CN103360717A

CN103360717A - 一种新型散热材料

Info

Publication number: CN103360717A
Application number: CN2012100812433A
Authority: CN
Inventors: 许育场
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-10-23

Abstract

本发明公开了一种用于制造LED灯散热器的新型散热材料，包括1.0份塑料、0.3～1.0份石墨和0.005～0.02份润滑耐磨剂；石墨的导热率很高，是很好的导热材料，塑料很容易注塑成型，加工工艺简单；将石墨、塑料和润滑耐磨剂按照一定的比例混合后制成的材料，不仅具有石墨导热率高的特点，还具有塑料的注塑成型容易的特点，这种材料非常适合用作散热材料，利用这种散热材料制作的LED灯散热器不仅具有由石墨组份带来的散热效果好的特点，还具有塑料组份带来的便于加工的特点，大大降低了LED灯散热器的制作成本，而且该散热材料的原材料为石墨和塑料，相对于传统的铝材，原料成本也大大降低。

Description

一种新型散热材料

技术领域

本发明涉及一种散热材料，尤其涉及一种专门用于制作散热器的散热材料。

背景技术

随着微电子集成技术和高密度印制板组装技术的迅速发展，组装密度迅速提高，LED元件的体积成千上万倍地缩小，LED仪器及设备日益朝轻、薄、短、小的方向发展。LED发光时会释放出较高的热量，LED的工作热环境向高温方向迅速移动；此时，LED发光时产生的热量迅速积累、增加，在使用环境温度下，要是LED仍能高效可靠性地正常工作，及时的散热能力成为影响LED光衰及其使用寿命的关键性限制因素。为了保障LED发光时的可靠性，需要使用高可靠性、高导热性能等综合性能优异的材料，加上高效的散热结构，这样才能迅速、及时地将LED积聚的热量传递给散热器，令LED及时散热，保障LED的正常发光。

目前所使用的散热材料基本都是铝合金，但铝的导热系数并不是很高，金和银的导热性能较高，但价格太高，铜的导热系数次之，但铜重量大，易氧化，且价格也不低。而石墨材料具有耐高温、重量轻、热导率高、化学稳定性强、热膨胀系数小，取代传统的金属导热材料，不仅有利于LED的小型化、微型化和高功率化，而且有效减轻LED原件的重量，增加有效载荷。但石墨硬度和机械强度远不如金属，这给后续加工带来了困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种容易加工，导热效率高的用于制造LED灯散热器的散热材料。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：用于制造LED灯散热器的散热材料，包括1.0份塑料、0.3～1.0份石墨和0.005～0.02份润滑耐磨剂。

作为一种优选的技术方案，包括1.0份塑料、0.5～0.8份石墨和0.01～0.015份润滑耐磨剂。

作为一种优选的技术方案，所述塑料为ABS、PC、尼龙、PE或PS中的一种。

作为一种优选的技术方案，所述润滑耐磨剂为有机硅润滑耐磨剂。

由于采用了上述技术方案，用于制造LED灯散热器的散热材料，包括1.0份塑料、0.3～1.0份石墨和0.005～0.02份润滑耐磨剂；石墨的导热率很高，是很好的导热材料，塑料很容易注塑成型，加工工艺简单；将石墨、塑料和润滑耐磨剂按照一定的比例混合后制成的材料，不仅具有石墨导热率高的特点，还具有塑料的注塑成型容易的特点，这种材料非常适合用作散热材料，利用这种散热材料制作的LED灯散热器不仅具有由石墨组份带来的散热效果好的特点，还具有塑料组份带来的便于加工的特点，大大降低了LED灯散热器的制作成本，而且该散热材料的原材料为石墨和塑料，相对于传统的铝材，原料成本也大大降低。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

实施例一：

用于制造LED灯散热器的散热材料，包括1.0份塑料、0.3份石墨和0.005份润滑耐磨剂，所述塑料为ABS、PC、尼龙、PE或PS中的一种，所述润滑耐磨剂为有机硅润滑耐磨剂。

在本技术方案中，塑料的组份含量高于石墨的组份含量，非常容易注塑成型，由于加入石墨组份，该种散热材料相对于塑料制品，导热效率高。

下面通过实验数据说明一下本发明所述的散热材料的优异特性。

采用同厚度、同质量的铝材、石墨和本发明所述的散热材料，在相同环境中，利用瓦数相同的LED灯做测试，根据实验数据可以得出如下结论；铝材及石墨正反面温度基本一致，而石墨较之铝材，背面温度上升更快，更短时间内到达稳定温度，石墨相对于铝材表现出更高的导热效率；由于本发明所述的散热材料利用石墨作为散热介质，所以本发明所述的散热材料的正反面温差基本保持在10度以内，且能够保证铝基板的温度基本保持在55度以内，完全达到LED芯片要求的60度以下的最佳工作环境温度。

上述测试铝材外壳的成品灯时，铝基板温度基本是在45～50度左右，如果是压铸铝有的温度更是到55度以上。本发明所述的散热材料做成成品灯后经过实测温度基本在48～51度之间，虽然温度稍高于铝材外壳的成品灯的温度，但根据业内LED灯的相关标注，完全达到LED芯片要求的60度以下最佳工作环境温度；本发明所述的散热材料与铝材的散热效果基本相同，但是由于本发明所述的散热材料采用塑料和石墨作为散热材料，采用注塑成型，加工成本低；且本发明所述的散热材料的原材料(塑料和石墨)比铝材的成本低很多，能够大大降低原料成本。也就是说，在基本相同的散热效果下，本发明的散热材料能够大大降低加工成本和原料成本。

实施例二：

用于制造LED灯散热器的新型散热材料，包括1.0份塑料、0.5份石墨和0.01份润滑耐磨剂，所述塑料为ABS、PC、尼龙、PE或PS中的一种，所述润滑耐磨剂为有机硅润滑耐磨剂。

本实施例相对于实施例一，塑料的组份含量不变，石墨的组份含量提高，相对于实施例一的技术方案，导热效率更高；由于塑料组份含量仍然高于石墨组份含量，所以也非常容易注塑成型。

实施例三：

用于制造LED灯散热器的新型散热材料，包括1.0份塑料、1.0份石墨和0.02份润滑耐磨剂，所述塑料为ABS、PC、尼龙、PE或PS中的一种，所述润滑耐磨剂为有机硅润滑耐磨剂。

本实施例相对于实施例二，塑料的组份含量不变，石墨的组份含量进一步提高，与塑料的组份含量相同，相对于实施例二的技术方案，导热效率更高；由于塑料组份含量与石墨组份含量相同，即使石墨的组份含量提高了，仍然不影响材料的注塑成型。

综上所述，本发明的技术方案中，石墨组份的含量越高，散热材料的导热性能越好；塑料组份的含量越高，散热材料越容易注塑成型。散热材料的主要性能是导热散热功能，但是对于本发明来说，石墨组份的含量不能无限制地提高，考虑到成型的难易程度，如果塑料组份选用1.0份的话，石墨组份控制在0.3～1.0份是合适的。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims

1.用于制造LED灯散热器的散热材料，其特征在于：包括1.0份塑料、0.3～1.0份石墨和0.005～0.02份润滑耐磨剂。

2.如权利要求1所述的用于制造LED灯散热器的散热材料，其特征在于：包括1.0份塑料、0.5～0.8份石墨和0.01～0.015份润滑耐磨剂。

3.如权利要求1或2所述的用于制造LED灯散热器的散热材料，其特征在于：所述塑料为ABS、PC、尼龙、PE或PS中的一种。

4.如权利要求1或2所述的用于制造LED灯散热器的散热材料，其特征在于：所述润滑耐磨剂为有机硅润滑耐磨剂。