CN113336566A - 发热体的焊接处理方法、发热体及气溶胶产生装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及发热体的焊接处理方法、发热体及气溶胶产生装置，其中，方法包括以下步骤：取表面具有凹陷的电极焊接槽的导电陶瓷基体，将焊接浆料填充至电极焊接槽内，焊接浆料中的合金组分包括银铜钛合金、银铜钛铟合金、银钯钛合金中的至少一种；将电极设置于电极焊接槽内，按压电极使得至少部分焊接浆料溢出至电极的表面；将初步固定好的导电陶瓷基体与电极进行干燥、阶段式升温烧结后，冷却得到发热体。本申请提供的焊接处理方法，能够提高电极与导电陶瓷基体焊接强度，提高使用稳定性，并能够有效控制发热体在加热使用过程中电阻变化量。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，尤其涉及发热体的焊接处理方法、发热体及气溶胶产生装置。
背景技术
目前，随着加热不燃烧气溶胶产生装置迅猛发展，其发热体成为核心部件，决定气溶胶产生装置的整体设计和性能质量水平。陶瓷材料的发热体由于其具有抗氧化、耐高温和长寿命等优点，已逐步取代老式的加热电阻丝。目前，发热体通常是在多孔陶瓷基体上印刷电阻浆料形成发热轨迹。发明人采用导电陶瓷作为发热体，但是发现导电陶瓷基体材料与电极焊接强度低，焊接接触电阻大，并且在循环加热使用过程中，电极的焊点容易受到热应力作用产生松动和脱落，容易引起电阻增大。
发明内容
本发明实施例提供发热体的焊接处理方法、发热体及气溶胶产生装置，能够提高电极与导电陶瓷基体焊接强度，提高使用稳定性，并能够有效控制发热体在加热使用过程中电阻变化量。
第一方面，本申请提供一种发热体的焊接处理方法，包括以下步骤：
取表面具有凹陷的电极焊接槽的导电陶瓷基体，将焊接浆料填充至所述电极焊接槽内，所述焊接浆料中的合金组分包括银铜钛合金、银铜钛铟合金、银钯钛合金中的至少一种；
将电极片设置于所述电极焊接槽内，按压所述电极片使得至少部分所述焊接浆料溢出至所述电极片的表面；
将初步固定好的导电陶瓷基体与电极片进行干燥、阶段式升温烧结后，冷却得到发热体。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足如下特征a～b中的至少一种：
a.所述导电陶瓷基体材料包括碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化硅、二硼化钛、碳化钛、二硼化锆中的至少一种；
b.所述导电陶瓷基体的厚度为0.3mm～2mm；
c.所述导电陶瓷基体的电阻率≥1.0×10-6Ω·m。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述电极为铜电极或银电极，所述铜电极或所述银电极的表面形成有银膜、金膜或镍膜中的至少一种。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述导电陶瓷基体的表面对称设有两个电极焊接槽，所述两个电极焊接槽分别为正极焊接槽、负极焊接槽。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：
a.所述电极焊接槽包括定位槽及与所述定位槽连通的导向槽；
b.所述电极焊接槽包括定位槽及与所述定位槽连通的导向槽，所述定位槽包括底面及具有坡度的侧引导面，所述具有坡度的侧引导面连接所述底面及所述导电陶瓷基体的表面；
c.所述电极焊接槽包括定位槽及与所述定位槽连通的导向槽，所述电极焊接槽的深度为0.25mm～0.45mm。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述电极包括电极片及与所述电极片连接的电极引线，至少部分的所述电极片收容于所述定位槽内，并与所述导电陶瓷基体电连接；所述电极引线沿所述导向槽延伸至所述导电陶瓷基体的外侧。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，在所述取表面具有凹陷的电极焊接槽的导电陶瓷基体之前，所述方法还包括：
将所述导电陶瓷基体进行表面抛光处理；
将抛光处理后的导电陶瓷基体置于清洗液中进行超声波清洗。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述电极焊接槽内的焊接浆料的厚度为0.1mm～0.3mm。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：
a.所述焊接浆料的粘度为100Pa·s～180Pa·s；
b.所述焊接浆料中的合金组分的平均粒径为10μm～50μm；
c.所述电极焊接槽内的焊接浆料的厚度为0.1mm～0.3mm。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：
a.所述干燥的温度为150℃～250℃；
b.所述干燥的时间为0.5h～2h；
c.所述干燥的方式为鼓风干燥。
结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述方法满足如下特征a～d中的至少一种：
a.所述阶段式升温烧结的升温速率为8℃/min～12℃/min；
b.所述阶段式升温烧结在真空环境下进行，所述真空环境的真空度≤1.0×10- 2Pa；
c.所述阶段式升温烧结的温度室温～860℃；
d.所述阶段式升温烧结包括三阶段升温处理，其中，第一阶段升温至290℃～320℃，保温13min～18min；第二阶段升温至720℃～750℃，保温13min～18min；第三阶段升温至830℃～860℃，保温8min～12min。
第二方面，本申请提供一种发热体，采用上述第一方面所述的焊接处理方法制得。
第三方面，本申请提供一种气溶胶产生装置，包括第二方面所述的发热体。
本申请提供的技术方案相比于现有技术，至少具有以下有益效果：
本申请提供的发热体的焊接处理方法，通过在导电陶瓷基体表面形成电极焊接槽，一方面，大大增加了电极与导电陶瓷的焊接面积；另一方面，将焊接浆料填充至电极焊接槽内，利用焊接浆料的粘结强度以及电极片自身的重力，通过局部按压即可实现导电陶瓷基体与电极片的初步固定，实现快速定位，再通过干燥及阶段式升温烧结，提高电极片与导电陶瓷基体焊接强度，提高发热体的使用稳定性，在发热体加热过程中，可以避免电极片受热应力作用产生松动或脱落，能够有效控制发热体在加热使用过程中电阻变化量。另外，电极被埋在焊接槽中，可以很好地固定，不容易松动或脱落。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的发热体的焊接处理方法的流程示意图；
图2a是本申请一实施例提供的导电陶瓷基体的结构示意图；
图2b是本申请一实施例提供的导电陶瓷基体的结构示意图；
图2c是本申请一实施例提供的导电陶瓷基体的另一结构示意图；
图3a是本申请实施例提供的导电陶瓷基体的剖视图；
图3b是本申请实施例提供的导电陶瓷基体的剖视图中的区域A的局部放大图；
图4a是本申请另一实施例提供的发热体的分解示意图；
图4b是本申请另一实施例提供的发热体的分解示意图；
图5a、图5b分别为对比例1制成的发热体的电极循环前与循环后的状态示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接。
本文中所用术语“气溶胶产生装置”指的是通过对气溶胶产生制品加热至低于其燃烧温度的温度，以产生气溶胶，以此避免因为气溶胶产生制品燃烧产生有毒有害物质。
图1是本申请实施例提供的发热体的焊接处理方法的流程示意图，如图1所示，
步骤S10，取表面具有凹陷的电极焊接槽的导电陶瓷基体，将焊接浆料填充至所述电极焊接槽内，所述焊接浆料中的合金组分包括银铜钛合金、银铜钛铟合金、银钯钛合金中的至少一种；
步骤S20，将电极设置于所述电极焊接槽内，按压所述电极使得至少部分所述焊接浆料溢出至所述电极的表面；
步骤S30，将初步固定好的导电陶瓷基体与电极进行干燥、阶段式升温烧结后，冷却得到发热体。
在上述方案中，通过在导电陶瓷基体表面形成电极焊接槽，一方面，大大增加了电极与导电陶瓷的焊接面积；另一方面，将焊接浆料填充至电极焊接槽内，利用焊接浆料的粘结强度以及电极自身的重力，通过局部按压即可实现导电陶瓷基体与电极的初步固定，实现快速定位，再通过干燥及阶段式升温烧结，提高电极与导电陶瓷基体焊接强度，提高发热体的使用稳定性，在发热体加热过程中，可以避免电极受热应力作用产生松动或脱落，能够有效控制发热体在加热使用过程中电阻变化量。另外，电极被埋在焊接槽中，且被定位槽很好地固定，不容易松动或脱落。
以下通过具体实施例详细介绍本方案：
在步骤S10之前，利用导电陶瓷基体材料干压成型得到导电陶瓷基体，导电陶瓷基体表面具有凹陷的电极焊接槽。
导电陶瓷基体材料包括碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化硅、二硼化钛、碳化钛、二硼化锆中的至少一种。优选地，导电陶瓷基体材料为碳化硅与二硼化钛复合材料。需要说明的是导电陶瓷基体材料是指陶瓷材料中具有离子导电、电子/空穴导电的一种新型材料，导电陶瓷基体材料具有抗氧化、抗腐蚀、耐高温和长寿命等特点。利用导电陶瓷基体材料制成的发热体在反复加热过程中，可以使得发热量均匀释放，避免加热不燃烧制品局部过度加热，产生焦糊等刺激味道，还能够延长发热体的使用寿命。
图2a是本申请一实施例提供的导电陶瓷基体的结构示意图，图2b是本申请另一实施例提供的导电陶瓷基体的结构示意图；如图2a及图2b所示，导电陶瓷基体1可以是呈纵长的片状，导电陶瓷基体1的厚度可以为0.3～2mm，具体可以是0.5mm、0.7mm、0.9mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm或2mm等，在此不做限定；导电陶瓷基体1的厚度优选为1mm。
导电陶瓷基体1的电阻率≥1.0×10-6Ω·m，具体可以是1.0×10-6Ω·m、1.5×10-5Ω·m、1.1×10-5Ω·m、1.2×10-4Ω·m等等，在此不做限定。
需要说明的是由于导电陶瓷基体的厚度较薄，产生的热阻较大，焊点特别容易老化，因此焊接难度高，焊接强度要求更高。并且，导电陶瓷基体的电阻率越小的导电陶瓷焊接越容易，本申请的导电陶瓷是高电阻率，所以对焊接强度及其抗氧老化能力要求更高。因此，通过在导电陶瓷基体表面形成凹陷的电极焊接槽，可以增加电极与导电陶瓷的焊接面积，提高焊接强度。
导电陶瓷基体1包括插入部11及连接部12，插入部11与连接部12一体成型。其中，插入部11用于插入气溶胶产生装置的气雾形成基质中，使得发热体的热量能够使得气雾形成基质形成烟雾。在本实施例中，插入部11为V型尖头，有利于发热体插入气雾形成基质中。插入部11的两侧边缘通过尖锐化处理，进一步有利于插入气雾形成基质中。连接部12用于实现发热体安装于气溶胶产生装置壳体内，具体地，导电陶瓷基体1的底部设有分别向两侧凸出的两个连接部12，从而使得发热体卡设于气溶胶产生装置壳体的安装腔内。需要说明的是，导电陶瓷基体1是由导电陶瓷材料经过模具干压成型并烧结得到。
进一步地，为了形成导电回路，导电陶瓷基体1沿纵向设有通槽13，通槽13使得导电陶瓷基体1在通电状态下能够形成回路。其中，所述通槽13也是由模具干压成型得到的，通槽13内还可以填充绝缘物料。
其中，电极焊接槽2延伸至导电陶瓷基体1的边缘，从而方便电极3的引出。具体地，电极焊接槽2的深度为0.25mm～0.45mm，具体可以是0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm、0.30mm、0.31mm、0.32mm、0.33mm、0.34mm、0.35mm、0.40mm或0.45mm等，当然也可以是上述范围内的其它值，在此不做限定。
在本实施例中，如图2a或图2b所示，所述导电陶瓷基体1的表面对称设有两个电极焊接槽2，所述两个电极焊接槽2分别为正极焊接槽、负极焊接槽。具体地，两个对称设置的电极焊接槽2分别设置于导电陶瓷基体1的两个连接部12上，方便与气溶胶产生装置的电源连接。两个对称设置的电极焊接槽2之间的间距为5.65mm～5.75mm，具体可以是5.65mm、5.66mm、5.67mm、5.68mm、5.7mm、5.72mm、5.75mm等，在此不做限定，通过正极焊接槽、负极焊接槽分别设置于导电陶瓷基体1的两侧，可以避免正负极发生干扰，有利于电极产生的热量的散发。
进一步地，所述电极焊接槽2包括定位槽21及与所述定位槽21连通的导向槽22，至少部分的所述电极3收容于所述定位槽21内，方便电极3快速定位。导向槽22与定位槽21连通，并延伸至导电陶瓷基体1的一端，导向槽22用于收容电极3的电极引线，能够提高电极的连接稳定性。电极焊接槽2的定位槽21可以是正方形、长方形、菱形、圆形、椭圆形等中的任意一种。电极焊接槽2的导向槽22可以是圆弧、方形等。具体地，定位槽21可以呈正方形，定位槽21的宽度为1.55mm～1.65mm，具体可以是1.55mm、1.58mm、1.6mm、1.62mm或1.65mm等，导向槽22的宽度为0.35mm～0.45mm，具体可以是0.35mm、0.38mm、0.4mm、0.42mm或0.45mm等，在此不做限定。
如图2b所示，定位槽21也可以呈圆形，定位槽21的直径为1.45mm～1.55mm，具体可以是1.45mm、1.48mm、1.5mm、1.52mm或1.55mm等，导向槽22的宽度为0.35mm～0.45mm，具体可以是0.35mm、0.38mm、0.4mm、0.42mm或0.45mm等，在此不做限定。
在其他实施方式中，如图2c所示，电极焊接槽2也可以直接延伸至导电陶瓷基体的边缘，即不设置导向槽22。
如图3a至图3b所示，所述电极焊接槽的定位槽21包括底面211及具有坡度的侧引导面212，其中，具有坡度的侧引导面212连接底面211及导电陶瓷基体1的表面101，通过侧引导面212的设计，有利于电极在安装时快速定位，提高组装效率。具体地，所述侧引导面212与所述底面211的夹角大于90度，例如可以是120度、130度、140度等，在此不做限定。侧引导面212可以是平面，也可以是弧形面。
在步骤S10之前，所述方法还包括：
将所述导电陶瓷基体1进行表面抛光处理；
将抛光处理后的导电陶瓷基体1置于清洗液中进行超声波清洗。
可以理解地，通过抛光、超声波洗涤，可以去除导电陶瓷基体表面的污垢。
在具体实施方式中，将干压成型得到的导电陶瓷基体1采用氧化铝抛光液进行抛光处理。氧化铝抛光液中的金属颗粒的平均粒径为1μm～3μm，具体可以是1μm、1.5μm、2μm、2.2μm、2.5μm、2.8μm或3μm等，在此不做限定。
超声波清洗时采用的清洗液为质量占比99％以上的丙酮或乙醇液体，可以有效去除导电陶瓷基体表面的污垢。超声波清洗时间为5min～15min，可以有效去除污垢。
步骤S10，取表面具有凹陷的电极焊接槽的导电陶瓷基体，将焊接浆料填充至所述电极焊接槽内，所述焊接浆料中的合金组分包括银铜钛合金、银铜钛铟合金、银钯钛合金中的至少一种。
焊接浆料可以通过针管挤压填充至电极焊接槽内，操作简单快捷。焊接浆料中的合金组分可以是银铜钛合金、银铜钛铟合金、银钯钛合金中的至少一种。需要说明的是，通过调节银铜的质量比例，可以调整焊接浆料的润湿性。银铜钛铟中的铟金属有助于降低合金组分的熔点，有利于提高电极与导电陶瓷焊接稳定性。示例性地，银铜钛合金可以为Ag-Cu-Ti2，其熔点为780℃～805℃；银铜钛合金还可以为Ag-Cu-Ti4.5，其熔点为780℃～810℃；银铜钛铟合金还可以为Ag-Cu-In-Ti3，其熔点为540℃～650℃。可以理解地，可以通过调整合金中各元素金属的质量比例，来调节合金组分的熔点。
进一步地，所述焊接浆料的粘度为100Pa·s～180Pa·s，具体可以是100Pa·s、110Pa·s、120Pa·s、130Pa·s、140Pa·s、160Pa·s或180Pa·s等等，在此不做限定。当焊接浆料的粘度大于180Pa·s，不易操作；当焊接浆料的粘度小于100Pa·s，不利于电极与导电陶瓷基体初步粘合固定。
所述焊接浆料中的合金组分的平均粒径为10μm～50μm，具体可以是10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm等，在此不做限定。
在本实施例中，所述电极焊接槽2内的焊接浆料的厚度为0.1mm～0.3mm，具体可以是0.1mm、0.15mm、0.18mm、0.2mm、0.22mm、0.25mm或0.3mm等，在此不做限定。焊接浆料厚度过厚，电极与导电陶瓷基体焊接后，容易凸出于导电陶瓷基体的表面，后续安装的空间容易受影响。焊接浆料厚度过薄，焊接浆料不容易溢出至电极的表面，电极仅底部与导电陶瓷基体焊接，不利于提高焊接强度。
步骤S20，将电极设置于所述电极焊接槽内，按压所述电极使得至少部分所述焊接浆料溢出至所述电极的表面；
图4a是本申请另一实施例提供的发热体的分解示意图，图4b是本申请另一实施例提供的发热体的分解示意图；如图4a及图4b所示，所述电极3包括电极片31及与所述电极片31连接的电极引线32。至少部分的所述电极片31收容于所述电极焊接槽2内，并与所述导电陶瓷基体1电连接；所述电极引线32延伸至所述导电陶瓷基体1的外侧。
需要说明的是，当电极片31收容于电极焊接槽2内时，电极片31可以完全收容于电极焊接槽2的定位槽21内，也可以部分收容于电极焊接槽2的定位槽21内，例如电极片31的部分凸出于定位槽21。
具体地，所述电极3为铜电极或银电极，所述铜电极或所述银电极的表面形成有银膜、金膜或镍膜中的至少一种。在铜电极或银电极表面镀膜可以减缓电极高温氧化，延长电极使用寿命。
通过轻微按压，电极片31即可与焊接浆料粘结固定，在本实施方式中，通过按压使得焊接浆料溢出至电极片31的表面，使得焊接浆料能够填充至电极片的四周，可以提高电极片31与导电陶瓷基体的焊接强度。
步骤S30，将初步固定好的导电陶瓷基体与电极进行干燥、阶段式升温烧结后，冷却得到发热体。
所述干燥的温度为150℃～250℃，具体可以是180℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、245℃或250℃等，干燥的时间为0.5h～2h，具体可以是0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、1.0h、1.2h、1.5h、1.8h或2.0h等，在此不做限定。
在具体实施方式中，所述干燥的方式为鼓风干燥。可以将组装好的导电陶瓷基体放置于石英舟或石墨舟上，并置于鼓风干燥箱中进行干燥。
干燥后的导电陶瓷基体与电极片进行阶段式升温烧结，所述阶段式升温烧结在真空环境下进行，所述真空环境的真空度≤1.0×10-2Pa，具体可以是1.0×10-3Pa、5.0×10- 3Pa、7.0×10-4Pa、2.0×10-4Pa、1.4×10-3Pa等等，在此不做限定。
所述阶段式升温烧结峰值的温度区间650℃～860℃，烧结峰值温度根据焊料的选择而定650℃、680℃、720℃、750℃、780℃、820℃或860℃等，当然也可以是上述范围内的其他值。所述阶段式升温烧结的升温速率为8℃/min～12℃/min，具体可以是8℃/min、9℃/min、10℃/min、11℃/min或12℃/min等，当然也可以是上述范围内的其它值。
具体地，所述阶段式升温烧结包括三阶段升温处理，其中，第一阶段升温至290℃～320℃，保温13min～18min；第二阶段升温至720℃～750℃，保温13min～18min；第三阶段升温至830℃～860℃，保温5min～12min。通过阶段式升温烧结，可以充分保障导电陶瓷基体与电极片焊接牢固，提高焊接强度。
烧结后的导电陶瓷基体冷却得到发热体，冷却可以是随炉冷却、自然冷却或者是快速冷却，在此不做限定。
下面分多个实施例对本发明实施例进行进一步的说明。其中，本发明实施例不限定于以下的具体实施例。在不变主权利的范围内，可以适当的进行变更实施。
实施例1
(1)将碳化硅与二硼化钛复合形成的导电陶瓷基体材料干压成型得到厚度为1mm的导电陶瓷基体，导电陶瓷基体的电阻率为3.0×10-5Ω·m。导电陶瓷基体包括两个对称设置的电极焊接槽，电极焊接槽为方形槽，宽度为0.6mm，深度为0.3mm。
(2)采用氧化铝抛光液对所述导电陶瓷基体表面进行抛光处理，将抛光处理后的导电陶瓷基体质量占比99％以上的丙酮溶液中进行超声波清洗10min。
(3)将含银铜钛合金的焊接浆料填充至所述电极焊接槽内，控制焊接浆料的厚度为0.2mm。
(4)将铜电极片设置于所述电极焊接槽内，按压所述电极片使得至少部分所述焊接浆料溢出至所述电极片的表面；
(5)将初步固定好的导电陶瓷基体与电极片置于鼓风干燥箱内进行干燥，控制鼓风干燥箱内的温度220℃，干燥时间为2h；再置于真空烧结炉中以10℃/min升温至300℃保温15min，再升温至750℃保温15min，再升温至860℃保温10min，焊接后的导电陶瓷基体随炉冷却得到发热体。
实施例2
与实施例1不同的是，采用含氮化硅的导电陶瓷基体材料干压成型得到导电陶瓷基体。
实施例3
与实施例1不同的是，将含银铜钛铟合金的焊接浆料填充至所述电极焊接槽内；烧结过程中，以8℃/min升温至300℃保温15min，再升温至550℃保温15min，再升温至700℃保温10min，焊接后的导电陶瓷基体随炉冷却得到发热体。
实施例4
与实施例1不同的是，控制焊接浆料的厚度为0.2mm，并调整烧结峰值温度至820℃。
对比例1
与实施例1不同的是，将含玻璃粉的传统银浆料填充至所述电极焊接槽内，控制焊接浆料的厚度为0.2mm。
对比例2
与实施例1不同的是，控制焊接浆料的厚度为0.05mm。
对比例3
与实施例1不同的是，没有设置电极焊接槽，将含银铜钛合金的焊接浆料直接涂覆在导电陶瓷基体表面。
将实施例1至4以及对比例1至3制得的发热体进行电阻值测试及热循环性能测试。
热循环性能测试为：
将发热体在10s内从室温升温至350℃，保温3min，然后自然冷却3min，记为1次，重复循环600次后，对发热体进行电阻值测试，测试结果如下表1所示：
表1
图5a至图5b为对比例1制成的发热体的电极循环前与循环后的状态示意图；如图5a及图5b所示，对比例1采用传统银浆料，制成的电极在循环后电极与导电陶瓷基体的连接处出现开裂现象，电极松动。并且发热体的电阻变化值相比于实施例1大幅提升，这是因为，传统的银浆料在循环加热使用过程中，电极的焊点容易受到热应力作用发生松动，容易引起电阻增大。而本申请实施例1采用含银铜钛合金的焊接浆料，将电极的电极片收容于电极焊接槽内，可以提高焊接强度，提高电极的稳定性，其电阻变化值仅为6.2％，实施例1能够有效控制发热体在加热使用过程中的电阻变化量。
对比例2的电极焊接槽内的焊接浆料的厚度仅为0.05mm，焊接浆料过少，电极片与导电陶瓷基体焊接强度下降，电极的焊点容易受到热应力作用发生松动，容易引起电阻增大。
对比例3将含银铜钛合金的焊接浆料直接涂覆在导电陶瓷基体表面，没有电极焊接槽的限位固定作用，电极焊点的良率大幅下降，约有30％的电极会出现脱落松动，电阻值在加热循环过程中异常波动。
根据实施例1至3的测试数据可知，在导电陶瓷基体表面形成电极焊接槽可以大大增加了电极与导电陶瓷的焊接面积，可以提高电极片与导电陶瓷基体焊接强度，提高发热体的使用稳定性，在发热体加热过程中，可以避免电极片受热应力作用产生松动或脱落，能够有效控制发热体在加热使用过程中电阻变化量。另外，电极被埋在焊接槽中，可以很好地固定，不容易松动或脱落。
上述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (12)
1.一种发热体的焊接处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
取表面具有凹陷的电极焊接槽的导电陶瓷基体，将焊接浆料填充至所述电极焊接槽内，所述焊接浆料中的合金组分包括银铜钛合金、银铜钛铟合金、银钯钛合金中的至少一种；
将电极设置于所述电极焊接槽内，按压所述电极使得至少部分所述焊接浆料溢出至所述电极的表面；
将初步固定好的导电陶瓷基体与电极进行干燥、阶段式升温烧结后，冷却得到发热体。
2.根据权利要求1所述的焊接处理方法，其特征在于，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：
a.所述导电陶瓷基体材料包括碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化硅、二硼化钛、碳化钛、二硼化锆中的至少一种；
b.所述导电陶瓷基体的厚度为0.3mm～2mm；
c.所述导电陶瓷基体的电阻率≥1.0×10-6Ω·m。
3.根据权利要求1所述的焊接处理方法，其特征在于，所述电极为铜电极或银电极，所述铜电极或所述银电极的表面形成有银膜、金膜或镍膜中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的焊接处理方法，其特征在于，所述导电陶瓷基体的表面对称设有两个电极焊接槽，所述两个电极焊接槽分别为正极焊接槽、负极焊接槽。
5.根据权利要求1或2所述的焊接处理方法，其特征在于，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：
a.所述电极焊接槽包括定位槽及与所述定位槽连通的导向槽；
b.所述电极焊接槽包括定位槽及与所述定位槽连通的导向槽，所述定位槽包括底面及具有坡度的侧引导面，所述具有坡度的侧引导面连接所述底面及所述导电陶瓷基体的表面；
c.所述电极焊接槽包括定位槽及与所述定位槽连通的导向槽，所述电极焊接槽的深度为0.25mm～0.45mm。
6.根据权利要求5所述的焊接处理方法，其特征在于，所述电极包括电极片及与所述电极片连接的电极引线，至少部分的所述电极片收容于所述定位槽内，并与所述导电陶瓷基体电连接；所述电极引线沿所述导向槽延伸至所述导电陶瓷基体的外侧。
7.根据权利要求1所述的焊接处理方法，其特征在于，在所述取表面具有凹陷的电极焊接槽的导电陶瓷基体之前，所述方法还包括：
将所述导电陶瓷基体进行表面抛光处理；
将抛光处理后的导电陶瓷基体置于清洗液中进行超声波清洗。
8.根据权利要求1所述的焊接处理方法，其特征在于，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：
a.所述焊接浆料的粘度为100Pa·s～180Pa·s；
b.所述焊接浆料中的合金组分的平均粒径为10μm～50μm；
c.所述电极焊接槽内的焊接浆料的厚度为0.1mm～0.3mm。
9.根据权利要求1所述的焊接处理方法，其特征在于，所述方法满足如下特征a～c中的至少一种：
a.所述干燥的温度为150℃～250℃；
b.所述干燥的时间为0.5h～2h；
c.所述干燥的方式为鼓风干燥。
10.根据权利要求1所述的焊接处理方法，其特征在于，所述方法满足如下特征a～d中的至少一种：
a.所述阶段式升温烧结的升温速率为8℃/min～12℃/min；
b.所述阶段式升温烧结在真空环境下进行，所述真空环境的真空度≤1.0×10-2Pa；
c.所述阶段式升温烧结的温度室温～860℃；
d.所述阶段式升温烧结包括三阶段升温处理，其中，第一阶段升温至290℃～320℃，保温13min～18min；第二阶段升温至720℃～750℃，保温13min～18min；第三阶段升温至830℃～860℃，保温5min～12min。
11.一种发热体，其特征在于，采用权利要求1～10任一项所述的焊接处理方法制得。
12.一种气溶胶产生装置，其特征在于，包括权利要求11所述的发热体。
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