CN104164594A - 一种led灯具用耐温防吸胀铝基复合散热材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种LED灯具用耐温防吸胀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、铁10-12、纳米碳化钨粉4-5、氮化钛12-15、木质素1-3、碳酸氢钠2-3、骨胶1-3、助剂4-5；本发明的散热材料综合了铝、铁、氮化钛、纳米碳化钨等原料的优点，为了提高原料间的相容性，利用碳酸氢钠稀水溶液浸泡氮化钛、纳米碳化钨粉，再利用骨胶溶液以及助剂，使得物料间研磨更为充分，更易成型，烧结效果好；本发明制备得到的散热材料结构致密，强度高，散热快速，对温度稳定，不易吸胀，经久耐用，LED不易损坏，使用寿命得到延长。

Description

一种LED灯具用耐温防吸胀铝基复合散热材料

技术领域

本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种LED灯具用耐温防吸胀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灯具用耐温防吸胀铝基复合散热材料，以改善材料的散热和使用性能，达到保护LED芯片的目的，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种LED灯具用耐温防吸胀铝基复合散热材料，其特征在于，本发明材料由以下重量份的原料制成：铝80-83、铁10-12、纳米碳化钨粉4-5、氮化钛12-15、木质素1-3、碳酸氢钠2-3、骨胶1-3、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灯具用耐温防吸胀铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：

（1）先将碳酸氢钠溶于适量的水中，配制成浓度为8-10%的水溶液，随后在所得的水溶液中加入纳米碳化钨粉、氮化钛，浸泡5-8h后，过滤，水洗至中性，干燥后备用；

（2）将骨胶加入10倍于其重量份的水中，加热至60-80℃，搅拌至骨胶完全溶解分散后，再加入步骤（1）所得物料及其它剩余成分，搅拌分散1-2h后，在80-100℃下干燥，保持物料的含水率≤0.02%，并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，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、铁、氮化钛等常见散热材料的优点，还加入了能提高材料硬度和散热性能的纳米碳化钨粉体，为了提高原料间的相容性，利用碳酸氢钠稀水溶液浸泡氮化钛、纳米碳化钨粉，最后再利用骨胶溶液以及助剂的作用，使得物料间研磨更为充分，更易成型，烧结效果好；本发明制备得到的散热材料结构致密，强度高，散热快速，对温度稳定，不易吸胀，经久耐用，LED不易损坏，使用寿命得到延长。

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83、铁12、纳米碳化钨粉5、氮化钛15、木质素3、碳酸氢钠2、骨胶3、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8.5%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灯具用耐温防吸胀铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：

（1）先将碳酸氢钠溶于适量的水中，配制成浓度为10%的水溶液，随后在所得的水溶液中加入纳米碳化钨粉、氮化钛，浸泡8h后，过滤，水洗至中性，干燥后备用；

（2）将骨胶加入10倍于其重量份的水中，加热至60-80℃，搅拌至骨胶完全溶解分散后，再加入步骤（1）所得物料及其它剩余成分，搅拌分散2h后，在80-100℃下干燥，保持物料的含水率≤0.02%，并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，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用散热材料导热系数提高25.4%，热扩散率提高20.2%，热平衡时间平均缩短148min，灯具使用寿命提高26.3%，材料在-40-80℃的环境中放置48h后不开裂。

Claims (2)

1.一种LED灯具用耐温防吸胀铝基复合散热材料，其特征在于，该散热由以下重量份的原料制成：铝80-83、铁10-12、纳米碳化钨粉4-5、氮化钛12-15、木质素1-3、碳酸氢钠2-3、骨胶1-3、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。

2.如权利要求1所述的一种LED灯具用耐温防吸胀铝基复合散热材料，其生产方法如下：

（1）先将碳酸氢钠溶于适量的水中，配制成浓度为8-10%的水溶液，随后在所得的水溶液中加入纳米碳化钨粉、氮化钛，浸泡5-8h后，过滤，水洗至中性，干燥后备用；

（2）将骨胶加入10倍于其重量份的水中，加热至60-80℃，搅拌至骨胶完全溶解分散后，再加入步骤（1）所得物料及其它剩余成分，搅拌分散1-2h后，在80-100℃下干燥，保持物料的含水率≤0.02%，并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，经自然冷却至室温即得。