CN104141073A - 一种led用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料 - 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用含改性碳酸镁的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68-70、氮化铝14-16、碳酸镁10-12、石蜡4-6、氟硅酸钠3-5、氢氧化铝12-14、磷酸钠1-3、氟钛酸钾2-3、磷酸氢二钠1-2、硫酸铝3-5、泡花碱1-3、助剂4-5;本发明的散热材料综合了铝、氮化铝、碳酸镁等成分的优点,兼具良好的导热和绝缘性能,并利用磷酸钠、磷酸氢二钠、泡花碱制备的混合稀溶液浸泡改性碳酸镁、氟硅酸钠等成分,提高其与金属导热粉末间的相容性,该散热材料易成型,结构致密,绝缘安全,传热、散热快,力学性能好,经久耐用,能有效的保护LED灯具,大大延长灯具的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及灯具散热材料,具体涉及一种LED用含改性碳酸镁的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用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料,以改善材料的散热性能,提高灯具的使用寿命,为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料,其特征在于,本发明材料由以下重量份的原料制成:铝68-70、氮化铝14-16、碳酸镁10-12、石蜡4-6、氟硅酸钠3-5、氢氧化铝12-14、磷酸钠1-3、氟钛酸钾2-3、磷酸氢二钠1-2、硫酸铝3-5、泡花碱1-3、助剂4-5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成:桐油6-8、苯基硅油1-2、氧化锌纳米线4-5、硝酸银1-2、碳纳米管6-8、微细二氧化硅气凝胶8-10,制备方法为:先将硝酸银溶于适量的水中,配制成浓度为6-8%的水溶液,并将氧化锌纳米线、碳纳米管、微细二氧化硅气凝胶投入溶液中,搅拌分散均匀后静置5-8h后干燥,所得的物料再与其它剩余成分混合,搅拌分散2-3h后浓缩干燥,研磨成400-500目细粉,即得。
所述的一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料,其制作工艺包含以下步骤:
(1)先将磷酸钠、磷酸氢二钠、泡花碱溶解于10倍于其总重量份的水中,随后在溶液中投入碳酸镁、氟硅酸钠、氢氧化铝,浸泡10-12h后低温烘干,所得物料备用;
(2)将石蜡加热至熔融状态后,投入步骤(1)所得物料及其它剩余成分,一起混合搅拌1-2h后,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)所得的物料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上综合了铝、氮化铝、碳酸镁、氢氧化铝等成分的优点,兼具良好的导热和绝缘性能,并利用磷酸钠、磷酸氢二钠、泡花碱制备的混合稀溶液浸泡改性碳酸镁、氟硅酸钠等成分,以改善这些成分的表面性能,提高其与金属导热粉末间的相容性,石蜡、助剂等成分能够辅助成型,改善烧结效果,缩短烧结时间,本发明制备得到的散热材料结构致密,绝缘安全,传热、散热快,力学性能好,经久耐用,能有效的保护LED灯具,大大延长灯具的使用寿命。
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70、氮化铝15、碳酸镁12、石蜡6、氟硅酸钠5、氢氧化铝12、磷酸钠3、氟钛酸钾2、磷酸氢二钠1、硫酸铝5、泡花碱3、助剂5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成:桐油6、苯基硅油2、氧化锌纳米线5、硝酸银2、碳纳米管8、微细二氧化硅气凝胶10,制备方法为:先将硝酸银溶于适量的水中,配制成浓度为7.8%的水溶液,并将氧化锌纳米线、碳纳米管、微细二氧化硅气凝胶投入溶液中,搅拌分散均匀后静置8h后干燥,所得的物料再与其它剩余成分混合,搅拌分散3h后浓缩干燥,研磨成500目细粉,即得。
所述的一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料,其制作工艺包含以下步骤:
(1)先将磷酸钠、磷酸氢二钠、泡花碱溶解于10倍于其总重量份的水中,随后在溶液中投入碳酸镁、氟硅酸钠、氢氧化铝,浸泡12h后低温烘干,所得物料备用;
(2)将石蜡加热至熔融状态后,投入步骤(1)所得物料及其它剩余成分,一起混合搅拌2h后,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)所得的物料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用散热材料较常规铝基散热材料的导热系数提高24.6%,热扩散率提高26.8%,热平衡时间平均缩短156min,灯具使用寿命提高28.8%。
Claims (2)
1.一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料,其特征在于,该散热由以下重量份的原料制成:铝68-70、氮化铝14-16、碳酸镁10-12、石蜡4-6、氟硅酸钠3-5、氢氧化铝12-14、磷酸钠1-3、氟钛酸钾2-3、磷酸氢二钠1-2、硫酸铝3-5、泡花碱1-3、助剂4-5;
所述的助剂由以下重量份的原料制成:桐油6-8、苯基硅油1-2、氧化锌纳米线4-5、硝酸银1-2、碳纳米管6-8、微细二氧化硅气凝胶8-10,制备方法为:先将硝酸银溶于适量的水中,配制成浓度为6-8%的水溶液,并将氧化锌纳米线、碳纳米管、微细二氧化硅气凝胶投入溶液中,搅拌分散均匀后静置5-8h后干燥,所得的物料再与其它剩余成分混合,搅拌分散2-3h后浓缩干燥,研磨成400-500目细粉,即得。
2.如权利要求1所述的一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料,其生产方法如下:
(1)先将磷酸钠、磷酸氢二钠、泡花碱溶解于10倍于其总重量份的水中,随后在溶液中投入碳酸镁、氟硅酸钠、氢氧化铝,浸泡10-12h后低温烘干,所得物料备用;
(2)将石蜡加热至熔融状态后,投入步骤(1)所得物料及其它剩余成分,一起混合搅拌1-2h后,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)所得的物料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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