CN101012124B - 陶瓷散热材料及其用途和制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以碳化硅为基料的陶瓷材料，特别是一种陶瓷散热材料及其制造方法和用途，陶瓷散热材料，主要由主要由碳化硅、三氧化二铝、二氧化硅、粘结剂和高岭土为原材料注射成型而成，它们的重量百分比配方是，碳化硅50％～90％，三氧化二铝3％～35％，二氧化硅2％～15％，粘结剂3％～25％，高岭土2％～20％。其用作电固体器件散热装置的散热鳍片体，射灯的灯罩。陶瓷散热材料的制造方法，包括以下步骤，提供一种注射成型机；提供一种注射产品模具；将原材料按配比配方混合后，经加料，塑化，注射，保压，冷却，脱模而制得成品。利用碳化硅为主要原料制成陶瓷散热材料，具有散热效果好的特点，具有易于生产制造，制造成本低的特点，利于广泛推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种以碳化硅为基料的陶瓷材料，特别是一种陶瓷散热材料及其制造方法和用途。
技术背景
现有技术中的散热体，如各类芯片的鳍片组散热器、LED散热模块和LED射灯灯罩等需要迅速散发热量的一些器具，该散热体大都采用铝质的材料制成，通过铝的热传导作用达到散热的目的。但是，铝质散热材料的散热效果不佳，其成本又较高，而且用于制造各种造型的散热体的制造工艺较复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种使用时具有较佳散热效果，成本低廉易于制造的陶瓷散热材料及其制造方法和用途。
本发明是通过以下途径来实现的。
陶瓷散热材料，其要点在于：主要由碳化硅、三氧化二铝、二氧化硅和粘结剂为原材料注射成型而成，它们的重量百分比配方是，碳化硅50％～90％，三氧化二铝3％～35％，二氧化硅2％～15％，粘结剂3％～25％。
本发明的陶瓷散热材料所采用的配方中，以碳化硅为主要原料，在碳化硅中添加三氧化二铝、二氧化硅和粘结剂。其中，碳化硅的化学性能稳定，导热系数高，而且强度高节能效果好，是一种很好的用于散热材料的原材料；而三氧化二铝、二氧化硅和粘结剂为辅助材料，作为注射成型时的成型材料。这样，利用碳化硅为主要原料制成陶瓷散热材料，利用碳化硅的高导热性能，该陶瓷散热材料不但具有散热效果好的特点，而且具有易于生产制造，制造成本低的特点，利于广泛推广应用。
本发明还可以具体为：
本发明的陶瓷散热材料的配方，碳化硅、三氧化二铝、二氧化硅和粘结剂的重量百分比优选为：碳化硅80％、三氧化二铝10％、二氧化硅4％、粘结剂6％。
其中，粘结剂可以具体为一种石蜡。此外，粘结剂作用是将碳化硅、三氧化二铝、二氧化硅等原料粘结起来，使陶瓷散热材料韧性大，可塑性好，能够通过注射成型加工制得成品，因此，该粘结剂还可以是其它的一些具有粘结作用的粘结剂。
本发明的陶瓷散热材料配方的组分中还包括高岭土，高岭土的重量百分比为2％～20％。
因此，本发明的陶瓷散热材料的配方可以是：碳化硅、三氧化二铝、二氧化硅、粘结剂和高岭土，它们的重量百分比为，碳化硅70％，三氧化二铝10％，二氧化硅4％，粘结剂6％，高岭土10％。
本发明的陶瓷散材料的配方中还添加有微量导热材料，该导热材料或者为铜，或者为铝，或者为钻石。
这样，在原材料配方中添加导热材料，从而使散热及导热的效果更佳。
本发明的陶瓷散热材料可以用于加工电固体器件散热装置的散热鳍片体，如，用于计算机CPU的散热器，南桥芯片散热片，北桥芯片散热片，显示卡散热片，电路板散热片，LED散热片，汽车前车灯用LED散热装置等；还可以用于加工射灯的灯罩，如，LED射灯灯罩，从而利于射灯灯罩内热量的散发。
本发明的陶瓷散热材料的制造方法包括如下步骤：
1提供一种注射成型机；
2提供一种注射产品模具；
3将原材料按配比配方混合后，经加料，塑化，注射，保压，冷却，脱模而制得成品。
这样，根据所要生产产品的造型制成模具，将原材料按配比配方混合，通过注射成型机制得成品。经过加工制得的成品，其莫氏硬度介于4～7之间，弯曲强度介于40～60kg/cm2，体密度介于1～3g/cm3之间，膨胀系数于RT～300℃是介于2～6×10-6之间，热传导系数介于4～8w/m-k之间。
综上所述，本发明较之现有技术具有如下优点：利用碳化硅为主要原料制成陶瓷散热材料，利用碳化硅的高导热性能，该陶瓷散热材料不但具有散热效果好的特点，而且具有易于生产制造，制造成本低的特点，利于广泛推广应用。
具体实施方式
实施例1：
陶瓷散热材料，主要由碳化硅、三氧化二铝、二氧化硅和粘结剂为原材料注射成型而成，它们的重量百分比配方是，碳化硅80％，三氧化二铝10％，二氧化硅4％，粘结剂6％。将该配比的原材料混合，通过注射成型机经加料，塑化，注射，保压，冷却，脱模的加工工序用于制造LED射灯灯罩。
实施例2
陶瓷散热材料，主要由碳化硅、三氧化二铝、二氧化硅、石蜡粘结剂和高岭土为原材料注射成型而成，它们的重量百分比配方是，碳化硅70％，三氧化二铝10％，二氧化硅4％石蜡6％、高岭土10％。将该配比的原材料混合，通过注射成型机经加料，塑化，注射，保压，冷却，脱模的加工工序用于制造LED射灯灯罩。
最佳实施例：
陶瓷散热材料，主要由碳化硅、三氧化二铝、二氧化硅和粘结剂为原材料注射成型而成，它们的重量百分比配方是，碳化硅80％，三氧化二铝10％，二氧化硅4％，粘结剂6％。将该配比的原材料混合，并添加微量的金属材料铝，然后通过注射成型机经加料，塑化，注射，保压，冷却，脱模的加工工序用于制造散热鳍片体。
本发明未述部分与现有技术相同。
Claims (5)
1.陶瓷散热材料，其特征在于，主要由碳化硅、三氧化二铝、二氧化硅、粘结剂和高岭土为原材料注射成型而成，它们的重量百分比配方是，碳化硅50％～90％，三氧化二铝3％～35％，二氧化硅2％～15％，粘结剂3％～25％，高岭土2％～20％。
2.根据权利要求1所述的陶瓷散热材料，其特征在于，碳化硅，三氧化二铝，二氧化硅，粘结剂和高岭土的重量百分比为，碳化硅70％，三氧化二铝10％，二氧化硅4％，粘结剂6％，高岭土10％。
3.根据权利要求1所述的陶瓷散热材料，其特征在于，所述的粘结剂为一种石蜡。
4.根据权利要求1所述的陶瓷散热材料的用途，其特征在于，用作电固体器件散热装置的散热鳍片体，或射灯的灯罩。
5.根据权利要求1所述的陶瓷散热材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤，
(1)提供一种注射成型机；
(2)提供一种注射产品模具；
(3)将原材料按配比配方混合后，经加料，塑化，注射，保压，冷却，脱模而制得成品。
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