CN104152754A - 一种led用含改性氮化铝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用含改性氮化铝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68-74、氮化铝15-17、硝酸铝1-3、松香3-5、甲基三甲氧基硅烷4-5、氧化锌10-12、氢氧化铝8-9、磷酸钠1-2、磷酸铝2-3、甘油6-9、平平加1-3、助剂4-5；本发明的散热材料综合了铝、氮化铝、氧化锌等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，利用甲基三甲氧基硅烷、甘油对氮化铝粉体进行表面改性，并结合松香、助剂等成分，使复合材料获得良好的散热性能，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，表面光洁，导热系数高，散热性好，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

一种LED用含改性氮化铝的铝基复合散热材料
技术领域
本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种LED用含改性氮化铝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用含改性氮化铝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用含改性氮化铝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68-74、氮化铝15-17、硝酸铝1-3、松香3-5、甲基三甲氧基硅烷4-5、氧化锌10-12、氢氧化铝8-9、磷酸钠1-2、磷酸铝2-3、甘油6-9、平平加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用含改性氮化铝的铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：
（1）先将氮化铝与甲基三甲氧基硅烷、甘油混合，研磨分散1-2h后，与其它剩余成分一起混合搅拌1.5-2h后投入球磨机中球磨处理，使所得物料的万孔筛余量≤0.05%；
（2）将步骤（1）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、氧化锌、氢氧化铝等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，并利用甲基三甲氧基硅烷、甘油对氮化铝粉体进行表面改性，增进其与其它原料的相容性，从而使复合材料获得良好的散热性能，松香、助剂等成分能够辅助成型，改善坯体烧结效果，缩短烧结时间，本发明制备得到的散热材料结构致密，表面光洁，导热系数高，散热性好，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72、氮化铝16、硝酸铝3、松香5、甲基三甲氧基硅烷5、氧化锌10、氢氧化铝9、磷酸钠2、磷酸铝3、甘油8、平平加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7.2%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用含改性氮化铝的铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：
（1）先将氮化铝与甲基三甲氧基硅烷、甘油混合，研磨分散2h后，与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%；
（2）将步骤（1）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29.5%，热扩散率提高31.3%，热平衡时间平均缩短168min，灯具使用寿命提高33.5%。

Claims (2)

1.一种LED用含改性氮化铝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68-74、氮化铝15-17、硝酸铝1-3、松香3-5、甲基三甲氧基硅烷4-5、氧化锌10-12、氢氧化铝8-9、磷酸钠1-2、磷酸铝2-3、甘油6-9、平平加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用含改性氮化铝的铝基复合散热材料，其生产方法如下：
（1）先将氮化铝与甲基三甲氧基硅烷、甘油混合，研磨分散1-2h后，与其它剩余成分一起混合搅拌1.5-2h后投入球磨机中球磨处理，使所得物料的万孔筛余量≤0.05%；
（2）将步骤（1）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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