CN104532073A - 一种高强度led用铝基复合散热材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种高强度LED用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78-82、氮化铝5-7、纳米碳1-2、镍铬合金8-10、纳米陶瓷粉7-9、偏高岭土12-15、石墨烯1-2、铝酸钠5-8、硫酸锌2-4、桑木屑3-5、桑叶粉2-3、助剂4-5；本发明的散热材料综合了纳米陶瓷粉、偏高岭土以及石墨烯、桑木屑等物质的优点，并利用铝酸钠溶液浸泡偏高岭土，使其强度更高，高温不易崩解，易成型，硫酸锌溶液浸泡后的桑木屑和桑叶粉高温碳化后吸热能力更强；本发明制备的散热材料表面光洁致密，具备高的导热系数和快速的散热能力，且绝缘性能好，强度高，抗冲击能力强，耐老化，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种高强度LED用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，提供一种高强度LED用铝基复合散热材料，以获得优良导热能力和高强度耐用的散热材料，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高强度LED用铝基复合散热材料，其特征在于，本发明材料由以下重量份的原料制成：铝78-82、氮化铝5-7、纳米碳1-2、镍铬合金8-10、纳米陶瓷粉7-9、偏高岭土12-15、石墨烯1-2、铝酸钠5-8、硫酸锌2-4、桑木屑3-5、桑叶粉2-3、助剂4-5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成：木质素磺酸钠1-2、聚酯纤维8-10、二乙醇单异丙醇胺0.5-1、甲基苯并三氮唑1-2、海波1-3、氨丙基三乙氧基硅烷2-3、磷泥6-8，制备方法为：先将木质素磺酸钠、海波溶于适量的水中，搅拌至物料完全溶解即可，随后在溶液中加入磷泥、二乙醇单异丙醇胺，搅拌混合20-30min后，再加入其它剩余物料，继续搅拌混合1-2h，最后将所得的物料在80-100℃温度下浓缩干燥，即得。
所述的一种高强度LED用铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：
（1）先将铝酸钠溶解于适量的水中，搅拌至其完全溶解即可，随后加入偏高岭土，浸泡10-15h后，水洗至其呈中性，干燥除去水分备用；
（2）将硫酸锌投入适量水中完全溶解后，加入桑木屑、桑叶粉，浸泡处理10-12h，浸泡结束后水洗至中性，干燥，粉碎备用；
（3）将步骤（1）、步骤（2）所得物料与其它剩余物料一起搅拌混合1-2h，随后将混合物料投入球磨机中球磨处理，使所得物料的万孔筛余量≤0.05%；
（4）将步骤（3）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后自然冷却至室温，即得。
本发明的优点在于：较传统铝基散热材料在原料选择上综合了纳米陶瓷粉、偏高岭土以及石墨烯、桑木屑等物质的优点，使得该材料兼具导热和绝缘的性能，同时为了改善材料的加工和使用性能，先利用铝酸钠溶液浸泡偏高岭土，处理后的偏高岭土强度更高，高温不易崩解，易成型，此外经过硫酸锌溶液浸泡后的桑木屑和桑叶粉高温碳化后吸热能力更强；本发明制备的散热材料表面光洁致密，具备高的导热系数和快速的散热能力，且绝缘性能好，强度高，抗冲击能力强，耐老化，使用寿命长。
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82、氮化铝5、纳米碳2、镍铬合金10、纳米陶瓷粉7、偏高岭土15、石墨烯1、铝酸钠8、硫酸锌2、桑木屑5、桑叶粉2、助剂5。
所述的助剂由以下重量份的原料制成：木质素磺酸钠2、聚酯纤维10、二乙醇单异丙醇胺0.5、甲基苯并三氮唑2、海波3、氨丙基三乙氧基硅烷3、磷泥6，制备方法为：先将木质素磺酸钠、海波溶于适量的水中，搅拌至物料完全溶解即可，随后在溶液中加入磷泥、二乙醇单异丙醇胺，搅拌混合30min后，再加入其它剩余物料，继续搅拌混合2h，最后将所得的物料在80-100℃温度下浓缩干燥，即得。
所述的一种高强度LED用铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：
（1）先将铝酸钠溶解于适量的水中，搅拌至其完全溶解即可，随后加入偏高岭土，浸泡15h后，水洗至其呈中性，干燥除去水分备用；
（2）将硫酸锌投入适量水中完全溶解后，加入桑木屑、桑叶粉，浸泡处理12h，浸泡结束后水洗至中性，干燥，粉碎备用；
（3）将步骤（1）、步骤（2）所得物料与其它剩余物料一起搅拌混合2h，随后将混合物料投入球磨机中球磨处理，使所得物料的万孔筛余量≤0.05%；
（4）将步骤（3）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用散热材料强度提高12.5%，抗冲击强度提高27.8%，导热系数提高32.4%，热扩散率提高25.5%，热平衡时间平均缩短170min，灯具使用寿命提高24.6%，介电常数提高，表现出良好的绝缘性能。
Claims (2)
1.一种高强度LED用铝基复合散热材料，其特征在于，该散热由以下重量份的原料制成：铝78-82、氮化铝5-7、纳米碳1-2、镍铬合金8-10、纳米陶瓷粉7-9、偏高岭土12-15、石墨烯1-2、铝酸钠5-8、硫酸锌2-4、桑木屑3-5、桑叶粉2-3、助剂4-5；
所述的助剂由以下重量份的原料制成：木质素磺酸钠1-2、聚酯纤维8-10、二乙醇单异丙醇胺0.5-1、甲基苯并三氮唑1-2、海波1-3、氨丙基三乙氧基硅烷2-3、磷泥6-8，制备方法为：先将木质素磺酸钠、海波溶于适量的水中，搅拌至物料完全溶解即可，随后在溶液中加入磷泥、二乙醇单异丙醇胺，搅拌混合20-30min后，再加入其它剩余物料，继续搅拌混合1-2h，最后将所得的物料在80-100℃温度下浓缩干燥，即得。
2.如权利要求1所述的一种高强度LED用铝基复合散热材料，其生产方法如下：
（1）先将铝酸钠溶解于适量的水中，搅拌至其完全溶解即可，随后加入偏高岭土，浸泡10-15h后，水洗至其呈中性，干燥除去水分备用；
（2）将硫酸锌投入适量水中完全溶解后，加入桑木屑、桑叶粉，浸泡处理10-12h，浸泡结束后水洗至中性，干燥，粉碎备用；
（3）将步骤（1）、步骤（2）所得物料与其它剩余物料一起搅拌混合1-2h，随后将混合物料投入球磨机中球磨处理，使所得物料的万孔筛余量≤0.05%；
（4）将步骤（3）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后自然冷却至室温，即得。
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2014
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