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特表2024-545820エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ及びエアロゾル発生装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-12
(54)【発明の名称】エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ及びエアロゾル発生装置
(51)【国際特許分類】
A24F 40/46 20200101AFI20241205BHJP
A24F 40/20 20200101ALI20241205BHJP
H05B 3/12 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
A24F40/46
A24F40/20
H05B3/12
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024538083
(86)(22)【出願日】2022-12-23
(85)【翻訳文提出日】2024-07-29
(86)【国際出願番号】 CN2022141652
(87)【国際公開番号】W WO2023116924
(87)【国際公開日】2023-06-29
(31)【優先権主張番号】202111609809.0
(32)【優先日】2021-12-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202111609823.0
(32)【優先日】2021-12-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524235197
【氏名又は名称】重慶江陶科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＣＨＯＮＧＱＩＮＧ ＪＩＡＮＧ ＴＡＯ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ２９， Ｈｅｆｅｎｇ Ａｖｅｎｕｅ， Ｆｕｌｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ （Ｆｕｌｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ Ｐｌａｎｔ Ａｒｅａ Ｂ） Ｃ－ｔｙｐｅ Ｐｌａｎｔ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０８１０７ （ＣＮ）
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】王晨
(72)【発明者】
【氏名】徐中立
(72)【発明者】
【氏名】李永海
【テーマコード（参考）】
3K092
4B162
【Ｆターム（参考）】
3K092PP20
3K092QA01
3K092QA02
3K092QA05
3K092QB04
3K092QB24
3K092QB25
3K092QB31
3K092RA05
3K092RA06
3K092RB03
3K092VV31
4B162AA03
4B162AA22
4B162AB12
4B162AB22
4B162AC22
(57)【要約】
エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ（３０ａ）及びエアロゾル発生装置であって、エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ（３０ａ）は、抵抗率が１×１０－４Ω・ｃｍ～１．３×１０－１Ω・ｃｍにある導電セラミックを含む。導電セラミックを用いてエアロゾル発生製品（Ｄ）を加熱することによって、導電セラミック自体が加熱機能を有するため、セラミック表面に回路を印刷することを回避し、即ち、頻繁に使用して摩擦することによって回路が脱落するという問題を回避し、使用者の使用体験及びエアロゾル発生装置の耐用年数の向上に有利である。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
抵抗率が１×１０－４Ω・ｃｍ～１．３×１０－１Ω・ｃｍにある導電セラミックを含む、エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項2】
前記導電セラミックの材料は本体成分及びドープ成分を含む、請求項１に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項3】
前記導電セラミックに前記本体成分が占める質量百分率は８０％超９８％以下である、請求項２に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項4】
前記導電セラミックに前記ドープ成分が占める質量百分率は０．５％超１９％以下である、請求項３に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項5】
前記本体成分は第１金属酸化物を含み、前記ドープ成分は第２金属酸化物を含み、前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数と異なる、請求項２に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項6】
前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数よりも小さい、請求項５に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項7】
前記本体成分は酸化亜鉛を含み、前記ドープ成分は、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン又は五酸化二ニオブのうちの少なくとも１つを含む、請求項６に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項8】
前記導電セラミックに前記酸化亜鉛が占める質量百分率は９４％～９８％にあり、前記ドープ成分は酸化アルミニウムを含み、前記導電セラミックに前記酸化アルミニウムが占める質量百分率は０．５％～５％にある、請求項７に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項9】
前記導電セラミックの抵抗率が１×１０－３Ω・ｃｍ～６×１０－２Ω・ｃｍにある、請求項７に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項10】
前記本体成分は二酸化チタンを含み、前記ドープ成分は少なくとも五酸化二ニオブを含む、請求項６に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項11】
前記導電セラミックに前記二酸化チタンが占める質量百分率は８５％～９５％にあり、前記導電セラミックに前記五酸化二ニオブが占める質量百分率は５％～２０％にある、請求項１０に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項12】
前記導電セラミックの抵抗率が８×１０－２Ω・ｃｍ未満である、請求項１０に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項13】
前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数よりも大きい、請求項５に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項14】
前記本体成分は五酸化タンタルを含み、前記ドープ成分は二酸化チタン又は二酸化ジルコニウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項15】
前記導電セラミックは、前記導電セラミックの抵抗率を目標範囲に制御するための導電性の抵抗率調整成分をさらに含む、請求項２～１４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項16】
前記導電性の抵抗率調整成分は導電性の金属炭化物、金属ホウ化物、トナー又は導電金属粉末のうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項17】
前記導電セラミックに前記導電性の抵抗率調整成分が占める質量百分率は１％～１９％にある、請求項１５に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項18】
前記導電セラミックの抵抗率が２×１０－３Ω・ｃｍ～６×１０－２Ω・ｃｍにある、請求項１５に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項19】
前記導電セラミックの空隙率が０．０１％～１０％にある、請求項１～１４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項20】
前記抵抗ヒータは細長いピン状や針状、ロッド状、棒状、又はシート状に構成され、あるいは、前記抵抗ヒータは管状に構成される、請求項１～１４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項21】
前記抵抗ヒータの抵抗が０．０３６Ω以上１．５Ω以下である、請求項１～１４のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項22】
前記導電セラミックは導電成分及び非導電成分を含み、前記導電成分は導電性の金属ホウ化物、金属窒化物又は金属炭化物のうちの少なくとも１つを含み、前記非導電成分は非導電性の金属酸化物又は金属窒化物のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項23】
前記導電成分はホウ化チタン、窒化チタン又は炭化チタンのうちの少なくとも１つを含む、請求項２２に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項24】
前記非導電成分は二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項２２に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項25】
導電セラミックを含み、前記導電セラミックの材料は本体成分及びドープ成分を含み、前記導電セラミックに前記本体成分が占める質量百分率は８０％超９８％以下であり、前記本体成分は第１金属酸化物を含み、前記ドープ成分は第２金属酸化物を含み、前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数と異なる、エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ。
【請求項26】
エアロゾル発生製品を加熱して喫煙用のエアロゾルを発生させるように構成されるエアロゾル発生装置であって、エアロゾル発生製品を受け入れるためのキャビティと、
前記キャビティ内に受け入れられるエアロゾル発生製品を加熱するように構成される、請求項１～２５のいずれか一項に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータである抵抗ヒータと、を含む、エアロゾル発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年１２月２４日に提出した中国特許出願２０２１１１６０９８０９０及び２０２１年１２月２４日に提出した中国特許出願２０２１１１６０９８２３０の優先権を主張し、その全ての内容が参照によって本出願に組み込まれる。
本出願は、２０２１年１２月２４日に提出した中国特許出願２０２１１１６０９８０９０及び２０２１年１２月２４日に提出した中国特許出願２０２１１１６０９８２３０の優先権を主張し、その全ての内容が参照によって本出願に組み込まれる。
【0002】
本出願は、霧化の技術分野に関し、特に、エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ及びエアロゾル発生装置に関する。
【背景技術】
【0003】
現在、抵抗ヒータは２種類に大別され、１つは表面に厚膜回路が印刷されてセラミック発熱シートが形成されたジルコニアセラミックシートでありであり、もう１つは表面に回路が印刷されたアルミナキャストシートで被覆され、セラミック発熱針が形成されたアルミナロッドコアである。つまり、従来の２種類のセラミック発熱体はいずれも、セラミックを担体とし、担体に導電ペーストを印刷して発熱体を形成しているものである。セラミック自体が絶縁し、抵抗回路を印刷した後、抵抗器が通電されて発熱し、熱がセラミックに伝導され、タバコが炙られて加熱及び霧化のプロセスが完了する。
【0004】
従来の抵抗ヒータはいずれもセラミックの表面に導電ペーストを印刷し、セラミックを焼結した後に、印刷ペーストを加工して再び焼結する必要があるため、コストが高くなる。また、抵抗ペーストはセラミックと熱膨張係数が異なり、頻繁に使用して摩擦すると、回路の脱落を引き起こしやすく、製品の使用体験と耐用年数に影響を与える。
【発明の概要】
【0005】
本出願で提供されるエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ及びエアロゾル発生装置は、従来技術において抵抗ヒータを頻繁に使用して摩擦すると、回路が脱落しやすいという技術的課題を解決する。
【0006】
上記技術的課題を解決するために、本出願で提供される第１の技術的解決手段は、抵抗率が１×１０－４Ω・ｃｍ～１．３×１０－１Ω・ｃｍにある導電セラミックを含む、エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータを提供することである。
【0007】
一実施形態において、前記導電セラミックの材料は本体成分及びドープ成分を含む。
【0008】
一実施形態において、前記導電セラミックに前記本体成分が占める質量百分率は８０％超９８％以下である。
【0009】
一実施形態において、前記導電セラミックに前記ドープ成分が占める質量百分率は０．５％超１９％以下である。
【0010】
一実施形態において、前記本体成分は第１金属酸化物を含み、前記ドープ成分は第２金属酸化物を含み、
前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数と異なる。
前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数と異なる。
【0011】
一実施形態において、前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数よりも小さい。
【0012】
一実施形態において、前記本体成分は酸化亜鉛を含み、前記ドープ成分は、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン又は五酸化二ニオブのうちの少なくとも１つを含む。
【0013】
一実施形態において、前記導電セラミックに前記酸化亜鉛が占める質量百分率は９４％～９８％にあり、前記ドープ成分は酸化アルミニウムを含み、前記導電セラミックに前記酸化アルミニウムが占める質量百分率は０．５％～５％にある。
【0014】
一実施形態において、前記導電セラミックの抵抗率が１×１０－３Ω・ｃｍ～６×１０－２Ω・ｃｍにある。
【0015】
一実施形態において、前記本体成分は二酸化チタンを含み、前記ドープ成分は少なくとも五酸化二ニオブを含む。
【0016】
一実施形態において、前記導電セラミックに前記二酸化チタンが占める質量百分率は８５％～９５％にあり、前記導電セラミックに前記五酸化二ニオブが占める質量百分率は５％～２０％にある。
【0017】
一実施形態において、前記導電セラミックの抵抗率が８×１０－２Ω・ｃｍ未満である。
【0018】
一実施形態において、前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数よりも大きい。
【0019】
一実施形態において、前記本体成分は五酸化タンタルを含み、前記ドープ成分は二酸化チタン又は二酸化ジルコニウムのうちの少なくとも１つを含む。
【0020】
一実施形態において、前記導電セラミックは、前記導電セラミックの抵抗率を目標範囲に制御するための導電性の抵抗率調整成分をさらに含む。
【0021】
一実施形態において、前記導電性の抵抗率調整成分は導電性の金属炭化物、金属ホウ化物、トナー又は導電金属粉末のうちの少なくとも１つを含む。
【0022】
一実施形態において、前記導電セラミックに前記導電性の抵抗率調整成分が占める質量百分率は１％～１９％にある。
【0023】
一実施形態において、前記導電セラミックの抵抗率が２×１０－３Ω・ｃｍ～６×１０－２Ω・ｃｍにある。
【0024】
一実施形態において、前記導電セラミックの空隙率が０．０１％～１０％にある。
【0025】
一実施形態において、前記抵抗ヒータは細長いピン状や針状、ロッド状、棒状、又はシート状に構成され、あるいは、前記抵抗ヒータは管状に構成される。
【0026】
一実施形態において、前記抵抗ヒータの抵抗が０．０３６Ω以上１．５Ω以下である。
【0027】
一実施形態において、前記導電セラミックは導電成分及び非導電成分を含み、前記導電成分は導電性の金属ホウ化物、金属窒化物又は金属炭化物のうちの少なくとも１つを含み、前記非導電成分は非導電性の金属酸化物又は金属窒化物のうちの少なくとも１つを含む。
【0028】
一実施形態において、前記導電成分はホウ化チタン、窒化チタン又は炭化チタンのうちの少なくとも１つを含む。
【0029】
一実施形態において、前記非導電成分は二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウムのうちの少なくとも１つを含む。
【0030】
上記技術的課題を解決するために、本出願で提供される第２の技術的解決手段は、導電セラミックを含み、前記導電セラミックの材料は本体成分及びドープ成分を含み、前記導電セラミックに前記本体成分が占める質量百分率は８０％超９８％以下であり、
前記本体成分は第１金属酸化物を含み、前記ドープ成分は第２金属酸化物を含み、前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数と異なる、エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータを提供することである。
前記本体成分は第１金属酸化物を含み、前記ドープ成分は第２金属酸化物を含み、前記第１金属酸化物中の金属の価数が前記第２金属酸化物中の金属の価数と異なる、エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータを提供することである。
【0031】
上記技術的課題を解決するために、本出願で提供される第３の技術的解決手段は、エアロゾル発生製品を加熱して喫煙用のエアロゾルを発生させるように構成されるエアロゾル発生装置であって、エアロゾル発生製品を受け入れるためのキャビティと、前記キャビティ内に受け入れられるエアロゾル発生製品を加熱するように構成される、上記いずれか一項に記載のエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータである抵抗ヒータと、を含む、エアロゾル発生装置を提供することである。
【0032】
本出願はエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ及びエアロゾル発生装置を提供し、エアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータは、抵抗率が１ｘ１０－４Ω・ｃｍ～１．３×１０－１Ω・ｃｍにある導電セラミックを含む。導電セラミックを用いてエアロゾル発生製品を加熱することによって、導電セラミック自体が加熱機能を有するため、セラミック表面に回路を印刷することを回避し、即ち、頻繁に使用して摩擦することによって回路が脱落するという問題を回避し、使用者の使用体験及びエアロゾル発生装置の耐用年数の向上に有利である。
【図面の簡単な説明】
【0033】
本出願の実施例における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下に実施例の記載に必要な図面について簡単に説明するが、当然ながら、以下に記載する図面は単に本出願のいくつかの実施例であり、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【図1】本出願の一実施例で提供されるエアロゾル発生装置の構造模式図である。
【図2】本出願の一実施例で提供されるエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータの構造模式図である。
【図4a】本出願の一実施例で提供される抵抗ヒータの縦方向断面図である。
【図4b】本出願の別の実施例で提供される抵抗ヒータの縦方向断面図である。
【図6】本出願で抵抗ヒータの抵抗を測定する模式図である。
【図7】本出願の別の実施例で提供されるエアロゾル発生装置の構造模式図である。
【図9】本出願の別の実施例で提供されるエアロゾル発生装置の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下に本出願の実施例における図面を参照し、本出願の実施例における技術的解決手段を明確に、完全に説明し、当然ながら、説明される実施例は本出願の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではない。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を要することなく、得られた他の全ての実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属する。
【0035】
以下の説明では、限定ではなく説明を目的として、本出願を完全に理解させために特定のシステム構造、インタフェース、技術などの具体的な詳細を提供する。
【0036】
本出願における「第１」、「第２」、「第３」という用語は、説明するためのものに過ぎず、相対的な重要性を示したり暗示したり、示された技術的特徴の数を暗黙的に示したりすると理解してはならない。従って、「第１」、「第２」、「第３」と限定される特徴は少なくとも１つの前記特徴を含むことを明示又は暗示することができる。本出願の説明では、明確に且つ具体的に限定しない限り、「複数」は少なくとも２つ、例えば２つ、３つなどを意味する。本出願の実施例における全ての方向性指示（例えば、上、下、左、右、前、後......）は、ある特定の姿勢（図面に示す）での各部材間の相対的な位置関係、運動状況などを説明するためのものに過ぎず、前記特定の姿勢が変化すると、前記方向性指示もそれに応じて変化する。また、本出願の実施例における「含む」、「有する」という用語及びそれらのいかなる変形も、非排他的な包含をカバーすることを意図する。例えば、一連のステップ又はユニットを含むプロセス、方法、システム、製品又は機器は、挙げられたステップ又はユニットに限定されるものではなく、選択的に、挙げられないステップ又はユニットをさらに含み、或いは、選択的に、これらのプロセス、方法、製品又は機器に固有の他のステップ又はアセンブリをさらに含む。
【0037】
本明細書で言及した「実施例」は、実施例を関連付けて説明された特定の特徴、構造又は特性が、本出願の少なくとも１つの実施例に含むことができることを意味する。明細書の各箇所で出現する前記用語は必ず同じ実施例を指すというわけでなく、他の実施例と排他的に独立した実施例又は代替的な実施例であるというわけでもない。当業者は、本明細書に記載された実施例が他の実施例と組み合わせることができることを明示的及び暗黙的に理解している。
【0038】
以下において、図面及び実施例を参照しながら本出願を詳細に説明する。
【0039】
図１は本出願の一実施例で提供されるエアロゾル発生装置の構造模式図であり、本実施例において、エアロゾル発生装置を提供し、該エアロゾル発生装置の構造はキャビティ、電源アセンブリ１０、回路２０及び抵抗ヒータ３０ａを含む。
【0040】
ここで、エアロゾル発生製品Ｄはキャビティ内に取り外し可能に受け入れられる。エアロゾル発生製品Ｄは、加熱時に基質から揮発化合物を放出するタバコ含有材料を採用することが好ましく、あるいは、加熱後に、電気加熱して煙を発生させるのに適した非タバコ材料であってもよい。エアロゾル発生製品Ｄは、固体基質を採用することが好ましく、バニラの葉、タバコ葉、均質化タバコ、膨張タバコのうちの１種又は複数種の粉末、顆粒、細長い破片、ストリップ又は薄片の１種又は複数種を含んでもよく、あるいは、固体基質は、基質の加熱時に放出されるように、付加のタバコ又は非タバコの揮発性香味化合物を含んでもよい。
【0041】
抵抗ヒータ３０ａの少なくとも一部がキャビティ内に延在し、また、エアロゾル発生製品Ｄがキャビティ内に受け入れられた際に、抵抗ヒータ３０ａがエアロゾル発生製品Ｄに挿入されて加熱し、エアロゾル発生製品Ｄに複数種の揮発性化合物を放出させ、これらの揮発性化合物は加熱処理のみによって形成される。具体的な実施例において、抵抗ヒータ３０ａは長さ方向に沿って対向する自由前端と末端を有し、以下に、エアロゾル発生製品Ｄに挿入される一端を自由前端として、他のアセンブリに固定する又は組み立てるための一端を末端として定義する。電源アセンブリ１０は給電するために用いられ、回路２０は電源アセンブリ１０と抵抗ヒータ３０ａとの間で電流を導くために用いられる。
【0042】
抵抗ヒータ３０ａは導電セラミック材料で製造されてなり、従来技術に対して、導電セラミック自体が導電能力を有し、セラミック表面に回路を印刷することを回避し、即ち、頻繁に使用して摩擦することによって回路が脱落するという問題を回避し、使用者の使用体験及びエアロゾル発生装置の耐用年数の向上に有利である。抵抗ヒータ３０ａは、全体的に導電セラミック材料で製造されてもよいし、部分的に導電セラミック材料で製造されてもよく、具体的には、必要に応じて設計する。
【0043】
一実施形態において、抵抗ヒータ３０ａは細長いピン状や針状、ロッド状、棒状又はシート状に構成され、使用中にエアロゾル発生製品Ｄに挿入してエアロゾル発生製品Ｄを加熱することができる。別の実施形態において、抵抗ヒータ３０ａは管状に構成され、エアロゾル発生製品Ｄが該管状内に受け入れられることでエアロゾル発生製品Ｄを加熱する。抵抗ヒータ３０ａの形状、サイズは、必要に応じて設計され、エアロゾル発生製品Ｄを良好に霧化できればよい。
【0044】
本出願は抵抗ヒータ３０ａを提供し、具体的には、図２～図４ｂを参照し、そのうち、図２は本出願の一実施例で提供される抵抗ヒータの構造模式図であり、図３は図２に示す抵抗ヒータの一具体的構造の分解模式図であり、図４ａは本出願の一実施例で提供される抵抗ヒータの縦方向断面図であり、図４ｂは本出願の別の実施例で提供される抵抗ヒータの縦方向断面図である。一実施例において、抵抗ヒータ３０ａを提供し、該抵抗ヒータ３０ａは導電セラミック体３１ｂ、第１リード線３２ｂ、第２リード線３３ｂ及び基体３４ａを含む。
【0045】
ここで、導電セラミック体３１ｂはエアロゾル発生製品Ｄに挿入して通電時にエアロゾル発生製品Ｄを加熱するために用いられ、図３を参照し、導電セラミック体３１ｂは、抵抗ヒータ３０ａの長さ方向に沿って延在し、且つ抵抗ヒータ３０ａの長さ方向に沿って対向する第１端Ｂと第２端Ｃを有するように構成され、エアロゾル発生製品Ｄに挿入する過程で、導電セラミック体３１ｂの第１端Ｂはエアロゾル発生製品Ｄに最初に挿入する。具体的には、導電セラミック体３１ｂの材質は導電セラミックであってもよく、導電セラミックとは、通電加熱することで高温を発生させることができ、又は高温状態で導電されても溶融や酸化しないセラミックであり、例えば、酸化スズ、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、ジルコニア、β－アルミナ等である。具体的な実施例において、導電セラミック体３１ｂの設計仕様、形状、発熱性能等のニーズに応じて、材料配合を調整し、適切な成形プロセスを選択して所望の抵抗値を有する導電セラミック材料を取得することができる。
【0046】
具体的には、該実施例において、図３に示すように、導電セラミック体３１ｂは管状を呈する。導電セラミック体３１ｂの内部に貫通孔３１０が形成され、該貫通孔３１０の孔径が０．５ｍｍ未満であり、Ｕ字型構造の導電セラミック体３１ｂに比べて、導電セラミック体３１ｂの強度が大幅に向上し、エアロゾル発生製品Ｄへの挿入を容易にするだけでなく、導電セラミック体３１ｂの耐用年数を延ばす。同時に、導電セラミック体３１ｂの孔径が小さいことに鑑みて、該貫通孔３１０を充填する必要がなく、プロセスの複雑さを効果的に低下させる。具体的には、導電セラミック体３１ｂの径方向のサイズは長さ方向において同じである。
【0047】
ここで、導電セラミック体３１ｂの管状構造は、金型成形及び焼結により製造されてもよいし、セラミック焼結後に機械加工、細孔放電等の方法により製造されてもよい。例えば、図３は細孔放電により製造される管状構造である。
【0048】
図４ａ及び図４ｂに示すように、基体３４ａは抵抗ヒータ３０ａの長さ方向に沿って延在し、導電セラミック体３１ｂは具体的に基体３４ａの少なくとも一部を囲み、且つ導電セラミック体３１ｂの少なくとも一部が基体３４ａにより支持される。具体的な実施例において、図４ａ及び図４ｂに示すように、基体３４ａは導体であり、第１リード線３２ｂは、基体３４ａに接続することによって、導電セラミック体３１ｂの第１端Ｂと導通を形成する。ここで、図４ａ又は図４ｂを参照し、Ｂ３は第１リード線３２ｂと基体３４ａとの接続点、又は第２リード線３３ｂと導電セラミック体３１ｂとの接続点である。
【0049】
具体的には、図３に示すように、基体３４ａは自立する柱状体であり、ピン状又は針状を呈する。具体的には、基体３４ａは、軸方向に接続される延在部３４１ａ及びテーパ部３４２ａを含む。ここで、図４ａに示すように、延在部３４１ａは導電セラミック体３１ｂの貫通孔３１０を貫通して導電セラミック体３１ｂ内に嵌め込まれ、導電セラミック体３１ｂは延在部３４２ａを囲んで設けられ、且つ延在部３４１ａと絶縁して設けられる。当然ながら、延在部３４１ａと導電セラミック体３１ｂは静水圧プレス成形法、ダイカスト成形法等を採用して一体的に成形することもできる。具体的な実施例において、耐温性、耐圧性及び絶縁時間等の技術的要件、並びに延在部３４１ａの材質に応じて適切な絶縁方式を選択することができ、一実施形態において、延在部３４１ａと導電セラミック体３１ｂを絶縁して設けるように、延在部３４１ａの外側壁に第１絶縁媒体層が設けられる。別の実施形態において、延在部３４１ａと導電セラミック体３１ｂを絶縁して設けるように、導電セラミック体３１ｂの中空構造の内面に第２絶縁媒体層が設けられる。当然ながら、導電セラミック体３１ｂと絶縁して設けるように、延在部３４１ａと導電セラミック体３１ｂの中空の内面とが間隔を置いて設けられてもよい。ここで、第１絶縁媒体層及び／又は第２絶縁媒体層は、ガラス釉、無機接着剤絶縁、クロム含有タングステンカーバイド、アルミナ、ケイ酸マグネシウム、マグネシアのコーティング／フィルム等であり得る。延在部３４１ａの長さは、導電セラミック体３１ｂの長さと同じであってもよいし、導電セラミック体３１ｂの長さよりも短くてもよく、具体的には、エアロゾル発生製品Ｄのエネルギーのニーズに応じて高さを調整することができる。
【0050】
テーパ部３４２ａは、延在部３４１ａに向かう一端の径方向サイズが、延在部３４１ａの径方向サイズよりも大きく、且つ導電セラミック体３１ｂの内径よりも大きく、テーパ部３４２ａは具体的に導電セラミック体３１ｂの外部に露出し、テーパ部３４２ａにより抵抗ヒータ３０ａの自由前端を画定し、テーパ部３４２ａは自由前端に近い導電セラミック体３ｌｂの端部に当接する。具体的な一実施例において、図４ａ又は図４ｂに示すように、テーパ部３４２ａと導電セラミック体３１ｂの第１端Ｂの端面との間に第１導電媒体４３がさらに設けられ、テーパ部３４２ａは具体的に第１導電媒体４３を介して導電セラミック体３１ｂの第１端Ｂに電気的に接続され、このように、テーパ部３４２ａと導電セラミック体３１ｂとの有効な接触を保証できるだけでなく、両者を緊密に固定することができる。ここで、第１導電媒体４３は導電性接着剤、導電銀ペースト、スズはんだ又ははんだ等であり得、第１導電媒体４３は、具体的には、テーパ部３４２ａの導電セラミック体３１ｂに向かう側の表面に塗布されてもよいし、導電セラミック体３１ｂのテーパ部３４２ａに向かう一端の端面に塗布されてもよい。
【0051】
当然ながら、テーパ部３４２ａは、導電セラミック体３１ｂの外部に設けて、導電セラミック体３１ｂの第１端Ｂの側壁面に電気的に接続することもできる。具体的な実施例において、抵抗ヒータ３０ａのエアロゾル発生製品Ｄへの挿入を容易にし、順調且つ安全な挿入を保証し、製品残留物の付着を防止するために、テーパ部３４２ａの径方向サイズを延在部３４１ａから離れる方向に沿って徐々に小さくすることができる。具体的には、テーパ部３４２ａは円錐形、又はスムーズに移行する形状を呈することができる。
【0052】
具体的には、延在部３４１ａ及び／又はテーパ部３４２ａの材質はステンレス鋼、鉄アルミニウム合金、鉄ニッケル合金、銅、アルミニウム等の金属材料であり得る。延在部３４１ａとテーパ部３４２ａは一体的に成形することができる。
【0053】
図３を参照し、第１リード線３２ｂは基体３４ａの延在部３４１ａの、テーパ部３４２ａから離れる一端に電気的に接続され、基体３４ａを介して導電セラミック体３１ｂの第１端Ｂに接続される。具体的には、第１リード線３２ｂは、延在部３４１ａの中央位置又はエッジ位置に接続することができ、導電セラミック体３１ｂと接触せず、干渉の発生を回避すればよい。
【0054】
第２リード線３３ｂは導電セラミック体３１ｂの第２端Ｃに電気的に接続される。具体的な実施例において、導電セラミック体３１ｂの第２端Ｃの表面に第２導電媒体が形成され、第２リード線３３ｂは、具体的に第２導電媒体に電気的に接続され、第２導電媒体を介して導電セラミック体３１ｂの第２端Ｃに電気的に接続される。このように、第２リード線３３ｂの脱落の問題の発生を効果的に低減することができるだけでなく、第２リード線３３ｂと導電セラミック体３１ｂとの接触抵抗を導電セラミック体３１ｂの抵抗よりも遥かに小さくし、導電セラミック体３１ｂの発熱点が第２リード線３３ｂと導電セラミック体３１ｂとの接続位置に集中することによって、導電セラミック体３１ｂ全体を発熱させる作用を果たせないことを回避することができる。ここで、第１導電媒体４３及び／又は第２導電媒体は高導電率の導電性接着剤又はペーストであり得、両者は銀を焼結することによって形成される電極コーティングであり得る。
【0055】
ここで、第１リード線３２ｂを負極リード線とし、第２リード線３３ｂを正極リード線とし、それぞれ電源アセンブリ１０の正極と負極に連通し、電流を導入し、加熱作業を行う。当然ながら、第１リード線３２ｂを正極リード線とし、第２リード線３３ｂを負極リード線としてもよい。第１リード線３２ｂ及び／又は第２リード線３３ｂの材質は、一般的にニッケル、銀等の導電率が高い材料を選択するが、実際の設計方案に応じて他の材料を選択するか、又は表面処理を行ってもよい。第１リード線３２ｂ及び／又は第２リード線３３ｂは、具体的には、溶接の方式で対応する部材に接続することができる。
【0056】
ここで、第１リード線３２ｂを導電セラミック体３１ｂの第１端Ｂに電気的に接続し、第２リード線３３ｂを導電セラミック体３１ｂの第２端Ｃに電気的に接続することによって、電流を導電セラミック体３１ｂの一端から他端へ、例えば、第１端Ｂから第２端Ｃへ流すことができる。当業者であれば、Ｕ字型導電セラミック体は、導電セラミック体の中部のスロット位置が不合理であり、それによって、左右両側の導電セラミック体の幅サイズが異なるという問題があり、導電セラミック体上の電流の分布に重大な影響を与え、導電セラミック体の電流の分布が不均一になり、さらにエアロゾル発生装置から放出されるエアロゾルの一致性が悪く、口当たりに影響を与えることが理解可能である。それに対して、本出願の導電セラミック体３１ｂの幅サイズ又は径方向サイズは長さ方向において不変に維持し、即ち、電流方向に沿って、導電セラミック体３１ｂの幅サイズ又は径方向サイズは不変に維持し、導電セラミック体３１ｂの発熱均一性を効果的に保証し、さらに霧化により形成されるエアロゾルの吸入の口当たりを効果的に向上させる。
【0057】
さらに、図２、図３及び図４ｂに示すように、該抵抗ヒータ３０ａは電極キャップ３５をさらに含む。電極キャップ３５は溝構造を呈し、電極キャップ３５の底壁に孔が開けられ、基体３４ａに接続される第１リード線３２ｂは電極キャップ３５の孔を通って導電セラミック体３１ｂから外に延在する。図７に示すように、電極キャップ３５は導電セラミック体３１ｂの第２端Ｃを覆い、且つ電極キャップ３５はそれぞれ導電セラミック体３１ｂの第２端Ｃの端面及び第２端Ｃの側壁面に接触され、第２端Ｃに電気的に接続される。該実施例において、第２リード線３３ｂは、具体的には、電極キャップ３５に電気的に接続され、接触抵抗をさらに低下させるとともに、第２リード線３３ｂと電極キャップ３５との接続安定性を向上させる。さらに、接触抵抗を低減するために、電極キャップ３５の内面に高導電率の銀ペースト又は銀塗料を塗布することができる。ここで、電極キャップ３５の材質は銅、銀のような金属又は合金である。
【0058】
さらに、一実施例において、該抵抗ヒータ３０ａは温度センサをさらに含み、温度センサは導電セラミック体３１ｂに固定され、導電セラミック体３１ｂの温度を検出するために用いられる。
【0059】
別の実施例において、図２、及び図２に示すエアロゾル発生装置に用いられる抵抗ヒータ３０ａのＡ箇所の構造模式図である図５を参照し、第１リード線３２ｂは第１熱電対ワイヤー３７ａ及び第２熱電対ワイヤー３７ｂを含み、第１熱電対ワイヤー３７ａと第２熱電対ワイヤー３７ｂは異なる材質を有し、例えば、第１熱電対ワイヤー３７ａと第２熱電対ワイヤー３７ｂの材質はそれぞれニッケルクロム、ニッケルシリコンであり、それによって、第１熱電対ワイヤー３７ａと第２熱電対ワイヤー３７ｂとの間に温度を検知するための熱電対を形成する。具体的には、第１熱電対ワイヤー３７ａ及び第２熱電対ワイヤー３７ｂはそれぞれ電極キャップ３５に電気的に接続され、熱電効果により導電セラミック体３１ｂの温度を測定し、導電セラミック体３１ｂの温度の制御を容易にする。当然ながら、基体３４ａと導電セラミック体３１ｂとの間に熱伝導が存在するため、第１熱電対ワイヤー３７ａ及び第２熱電対ワイヤー３７ｂは基体３４ａに電気的に接続されてもよく、本出願はこれについて制限しない。
【0060】
本実施例で提供される抵抗ヒータ３０ａは、側壁を貫通しない軸方向貫通孔３１０を導電セラミック体３１ｂに開け、且つ該貫通孔３１０の孔径を０．５ｍｍ未満にし、従来のＵ字型導電セラミック体３１ｂに比べて、該貫通孔３１０の孔径はＵ字型導電セラミック体３１ｂの溝幅よりも遥かに小さく、それによって、導電セラミック体３１ｂの強度を大幅に向上させ、信頼性を向上させ、プロセスの難しさを低減する。同時に、基体３４ａの一端を導電セラミック体３１ｂの第１端Ｂに接続し、且つ基体３４ａを導電セラミック体３１ｂの長さ方向に沿って導電セラミック体３１ｂの第２端Ｃに延在させ、そして第１リード線３２ｂを基体３４ａの第２端Ｃに電気的に接続し、第２リード線３３ｂを導電セラミック体３１ｂの第２端Ｃに電気的に接続し、それによって、導電セラミック体３１ｂは長さ方向に沿って電流回路を形成し、Ｕ字型構造の導電セラミック体３１ｂに比べて、導電セラミック体３１ｂの加熱均一性を効果的に向上させる。なお、第２リード線３３ｂは第２導電媒体層を介して導電セラミック体３１ｂに電気的に接続され、第２リード線３３ｂの脱落の問題の発生を効果的に低減することができるだけでなく、第２リード線３３ｂと導電セラミック体３１ｂとの接触抵抗を導電セラミック体３１ｂの抵抗よりも遥かに小さくし、導電セラミック体３１ｂの発熱点が第２リード線３３ｂと導電セラミック体３１ｂとの接続位置に集中することによって、導電セラミック体３１ｂ全体を発熱させる作用を果たせないことを回避することができ、同時に、導電セラミック体３１ｂの電流分布が不均一になり、エアロゾル発生装置から放出されるエアロゾルの一致性が悪く、口当たりに影響を与えることを回避することができる。また、本実施例で提供される抵抗ヒータ３０ａは簡単に組み立てられ、製品の安定的な量産化に寄与し、製品性能の一致性が保証される。
【0061】
以下において、導電セラミックの材料を詳細に紹介する。
【0062】
本出願で提供される導電セラミックの抵抗率は、１×１０－４Ω・ｃｍ以上１．３×１０－１Ω・ｃｍ以下であり、エアロゾル発生製品Ｄに複数種の揮発性化合物を放出させる要件を満たす。また、導電セラミック自体が加熱機能を有し、セラミック表面に回路を印刷することを回避し、即ち、頻繁に使用して摩擦することによって回路が脱落するという問題を回避し、使用者の使用体験及びエアロゾル発生装置の耐用年数の向上に有利である。
【0063】
選択的に、本出願で提供される導電セラミックで製造された抵抗ヒータ３０ａの抵抗は０．０３６Ω以上１．５Ω以下である。
【0064】
選択的に、本出願で提供される導電セラミックの空隙率が０．０１％～１０％にあり、導電セラミックの空隙率は必要に応じて設計することができ、即ち、材料の比率を適宜調整することによって所望の空隙率を得ることができることが理解可能である。
【0065】
一実施形態において、導電セラミックで製造された抵抗ヒータ３０ａは、形状が針状であり、直径が１．９５ｍｍであり、長さが１６．３１ｍｍであり、先端部分の高さが０．５ｍｍであり、抵抗が０．７５Ωであり、抵抗率を計算して２．２７ｘ１０－３Ω・ｃｍとなる。
【0066】
ここで、抵抗ヒータ３０ａの抵抗の検出方法は、具体的には、本出願で抵抗ヒータの抵抗を測定する模式図である図６を参照する。本出願では、「ＧＢ／Ｔ ５５９４．５－１９８５ 電子部品構造セラミック材料の性能テスト方法 体積抵抗率テスト方法」に準じて導電セラミックの抵抗を測定する。図６を参照し、ＬＣＲテスタ４０に２本のリード線４１が接続され、２本のリード線４１の端部はそれぞれ測定クリップ４２に接続される。測定クリップ４２は挟持部４２１を含み、挟持部４２１は導電セラミック５０を挟持するために用いられる。挟持部４２１は導電セラミック５０の両端を挟持することが理解可能である。ＬＣＲテスタ４０の測定により、導電セラミックの抵抗率を得る。ＬＣＲテスタ４０は、種々の素子のパラメータを正確且つ安定的に測定することができ、主に、インダクタンス、キャパシタンス、抵抗を測定するテスタであり、ここで、「Ｌ」はインダクタンスを、「Ｃ」はキャパシタンスを、「Ｒ」は抵抗を表す。
【0067】
一実施形態において、導電セラミックで製造された抵抗ヒータ３０ａは、形状が針状であり、直径が１．９５ｍｍであり、長さが１８ｍｍであり、先端部分の高さが０．５ｍｍであり、ＬＣＲテスタ４０により測定された抵抗が０．７５Ωであり、抵抗率を計算して２．２７×１０－３Ω・ｃｍとなる。
【0068】
一実施形態において、導電セラミックで製造された抵抗ヒータ３０ａは、形状がシート状であり、長さが１６ｍｍであり、幅が４．５ｍｍであり、厚さが０．４５ｍｍであり、ＬＣＲテスタ４０により測定された抵抗が０．７Ωであり、抵抗率を計算して３．９×１０－３Ω・ｃｍとなる。
【0069】
一実施形態において、導電セラミックで製造された抵抗ヒータ３０ａは、形状が管状であり、長さが２９ｍｍであり、内径が７．２ｍｍであり、外径が８．５ｍｍであり、ＬＣＲテスタ４０により測定された抵抗が１．５Ωであり、抵抗率を計算して８．９８×１０－２Ω・ｃｍとなる。
【0070】
一実施形態において、導電セラミックで製造された抵抗ヒータ３０ａは、形状が管状であり、長さが２９ｍｍであり、内径が７．２ｍｍであり、外径が９．２ｍｍであり、ＬＣＲテスタ４０により測定された抵抗が１．５Ωであり、抵抗率を計算して１３×１０－２Ω・ｃｍとなる。
【0071】
一実施形態において、導電セラミックで製造された抵抗ヒータ３０ａは、形状が管状であり、長さが４９ｍｍであり、内径が５．５ｍｍであり、外径が６．７ｍｍであり、ＬＣＲテスタ４０により測定された抵抗が１．５Ωであり、抵抗率を計算して３．５２×１０－２Ω・ｃｍとなる。
【0072】
本出願で提供される導電セラミックの材料は本体成分及びドープ成分を含み、本体成分は第１金属酸化物を含み、ドープ成分は第２金属酸化物を含み、第１金属酸化物中の金属の価数が第２金属酸化物中の金属の価数と異なる。ここで、導電セラミックに本体成分が占める質量百分率は８０％超９８％以下である。さらに、導電セラミックにドープ成分が占める質量百分率は０．５％超１９％以下である。該実施形態において、第２金属酸化物中の金属は第１金属酸化物の格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、ドナードープ作用を果たし、即ち、高温下でのイオン交換により、担体濃度を増加させ、セラミック導電を実現する。
【0073】
一実施形態において、第１金属酸化物中の金属の価数が第２金属酸化物中の金属の価数よりも小さい。選択的に、第２金属酸化物中の金属の価数が３価以上である。
【0074】
本体成分が酸化亜鉛を含み、ドープ成分が酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン又は五酸化二ニオブのうちの少なくとも１つを含む場合に、上記本体成分とドープ成分で得られた導電セラミックの抵抗率は１×１０－３Ω・ｃｍ～６×１０－２Ω・ｃｍにある。ここで、導電セラミックに酸化亜鉛が占める質量百分率は９４％～９８％にあり、ドープ成分は酸化アルミニウムを含み、導電セラミックに酸化アルミニウムが占める質量百分率は０．５％～５％にある。
【0075】
選択的に、導電セラミック材料は、質量百分率９４～９８％の酸化亜鉛、０．８～５％の酸化アルミニウム、０～１％の二酸化チタン、及び０～０．５の二酸化ジルコニウムを含む。具体的な実施例は以下のとおりである。
【0076】
実施例１
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９７：２：１で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が２．２６×１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が５％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９７：２：１で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が２．２６×１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が５％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0077】
実施例１において、導電セラミックは、形状がシート状に近似し、長さが１９．９ｍｍであり、幅が５ｍｍであり、厚さが２．５ｍｍであった。ＬＣＲテスタ４０により測定された該導電セラミックの抵抗が３６ｍΩであった。
【0078】
実施例２
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９４．５：３：０．５で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が９．６×１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が３％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９４．５：３：０．５で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が９．６×１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が３％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0079】
実施例２において、導電セラミックは、形状がシート状に近似し、長さが１９ｍｍであり、幅が４ｍｍであり、厚さが２ｍｍであった。ＬＣＲテスタ４０により測定された該導電セラミックの抵抗が０．２３Ωであった。
【0080】
実施例３
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９７：２：１で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が５．４×１０－２Ω・ｃｍであり、空隙率が５％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９７：２：１で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が５．４×１０－２Ω・ｃｍであり、空隙率が５％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0081】
実施例３において、導電セラミックは、形状がシート状であり、長さが１９ｍｍであり、幅が４ｍｍであり、厚さが２ｍｍであった。ＬＣＲテスタ４０により測定された該導電セラミックの抵抗が１．３Ωであった。
【0082】
実施例４
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９４：５：０．８：０．２で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が２．４３６×１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が５％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ２＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９４：５：０．８：０．２で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が２．４３６×１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が５％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ２＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0083】
実施例４において、導電セラミックは、形状がシート状に近似し、長さが１９．５ｍｍであり、幅が５ｍｍであり、厚さが２．５ｍｍであった。ＬＣＲテスタ４０により測定された該導電セラミックの抵抗が３８ｍΩであった。
【0084】
実施例５
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９４．４：５：０．４：０．２で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が２．０６×１０－２Ω・ｃｍであり、空隙率が０．３％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ２＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９４．４：５：０．４：０．２で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が２．０６×１０－２Ω・ｃｍであり、空隙率が０．３％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ２＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0085】
実施例５において、導電セラミックは、形状が針状であり、直径が２．５ｍｍであり、長さが１９ｍｍであった。ＬＣＲテスタ４０により測定された該導電セラミックの抵抗が０．８Ωであった。
【0086】
実施例６
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の粉末を質量比９６．２：３：０．６：０．２で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が７．３ｘ１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が１％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ２＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の粉末を質量比９６．２：３：０．６：０．２で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が７．３ｘ１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が１％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ２＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0087】
実施例６において、導電セラミックは、形状がシート状に近似し、長さが１９ｍｍであり、幅が５ｍｍであり、厚さが２ｍｍであった。ＬＣＲテスタ４０により測定された該導電セラミックの抵抗が０．１４Ωであった。
【0088】
実施例７
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の粉末を質量比９６．７：３：０．２：０．１で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が６．３×１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が１％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ２＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の粉末を質量比９６．７：３：０．２：０．１で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは抵抗率が６．３×１０－３Ω・ｃｍであり、空隙率が１％であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ２＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0089】
実施例７において、導電セラミックは、形状がシート状に近似し、長さが１９ｍｍであり、幅が４ｍｍであり、厚さが２ｍｍであった。ＬＣＲテスタ４０により測定された該導電セラミックの抵抗が０．１５Ωであった。
【0090】
選択的に、本体成分は酸化亜鉛を含み、ドープ成分は五酸化二ニオブを含み、具体的な実施例は以下のとおりである。
【0091】
実施例８
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及び五酸化二ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の粉末を質量比（９０～９９．９）：（０．５～１０）：（０～５）：（０～５）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が５％未満であり、抵抗率が５×１０－２Ω・ｃｍ未満であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｚｒ２＋、Ｎｂ５＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及び五酸化二ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の粉末を質量比（９０～９９．９）：（０．５～１０）：（０～５）：（０～５）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が５％未満であり、抵抗率が５×１０－２Ω・ｃｍ未満であった。ここで、高温下で、Ａｌ３＋、Ｚｒ２＋、Ｎｂ５＋はＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0092】
本体成分が二酸化チタンを含み、ドープ成分が少なくとも五酸化二ニオブを含む場合に、上記本体成分とドープ成分で得られた導電セラミックの抵抗率は８×１０－２Ω・ｃｍ未満である。ここで、導電セラミックに二酸化チタンが占める質量百分率は８５％～９５％にあり、導電セラミックに五酸化二ニオブが占める質量百分率は５％～２０％にある。具体的な実施例は以下のとおりである。
【0093】
実施例９
二酸化チタン（ＴｉＯ２）、五酸化二ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の粉末を質量比（８５～９５）：（５～２０）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１６００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が３％未満であり、抵抗率が８×１０－２Ω・ｃｍ未満であった。ここで、高温下で、Ｎｂ５＋はＴｉＯ２の格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｔｉ４＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、同時に、ＴｉＯ２は高温下で真性欠陥の酸素空孔の濃度が向上し、担体濃度がさらに増加し、セラミック導電性がさらに向上し、セラミックが自己発熱できるようにする。
二酸化チタン（ＴｉＯ２）、五酸化二ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の粉末を質量比（８５～９５）：（５～２０）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１６００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が３％未満であり、抵抗率が８×１０－２Ω・ｃｍ未満であった。ここで、高温下で、Ｎｂ５＋はＴｉＯ２の格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｔｉ４＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、同時に、ＴｉＯ２は高温下で真性欠陥の酸素空孔の濃度が向上し、担体濃度がさらに増加し、セラミック導電性がさらに向上し、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0094】
別の実施形態において、第１金属酸化物中の金属の価数が第２金属酸化物中の金属の価数よりも大きい。
【0095】
本体成分が五酸化タンタルを含み、ドープ成分が二酸化チタン又は二酸化ジルコニウムのうちの少なくとも１つを含む場合に、上記本体成分とドープ成分で得られた導電セラミックの抵抗率が１×１０－２Ω・ｃｍ～６×１０－２Ω・ｃｍにある。ここで、導電セラミックに五酸化タンタルが占める質量百分率は８０％～９８％にある。具体的な実施例は以下のとおりである。
【0096】
実施例１０
五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９２：８で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が２％であり、抵抗率が３．２８×１０－２Ω・ｃｍであった。ここで、高温下で、Ｔｉ４＋はＴａ２Ｏ５の格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｔａ５＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の粉末を質量比９２：８で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が２％であり、抵抗率が３．２８×１０－２Ω・ｃｍであった。ここで、高温下で、Ｔｉ４＋はＴａ２Ｏ５の格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｔａ５＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0097】
実施例１１
五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の粉末を質量比８２：１８で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が１％であり、抵抗率が４．１×１０－２Ω・ｃｍであった。ここで、高温下で、Ｚｒ４＋はＴａ２Ｏ５の格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｔａ５＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の粉末を質量比８２：１８で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が１％であり、抵抗率が４．１×１０－２Ω・ｃｍであった。ここで、高温下で、Ｚｒ４＋はＴａ２Ｏ５の格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｔａ５＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0098】
実施例１２
五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の粉末を質量比９７：２：１で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が６％であり、抵抗率が３．１×１０－２Ω・ｃｍであった。ここで、高温下で、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋はＴａ２Ｏ５の格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｔａ５＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の粉末を質量比９７：２：１で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１７００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が６％であり、抵抗率が３．１×１０－２Ω・ｃｍであった。ここで、高温下で、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋はＴａ２Ｏ５の格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｔａ５＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0099】
さらに、導電セラミックは、導電セラミックの抵抗率を目標範囲に制御するための導電性の抵抗率調整成分をさらに含む。本実施例において、導電性の抵抗率調整成分を添加した導電セラミックの抵抗率が２×１０－３Ω・ｃｍ～６ｘ１０－２Ω・ｃｍにある。つまり、抵抗率調整成分を添加することによって導電セラミックの抵抗率を２×１０－３Ω・ｃｍ～６ｘ１０－２Ω・ｃｍの間に制御し、目標範囲の抵抗率は必要に応じて設計することができる。ここで、導電セラミックに導電性の抵抗率調整成分が占める質量百分率は１％～１９％にある。
【0100】
導電性の抵抗率調整成分は導電性の金属炭化物、金属ホウ化物、トナー又は導電金属粉末のうちの少なくとも１つを含む。選択的に、金属炭化物は炭化ケイ素を含む。選択的に、金属ホウ化物はホウ化チタンを含む。選択的に、導電金属粉末は金粉末、銀粉末又は銅粉末のうちの少なくとも１つを含む。具体的な実施例は以下のとおりである。
【0101】
実施例１３
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の粉末を質量比（８０～９０）：（４～１０）：（１～１５）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１６００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が８％未満であり、抵抗率が２×１０－２Ω・ｃｍ未満であった。ここで、Ａｌ３＋は高温下でＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミックが自己発熱できるようにし、ＴｉＢ２自体が良好な導電性を有し、同時に、Ｔｉ４＋は高温下でＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、ドナードープ作用を果たすことができ、即ち、ＴｉＢ２は導電性の抵抗率調整成分として、導電セラミックの抵抗率を２×１０－２Ω・ｃｍ未満に制御する。
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の粉末を質量比（８０～９０）：（４～１０）：（１～１５）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～１６００℃、常圧で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が８％未満であり、抵抗率が２×１０－２Ω・ｃｍ未満であった。ここで、Ａｌ３＋は高温下でＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、Ｚｎ２＋を置換し、過剰な自由電子を提供し、ドナードープ作用を果たし、セラミックが自己発熱できるようにし、ＴｉＢ２自体が良好な導電性を有し、同時に、Ｔｉ４＋は高温下でＺｎＯの格子に入るのに十分なエネルギーを取得し、ドナードープ作用を果たすことができ、即ち、ＴｉＢ２は導電性の抵抗率調整成分として、導電セラミックの抵抗率を２×１０－２Ω・ｃｍ未満に制御する。
【0102】
本出願はさらに別の視点から導電セラミックの材料を詳細に紹介する。本出願で提供される導電セラミックの材料は導電成分及び非導電成分を含み、導電成分は導電性の金属ホウ化物、金属窒化物又は金属炭化物のうちの少なくとも１つを含み、ドープ成分は非導電性の金属酸化物又は金属窒化物のうちの少なくとも１つを含む。該実施形態において、導電成分が導電性を有することによって、自己発熱機能を有し、セラミック表面に回路を印刷することを回避し、即ち、頻繁に使用して摩擦することによって回路が脱落するという問題を回避し、使用者の使用体験及びエアロゾル発生装置の耐用年数の向上に有利である。
【0103】
一実施形態において、導電成分はホウ化チタン、窒化チタン、炭化チタン又は炭化ケイ素のうちの少なくとも１つを含む。一実施形態において、非導電成分は二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウムのうちの少なくとも１つを含む。ここで、導電セラミックに導電成分が占める質量百分率は２０％～８０％にあり、さらに、導電セラミックに非導電成分が占める質量百分率は２０％～８０％にある。具体的な実施例は以下のとおりである。
【0104】
実施例１４
二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及びガラス粉末を質量比（３０～６０）：（４０～７０）：（０～５）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１５００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が５％未満であり、抵抗率が６×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２自体の導電性が良好であり、それを二酸化ジルコニウムと混合すると、導電ネットワークの作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及びガラス粉末を質量比（３０～６０）：（４０～７０）：（０～５）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１５００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が５％未満であり、抵抗率が６×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２自体の導電性が良好であり、それを二酸化ジルコニウムと混合すると、導電ネットワークの作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0105】
実施例１４において、導電セラミック材料は添加剤をさらに含み、添加剤は少なくともガラス粉末を含む。添加剤は、導電セラミックの成形を容易にするための選択的な材料であることが理解可能である。
【0106】
実施例１５
二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を質量比（３０～６０）：（４０～７０）：（０．１～５）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１５００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が２％未満であり、抵抗率が２．９×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２自体の導電性が良好であり、導電ネットワークの作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を質量比（３０～６０）：（４０～７０）：（０．１～５）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１５００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が２％未満であり、抵抗率が２．９×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２自体の導電性が良好であり、導電ネットワークの作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。
【0107】
さらに、導電セラミックは導電性の抵抗率調整成分をさらに含み、導電セラミックに導電性の抵抗率調整成分が占める質量百分率は０％～５０％にある。本実施例において、導電性の抵抗率調整成分を添加した導電セラミックの抵抗率が１×１０－４Ω・ｃｍ～１．３×１０－１Ω・ｃｍにある。つまり、抵抗率調整成分を添加することによって導電セラミックの抵抗率を１×１０－４Ω・ｃｍ～１．３×１０－１Ω・ｃｍの間に制御し、抵抗率の制御範囲は必要に応じて設計することができる。
【0108】
導電性の抵抗率調整成分は導電性の金属炭化物、金属ホウ化物、トナー又は導電金属粉末のうちの少なくとも１つを含む。選択的に、金属炭化物は炭化ケイ素を含む。選択的に、金属ホウ化物はホウ化チタンを含む。選択的に、導電金属粉末は金粉末、銀粉末又は銅粉末のうちの少なくとも１つを含む。具体的な実施例は以下のとおりである。
【0109】
実施例１６
炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及びガラス粉末を質量比（２０～５０）：（５０～８０）：（０～２）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１５００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が１０％未満であり、抵抗率が１×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２自体の導電性が良好であり、セラミックが自己発熱できるようにし、ＳｉＣは導電性の抵抗率調整成分として、導電セラミックの抵抗率を１×１０－３Ω・ｃｍ未満に制御する。
炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及びガラス粉末を質量比（２０～５０）：（５０～８０）：（０～２）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１５００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が１０％未満であり、抵抗率が１×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２自体の導電性が良好であり、セラミックが自己発熱できるようにし、ＳｉＣは導電性の抵抗率調整成分として、導電セラミックの抵抗率を１×１０－３Ω・ｃｍ未満に制御する。
【0110】
実施例１６において、導電セラミック材料は添加剤をさらに含み、添加剤は少なくともガラス粉末を含む。添加剤は、導電セラミックの成形を容易にするための選択的な材料であることが理解可能である。
【0111】
実施例１７
炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を質量比（２０～５０）：（５０～８０）：（０．１～２）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１５００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が１％未満であり、抵抗率が２．９８×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２自体の導電性が良好であり、セラミックが自己発熱できるようにし、ＳｉＣは導電性の抵抗率調整成分として、導電セラミックの抵抗率を２．９８×１０－３Ω・ｃｍ未満に制御する。
炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を質量比（２０～５０）：（５０～８０）：（０．１～２）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１５００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が１％未満であり、抵抗率が２．９８×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２自体の導電性が良好であり、セラミックが自己発熱できるようにし、ＳｉＣは導電性の抵抗率調整成分として、導電セラミックの抵抗率を２．９８×１０－３Ω・ｃｍ未満に制御する。
【0112】
実施例１８
二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及び銅粉末又は銀粉末又は金粉末を質量比（３０～５０）：（２０～５０）：（１０～３０）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が３％未満であり、抵抗率が５×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２及び銅粉末（又は銀粉末又は金粉末）自体の導電性が良好であり、それらをセラミック相にドープして、導電ネットワークの作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。Ｃｕ粉末（又は銀粉末又は金粉末）は抵抗率調整成分として、導電セラミックの抵抗率を５×１０－３Ω・ｃｍ未満に制御する。
二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、及び銅粉末又は銀粉末又は金粉末を質量比（３０～５０）：（２０～５０）：（１０～３０）で秤量し、水溶液に加え、２４ｈ～４８ｈ湿式粉砕して均一に混合した後、乾燥させ、５０００メッシュ～８０００メッシュの篩にかけ、混合粉体を製造した。上記混合粉体をポリビニルアルコール成形剤（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール成形剤（ＰＥＧ）に添加し、湿式粉砕して混合し、乾燥させ、篩にかけた後、２０ＭＰａ～４０ＭＰａの圧力で設計形状に圧縮成形し、１００ＭＰａ～３００ＭＰａの圧力で静水圧プレス成形して素地を製造し、成形剤を除去した後、１１００℃～２２００℃、保護ガス（例えばアルゴン、窒素）で５ｈ～１２ｈ焼結し、導電セラミックを製造した。該導電セラミックは空隙率が３％未満であり、抵抗率が５×１０－３Ω・ｃｍ未満であった。ここで、ＴｉＢ２及び銅粉末（又は銀粉末又は金粉末）自体の導電性が良好であり、それらをセラミック相にドープして、導電ネットワークの作用を果たし、セラミック導電性を向上させ、セラミックが自己発熱できるようにする。Ｃｕ粉末（又は銀粉末又は金粉末）は抵抗率調整成分として、導電セラミックの抵抗率を５×１０－３Ω・ｃｍ未満に制御する。
【0113】
本出願の別の実施例で提供されるエアロゾル発生装置の構造模式図である図７を参照する。
【0114】
本出願の別の実施例はエアロゾル発生装置をさらに提供し、その構造は、図７に示すように、
固体エアロゾル発生製品Ａを受け入れるためのキャビティと、
少なくとも一部がキャビティ内で延在し、エアロゾル発生製品Ａを加熱して喫煙用のエアロゾルを発生させる抵抗ヒータ３０ｂと、
給電するための電池セル１０ａと、
電池セル１０ａと抵抗ヒータ３０ｂとの間で電流を導くコントローラ２０ａと、を含む。
固体エアロゾル発生製品Ａを受け入れるためのキャビティと、
少なくとも一部がキャビティ内で延在し、エアロゾル発生製品Ａを加熱して喫煙用のエアロゾルを発生させる抵抗ヒータ３０ｂと、
給電するための電池セル１０ａと、
電池セル１０ａと抵抗ヒータ３０ｂとの間で電流を導くコントローラ２０ａと、を含む。
【0115】
【0116】
抵抗ヒータ３０ｂの一実施例の構造は、図８に示すように、電気絶縁基板３１ａ及び抵抗加熱トラック３２ａを含む。
電気絶縁基板３１ａの材質は、例えばセラミック、剛性プラスチック、表面絶縁金属、ポリイミド等であり得、剛性のピン状又は薄いブレード状の形状が好ましく、使用中に、エアロゾル発生製品Ａに挿入してエアロゾル発生製品Ａを加熱することができ、あるいは、他の変形実施例において、電気絶縁基板３１ａは、キャビティ／エアロゾル発生製品Ａを囲んだ管状の形状であってもよい。
抵抗加熱トラック３２ａは、印刷又は堆積等の方法で電気絶縁基板３１ａに結合され、ここで、該抵抗加熱トラック３２ａは上記で紹介された導電セラミック材料で形成され得、ここでは詳細な説明を省略する。
電気絶縁基板３１ａの材質は、例えばセラミック、剛性プラスチック、表面絶縁金属、ポリイミド等であり得、剛性のピン状又は薄いブレード状の形状が好ましく、使用中に、エアロゾル発生製品Ａに挿入してエアロゾル発生製品Ａを加熱することができ、あるいは、他の変形実施例において、電気絶縁基板３１ａは、キャビティ／エアロゾル発生製品Ａを囲んだ管状の形状であってもよい。
抵抗加熱トラック３２ａは、印刷又は堆積等の方法で電気絶縁基板３１ａに結合され、ここで、該抵抗加熱トラック３２ａは上記で紹介された導電セラミック材料で形成され得、ここでは詳細な説明を省略する。
【0117】
本出願の別の実施例で提供されるエアロゾル発生装置の構造模式図である図９を参照する。
【0118】
本出願の別の実施例はエアロゾル発生装置をさらに提供し、その構造は、図９に示すように、液体基質が貯蔵され、それを気化させてエアロゾルを発生させる霧化器１００と、霧化器１００に給電する電源アセンブリ２００とを含む。
【0119】
選択的な一実施例において、例えば、図９に示すように、電源アセンブリ２００は、長さ方向の一端に設けられ、霧化器１００の少なくとも一部を受け入れて収容するための受け入れキャビティ２７０を含み、霧化器１００の少なくとも一部が電源アセンブリ２００内に受け入れられて収容される場合に、霧化器１００との電気接続が形成され、霧化器１００に給電する。同時に、霧化器１００は、交換及び独立した保管のために、受け入れキャビティ２７０から取り外し可能である。
【0120】
【0121】
霧化器１００は、
液体基質を貯蔵するための液体貯蔵キャビティ１２と、液体基質を吸収し、加熱して気化させてエアロゾルを発生させる加熱アセンブリ３０とを含む。
液体基質を貯蔵するための液体貯蔵キャビティ１２と、液体基質を吸収し、加熱して気化させてエアロゾルを発生させる加熱アセンブリ３０とを含む。
【0122】
さらに具体的には、図１０は図９中の霧化器１００の一実施例の構造模式図を示し、その構造は、メインハウジング１０、吸引ノズルＡ、煙送り出し管１１、液体貯蔵キャビティ１２、加熱アセンブリ３０、霧化キャビティ２２、及び電気接点２１を含む。
吸引ノズルＡは、メインハウジング１０の上端に形成され、使用者がエアロゾルを吸入するために用いられる。
煙送り出し管１１は、メインハウジング１０の縦方向に沿って延在し、吸引ノズルＡへエアロゾルを送り出すために用いられる。
液体貯蔵キャビティ１２は、煙送り出し管１１及びメインハウジング１０の内壁により画定され、液体基質を貯蔵するために用いられる。
加熱アセンブリ３０は、霧化器１００の縦方向の上側に沿って液体貯蔵キャビティ１２に流体連通し、図１０中の矢印Ｒ１に示すように、液体貯蔵キャビティ１２の液体基質が加熱アセンブリ３０に流れて吸収され、加熱アセンブリ３０は、液体貯蔵キャビティ１２とは反対側の霧化面３１０を有し、該霧化面３１０は液体基質を加熱して発生したエアロゾルを放出するために用いられる。
霧化キャビティ２２は、霧化面３１０により画定され、放出されるエアロゾルを収容するために用いられ、且つ該霧化キャビティ２２は、煙送り出し管１１に気流連通し、エアロゾルを煙送り出し管１１に送り出す。
電気接点２１は、加熱アセンブリ３０に給電するために用いられる。
吸引ノズルＡは、メインハウジング１０の上端に形成され、使用者がエアロゾルを吸入するために用いられる。
煙送り出し管１１は、メインハウジング１０の縦方向に沿って延在し、吸引ノズルＡへエアロゾルを送り出すために用いられる。
液体貯蔵キャビティ１２は、煙送り出し管１１及びメインハウジング１０の内壁により画定され、液体基質を貯蔵するために用いられる。
加熱アセンブリ３０は、霧化器１００の縦方向の上側に沿って液体貯蔵キャビティ１２に流体連通し、図１０中の矢印Ｒ１に示すように、液体貯蔵キャビティ１２の液体基質が加熱アセンブリ３０に流れて吸収され、加熱アセンブリ３０は、液体貯蔵キャビティ１２とは反対側の霧化面３１０を有し、該霧化面３１０は液体基質を加熱して発生したエアロゾルを放出するために用いられる。
霧化キャビティ２２は、霧化面３１０により画定され、放出されるエアロゾルを収容するために用いられ、且つ該霧化キャビティ２２は、煙送り出し管１１に気流連通し、エアロゾルを煙送り出し管１１に送り出す。
電気接点２１は、加熱アセンブリ３０に給電するために用いられる。
【0123】
【0124】
加熱アセンブリ３０の具体的な構造は、多孔質体３１及び抵抗加熱トラック３２を含む。
いくつかの実施形態において、多孔質体３１は、多孔質セラミック、多孔質ガラスセラミック、多孔質ガラス等の硬質毛細管構造で製造され得、実施において、多孔質体３１の液体貯蔵キャビティ１２とは反対側の平坦面は霧化面３１０として構成される。
いくつかの実施例において、抵抗加熱トラック３２は、導電性の原料粉末と印刷助剤を混合して抵抗ペーストとした後に印刷してから焼結する方式で霧化面３１０に形成され、これにより、その表面の全部又は大部分が霧化面３２０に緊密に結合される。
いくつかの実施形態において、多孔質体３１は、多孔質セラミック、多孔質ガラスセラミック、多孔質ガラス等の硬質毛細管構造で製造され得、実施において、多孔質体３１の液体貯蔵キャビティ１２とは反対側の平坦面は霧化面３１０として構成される。
いくつかの実施例において、抵抗加熱トラック３２は、導電性の原料粉末と印刷助剤を混合して抵抗ペーストとした後に印刷してから焼結する方式で霧化面３１０に形成され、これにより、その表面の全部又は大部分が霧化面３２０に緊密に結合される。
【0125】
他の変形実施例において、多孔質体３１はさらに、平板状、液体貯蔵キャビティ１２に向かう上面に凹部を有する凹状、又は液体貯蔵キャビティ１２の片側にアーチ構造を有するアーチ状等であってもよい。
【0126】
他の好ましい実施例において、抵抗加熱トラック３２はパターニングされたトラックである。
【0127】
他の好ましい実施例において、抵抗加熱トラック３２はプリント又は印刷されてなる。
【0128】
他の好ましい実施例において、抵抗加熱トラック３２は平面形状である。
【0129】
他の好ましい実施例において、抵抗加熱トラック３２は蛇行や迂回等して延在するトラックである。
【0130】
他の好ましい実施例において、抵抗加熱トラック３２は約６０～１００μｍの厚さを有する。
【0131】
組み立て後に、電気接点２１は抵抗加熱トラック３２の両端に当接されて導電接続を形成することで、抵抗加熱トラック３２に給電する。ここで、該抵抗加熱トラック３２は上記で紹介された導電セラミック材料で形成され得、ここでは詳細な説明を省略する。
【0132】
以上は本出願の実施形態に過ぎず、それによって本出願の特許範囲を限定するわけではない。本出願の明細書及び図面の内容を利用してなした等価構造又は等価フロー変換、あるいは他の関連技術分野への直接又は間接的な応用は、同じ理由でいずれも本出願の特許の保護範囲に含まれるものとする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【国際調査報告】