多孔陶瓷由于良好的吸附能力和活性,防干烧、口感好、寿命长等优势备受电子烟厂家的青睐。除了FEELM、SILMO陶瓷雾化芯,精盐刚发布的亿雾EVOVE lite 采用的是魔方陶瓷雾化芯,而且强调其微孔陶瓷采用最新研发的SHS工艺烧制,这种SHS工艺制备的多孔陶瓷有何特点呢?
图 亿雾EVOVE lite 电子烟 摄于精盐展台
从亿雾EVOVE lite 发布会了解到这种创新的陶瓷结构可同时提高导油和锁油效率,解决陶瓷“糊芯”难题。下面我们来简单了解下微孔陶瓷的自蔓延高温合成(SHS) 工艺。
图 EVOVE lite 采用改良SHS工艺烧制的魔方陶瓷
自蔓延高温合成(SHS) 工艺
燃烧合成(Combustion Synthesis简称CS), 又称自蔓延高温合成(Self-propagating high temperature synthesis,简称SHS),是基于化学反应方程的热力学过程,用燃烧合成技术制备多孔材料的主要过程是放热反应,化学反应释放出来的热量维持反应的自我进行,产物的高孔隙度是燃烧合成的固有特性。燃烧合成过程总是伴随着烧结现象,烧结体的孔隙度很高,可以达到50%左右,甚至更高。
图 自蔓延高温合成(SHS) 工艺流程
SHS技术在合成高熔点材料、超硬材料等方面具有传统加工方法无法比拟的优势,许多基于SHS的新技术、新工艺和新材料得以实现,如SHS制粉工艺、SHS烧结技术、SHS铸造技术等等。
SHS烧结
SHS烧结法或称SHS自烧结法,即直接完成所需形状和尺寸的材料或物件的合成与烧结,是将粉末或压坯在真空或一定气氛中直接点燃,不加外载,凭自身反应放热进行烧结和致密化。
SHS烧结可采用以下3种方式进行:
(1)在空气中燃烧合成;
(3)将经过预先热处理的混合粉末放在真空反应器内进行合成;
(3)在充有反应气体的高压反应容器内进行合成。
采用SHS方法制备的多孔陶瓷具有一定的形状、孔隙度和足够的强度,提高烧结反应温度可使孔隙度变大,SHS与常规方法相比优势在于;
燃烧波传播速度快,合成反应过程迅速;
无须功能,大量节省能源;
燃烧温度高,对杂质有自净化作用,产品纯度高;
工艺相对简单,成本低;
不足:反应快,迅速,试样的烧结尺寸难以控制。
除了SHS自蔓延合成工艺制备电子烟多孔陶瓷,还有发泡工艺、添加成孔剂工艺、有机泡沫浸渍工艺、溶胶-凝胶工艺、挤出成型多孔蜂窝陶瓷、固相烧结工艺、凝胶注模工艺、冷冻干燥工艺、水热-热静压工艺、组织遗传制备工艺、离子交换法等工艺。