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
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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