一种耐久性发热丝及其制备工艺

技术领域

本发明涉及电子烟用发热丝技术领域，具体属于一种耐久性发热丝及其制备工艺。

背景技术

传统香烟最大的危害在于使用方式——燃烧。燃烧烟叶产生的有害气体和燃烧生菜产生的有害气体其实是差不多的。也就是说抛开尼古丁的因素来看，传统香烟中最大的危害来自于落后的使用方式。单燃烧一根香烟的时候会产生6000多种化合物，其中有很多已经确认的致癌物。目前普世已经清楚的知道传统香烟的危害和传统香烟特有的二手烟的危害。理想状态的解决方案是传统香烟消失于世。不过这样的乌托邦幻想是不可能实现的。电子烟的诞生就是在这样的背景下出现的。主要原则就是在保证尼古丁的安全摄取的基础上去掉传统香烟中燃烧产生的有害物质。让获取尼古丁的途径更加安全。

电子烟的工作原理是用电能转换为热能，用热能似的烟油汽化。然后吸入汽化以后的烟油雾。从而达到尼古丁摄取的目的。类似加湿器，只不过加湿器是把水进行汽化。而电子烟是把烟油汽化。汽化的最大好处是，这是一个物理变化，不会产生新的物质，因此电子烟相对于传统的香烟危害更小。现有的电子烟发热丝使用寿命短，其主要原因是其耐脏污能力差，导致发热丝表面易被腐蚀损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐久性发热丝及其制备工艺，克服了现有技术的电子烟使用的发热丝使用耐久性差的问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种耐久性发热丝，包括导电芯和发热壳，所述的发热壳为中空的管状结构，所述的导电芯位于发热壳的中空结构内，且发热壳的壁厚为0.2-0.4mm。

优选地，所述的发热壳为铬镍合金材料。

优选地，所述的导电芯由包括炭粉、玻璃粉、三聚氰胺和铬黄的原料制备而成。

优选地，所述的导电芯的制备方法为，将炭粉与玻璃粉和铬黄混合均匀，然后加入到三聚氰胺溶液中，搅拌混合均匀，然后干燥、粉碎，得到粉末状的导电芯。

制备耐久性发热丝的工艺，包括以下步骤，

S1，将发热壳浸入乙醇溶液中，清洗，然后取出干燥，得到洁净的发热壳；

S2，将洁净的发热壳的一端封闭，然后向发热壳内填充导电芯，填充过程中通过超声振动；

S3，填充完导电芯后，将发热壳弯曲成所需的形状，然后将发热壳置于700-900℃的无氧环境中进行加热，然后冷却至室温，定型；

S4，将定型后的发热壳的另一端封闭，得到发热丝坯料，然后将发热丝坯料的两端接通电源，使发热丝温度上升到500-700℃，然后冷却至室温，得到发热丝。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

1、本发明通过以炭粉为基体，将其与玻璃粉、三聚氰胺和铬黄充分进行混合，使该导电芯在炭的导通作用下产生了导电能力，在该电热丝的发热壳在电致发热的过程中能够对其内部的炭进行加热，在电流与热量的作用下，使炭粉中的碳原子向发热壳中进行渗透，提高发热壳的强度，同时由于发热壳的厚度较薄，使碳原子不断的渗透到发热壳的过程中，发热壳外表面与空气接触的表面上的碳原子被空气氧化形成二氧化碳，使发热壳的外表面不断的有二氧化碳气体产生，同时发热壳内部的碳原子向外渗透，不断的对发热壳外表面进行补碳，从而使该电热丝用于电子烟时不易被污染，长期使用后依然能保持较好的洁净度。

2、本发明通过使用玻璃粉作为导电芯的填充料，在导电芯受热的过程中，玻璃粉能够进行熔化，对炭粉和铬黄起到粘结作用，使热处理后的发热丝坯料内部的导电芯能够硬化，使该发热丝定型，同时加入的玻璃粉还起到绝缘作用，避免炭粉优异的导电能力使该电热丝的发热壳不能充分的发热，同时在发热丝实际使用的过程中，玻璃粉重新熔化变软，使其粘结的炭粉释放，能够有效地对发热壳进行补碳。

3、本发明使用铬黄和三聚氰胺作为导电芯的添加剂，铬黄能够起到减缓渗碳的作用，避免过度渗碳导致发热壳变脆，易断裂的问题，同时三聚氰胺在发热丝制备的过程中分解产生含氮物，使最终制成的发热丝的导电芯中含有氮元素，使发热丝使用过程中能够进行适当的渗氮，使发热壳的结构强度提高，避免高温下发热丝强度下降快导致使用寿命缩短的问题。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

将炭粉粉碎至200目以下，然后与粒径小于200目的玻璃粉和铬黄按质量比8:3:2混合均匀，然后将混合均匀后的炭粉、玻璃粉和铬黄2kg加入3kg含2wt％的三聚氰胺的甲醇溶液中，加热至50℃，搅拌混合至甲醇蒸干，然后将混合物粉碎，过200目的筛网，得到粉末状的导电芯。

将具有中空结构的管状发热壳浸入乙醇溶液中进行清洗，发热壳的壁厚为0.2mm，然后取出干燥，得到洁净的发热壳，然后将洁净的发热壳的一端封闭，然后向发热壳内填充粉末状的导电芯，填充过程中通过超声振动，使发热壳内的导电芯填充紧密；填充完导电芯后，将发热壳弯曲成所需的形状，然后将发热壳置于800℃的无氧环境中进行加热，然后冷却至室温，定型，将定型后的发热壳的另一端封闭，得到发热丝坯料；最后将发热丝坯料的两端接通电源，使发热丝温度上升到600℃，冷却至室温后，得到发热丝。

实施例2

将炭粉粉碎至200目以下，然后与粒径小于200目的玻璃粉和铬黄按质量比8:4:1混合均匀，然后将混合均匀后的炭粉、玻璃粉和铬黄2.6kg加入3kg含2wt％的三聚氰胺的甲醇溶液中，加热至60℃，搅拌混合至甲醇蒸干，然后将混合物粉碎，过200目的筛网，得到粉末状的导电芯。

将具有中空结构的管状发热壳浸入乙醇溶液中进行清洗，发热壳的壁厚为0.25mm，然后取出干燥，得到洁净的发热壳，然后将洁净的发热壳的一端封闭，然后向发热壳内填充粉末状的导电芯，填充过程中通过超声振动，使发热壳内的导电芯填充紧密；填充完导电芯后，将发热壳弯曲成所需的形状，然后将发热壳置于850℃的无氧环境中进行加热，然后冷却至室温，定型，将定型后的发热壳的另一端封闭，得到发热丝坯料；最后将发热丝坯料的两端接通电源，使发热丝温度上升到700℃，冷却至室温后，得到发热丝。

对照例1

与实施例1的区别在于，玻璃粉的加入量为0。

对照例2

与实施例1的区别在于，三聚氰胺的加入量为0。

对照例3

与实施例1的区别在于，铬黄的加入量为0。

将实施例1-2和对照例1-3中的发热丝按照GB/T1234-1995中的测试方法测试1200℃下的快速寿命值和断后伸长率，并测试在600℃下模拟电子烟内对烟油连续发烟2h后的表面清洁程度的情况，结果如下表所示：

由上表可知，本发明使用由炭粉、三聚氰胺、玻璃粉和铬黄制成的导电芯，使电热丝的使用寿命和耐脏污的能力得到了大幅提升。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。