HNB加热器，即加热不燃烧烟具，是配套加热不燃烧产品使用的必备器具，起到类似打火机的作用，通过烘烤而不是燃烧，来蒸发烟气。这个烘烤过程中，加热元件的温度通常高达300-350℃，为了保证消费者在使用时不被烫伤或灼伤，一般在壳体和加热腔之间设置一个隔热层。隔热层结构主要有：真空管、隔热棉、PEEK、气凝胶等。
PEEK隔热管，鹏孚隆
所以，本文主要来单独介绍下气凝胶材料、隔热原理及HNB加热器应用。阅读本文前，欢迎加入艾邦电子雾化供应链交流群，扫码关注公众号，从底部菜单申请加入。
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一、 气凝胶简介
1931年，美国泛太平洋大学的S.Kistler 教授与人打赌，用水玻璃为原料，通过乙醇超临界干燥，制备出了最早的气凝胶。
因95%以上的体积是空气，被称作“冷冻的烟”，是最轻的固体，也是最接近真空态的最低导热系数的绝热材料。
气凝胶是一种具有纳米多孔网络结构、并在孔隙中充满气态分散介质的固体材料，是 世界上最轻的固体。由于独特的结构，气凝胶在热学、声学、光学、电学、力学等多个领域都展示出优异的性能。
气凝胶的是一个广义概念，元素周期表上几乎所有元素的单质或化合物都能通过溶胶-凝胶法制备成气凝胶。
有些气凝胶是有机物，如纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、酚醛气凝胶等；有些气凝胶是无机物，无机气凝胶中有的是单质气凝胶，如纯碳气凝胶，很多是化合物气凝胶，如SiO₂气凝胶、TiO₂气凝胶、ZrO₂气凝胶、Al₂O₃气凝胶、WO₃气凝胶、 SiC气凝胶等。
根据应用的需要，可以将多种不同种类的气凝胶进行杂化，如SiO₂和Al₂O₃杂化的耐高温的气凝胶、有机物与SiO₂杂化的增强型气凝胶等。
气凝胶优秀特性为：具有极低的导热率，隔热，轻薄，优秀的防火、疏水、抗拉抗压性能。
| 序号 | 性能特征 | 具体指标 |
| 1 | 最低的密度的固体 | <1.5mg/mL |
| 2 | 最小的孔径 | 1~100nm |
| 3 | 最高的孔洞率 | >99.9% |
| 4 | 最高的比表面积 | 200-1000 m2/g |
| 5 | 最低的热导率 | 常温常压下可达0.013 w/(k<unk>m) |
| 6 | 极优的防火性能 | 防火等级A1级,烟雾等级AQ1级 |
| 7 | 超疏水性 | 增水率>99% |
| 8 | 最低的声传播速度 | <70m/s |
| 9 | 最低的介电常数 | <1.003 |
| 10 | 最低的折射率 | <1.0003 |
二、 气凝胶隔热原理
气凝胶隔热原理为：热传导、热对流、热辐射三个方面分别可达到“无穷长路径”效应、“零对流”效应、“无穷多遮热板” 效应。
无对流效应
气凝胶纳米材料中的气孔直径小于70nm, 气孔内的空气分子就失去了自由流动的能力，处于近似真空状态，无法进行热对流。
无穷遮挡效应
气凝胶的气孔为纳米级气孔且气凝胶自身具有极低的密度，气凝胶内的气孔趋于“无穷多”，每个气孔壁都具有遮热板的作用，因而产生近于“无穷多遮热板”效应，使热辐射降到最低。
无穷长疏松路径效应
气凝胶的密度极低、比表面大且体积骨架疏松，气凝胶有无穷多的纳米气孔，热量在气凝胶固体材料中沿着气孔壁传导， 有无穷多的气孔壁构成“无穷长疏松的路径”效应，使固体热传导的能力下降到接近最低极限。
三、 气凝胶在HNB加热器上应用
气凝胶在HNB加热器上的应用，首要解决问题是掉粉，其次是不能影响导热系数和热阻。另外，大多数气凝胶产品是工业级，而部分HNB加热器工厂希望其能满足FDA食品级要求。
加热烟具的气凝胶隔热示意 来自云南中烟专利号 CN208798697U
热象纳米（热传导率低：0.016 ~ 0.020W/(m·K)；耐高低温：- 200 ~ 300；隔热性能及高温耐久性优异；健康环保、FDA食品级安全；柔性、易模切、易成型；防潮、防结露、疏水性）
广州绿原环保（热传导系数低：0.016W/n·K typ ；热阻值:142.8cm^2k/w ；实现薄膜化：200µm ～ 2500 µm ；配合铝模：100µm降低热源热辐射 ；配合石墨膜：100µm提升散热速率 ）
据初步了解，目前涉及HNB加热器领域的气凝胶企业主要有苏州热象纳米、广州绿原环保、爱彼爱和新材、深圳鼎邑等。
END
原文始发于微信公众号（艾邦新消费电子资讯）：气凝胶隔热材料在HNB加热器上的应用
电子雾化与HNB产品都是新型电子产品，结构虽小，却融合应用多种材料、表面处理、芯片电子等技术工艺，而且雾化技术一直在不断更迭，供应链在逐步完善，为了促进供应链企业间有一个良好的对接交流，艾邦搭建产业微信群交流平台，欢迎加入；Vape e-cigarettes (VAPE) and Heat-Not-Burn e-cigarettes (HNB) are both emerging electronic products. Despite their compact size, they integrate various materials, surface treatment technologies, chip electronics, and other advanced technical processes. Moreover, atomization technology is constantly evolving and the supply chain is being progressively perfected. To facilitate good communication and networking among supply chain enterprises, Aibang has established an industry WeChat group communication platform and warmly welcomes interested enterprises to join.
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