【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及自發熱材料，特別是涉及一種自發熱材料及其制備方法及其應用。
技術介紹
1、自加熱技術最初是為了滿足軍隊野外作戰需求而研發的，主要應用于單兵自熱食品，其中自發熱材料是核心構成部分。自發熱材料指的是能夠借助化學反應或物理過程產生熱量的材料，其中化學反應型自發熱材料最為常見。其原理是化學發熱劑在接觸到特定條件，比如空氣、水分或其他化學物質時，會發生化學反應并釋放熱量。
2、最早的自加熱技術是采用生石灰的水合反應來放熱，即cao與h2o反應生成ca(oh)2的過程中會釋放熱量。為了滿足不同場景的應用需求，鐵碳型、納米/微米級金屬氧化型、鋁水反應型、鎂水反應型、金屬與強氧化劑反應型以及鋁熱反應型等自發熱材料逐漸問世，但是上述自發熱材料存在升溫速度較慢、反應過于劇烈、需要外源條件催化反應或者溫度難以控制等問題。
3、因此，傳統的自發熱材料還需進一步改進。
技術實現思路
1、基于此，本申請一個或多個實施例提供了一種使用方便、發熱快速、溫度可控的自發熱材料及其制備方法、自發熱組件、自發熱裝置及其應用，相應地提供了包含上述自發熱材料的加熱卷煙發煙體和加熱卷煙。
2、根據本申請第一方面，提供了一種自發熱材料，所述自發熱材料包括正極材料層、負極材料層和粘結層，所述粘結層將所述正極材料層和所述負極材料層粘接形成一體，所述正極材料層和所述負極材料層至少部分相接觸；
3、所述正極材料層包括導電碳紙或者碳纖維布，所述負極材料層包括多孔金屬材料。>
4、在其中一些實施例中，所述自發熱材料滿足如下特征中的至少一項：
5、（1）所述正極材料層的孔隙率為60%~90%；
6、（2）所述正極材料層的密度為0.01?g/cm3~0.5?g/cm3；
7、（3）所述正極材料的平面電阻率為4?mω·cm2~10?mω·cm2；
8、（4）所述正極材料層的厚度為0.1?mm~0.4?mm。
9、在其中一些實施例中，所述負極材料層的孔隙率為20%~50%。
10、在其中一些實施例中，所述多孔金屬材料包括金屬絲網、多孔金屬板、多孔金屬箔和多孔金屬帶中的一種或多種。
11、在其中一些實施例中，所述多孔金屬材料的材質包括鋁、鎂、鋅和鐵中的一種或多種。
12、在其中一些實施例中，所述粘結層包括粘結劑，所述粘結劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鉀和聚丙烯酰胺中的一種或多種。
13、根據本申請第二方面，提供了一種上述的自發熱材料的制備方法，包括如下步驟：
14、將所述正極材料層與所述負極材料層疊置，在所述正極材料層與所述負極材料層之間涂覆粘結劑，壓制成型，制得所述自發熱材料。
15、在其中一些實施例中，所述壓制成型的壓力為5?mpa~15?mpa。
16、根據本申請第三方面，提供了一種自發熱組件，包括堿性電解質和上述的自發熱材料，所述堿性電解質與所述自發熱材料分開放置。
17、在其中一些實施例中，所述堿性電解質包括氫氧化鉀及其水合物、氫氧化鈉及其水合物、氫氧化鋰及其水合物、氫氧化鈣及其水合物、碳酸鉀及其水合物、碳酸鈉及其水合物、碳酸鋰及其水合物、碳酸鈣及其水合物、碳酸氫鉀及其水合物、碳酸氫鈉及其水合物、碳酸氫鋰及其水合物和碳酸氫鈣及其水合物中的一種或多種。
18、根據本申請第四方面，提供了一種自發熱裝置，包括上述的自發熱組件。
19、根據本申請第五方面，提供了上述的自發熱裝置的應用方法，將堿性電解質與自發熱材料接觸。
20、根據本申請第六方面，提供了一種加熱卷煙發煙體，包括氣溶膠基質、卷煙紙和上述的自發熱材料；所述卷煙紙包裹于所述氣溶膠基質的外側，所述自發熱材料位于所述氣溶膠基質與所述煙卷紙之間。
21、根據本申請第七方面，提供了一種加熱卷煙，包括上述的加熱卷煙發煙體。
22、與傳統技術相比，本申請具有如下有益效果：
23、本申請的自發熱材料采用導電碳紙或碳纖維布等片狀材料作為正極材料，將其與具有多孔結構的負極材料進行粘合，由此制得的自發熱材料與堿性電解質接觸時，堿性電解質能夠穿過負極材料層的多孔結構與正極材料和負極材料接觸，三者接觸后即發生金屬空氣電池的短路反應，從而實現發熱。本申請的自發熱材料具有發熱快速、溫度可控、發熱時間持久等優點。
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1.一種自發熱材料，其特征在于，所述自發熱材料包括正極材料層、負極材料層和粘結層，所述粘結層將所述正極材料層和所述負極材料層粘接形成一體，所述正極材料層和所述負極材料層至少部分相接觸；
2.根據權利要求1所述的自發熱材料，其特征在于，所述自發熱材料滿足如下特征中的至少一項：
3.根據權利要求1~2任一項所述的自發熱材料，其特征在于，所述負極材料層的孔隙率為20%~50%。
4.根據權利要求1~2任一項所述的自發熱材料，其特征在于，所述多孔金屬材料包括金屬絲網、多孔金屬板、多孔金屬箔和多孔金屬帶中的一種或多種。
5.根據權利要求4所述的自發熱材料，其特征在于，所述多孔金屬材料的材質包括鋁、鎂、鋅和鐵中的一種或多種。
6.根據權利要求1~2和5任一項所述的自發熱材料，其特征在于，所述粘結層包括粘結劑，所述粘結劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鉀和聚丙烯酰胺中的一種或多種。
7.一種權利要求1~6任一項所述的自發熱材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
8.根據權利要求7所
9.一種自發熱組件，其特征在于，包括堿性電解質和權利要求1~6任一項所述的自發熱材料，所述堿性電解質與所述自發熱材料分開放置。
10.根據權利要求9所述的自發熱組件，其特征在于，所述堿性電解質包括氫氧化鉀及其水合物、氫氧化鈉及其水合物、氫氧化鋰及其水合物、氫氧化鈣及其水合物、碳酸鉀及其水合物、碳酸鈉及其水合物、碳酸鋰及其水合物、碳酸鈣及其水合物、碳酸氫鉀及其水合物、碳酸氫鈉及其水合物、碳酸氫鋰及其水合物和碳酸氫鈣及其水合物中的一種或多種。
11.一種自發熱裝置，其特征在于，包括權利要求9~10任一項所述的自發熱組件。
12.如權利要求11所述的自發熱裝置的應用方法，其特征在于，將堿性電解質與自發熱材料接觸。
13.一種加熱卷煙發煙體，其特征在于，包括氣溶膠基質、卷煙紙和權利要求1~6任一項所述的自發熱材料；所述卷煙紙包裹于所述氣溶膠基質的外側，所述自發熱材料位于所述氣溶膠基質與所述煙卷紙之間。
14.一種加熱卷煙，其特征在于，包括權利要求13所述的加熱卷煙發煙體。
...【技術特征摘要】
1.一種自發熱材料，其特征在于，所述自發熱材料包括正極材料層、負極材料層和粘結層，所述粘結層將所述正極材料層和所述負極材料層粘接形成一體，所述正極材料層和所述負極材料層至少部分相接觸；
2.根據權利要求1所述的自發熱材料，其特征在于，所述自發熱材料滿足如下特征中的至少一項：
3.根據權利要求1~2任一項所述的自發熱材料，其特征在于，所述負極材料層的孔隙率為20%~50%。
4.根據權利要求1~2任一項所述的自發熱材料，其特征在于，所述多孔金屬材料包括金屬絲網、多孔金屬板、多孔金屬箔和多孔金屬帶中的一種或多種。
5.根據權利要求4所述的自發熱材料，其特征在于，所述多孔金屬材料的材質包括鋁、鎂、鋅和鐵中的一種或多種。
6.根據權利要求1~2和5任一項所述的自發熱材料，其特征在于，所述粘結層包括粘結劑，所述粘結劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鉀和聚丙烯酰胺中的一種或多種。
7.一種權利要求1~6任一項所述的自發熱材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
8.根據權利要求7所述的自發熱材料的制備...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊彤，杜文，李克，王志國，
申請(專利權)人：湖南中煙工業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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