一种加热体、雾化装置及加热体的制备方法与流程

本发明涉及加热不燃烧，具体涉及一种加热体、雾化装置及加热体的制备方法。

背景技术：

1、以加热不燃烧雾化装置为例，加热体（亦可称为发热体）作为构成雾化装置的核心部件之一，起到将气溶胶产生基质加热至特定温度范围，以生成可供使用的气溶胶的作用；因此，加热体的性能对于雾化装置的总体性能具有至关重要的影响。

2、现有的加热体往往采用金属厚膜发热材料或者金属薄层片材发热材料；其中，金属厚膜发热材料通常是指采用丝网印刷工艺，于金属基材上依次印刷以及高温烧结电绝缘材料层、发热电阻材料层、电极层和表面保护层等后，而形成的发热材料体；金属薄层片材发热材料通常是指于金属基材上包裹发热膜后而形成的发热材料体，而发热膜通常是由电绝缘材料以及设置于其内的发热电子材料组成的平面型发热元件。在实际应用过程中，现有的加热体普遍存在热电转换效率较低、高温下长期工作可靠性较差等问题。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种加热体、应用了该加热体的雾化装置以及制备该加热体的方法，以达到提升加热体的热学及电学性能的目的。

2、根据第一方面，一种实施例中提供一种加热体，包括基体电极、封盖电极和二维材料体；其中，所述封盖电极面对所述基体电极布置，所述封盖电极与所述基体电极彼此面对的一面均具有第一区域和第二区域，所述封盖电极的第一区域与所述基体电极的第一区域彼此电绝缘；所述二维材料体真空密封于所述封盖电极与所述基体电极的第二区域之间，并且所述二维材料体在其厚度方向上相背的两个表面分别与所述封盖电极和所述基体电极电接触。

3、一个实施例中，所述二维材料体的数量设置为多个，多个所述二维材料体间隔排布于所述基体电极与所述封盖电极之间。

4、一个实施例中，所述二维材料体包括由石墨、石墨烯、硫化钼、硫化钨、立方砷化硼、氮化硼、磷化硼和氮化钽中至少一种材料制成的膜片结构体。

5、一个实施例中，所述二维材料体在厚度方向上的电阻值至少比长度方向或宽度方向上的电阻值大10倍。

6、一个实施例中，所述基体电极的第二区域和/或所述封盖电极的第二区域设置有容纳室，所述容纳室用于收容所述二维材料体的至少一部分。

7、一个实施例中，所述封盖电极与所述基体电极于所述第一区域通过真空焊接密封固定，以将所述二维材料体真空密封于所述封盖电极与所述基体电极的第二区域之间。

8、一个实施例中，所述基体电极面对所述封盖电极的一面设有补偿结构，所述补偿结构位于对应的所述第一区域，所述补偿结构用于在真空焊接时补偿所述封盖电极产生的形变。

9、一个实施例中，所述基体电极为管状结构或柱状结构，所述封盖电极均为管状结构；其中，所述封盖电极套置于所述基体电极的外周侧，并且所述封盖电极的轴向端部和所述基体电极的轴向端部彼此电绝缘密封固定；

10、或

11、所述基体电极为管状结构或柱状结构，所述封盖电极为片状结构；其中，所述封盖电极叠置于所述基体电极的外壁面，并覆盖所述二维材料体于所述基体电极；所述封盖电极位于所述二维材料体的几何轮廓外的区域与所述基体电极的外壁面彼此电绝缘密封固定；

12、或

13、所述基体电极和所述封盖电极均为片状结构，所述二维材料体和所述封盖电极依次叠置于所述基体电极，并且所述封盖电极和所述基体电极位于所述二维材料体的几何轮廓外的区域彼此电绝缘密封固定。

14、一个实施例中，所述基体电极和所述封盖电极均由导电材料制成，至少所述基体电极的第一区域和/或所述封盖电极的第一区域设置有电绝缘材料层，所述电绝缘材料层用于在所述基体电极与所述封盖电极之间起电性绝缘作用；

15、或

16、所述基体电极的第一区域和/或所述封盖电极的第一区域由电绝缘材料制成，所述基体电极的第二区域和/或所述封盖电极的第二区域由导电材料制成。

17、一个实施例中，所述封盖电极与所述二维材料体之间设置有第一导电层，用以实现所述封盖电极与所述二维材料体之间的电接触；所述基体电极与所述二维材料体之间设置有第二导电层，用以实现所述基体电极与所述二维材料体之间的电接触。

18、一个实施例中，所述第一导电层和所述第二导电层中的一者为低热传导率的导电层，所述第一导电层和所述第二导电层中的另一者为高热传导率的导电层。

19、根据第二方面，一种实施例中提供一种雾化装置，包括供电模组和第一方面所述的加热体，所述基体电极和所述封盖电极分别与所述供电模组电连接设置。

20、根据第三方面，一种实施例中提供一种第一方面所述的加热体的制备方法，包括：

21、对所述基体电极的第一区域和/或所述封盖电极的第一区域进行电绝缘化设置；

22、将所述二维材料体和所述封盖电极依次布置于所述基体电极，使所述二维材料体位于所述基体电极和所述封盖电极的第二区域之间；

23、在真空环境下，固定并密封所述基体电极的第一区域与所述封盖电极的第一区域，以将所述二维材料体真空密封于所述基体电极与所述封盖电极之间，并使所述二维材料体分别与所述基体电极和所述封盖电极电接触。

24、一个实施例中，所述对所述基体电极的第一区域和/或所述封盖电极的第一区域进行电绝缘化设置，包括：

25、通过溅射、喷涂、印刷、渗氮和氧化中的至少一种方式，将电绝缘材料固定于所述基体电极的第一区域和/或所述封盖电极的第一区域，以形成电绝缘材料层；

26、和/或

27、所述对所述基体电极的第一区域和/或所述封盖电极进行电绝缘化设置之前，还包括：于所述基体电极的第二区域设置容纳室，用以收容所述二维材料体的至少一部分。

28、一个实施例中，所述将所述二维材料体和所述封盖电极依次布置于所述基体电极，包括：

29、将所述二维材料体定位放置于所述基体电极的第二区域；

30、在电绝缘化设置后的所述基体电极的第一区域和/或所述封盖电极的第一区域的预设位置设置钎焊焊料；

31、将所述封盖电极以覆盖所述二维材料体的方式布置于所述基体电极上；

32、所述在真空环境下，固定并密封所述基体电极的第一区域与所述封盖电极的第一区域，包括：将所述基体电极、所述二维材料体和所述封盖电极的组合结构置于真空环境中，对所述基体电极与所述封盖电极的第一区域进行钎焊密封处理。

33、一个实施例中，所述基体电极和所述封盖电极均为管状结构；所述将所述二维材料体和所述封盖电极依次布置于所述基体电极，包括：

34、将所述二维材料体定位放置于所述基体电极的第二区域；

35、将所述封盖电极加热至预设温度，以使所述封盖电极发生膨胀形变；

36、将发生膨胀形变的所述封盖电极套置于所述基体电极后迅速冷却，或者迅速地将发生膨胀形变的所述封盖电极套置于冷态的所述基体电极上，以将所述二维材料体包覆于所述封盖电极与所述基体电极之间。

37、依据上述实施例的加热体，包括基体电极、封盖电极和二维材料体，基体电极与封盖电极彼此绝缘设置；二维材料体真空密封于封盖电极与基体电极之间，并分别与封盖电极和基体电极电接触。一方面，利用二维材料体在其厚度方向具有较高电阻值、启动瞬间冲击电流小等电学特点及其基体电极之间的电接触关系，使得二维材料体所产生的热量能够直接快递地传递至基体电极或封盖电极，实现加热体对外的发热或加热功能，有效提升加热体的热电转换效率；另一方面，二维材料体以真空密封的形式设置于加热体内部，可防止二维材料体在高温工作时被氧化，并能够充分利用其在真空气氛下具有耐热稳定性强等特点，使得二维材料体或者加热体整体能够长期发挥其独有的电学和热学优势，为加热体能够稳定可靠且长期高温应用提供保障。