一种用于中心加热烟具的穿线加热棒的制作方法

本专利涉及电加热，特别涉及一种用于中心加热烟具的穿线加热棒。

背景技术：

1、近年来，随着人们对健康的日益关注，人们都意识到传统卷烟对健康有一定的危害，传统卷烟对健康及环境的影响问题开始逐步受到世界各国的重视。现有的电子加热烟具产品主要分为中心加热和周向加热，在中心加热烟具中通常具有一个加热棒并在使用中插入加热卷烟内部，从而采用电阻式加热方式向加热卷烟提供热能。

2、现有用于中心加热烟具的加热棒通常是通过在陶瓷管中塞入加热电阻丝或是将加热电阻丝缠绕在陶瓷管外围来加工制作，前者会由于陶瓷管自身热阻而影响电阻丝向烟支的传热，后者则会导致陶瓷管表面发热不均匀而影响烟气风味。

3、因此，需要对现有的用于中心加热烟具的加热棒进行改良。

技术实现思路

1、本发明目的是为了提供一种全新的用于中心加热烟具的穿线加热棒，在提升传热性能的同时增强发热均匀性，并且提高生产工艺良率。

2、为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

3、一种用于中心加热烟具的穿线加热棒，包括生棒、第一加热引线、第二加热引线和法兰，生棒上端具有锥尖，锥尖具有尖顶，生棒下端为平底，生棒内部具有贯穿尖顶和平底的金属芯棒，第一加热引线在平底处与金属芯棒电连接，生棒在靠近平底的侧面设有第二加热引线，生棒在靠近平底的一端固定有法兰，生棒和第二加热引线的外表面覆盖有连续的金属加热涂层。

4、进一步的，金属加热涂层由化学气相沉积和/或物理气相沉积形成。

5、进一步的，金属加热涂层由磁控溅射、真空蒸镀或电子束蒸镀或电弧离子镀形成。

6、进一步的，金属加热涂层包括界面连接层、加热核心层和表面保护层。

7、进一步的，金属加热涂层为ptc金属层。

8、进一步的，加热棒包括第一测温引线和第二测温引线，生棒包括ptc测温电路，ptc测温电路分别与第一测温引线和第二测温引线电连接。

9、进一步的，生棒由内向外依次包括金属芯棒、绝缘层、测温层和保护层，ptc测温电路位于测温层，测温层通过保护层与金属加热涂层绝缘。

10、进一步的，金属加热涂层在生棒长度方向上至少覆盖从法兰至金属芯棒露出尖顶的部分。

11、进一步的，金属加热涂层外还具有表面封装层。

12、进一步的，表面封装层具有可激光调阻特性。

13、其中，烟具的加热方式可以利用电阻加热的原理，也可以利用红外加热的原理。利用电阻加热的烟具可以将加热电阻同时作为测温元件，也可以采用分时复用的方式用于测温，还可以单独设立测温回路和测温导电轨迹进行测温。除了直接利用电阻-温度公式计算电阻温度外，还可以通过查表法、插值法、外推法等方式推算电阻温度。

14、薄膜沉积工艺主要分为物理气相沉积和化学气相沉积两类。物理气相沉积(physical vapour deposition，pvd)技术指在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积原理可大致分为溅射镀膜、真空蒸镀、电子束蒸镀、电弧离子镀等。

15、磁控溅射(magnetron sputtering)是一种常见的物理气相沉积(pvd)工艺，是制造小型电子元器件的主要薄膜沉积方法。磁控溅射具有沉积速度快、成膜质量高、设备成本低、制备工艺相对简单和应用场景广等优点。

16、磁控溅射具体工作原理如图5所示。低真空下的氩气、氮气等单一或混合气体在电场作用下电离并被加速，这些加速后的高能量粒子在电场和磁场作用下对靶材进行轰击，使得靶材表面的原子或离子逃逸，并沉积在衬底或基底表面。磁控溅射是在此基础上，在磁控溅射枪上由于使用了永磁体，这些磁铁放置在靶材后面以产生磁场。由于离子比电子重，因此离子几乎不受磁场的直接影响；但是磁场导致电子在靶材表面做螺旋运动，延长了它们在基板附近的等离子体中的停留时间。这些电子和氩气、氮气等碰撞次数增加，从而产生更多的离子，从而提高了溅射效率。

17、本发明通过提供一种用于中心加热烟具的穿线加热棒，实现了以下技术效果：

18、1、金属芯棒在生棒内部可以起到加固作用，在生棒加工过程中可以保证生胚定性，金属芯棒与外部金属加热涂层连通后即构成加热回路，降低了后续加工加热电阻回路的难度；

19、2、金属加热涂层以薄膜的形式设置在加热棒外侧，有助于提升传热性能；

20、3、通过化学气相沉积和/或物理气相沉积形成的金属加热涂层可以均匀覆盖加热棒表面，使得加热更为均匀；

21、4、通过先制作生棒并安装引线、然后再沉积金属加热涂层，相较于先沉积金属加热涂层、再焊接引线，可以避免焊接过程中划伤涂层表面，还能够提高金属加热涂层与引线之间的实际接触面积，有效提升生产效率和良率；

22、5、表面封装层具有可激光调阻特性，可以在对加热棒进行质检或是制造烟具过程中，根据需要对加热棒的第五层金属加热涂层进行蚀刻以调整金属加热涂层的电阻值或者电阻分布；

23、6、金属加热涂层为ptc金属层，可以在非常贴近烟草的位置进行测温，温控更加精准。

技术特征：

1.一种用于中心加热烟具的穿线加热棒，包括生棒、第一加热引线、第二加热引线和法兰，所述生棒上端具有锥尖，所述锥尖具有尖顶，所述生棒下端为平底，所述生棒内部具有贯穿所述尖顶和所述平底的金属芯棒，所述第一加热引线在所述平底处与所述金属芯棒电连接，所述生棒在靠近平底的侧面设有所述第二加热引线，所述生棒在靠近所述平底的一端固定有所述法兰，其特征在于，所述生棒和所述第二加热引线的外表面覆盖有连续的金属加热涂层。

2.根据权利要求1所述的穿线加热棒，其特征在于，所述金属加热涂层由化学气相沉积和/或物理气相沉积形成。

3.根据权利要求1所述的穿线加热棒，其特征在于，所述金属加热涂层由磁控溅射、真空蒸镀或电子束蒸镀或电弧离子镀形成。

4.根据权利要求1所述的穿线加热棒，其特征在于，所述金属加热涂层包括界面连接层、加热核心层和表面保护层。

5.根据权利要求1所述的穿线加热棒，其特征在于，所述金属加热涂层为ptc金属层。

6.根据权利要求1所述的穿线加热棒，其特征在于，所述穿线加热棒包括第一测温引线和第二测温引线，所述生棒包括ptc测温电路，所述ptc测温电路分别与所述第一测温引线和所述第二测温引线电连接。

7.根据权利要求6所述的穿线加热棒，其特征在于，所述生棒由内向外依次包括所述金属芯棒、绝缘层、测温层和保护层，所述ptc测温电路位于所述测温层，所述测温层通过所述保护层与所述金属加热涂层绝缘。

8.根据权利要求1所述的穿线加热棒，其特征在于，所述金属加热涂层在所述生棒长度方向上至少覆盖从所述法兰至所述金属芯棒露出所述尖顶的部分。

9.根据权利要求8所述的穿线加热棒，其特征在于，所述金属加热涂层外还具有表面封装层。

10.根据权利要求9所述的穿线加热棒，其特征在于，所述表面封装层具有可激光调阻特性。

技术总结
本发明涉及电加热技术领域，特别涉及一种用于中心加热烟具的穿线加热棒，包括生棒、第一加热引线、第二加热引线和法兰，生棒上端具有锥尖，锥尖具有尖顶，生棒下端为平底，生棒内部具有贯穿尖顶和平底的金属芯棒，第一加热引线在平底处与金属芯棒电连接，生棒在靠近平底的侧面设有第二加热引线，生棒在靠近平底的一端固定有法兰，生棒和第二加热引线的外表面覆盖有连续的金属加热涂层。该加热棒的金属芯棒在生棒内部可以起到加固作用，在生棒加工过程中可以保证生胚定性。

技术研发人员：王明霞,岳明飞,杨帆,张从跃,张书铭,李文仆,王辉,张开超,张项瑜
受保护的技术使用者：青岛颐中科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24