CN104178664A - 一种led用含铜阳极泥的铝基复合散热材料 - Google Patents

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陈金桃
谢士强
陶慧生
王春连
沈大进
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Abstract

本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种LED用含铜阳极泥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：纳米金刚石1-2、陶瓷粉6-8、氮化铝12-14、铝粉75-78、铜渣6-8、铜阳极泥5-8、纳米氧化钛8-10、氧化锌4-5、钼酸钠1-3、乙醇5-8、二氧化硅4-6、助剂4-5；本发明的散热材料综合了铝、氮化铝、铜渣、陶瓷粉等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，铜阳极泥、陶瓷粉一起在乙醇、钼酸钠混合溶液中浸泡改性后，与其它金属成分更易相容，助剂能够改善混合材料的烧结性能，缩短烧结时间，本发明制备得到的散热材料结构致密，生产成本得到控制，材料经久耐用，其快速的导热、散热能力，能有效的保护LED芯片，延长灯具的使用寿命。

Description

一种LED用含铜阳极泥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用含铜阳极泥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用含铜阳极泥的铝基复合散热材料，以降低生产成本，重复利用原料，并改善材料的散热性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种LED用含铜阳极泥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：纳米金刚石1-2、陶瓷粉6-8、氮化铝12-14、铝粉75-78、铜渣6-8、铜阳极泥5-8、纳米氧化钛8-10、氧化锌4-5、钼酸钠1-3、乙醇5-8、二氧化硅4-6、助剂4-5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成：硬脂酸丁酯4-5、萤石细粉15-18、乙酸锆4-5、乙醇酸1-2、铁粉5-8、氟铝酸钾6-8，制备方法为：先将乙醇酸溶于适量的水中，配制成浓度为4-5%的水溶液，并将萤石细粉投入溶液中，搅拌分散均匀浸泡10-12h后过滤，水洗至中性后干燥，所得物料与其它剩余成分混合，并加热至40-50℃，恒温搅拌分散2-3h后冷却至室温，再将物料研磨成400-500目细粉，即得。
所述的一种LED用含铜阳极泥的铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：
（1）先将乙醇溶解水中配制成浓度为10-12%的水溶液，随后加入钼酸钠，搅拌至其完全溶解后，将铜阳极泥、陶瓷粉投入溶液中，浸泡10-12h后低温干燥，所得物料备用；
（2）将步骤（1）所得物料与其它剩余成分搅拌混合2-3h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、铜渣、陶瓷粉等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，铜阳极泥中含有铜、金、银等金属成分，其与陶瓷粉一起在乙醇、钼酸钠混合溶液中浸泡改性后，表面活性得到改进，与其它金属成分更易相容，助剂能够改善混合材料的烧结性能，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，生产成本得到控制，经久耐用，其快速的导热、散热能力，能有效的保护LED芯片，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：纳米金刚石2、陶瓷粉8、氮化铝14、铝粉78、铜渣8、铜阳极泥8、纳米氧化钛10、氧化锌5、钼酸钠2、乙醇8、二氧化硅6、助剂5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成：硬脂酸丁酯5、萤石细粉18、乙酸锆5、乙醇酸2、铁粉8、氟铝酸钾6，制备方法为：先将乙醇酸溶于适量的水中，配制成浓度为5%的水溶液，并将萤石细粉投入溶液中，搅拌分散均匀浸泡12h后过滤，水洗至中性后干燥，所得物料与其它剩余成分混合，并加热至40-50℃，恒温搅拌分散3h后冷却至室温，再将物料研磨成500目细粉，即得。
所述的一种LED用含铜阳极泥的铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：
（1）先将乙醇溶解水中配制成浓度为12%的水溶液，随后加入钼酸钠，搅拌至其完全溶解后，将铜阳极泥、陶瓷粉投入溶液中，浸泡12h后低温干燥，所得物料备用；
（2）将步骤（1）所得物料与其它剩余成分搅拌混合3h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23.1%，热扩散率提高26.2%，热平衡时间平均缩短156min，灯具使用寿命提高27.4%。

Claims (2)

1.一种LED用含铜阳极泥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：纳米金刚石1-2、陶瓷粉6-8、氮化铝12-14、铝粉75-78、铜渣6-8、铜阳极泥5-8、纳米氧化钛8-10、氧化锌4-5、钼酸钠1-3、乙醇5-8、二氧化硅4-6、助剂4-5；
所述的助剂由以下重量份的原料制成：硬脂酸丁酯4-5、萤石细粉15-18、乙酸锆4-5、乙醇酸1-2、铁粉5-8、氟铝酸钾6-8，制备方法为：先将乙醇酸溶于适量的水中，配制成浓度为4-5%的水溶液，并将萤石细粉投入溶液中，搅拌分散均匀浸泡10-12h后过滤，水洗至中性后干燥，所得物料与其它剩余成分混合，并加热至40-50℃，恒温搅拌分散2-3h后冷却至室温，再将物料研磨成400-500目细粉，即得。
2.如权利要求1所述的一种LED用含铜阳极泥的铝基复合散热材料，其生产方法如下：
（1）先将乙醇溶解水中配制成浓度为10-12%的水溶液，随后加入钼酸钠，搅拌至其完全溶解后，将铜阳极泥、陶瓷粉投入溶液中，浸泡10-12h后低温干燥，所得物料备用；
（2）将步骤（1）所得物料与其它剩余成分搅拌混合2-3h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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