CN104178709A - 一种led用含改性水镁石纤维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用含改性水镁石纤维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：碳素粉6-8、铝70-75、锡5-7、草酸1-2、钒渣6-8、水镁石纤维8-10、氮化铝15-18、氮化硼8-9、氧化石墨烯10-12、N-甲基吡咯烷酮2-3、亚甲基双萘磺酸钠1-3、助剂4-5；本发明的散热材料综合了铝、锡、氮化铝、氧化石墨烯等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，改性后的水镁石纤维更易与金属粉末相容，其导热能力也得到提高，助剂能够改善混合材料的烧结性能，提高材料致密度，本发明制备得到的材料结构致密，表面光洁，质量轻巧，经久耐用，高效的散热能力能有效的保护LED芯片，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用含改性水镁石纤维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用含改性水镁石纤维的铝基复合散热材料，以提高材料的散热性能，改善灯具的使用性能，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种LED用含改性水镁石纤维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：碳素粉6-8、铝70-75、锡5-7、草酸1-2、钒渣6-8、水镁石纤维8-10、氮化铝15-18、氮化硼8-9、氧化石墨烯10-12、N-甲基吡咯烷酮2-3、亚甲基双萘磺酸钠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用含改性水镁石纤维的铝基复合散热材料，其生产方法包含以下步骤：
（1）先将草酸溶于适量的水中，配制成浓度为3-5%的草酸溶液，并将N-甲基吡咯烷酮、亚甲基双萘磺酸钠加入溶液中，搅拌至其完全溶解后，再加入水镁石纤维，浸泡10-12h后过滤，水洗至中性后干燥，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、锡、钒渣、氮化铝、氧化石墨烯等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，并利用含有N-甲基吡咯烷酮、亚甲基双萘磺酸钠的草酸稀溶液对水镁石纤维进行浸泡处理，改性后的水镁石纤维更易与金属粉末相容，同时其导热能力也得到提高，添加的助剂能够改善混合材料的烧结性能，提高材料致密度，本发明制备得到的材料结构致密，表面光洁，质量轻巧，经久耐用，高效的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：碳素粉8、铝75、锡6、草酸1、钒渣8、水镁石纤维10、氮化铝16、氮化硼8、氧化石墨烯10、N-甲基吡咯烷酮2、亚甲基双萘磺酸钠3、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用含改性水镁石纤维的铝基复合散热材料，其生产方法包含以下步骤：
（1）先将草酸溶于适量的水中，配制成浓度为5%的草酸溶液，并将N-甲基吡咯烷酮、亚甲基双萘磺酸钠加入溶液中，搅拌至其完全溶解后，再加入水镁石纤维，浸泡12h后过滤，水洗至中性后干燥，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23.2%，热扩散率提高25.1%，热平衡时间平均缩短152min，灯具使用寿命提高26.8%。
Claims (2)
1.一种LED用含改性水镁石纤维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：碳素粉6-8、铝70-75、锡5-7、草酸1-2、钒渣6-8、水镁石纤维8-10、氮化铝15-18、氮化硼8-9、氧化石墨烯10-12、N-甲基吡咯烷酮2-3、亚甲基双萘磺酸钠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用含改性水镁石纤维的铝基复合散热材料，其生产方法如下：
（1）先将草酸溶于适量的水中，配制成浓度为3-5%的草酸溶液，并将N-甲基吡咯烷酮、亚甲基双萘磺酸钠加入溶液中，搅拌至其完全溶解后，再加入水镁石纤维，浸泡10-12h后过滤，水洗至中性后干燥，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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