一、陶瓷在雾化器中广泛应用
电子烟是一种以可充电锂聚合物电池供电驱动雾化器,透过加热“烟弹”中的电子液体而产生烟雾(干烧型是加热特制烟丝),替代传统香烟的新型产品。电子烟对人体危害小于传统香烟,电子烟在产生烟雾的过程中是没有任何明火参与的,同时所产生的烟雾属于是水蒸气,没有传统香烟燃烧产生的焦油等几百种有害物质。
电子烟在烟嘴及雾化器位置,广泛应用到陶瓷材料,作为直接接触及发热元件。雾化器做为电子烟的核心部件,如何选用合适的陶瓷加热元件显得更为重要。与传统的棉芯加热相比,陶瓷加热能够将雾化汽量提高35%,并且具有较好的连续性。在提高加热效果的同时,能够节约30%的电能,延长电子烟设备的电池寿命。下面一起了解下陶瓷在电子烟上的应用。
图 雾化器分解示意图(来源网络)
二、陶瓷烟嘴
陶瓷烟嘴采用环保氧化锆材料,经高温烧结成型,呈现出温润光滑的外观。陶瓷材料高温固化后,没有小分子物质的残留,使用过程受烟雾加热后没有有害物质的析出,相比塑胶材质更持久耐用及环保安全,但陶瓷烟嘴易积集热量,容易烫嘴,比较适合小功率小烟使用。
图 陶瓷烟嘴(湖南亚通电子陶瓷)
陶瓷烟嘴一般工艺流程:球磨制料—压铸—排腊—烧结—检验—出货
如客户需要表面光滑,工艺流程如下:
球磨制料—压铸—排腊—烧结—检验—预热—喷釉—烧制—清洗—检验打包出货
图 配备陶瓷烟嘴的雾化器(来源网络)
三、陶瓷发热片
目前陶瓷发热片在IQOS等低温非燃烧型电子烟中得到广泛应用,陶瓷发热片一般由氧化锆陶瓷基板制成,有一厚层金属膜(银浆或合金浆料)印刷在表面,经烧结固化。这个发热片经由PEEK高温特种塑料基座固定安装后与烟丝相接触,通电后起到加热烟丝的作用。
图 陶瓷发热片(来源苏州晶品新材)
图 安装陶瓷发热片的PEEK高温塑料基座
产品优势:
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可靠性高、输入输出特性稳定、高精度等特点。
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经高温烧制,可增加玻璃包封层,适合严酷环境中使用。
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绝缘电阻
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陶瓷导热好,加热时温度分布均匀。
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焊盘表面可镀金,提高可焊性和耐焊接性。
陶瓷发热片的一般工艺流程:流延基板—印刷浆料—高温烧结—分片—测试—焊电极—品检—包装出货
四、陶瓷发热丝
多孔陶瓷芯跟棉线相比空隙更细更稳定,另外陶瓷耐高温导热快,烟油直接在瓷芯上就开始雾化了,这样棉线积碳的机会就少了。直接体验就是不容易抽出烧棉花的糊味儿,更耐用。陶瓷芯一般用在成品芯上,因为太硬,跟导油孔相接的地方仍然需要缠一层棉。实际使用起来30W以下低功率的话不错,高功率优势不明显。多孔陶瓷发热丝有以下几种形式:
1. 外露绕线型:
图 陶瓷发热丝(来源昂纳自动化)
图 陶瓷发热丝(来源昂纳自动化)
产品优势:
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一般不含传统发热丝的棉线,更健康,更安全;
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烟雾量大,口感更稳定持久;
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陶瓷发热丝的合金丝绕在硬质导油体上,扎间距更均匀,接触一致性更好,烟雾量更稳定;
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阻值精度更好;
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导热性更高,雾化效果更好;
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陶瓷材质拥有极好的导油性、耐酸碱性、热稳定性和极高的安全性;
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陶瓷发热丝产品一致性好,适宜于全自动化生产;
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使用陶瓷发热丝的雾化器更利于自动化生产。
3. 内埋绕线型:
内埋绕线型陶瓷发热丝经烧结固化在陶瓷芯内侧,根据产品设计配合棉线或单独加热烟油产生烟雾。此类陶瓷芯为多孔陶瓷,材料为氧化铝陶瓷或氧化硅陶瓷,或多种组分的混合物。
图 陶瓷芯发热丝(湖南亚通电子陶瓷)
图 陶瓷发热丝(来源网络)
陶瓷发热丝一般工艺流程:绕线—埋线—注射—烧结—品检—包装出货
图 VAPORESSO雾化器部件使用陶瓷发热芯
产品优势:
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防干烧
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更长的使用寿命
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真实的烟油味道
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ROHS和MSDS等多种国际安全认证
五、陶瓷发热芯
陶瓷发热芯是直接在多孔陶瓷上印刷电阻浆料后,经高温下烘烧硬化线路,然后再经电极、引线处理后,所生产的新一代中低温发热元件,广泛应用于烟油型电子烟设备。
图 陶瓷发热芯(来源顺络电子)
陶瓷发热芯的一般工艺流程:制粉配料—模压成型—高温烧瓷—印刷线路—低温烧结—清洗烘干—品检筛选—包装出货
六、陶瓷导油管
陶瓷导油管也是一种多孔陶瓷,可以导油并缠上发热丝并配合棉线对烟油加热产生烟雾,适合DIY用户使用。
图 陶瓷导油管(来源网络)
图 陶瓷导油管安装示意图(来源网络)
七、陶瓷镊子
陶瓷镊子应用在DIY雾化器的过程,就是做发热丝、穿导油棉过程要用到陶瓷镊子。DIY常用的电阻丝、常温下有弹性不易定型,而在通电发热状态下很容易定型,因此在DIY过程中,一般绕好的发热丝需要在通电后再进一步整形。如果使用传统不锈钢镊子会形成短路,使用塑料镊子会被烫坏,因此陶瓷镊子在这个过程中就非常的适用,几乎成了电子烟DIY玩家的必备工具。
图 用陶瓷镊子DIY雾化器(来源网络)
文章参考知乎、蒸汽多等,感谢东昊精密陶瓷、湖南亚通电子陶瓷提供指导,艾邦团队整理编辑