具有分形流道导液基体及其制备方法与流程

本发明属于电子烟，特别涉及一种具有分形流道导液基体及其制备方法。背景技术：1、电子烟又名电子香烟，其基本工作原理为通过雾化发热体把具有香烟味道的烟油加热雾化成烟雾状气溶胶，供消费者吸食使用。通常雾化发热体包括导液基体和发热膜，其中导液基体将烟油传导至发热膜，发热膜加热烟油生成气溶胶供消费者吸食。导液基体的供液速率是影响烟油雾化效率的一个关键因素。2、多孔陶瓷是电子烟上常用的一种导液基体。制作多孔陶瓷的工艺方案通常包括：发泡成型、添加造孔剂成型、有机泡沫浸渍成型等等。多孔陶瓷内部的导液通道通常是随机结构的毛细孔，当量导液路径长，流动阻力大，影响烟油的雾化效率。3、毛细孔结构的导液速率为4、其中，ε为孔隙率，s为多孔材料的面积，h为毛细孔的当量长度，η为烟油的粘度，r为毛细孔的半径，γ为烟油的表面张力，θ为接触角。5、从上式中可以看到，导液速率和导液基体中的毛细孔的长度成反比。将导液基体中的构造直通毛细孔，取代当前导液基体中常见的随机毛细孔，可以大幅度缩短导液路径，降低流动阻力，提高供液速率。6、采用发泡成型、添加造孔剂成型、有机泡沫浸渍成型等方式制备多孔陶瓷。其不足之处是：制备得到的多孔陶瓷内部的导液通道通常是随机结构的毛细孔，当量导液路径长，流动阻力大，影响烟油的雾化效率。7、采用不同的陶瓷浆料，分别制得生胚后进行烧结成型，由此获得各层孔径大小不同的层状结构。其不足之处是:采用不同的陶瓷浆料，分别制得生胚后进行烧结成型，由此获得各层孔径大小不同的层状结构，上述技术方案一般采用造孔剂烧结去除的方法来成型孔结构，该方法制造的孔结构存在死孔率较高(指内部孔不连通，不导液)的问题，并且分别制得生胚后再进行烧结成型的制造方式复杂，费时费力，需要叠加多次制备工艺，或者增加浆料涂覆工艺，过程不可控因素增加，导致产品不良率及成本大幅度增加。技术实现思路1、本发明所解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种具有分形流道的近似直通毛细孔的导液基体，导液面为大孔，雾化面为小孔，沿着导液面到雾化面的行进方向，一个导液面大孔分叉形成多个小孔，发热膜形成于雾化面上，相较于现有技术使用的导液基体中常见的随机毛细孔，可大幅度缩短导液路径，降低流动阻力，提高导液基体的导液速率，有利于提高雾化效率，以及获得更好的口感体验。本发明所解决的另一技术问题是提供一种具有分形流道的近似直通毛细孔的导液基体的制备方法，通过对浆料配方进行优化，并结合特定的制备工艺制备得到具有分形流道的近似直通毛细孔的导液基体，采用本技术的制备方法无需添加造孔剂，仅需一次制备工艺即可制备得到具有目标孔径的具有分形流道的近似直通毛细孔的导液基体，简化了制备过程，降低了生产成本。2、本发明的技术解决方案是所述具有分形流道的导液基体，其特殊之处在于，所述分形流道的导液面为大孔，雾化面为小孔，沿着导液面到雾化面的行进方向，一个大孔分叉形成多个小孔。3、作为优选：所述导液面孔径为100um～400um的孔的孔面积占整个导液面的孔面积≥60％。4、作为优选：所述雾化面孔径为10um～50um的孔的孔面积占整个雾化面的孔面积≥60％。5、作为优选：所述导液基体的孔隙率为40％～60％。6、本发明的另一技术解决方案是所述具有分形流道导液基体的制备方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：7、s1、调配陶瓷浆料；8、s2、陶瓷浆料真空除气；9、s3、流延：采用流延机，将陶瓷浆料涂覆到载体上；10、s4、水浴：将涂覆了陶瓷浆料的载体转移至水中进行水浴，水面完全浸没陶瓷浆料；11、s5、干燥、烧结：将水浴后所得的固态坯体从水中取出，进行干燥，干燥后的固态坯体放入烧结炉中，烧结成陶瓷样品；12、s6、打磨：打磨陶瓷样品的上下表面，并清洗干净，使具有目标孔隙结构的部位暴露出来，从而得到具有分形流道的导液基体。13、作为优选：步骤s6之后，还包括：14、s7、切割：根据需要切割成设定尺寸的小样，即获得所需尺寸的导液基体；15、s8、制作发热膜：在导液基体的雾化面，即小孔面，制作发热膜。16、作为优选：步骤s1中调配陶瓷浆料包括如下步骤：17、⑴调配混合溶液：将粘结剂、稳定剂、溶剂称量后混合均匀；以混合溶液为100％的重量百分比计算，粘结剂的比例为10～20％，稳定剂的比例为1～6％，其余为溶剂；18、⑵调配浆料：将陶瓷粉体、烧结助剂称量后添加到调配的混合溶液中混合均匀，制备得到陶瓷浆料；19、以陶瓷浆料为100％的重量百分比计算，陶瓷粉体的比例为40～60％，烧结助剂的比例为<10％，其余为混合溶液。20、作为优选：所述步骤s1⑴进一步包括：粘结剂选用聚醚砜、聚丙烯腈、双酚a型聚芳醚腈、聚偏氟乙烯的一种；和/或稳定剂选用聚乙烯吡咯烷酮pvp、聚乙烯醇的一种；和/或溶剂选用n-甲基吡咯烷酮nmp、n，n-二甲基甲酰胺dmf、二甲基乙酰胺dmac的一种；和/或混合的方式选用球磨、机械搅拌、磁力搅拌的一种。21、作为优选：所述步骤s1⑵进一步包括：陶瓷粉体选用氧化铝、氧化锆、氧化钇稳定的氧化锆、氧化铈稳定的氧化锆、硅藻土、堇青石粉、莫来石粉、碳化硅中的一种或多种；和/或烧结助剂选用二氧化锰、氧化钇、玻璃粉、氧化镁、二氧化硅、五氧化二磷、氧化钙中的一种或多种；和/或烧结助剂的粒径d50在0.05um～10um范围内；和/或混合的方式选用球磨、机械搅拌、磁力搅拌的一种。22、作为优选：步骤s2进一步包括：在陶瓷浆料中添加油性消泡剂，在真空搅拌消泡机中消除陶瓷浆料中混入的气泡。23、作为优选：步骤s3进一步包括：所述流延的厚度为1.5～3mm；所述载体选用玻璃板、塑料膜、塑料板、不锈钢板、铝合金板的一种。24、作为优选：步骤s4进一步包括：所述水浴温度为20～80℃；水浴时长为5～24h。25、作为优选：步骤s5进一步包括：先缓慢升温至500℃并保温2h；接着缓慢升温至1100℃并保温2h；然后再缓慢升温至1400℃并保温4h，烧结后得到具有分形流道的陶瓷样品。26、作为优选：步骤s6进一步包括：打磨陶瓷样品上、下表面的致密层，获得具有分形流道的导液基体；孔结构中靠近大孔的一侧表面打磨0.2～2mm，以使大孔完全暴露出来，靠近小孔的一侧表面打磨0.05～0.2mm以使小孔完全暴露出来。与现有技术相比，本发明的有益效果：27、⑴针对当前业内的雾化发热体的导液速率较低的问题，本发明提出一种具有分形流道的近似直通毛细孔的导液基体，导液面为大孔，雾化面为小孔，沿着导液面到雾化面的行进方向，一个大孔分叉形成多个小孔，发热膜形成于雾化面上，相较于现有技术使用的导液基体中常见的随机毛细孔，可以大幅度缩短导液路径，降低流动阻力，提高导液基体的导液速率，有利于提高雾化效率，以及获得更好的口感体验。28、⑵本发明提供一种具有分形流道的近似直通毛细孔的导液基体的制备方法，通过对浆料配方进行优化，并结合特定的制备工艺制备得到具有分形流道的近似直通毛细孔的导液基体，采用本技术的制备方法无需添加造孔剂即可制备得到具有目标孔径的导液基体。29、⑶本发明仅需一次制备工艺即可制备得到具有分形流道的近似直通毛细孔的导液基体，简化了制备过程，降低了生产成本。30、⑷本发明采用了打磨工艺对制备的样品两端表面进行打磨，使得符合目标需求的孔结构暴露出来。