CN103613367A - 一种汽车led灯散热器用陶瓷及汽车led灯散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，包括以下重量百分比的各组分：95氧化铝91.5～95.5wt%、二氧化硅1.05～1.55wt%、高岭土1.25～2.45wt%、碳酸钙2.15～4.50wt%。还公开了一种采用该陶瓷制成的汽车LED灯散热器。通过采用95氧化铝混合陶瓷，使得LED灯散热器陶瓷的导热系数高、绝缘强度好、耐高温。很好地解决了采用铝基板有绝缘层这个导热屏障。
Description
技术领域
本发明涉及汽车灯光设备技术领域，特别涉及一种汽车LED灯散热器用陶瓷，以及一种使用该陶瓷制成的汽车LED灯散热器。
背景技术
随着汽车工业的高速发展，在追求舒适性和易操控性的同时，安全性和节能环保也被越来越重视。家用小汽车上多处需要安装LED灯，LED灯虽然有功率小的优点，但是现有LED灯的散热性能不太好。
汽车LED灯一般采用平面集群封装技术，可以实现大功率的要求，及散热器与灯座一体化设计。充分保障了LED散热要求及使用寿命，从根本上满足了LED灯具结构及造型的任意设计，极具LED灯具的鲜明特色。且LED灯无紫外线(UV)和红外线(IR)辐射，但热散体目前是采用铝基板技术，不能满足节能环保的要求。
LED灯铝基板的缘层是铝基板最核心的技术，主要起到粘接，绝缘和导热的功能。铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障。绝缘层热传导性能越好，越有利于器件运行时所产生热量的扩散，也就越有利于降低器件的运行温度，从而达到提高模块的功率负荷，减小体积，延长寿命，提高功率输出等目的。而现有技术是很难实现绝缘层既要满足绝缘优秀，又能达到热传导性能良好等双重要求的。
目前，各大汽车生产商出产的汽车LED灯，其散热器一般采用铝基板，而铝基板的导热系数主要决定于绝缘层的导热系数，现有散热器的绝缘层导热系数只有0.5-7W/m·K。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷以及汽车LED灯散热器。所述技术方案如下：
提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，所述陶瓷包括以下重量百分比的各组分：
95氧化铝 91.5～95.5wt%，
二氧化硅 1.05～1.55wt%，
高岭土 1.25～2.45wt%，
碳酸钙 2.15～4.50wt%。
进一步地，所述陶瓷包括以下重量百分比的各组分：
95氧化铝 93.0～94.0wt%，
二氧化硅 1.25～1.35wt%，
高岭土 1.75～2.15wt%，
碳酸钙 3.00～3.50wt%。
进一步地，所述陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
所述烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.10%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀；
所述球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于或者等于30um。
本发明还提供了一种汽车LED灯散热器，所述散热器采用上述的汽车LED灯散热器用陶瓷制作而成。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过采用95氧化铝混合陶瓷，使得LED灯散热器陶瓷的导热系数高、绝缘强度好、耐高温。很好地解决了采用铝基板有绝缘层这个导热屏障。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：
95氧化铝 91.5～95.5wt%，
二氧化硅 1.05～1.55wt%，
高岭土 1.25～2.45wt%，
碳酸钙 2.15～4.50wt%。
以上组分可以有0.05%以下的杂质。
该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.10%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于或者等于30um。
该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法还可以包括：配蜡饼、成型、排蜡 、清灰、绕结、清砂、上釉、检验、包装等工序流程，这些工序流程与普通电子陶瓷产品具有相同的工艺，本发明实施例不一一介绍。
实施例二
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：
95氧化铝 93.0～94.0wt%，
二氧化硅 1.25～1.35wt%，
高岭土 1.75～2.15wt%，
碳酸钙 3.00～3.50wt%。
以上组分可以有0.05%以下的杂质。
该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.10%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于30um。
实施例三
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：93.5wt%95氧化铝、1.28wt%二氧化硅、1.97wt%高岭土和3.25wt%碳酸钙，该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.08%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于20um。
实施例四
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：93.0wt%95氧化铝、1.30wt%二氧化硅、2.00wt%高岭土和3.70wt%碳酸钙，该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.08%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于25um。
实施例五
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：92.5wt%95氧化铝、1.40wt%二氧化硅、2.10wt%高岭土和4.00wt%碳酸钙，该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.07%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于25um。
实施例六
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：92.0wt%95氧化铝、1.50wt%二氧化硅、2.30wt%高岭土和4.20wt%碳酸钙，该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.06%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于20um。
实施例七
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：91.5wt%95氧化铝、1.55wt%二氧化硅、2.45wt%高岭土和4.50wt%碳酸钙，该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.05%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于15um。
实施例八
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：94.0wt%95氧化铝、1.25wt%二氧化硅、1.75wt%高岭土和3.00wt%碳酸钙，该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.05%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于15um。
实施例九
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：94.5wt%95氧化铝、1.10wt%二氧化硅、1.55wt%高岭土和2.85wt%碳酸钙，该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.04%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于15um。
实施例十
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：95.0wt%95氧化铝、1.15wt%二氧化硅、1.35wt%高岭土和2.50wt%碳酸钙，该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.02%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于10um。
实施例十一
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器用陶瓷，该汽车LED灯散热器用陶瓷包括以下重量百分比的各组分：95.5wt%95氧化铝、1.05wt%二氧化硅、1.25wt%高岭土和2.15wt%碳酸钙，余量为允许范围的杂质。该汽车LED灯散热器用陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤。
其中，烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.01%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀。
球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于10um。
实施例十二
本实施例提供了一种汽车LED灯散热器，该散热器采用实施例一描述的汽车LED灯散热器用陶瓷制作而成。作为其他的实施方式，该散热器可以采用实施例二至十一中任一实施例描述的汽车LED灯散热器用陶瓷制作而成。
本发明的汽车LED灯散热器，充分利用95氧化铝陶瓷的导热系数高、绝缘强度高、耐高温以及耐酸耐碱等物理特性，可以设计出体积更小的LED灯产品。与现有的铝基板加绝缘层的散热器相比，其导热系数、绝缘强度、耐火耐温性能都有显著的提高，具体如下表所示：
| 项目 | 单位 | 指标 |
| 体积密度 | g/cm3≥ | 3.65 |
| 线膨胀系数 | (×10-6℃)（25～800℃） | 6.2～7.6 |
| 导热系数 | w/m.K | 26 |
| 绝缘强度 | KV/mm | 15 |
| 耐火度 | ℃ | 2000 |
| 常温耐压强度 | (MPa) ≥ | 500 |
| 常温抗折强度 | (MPa) ≥ | 510 |
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种汽车LED灯散热器用陶瓷，其特征在于，所述陶瓷包括以下重量百分比的各组分：
95氧化铝 91.5～95.5wt%，
二氧化硅 1.05～1.55wt%，
高岭土 1.25～2.45wt%，
碳酸钙 2.15～4.50wt%。
2.根据权利要求1所述的汽车LED灯散热器用陶瓷，其特征在于，所述陶瓷包括以下重量百分比的各组分：
95氧化铝 93.0～94.0wt%，
二氧化硅 1.25～1.35wt%，
高岭土 1.75～2.15wt%，
碳酸钙 3.00～3.50wt%。
3.根据权利要求1或者2所述的汽车LED灯散热器用陶瓷，其特征在于，所述陶瓷的加工方法包括：烘干配料和球磨的步骤，
所述烘干配料的步骤是，先将各组分粉料烘干至含水量低于0.10%，然后按照预定比例将被烘干的各组分粉料混合到一起，并搅拌均匀；
所述球磨的步骤是，将搅拌均匀的混合粉料放到球磨机内进行连续球磨，被球磨的混合粉料的粒径小于或者等于30um。
4.一种汽车LED灯散热器，其特征在于，所述散热器采用权利要求1至3中任一项所述的汽车LED灯散热器用陶瓷制作而成。
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