多孔陶瓷是一种新型陶瓷材料,也称为气孔功能陶瓷。相比棉芯防干烧,作为替代棉芯出现的多孔陶瓷雾化芯在行业领域的量在逐渐增大,但是和电子烟整体的匹配度仍旧存在很大的改善空间。

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图 2017-2020年电子烟陶瓷发热体市场份额预测趋势图  来源中达强

对于一款产品的研发,终端较关注的是不能糊芯、还原口感、烟雾量大小,而这些是关于整个体系设计的问题,电池功率、主板、电阻丝阻值、材料、陶瓷配方体系、孔隙、烟油成分、香精配方等等,今天我们就来讨论下电子烟陶瓷芯工艺不稳定因素。

一、电子烟多孔陶瓷基板的制备过程

电子烟多孔陶瓷基板的制备与一般的陶瓷陶瓷元器件制备流程类似,目前陶瓷发热件的关键之处在于陶瓷强度以及线路的印刷,发热丝的填充方式,以及在使用过程中烟油在陶瓷表面形成的一层膜对电子烟口感的影响。

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二、加工过程差异因素分析

那么在陶瓷发热体制备过程中一般会有什么差异呢?一般产品的差异性因素从生产过程来分析,有工艺流程;配方原材料来料的稳定性;混炼过程;模具及设备参数造成的结构和成分偏差;烧结工艺造成的不稳定性(烧结制度,设备,电阻丝等);后续工艺不稳定等等,这些差异因素在加工过程中一般会造成的问题有以下几点;

  • 大型砂孔

  • 气孔分布差异大

  • 电阻丝和陶瓷结构匹配不稳定

  • 有机物碳化残留

三、差异因素对电子烟加热影响

三维立体网络骨架结构的陶瓷体,是电子烟雾化的重要通道,每一颗陶瓷芯的差异可能会造成不同的影响,不同的陶瓷孔隙会带来不同的差异。

  • 雾化不完全造成吸油入口

  • 溶胶雾化量小,口感改善难

  • 导油慢,易造成干烧现象

  • 烟油裂解,产生异味

目前陶瓷发热件减少差异性的一个关键条件是自动化生产。基于成熟的模块化工艺设计,实现发热体的全自动化生产,可显著提高发热体的一致性和稳定性,例如卓力能的SILMO3.0采用的就是发热体的全自动化生产。

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除了加工过程的差异化影响,烟油成分、流动状态及其表面张力与陶瓷的孔结构和孔的毛细作用力匹配性也有很大关系,良好的匹配性才能释放可观的烟雾量及表现出优异的口感。

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本文来源:北京科技大学 宿博士,艾邦编辑整理

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作者 ab