CN104141069B - 一种led用低热阻铝基复合散热材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及灯具散热材料,具体涉及一种LED用低热阻铝基复合散热材料及其生产方法,该散热材料由以下重量份的原料制成:铝80‑83、氧化铯0.01‑0.02、膨化石墨粉3‑4、碳化钨粉6‑8、硫酸钠1‑2、硅微粉8‑10、膨胀珍珠岩10‑12、空心陶瓷微球8‑11、助剂4‑5;本发明的散热材料综合了铝、膨化石墨、硅微粉等成分的优点,兼具良好的导热和绝缘性能,硫酸钠稀溶液浸泡处理后的碳化钨粉、膨胀珍珠岩以及膨化石墨粉,导热性能得到改善,且提高了坯体的烧结效果,本发明制备得到的散热材料原料分散均匀,结构致密,质轻防水,表面不易锈蚀,材料热阻低,热量传导快,经久耐用,改善了LED灯具的使用性能。

Description

一种 LED 用低热阻铝基复合散热材料
技术领域
本发明涉及灯具散热材料,具体涉及一种LED用低热阻铝基复合散热材料及其生产方法。
背景技术
LED被称为第四代光源,具有节能、环保、安全、低能耗、高亮度等优点,在日常生活中被广泛使用,LED灯体本身的散热性能至关重要,直接影响到灯具的使用寿命和照明效果。现有的LED散热材料主要是由铝、铜等金属材料制成,在实际使用中存在成本限制、绝缘性能不够等缺点,因此很有必要改进材料的配方,使材料达到更为良好的散热效果,改善灯具的使用性能,延长使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种LED用低热阻铝基复合散热材料,以改善材料的散热性能,提高LED灯具的发光效率和使用寿命,为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种LED用低热阻铝基复合散热材料,其特征在于,本发明材料由以下重量份的原料制成:铝80-83、氧化铯0.01-0.02、膨化石墨粉3-4、碳化钨粉6-8、硫酸钠1-2、硅微粉8-10、膨胀珍珠岩10-12、空心陶瓷微球8-11、助剂4-5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成:硬脂酸锌1-3、固含量45%的氟碳乳液2-3、水杨酸镁4-5、硼酸钠1-2、无机锗粉5-8、四针状氧化锌晶须12-15,制备方法为:先将硼酸钠溶于适量水中,制备成浓度为8-10%的水溶液,然后投入水杨酸镁、四针状氧化锌晶须,混合球磨1-2h,随后将所得浆料烘干,再与其它剩余成分混合搅拌分散2-3h后干燥,制成300-400目细粉,即得。
所述的一种LED用低热阻铝基复合散热材料,其制作工艺包含以下步骤:
(1)先将硫酸钠投入适量的水中,配成浓度为5-8%的水溶液,并在溶液中加入碳化钨粉、膨胀珍珠岩、膨化石墨粉,浸泡8-10h后,在80-100℃条件下烘干水分备用;
(2)将步骤(1)所得物料与其它剩余物料一起投入球磨机中球磨处理,使所得物料的万孔筛余量≤0.05%;
(3)将步骤(2)所得粉体送入模具中压制成型,在氮气氛围下以650-700℃的温度烧结4-6h后,经自然冷却至室温即得。
本发明的优点在于:较传统铝质散热材料在原料选取上综合了铝、膨化石墨、硅微粉等成分的优点,使其兼具良好的导热和绝缘性能,并利用硫酸钠稀溶液浸泡处理碳化钨粉、膨胀珍珠岩以及膨化石墨粉,改善其导热性能,提高了坯体的烧结效果,再结合有助融助散热功效的助剂,使得本发明制备得到的散热材料原料分散均匀,结构致密,质轻防水,表面不易锈蚀,材料热阻低,热量传导快,经久耐用,改善了LED灯具的使用性能。
具体实施方式
实施例
本实施例LED散热材料由以下重量份原料制成:铝80、氧化铯0.01、膨化石墨粉4、碳化钨粉6、硫酸钠2、硅微粉10、膨胀珍珠岩10、空心陶瓷微球9、助剂5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成:硬脂酸锌3、固含量45%的氟碳乳液3、水杨酸镁5、硼酸钠1、无机锗粉8、四针状氧化锌晶须15,制备方法为:先将硼酸钠溶于适量水中,制备成浓度为8.8%的水溶液,然后投入水杨酸镁、四针状氧化锌晶须,混合球磨2h,随后将所得浆料烘干,再与其它剩余成分混合搅拌分散3h后干燥,制成400目细粉,即得。
所述的一种LED用低热阻铝基复合散热材料,其制作工艺包含以下步骤:
(1)先将硫酸钠投入适量的水中,配成浓度为8%的水溶液,并在溶液中加入碳化钨粉、膨胀珍珠岩、膨化石墨粉,浸泡10h后,在80-100℃条件下烘干水分备用;
(2)将步骤(1)所得物料与其它剩余物料一起投入球磨机中球磨处理,使所得物料的万孔筛余量≤0.05%;
(3)将步骤(2)所得粉体送入模具中压制成型,在氮气氛围下以650-700℃的温度烧结6h后,经自然冷却至室温即得。
本实施例所制得的散热材料较常规LED用散热材料的导热系数提高32.4%,热扩散率提高27.1%,热平衡时间平均缩短150min,灯具使用寿命提高27.2%,热阻值降低25.8%。

Claims (1)

1.一种LED用低热阻铝基复合散热材料,其特征在于,该散热材料由以下重量份的原料制成:铝80-83、氧化铯0.01-0.02、膨化石墨粉3-4、碳化钨粉6-8、硫酸钠1-2、硅微粉8-10、膨胀珍珠岩10-12、空心陶瓷微球8-11、助剂4-5; 所述的助剂由以下重量份的原料制成:硬脂酸锌1-3、固含量45%的氟碳乳液2-3、水杨酸镁4-5、硼酸钠1-2、无机锗粉5-8、四针状氧化锌晶须12-15,制备方法为:先将硼酸钠溶于适量水中,制备成浓度为8-10%的水溶液,然后投入水杨酸镁、四针状氧化锌晶须,混合球磨1-2h,随后将所得浆料烘干,再与其它剩余成分混合搅拌分散2-3h后干燥,制成300-400目细粉,即得;
所述的LED用低热阻铝基复合散热材料,其生产方法如下:
(1)先将硫酸钠投入适量的水中,配成浓度为5-8%的水溶液,并在溶液中加入碳化钨粉、膨胀珍珠岩、膨化石墨粉,浸泡8-10h后,在80-100℃条件下烘干水分备用;
(2)将步骤(1)所得物料与其它剩余物料一起投入球磨机中球磨处理,使所得物料的万孔筛余量≤0.05%;
(3)将步骤(2)所得粉体送入模具中压制成型,在氮气氛围下以650-700℃的温度烧结4-6h后,经自然冷却至室温即得。
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