[發明專利]一種呼吸機用無鉛壓電陶瓷霧化片及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210432949.3
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114773094B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 方豪杰;張曉云;賀亦文;曾雄;方美玲;劉語婧
• 申請（專利權）人: 湖南省美程陶瓷科技有限公司
• 主分類號: H01L41/187
• 分類號: H01L41/187;C04B41/90;C04B37/02
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 王瓊琦

本發明提供了一種呼吸機用無鉛壓電陶瓷霧化片及其制備方法和應用，該呼吸機用無鉛壓電陶瓷霧化片包括無鉛壓電陶瓷片以及設置于無鉛壓電陶瓷片表面的銀電極層，銀電極層外依次覆有碳納米管層和保護層；保護層包括以下重量份的原料：二氧化硅20?28份、氧化釹/Mg/Al(CO₃)?LDHs納米顆粒5?8份、硅藻土6?11份、納米二氧化鈦1?1.5份、粘結劑10?15份、助劑0.5?0.8份、水20?50份。本發明在無鉛壓電陶瓷片的銀電極層外設置碳納米管層和保護層，可明顯提升無鉛壓電陶瓷霧化片的使用壽命，且本發明無鉛壓電陶瓷霧化片的綜合性能優異。

技術領域

本發明涉及霧化片技術領域，具體涉及一種呼吸機用無鉛壓電陶瓷霧化片及其制備方法和應用。

背景技術

霧化吸入是一種以呼吸道和肺為靶器官的直接給藥方法，具有起效快、局部藥物濃度高、用藥量少、應用方便及全身不良反應少等優點，已作為呼吸系統相關疾病重要的治療手段。目前一些呼吸機中，采用霧化吸入裝置用于實現患者霧化吸入，將藥物轉變為氣溶膠形態，并經口腔或鼻腔吸入。該霧化吸入裝置中即含有壓電陶瓷霧化片。

壓電陶瓷是一種實現機械能與電能相互轉化的功能陶瓷材料，它既具有鐵電陶瓷的一般性能，又具有獨特的壓電性能。壓電陶瓷材料由于具有獨特的壓電性能，優異的機電耦合性能及介電性和彈性性能，且制備工藝簡單、體積小、不受電磁干擾、成本低等特點，因此在航天、信息、生物、精密儀器等高新技術領域及工業生產中都得到了廣泛應用。

目前使用的壓電霧化片都是采用鋯鈦酸鉛基壓電材料制造的。而在鋯鈦酸鉛材料中，鉛元素約占材料總重量的70％，這類陶瓷材料在生產、使用以及廢棄處理過程中都會給人類健康和生態環境造成十分嚴重的損害。特別是將其應用于呼吸機中時，更容易對人類健康造成損害。因此多數設備逐漸使用無鉛壓電陶瓷霧化片。

但現有的無鉛壓電陶瓷霧化片中，采用高溫燒銀工藝進行被銀，但是所得到的銀層在長時間的高濕、直流電場等環境下，易發生銀離子遷移和氧化，在使用一段時間后，無鉛壓電陶瓷霧化片的性能越來越差，使霧化片的使用壽命明顯降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種呼吸機用無鉛壓電陶瓷霧化片及其制備方法和應用。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種呼吸機用無鉛壓電陶瓷霧化片，包括無鉛壓電陶瓷片以及設置于所述無鉛壓電陶瓷片表面的銀電極層，所述銀電極層外依次覆有碳納米管層和保護層；

所述保護層包括以下重量份的原料：二氧化硅20-28份、氧化釹/Mg/Al(CO₃)-LDHs納米顆粒5-8份、硅藻土6-11份、納米二氧化鈦1-1.5份、粘結劑10-15份、助劑0.5-0.8份、水20-50份。

優選的，所述氧化釹/Mg/Al(CO₃)-LDHs納米顆粒由以下方法制備得到：將納米氧化釹加入水中，攪拌均勻后，再加入乙醇，攪拌后得混合液；然后向混合液中加入Mg/Al(CO₃)-LDHs納米顆粒，至于研磨機中進行研磨，將研磨得到的混合料進行真空冷凍干燥，再進行研磨過篩，得到氧化釹/Mg/Al(CO₃)-LDHs納米顆粒。

優選的，所述納米氧化釹、水、乙醇、Mg/Al(CO₃)-LDHs納米顆粒的質量比為1:5-8:3-5:35-55。本發明中的Mg/Al(CO₃)-LDHs的采用文獻《Mg/Al(CO₃)-LDHs/纖維素氣凝膠的機械性能研究》中的制備方法制備得到。

優選的，所述二氧化硅的粒徑D50為1-10μm；所述粘結劑為水玻璃，所述水玻璃的模數為2.7-2.9，濃度為20-25波美度；所述助劑包括分散劑，所述分散劑為水性聚丙烯酸鈉鹽分散劑。