基板为高硼硅玻璃基板，其成分及质量含量占比分别为sio273-80％，b2o3 10-15％，na2o 2-5％，k2o 2-4％，cao2-4％，a12o3 1-5％，mgo 1-3％。

5、具体的，所述玻璃基板加工有导油孔，玻璃基板的孔隙率为30～70％。

6、具体的，所述过渡发热层的厚度为10-30μm。

7、具体的，所述核心发热层的厚度为20-60μm。

8、第二方面，提供了一种上述所述的电子烟雾化芯的制备方法，包括以下步骤：

9、步骤1、对玻璃基板进行粗糙化处理，所述粗糙化处理的效果为至玻璃基板表面可见明显毛化现象；

10、步骤2、将过渡发热层粉末烘干，在玻璃基板表面喷涂一层过渡发热层；

11、步骤3、随后将核心发热层粉末喷涂在过渡发热层上，获得所述电子烟雾化芯。

12、具体的，过渡发热层粉末为nial粉末、nicraly粉末、nicrbsi粉末或fecrbsi粉末中的一种；

13、更具体的，nial粉末采购于北矿新材科技有限公司，牌号可为kf-2、kf-6；nicraly粉末采购于北矿新材科技有限公司，牌号为kf-308；nicrbsi粉末采购于北矿新材科技有限公司，牌号可为kf-ni60a、kf-ni60b、kf-ni60aa；fecrbsi粉末采购于北矿新材科技有限公司，牌号为kf-310；

14、具体的，核心发热层粉末为nicrfe粉末、fecral粉末、nicral粉末、nicr粉末或316l粉末中的一种；

15、更具体的，nicrfe粉末中ni、cr、fe的质量比为60～30:15～20:25～50，优选为60:15:25，30:20:50或35:20:45；

16、更具体的，fecral粉末中fe、cr、al的质量百分比含量为cr10～20％，al 5.5％，余量为fe；

17、更具体的，nicral粉末采购于北矿新材科技有限公司，牌号为kf-110；

18、nicr粉末采购于北矿新材科技有限公司，牌号可为kf-305、kf-306；

19、具体的，所述粗糙化处理的方法为在所述玻璃基板表面进行喷砂处理；

20、更具体的，所述粗糙化处理的方法为在10-40mpa气压下，将目数为100-150目的石英砂冲击至玻璃基板表面进行喷砂处理；

21、石英砂的尺寸大于150目会导致粗化效果较差、过渡发热层附着力较差；石英砂的尺寸小于100目，会导致玻璃基板开裂。

22、具体的，喷涂过程中采用的惰性气体包括但不限于n2和ar，惰性气体的流速为30-60l/min。

23、具体的，在通入惰性气体的同时还包括通入h2，通入h2的流速为5-8l/min。

24、具体的，所述喷涂通过等离子喷涂方法实现，等离子喷涂方法使用的设备为等离子喷枪。

25、更具体的，所述等离子喷涂时，将玻璃基板进行预热，预热温度为100-400℃。

26、本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：

27、1.本技术通过采用特定的关于过渡加热层和核心加热层的涂层设计和喷涂工艺，使得过渡发热层对玻璃基板具有较强的附着力和一定的发热效果，核心发热层具有极高的发热效率，最终获得采用喷涂工艺在玻璃基板表面制备的结构致密、对玻璃基板附着力优异的发热涂层，使得形成的雾化芯抗热冲击性能好、且具有良好的发热效率和雾化效果；

28、2.本技术使用喷涂技术在玻璃基板表面喷涂发热涂层制备薄膜雾化芯，制备成本低，制作工序流程简单，生产效率高且可批量流水线生产，有利于所制备雾化芯的商业化推广和应用。