CN104696832B

CN104696832B - Led路灯

Info

Publication number: CN104696832B
Application number: CN201510153442.4A
Authority: CN
Inventors: 叶伟炳
Original assignee: Dongguan Wenyu Industrial Co Ltd
Current assignee: Dongguan Wenyu Industrial Co Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2018-01-30
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: CN104696832A

Abstract

一种LED路灯，包括：散热器、光源组件及顶盖，所述光源组件与所述散热器连接，所述散热器远离所述光源组件的一端与所述顶盖连接；所述散热器包括主体及设于所述主体的涂层，所述主体由铝合金材料制得，所述涂层由石墨烯溶液固化后制得。上述LED路灯通过改变散热器主体铝合金材料的成分，并在散热器主体表面涂覆石墨烯涂层，不仅可以使散热器具有较大的拉伸能度、耐腐蚀，同时还可以有效降低散热板的热阻，从而较大程度地提高散热板的散热能力。

Description

LED路灯

技术领域

本发明涉及LED照明领域，特别是涉及一种LED路灯。

背景技术

LED产业的快速发展，大大拉动了上游材料业的发展，也进一步促进了高端材料领域的突破。其中，LED灯具中会用到大量的散热材料，包括LED晶片的封装元件、LED光学透镜、光散射元件、高效散热元件、光反射和光漫射板等。

散热是影响LED灯具照明强度的一个主要因素。LED灯具比传统的白炽灯能效高80％，但是其LED组件和驱动器电路散热量很大。如果这些热量没有适当的排放出去，LED灯具的发光度和寿命将会急剧下降。一直以来，散热不良会导致电源损坏、光衰加快、寿命减短等问题，始终是LED照明系统性能提升的重中之重。要提升LED发光效率与使用寿命，解决LED产品散热问题即为现阶段最重要的课题之一，LED产业的发展亦是以高功率、高亮度、小尺寸LED产品为其发展重点，因此，提供具有其高散热性，精密尺寸的散热基板，也成为未来在LED散热基板发展的趋势

目前，一般选择金属材料作为LED的散热器的材料。例如，纯铝散热器是早期最为常见的散热器，其制造工艺简单，成本低，到目前为止，纯铝散热器仍然占据着相当一部分市场。为增加其鳍片的散热面积，纯铝散热器最常用的加工手段是铝挤压技术。但是纯铝太软，不能满足硬度要求，而且散热效果不理想。

铜的热传导系数是铝的1.69倍，所以在其他条件相同的前提下，纯铜散热器能够更快地将热量从热源中带走。目前市场上大多数的纯铜散热器的含铜量都在介于两者之间。而一些劣质纯铜散热器的含铜量甚至连85％都不到，虽然成本很低，但其热传导能力大大降低，影响了散热性。此外，铜也有明显的缺点，成本高，加工难，散热器质量太大都阻碍了全铜散热片的应用。

目前市场部分高端散热器往往采用铜铝结合制造工艺，这些散热片通常都采用铜金属底座，而散热鳍片则采用铝合金，当然，除了铜底，也有散热片使用铜柱等方法，也是相同的原理。凭借较高的导热系数，铜制底面可以快速吸收CPU释放的热量；铝制鳍片可以借助复杂的工艺手段制成最有利于散热的形状，并提供较大的储热空间并快速释放。

例如，中国专利201310348357.4公开了一种LED散热器用铝合金及其制备方法，该铝合金各元素按质量百分比组成为：Si2.2-2.8、Cu1.5-2.5、Mg1.1-1.6、Zn3.7-4.4、Mn0.6-1.2、Fe0.5-1、Ni0.4-0.8、Cr0.2-0.3、Ti0.15-0.25、Ge0.08-0.12、Th0.04-0.07、Y0.03-0.05、Sm0.02-0.03、Tb0.02-0.03、余量为铝。本发明铝合金在保证较高机械强度的同时具有优异的导热性能，热导率在225-250Wm^-1K^-1，散热性能好，能够有效解决目前大功率LED灯所存在的散热问题，提高其工作可靠性和使用寿命。

又如，中国专利201310212934.7提供了LED灯具散热材料及其制备方法和散热器、LED灯具，其公开了一种LED灯具散热材料，其以体积百分比计的配方如下:环氧树脂15-27％、陶瓷粉末填充料73-85％；其中，所述环氧树脂选用环氧值为0.38-0.54mol/100g的环氧树脂；所述陶瓷粉末填充料选用莫来石-刚玉、莫来石、二氧化硅玻璃相中的一种或多种，所述莫来石-刚玉、莫来石、二氧化硅玻璃相为陶瓷烧成废料经过预处理而得。相应的，本发明还公开了一种制备上述LED灯具散热材料的方法，一种采用上述散热材料制成的散热器和LED灯具。本发明利用陶瓷废料制成环保型的散热材料，散热效果好、原料成本低、重量轻、安全保障好，有助于实现陶瓷废料的减量化、资源化、无害化，促进陶瓷产业的可持续发展。

又如，中国专利201410322242.2公开了一种LED用掺杂氧化钕的铝基复合散热材料，具体涉及一种LED用掺杂氧化钕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73-75、氮化铝10-12、氧化铁黑4-5、氧化钕2-3、钢渣6-8、偏高岭土10-12、水玻璃6-8、硫酸亚铁2-3、蔗糖脂肪酸酯2-5、助剂4-5；本发明的散热材料综合了铝、氮化铝、偏高岭土等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，所有物料在水玻璃溶液中混合研磨，增进了原料的相容性，使得材料更易成型，掺杂的氧化钕能够改善材料的散热和耐温性能，本发明制备得到的散热材料结构致密，色泽明亮，质轻坚固，热稳定性好，经久耐用，高效持久的散热能力有效的保护LED灯具，大大延长灯具的使用寿命。

然而，上述公开的专利仍然存在导热性能较差、散热效果不佳等缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种LED路灯，其散热效果较好、而且强度较大、耐高温及耐腐蚀。

一种散热板，包括：散热器、光源组件及顶盖，

所述光源组件与所述散热器连接，所述散热器远离所述光源组件的一端与所述顶盖连接；

所述散热器包括主体及设于所述主体的涂层，所述主体由铝合金材料制得，所述涂层由石墨烯溶液固化后得到。

在其中一个实施例中，所述石墨烯溶液包括以下重量份的各组分：石墨烯：5份～15份；胶黏剂：20份～70份；分散剂：0.25份～0.6份；表面活性剂：0.05份～0.3份；消泡剂：0.5份～5份；溶剂：15份～40份。

在其中一个实施例中，所述主体包括主板及设置于所述主板与所述涂层之间的中间板。

在其中一个实施例中，所述中间板包括如下质量份的各组分：铜89.7份～92.3份、铝1.5份～3.3份、锌1.7份～4.3份、钒0.6份～1.3份以及钛0.1份～0.4份。

在其中一个实施例中，所述主板与所述中间板的厚度比例为10-6:1-0.5。

在其中一个实施例中，所述主板远离中间板的一侧还设有散热翼板。

在其中一个实施例中，所述散热翼板为若干个，若干个所述散热翼板平行设置，且均匀分布于所述主板上。

在其中一个实施例中，散热翼板包括如下质量份的各组分：硅0.2份～1.5份、铜0.05份～1.2份、锰0.3份～1.8份、钛0.03份～0.3份，铁0～1.0份，铬0.03份～0.3份、锌0.2份～1.0份、锆0.03份～0.3份，余量为铝。

在其中一个实施例中，每一所述散热翼板还延伸设置若干散热鳍片。

上述LED路灯通过改变散热器主体的铝合金材料的成分，并在散热器主体表面涂覆石墨烯涂层，不仅可以使散热器具有较大的拉伸能度、耐腐蚀，同时还可以有效降低散热器的热阻，从而较大程度地提高散热器的散热能力。

附图说明

图1为本发明一实施例中LED路灯的结构示意图；

图2为图1所示的散热器的结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

请参阅图1，LED路灯10，包括：散热器100、光源组件200及顶盖300，光源组件200与散热器100连接，散热器100远离光源组件200的一端与顶盖300连接。

请参阅图2，散热器100包括主体110及设于主体110的涂层120。又如，主体110包括主板111、设置于主板111与涂层120之间的中间板112及设置于主板111远离中间板一侧的散热翼板113。例如，主板一侧设置中间板，另一侧设置散热翼板，中间板的另一侧还设置涂层。

例如，所述主体由铝合金材料制得，所述铝合金材料包括以下重量份的各成分：铝：62份～78份；锌：11份～25份；铜：9份～11份；硼、镍、锰及铬共：1.2份～2.3份；涂层，所述涂层设于所述基板上，且所述涂层由石墨烯溶液制成。例如，硼的重量份为0.3份～0.7份。硼的加入能够提高合金的强度，提高合金的润湿性，有利于提高合金的冷加工性能。但当硼的含量较小时，强度增加的效果较小，而硼的含量较大时，则对铝合金的耐腐蚀性产生不利影响。又如，镍的重量份为0.05份～0.3份。镍的加入能够提高合金的强度，并能提高合金的自然电位，在一定程度上提高合金的耐腐蚀性，特别是降低高温条件下的腐蚀速度，但镍含量过大时，则会影响合金的挤出性能，降低合金的流动性。又如，锰的重量份为0.5份～1.2份。锰的加入能够细化合金颗粒，提高合金的强度，但锰的含量较大时，高出其在合金中的溶解度时，则会影响合金的挤出性能，影响合金的加工性能。又如，铬的重量份为0.05份～0.15份，铬的加入能够提高合金的强度，特别是提高人工时效后的强度，但铬含量过大时，会影响合金的色泽，使合金着色效果变差。又如，锌的重量份为12份～19份，锌的加入能够增加合金的流动性，提高合金的可加工性。又如，铜的重量份为9.5份～10.5份，铜的加入能够增加合金的强度，提高合金的散热能力，同时提高合金的延展性能，但铜含量过大时，则会对合金的腐蚀性产生不利影响。

例如，所述涂层设于所述主板上，且所述涂层由石墨烯溶液固化后制成，其中，所述石墨烯溶液包括以下重量份的成分：石墨烯：5份～15份；胶黏剂：20份～70份；分散剂：0.25份～0.6份；表面活性剂：0.05份～0.3份；消泡剂：0.5份～5份；溶剂：余量。又如，所述涂层设于所述主板上，且所述涂层包括以下重量份的成分：石墨烯：5份～15份；胶黏剂：20份～70份；分散剂：0.25份～0.6份；表面活性剂：0.05份～0.3份；消泡剂：0.5份～5份；溶剂：15份～40份。又如，所述溶剂为水、二甲苯、丁酮、异丙醇的至少一种。

又如，所述主体包括主板及设置于所述主板与所述涂层之间的中间板，所述中间板包括如下质量份的各组分：铜89.7份～92.3份、铝1.5份～3.3份、锌1.7份～4.3份、钒0.6份～1.3份以及钛0.1份～0.4份。上述中间板通过采用铜为主要原料，具有较高的导热性，能够进一步提高散热板的散热性能，而且由于中间板位于主板与涂层之间，与空气阻绝，能够有效地防止铜被氧化。

又如，所述主板与所述中间板的厚度比例为10-6:1-0.5。优选地，所述主板与中间板的厚度比例为9：1-0.8。若中间板的厚度较大，会使散热板的质量过大，而中间板的厚度较小，则其导热性能增加的效果较小。

又如，涂层与散热元件接触，由于涂层由石墨烯溶液制成，利用石墨烯极高的导热性，散热元件产生热量能迅速沿着石墨烯薄膜进行面传递，并迅速传递到散热板内部，缩短了导热界面材料或者发热器件向散热板传热所需的时间，提高了散热板的散热速度。

为了增加散热板与空气的接触面积，又如，主板远离中间板的一侧设有散热翼板，又如，散热翼板为若干个，若干个散热翼板平行设置，且均匀分布于主板上。这样，可以增加散热板与空气的接触面积，将热量及时传递到外界空气中。又如，散热翼板的材质与基板相同，散热翼板与基板一体成型得到。又如，散热翼板与基板经铝挤加工得到，这样，有利于增加散热翼板与基板的强度。

又如，散热翼板包括如下质量份的各组分：硅0.2份～1.5份、铜0.05份～1.2份、锰0.3份～1.8份、钛0.03份～0.3份，铁0～1.0份，铬0.03份～0.3份、锌0.2份～1.0份、锆0.03份～0.3份，余量为铝及不可避免的杂质。上述散热翼板主要由铝制成，不仅可以使散热翼板质量较轻，而且硅、铜、锰、钛、铁的加入可以使散热翼板具有较大的强度，此外，铬、锌、锆的加入可提高散热翼板的耐疲劳特性，使散热翼板具有良好的力学性能。

又如，每一所述散热翼板还延伸设置若干散热鳍片，例如，该散热翼板中，所述散热鳍片的面积为所述散热翼板的面积的0.2％-0.8％；例如，所述散热鳍片的面积为所述散热翼板的面积的0.5％-0.6％。又如，各所述散热鳍片的总面积为所述散热翼板的面积的60％-95％。

又如，散热鳍片包括：依次叠加设置的第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层和第五膜层，即第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层和第五膜层依次叠加贴附，也就是说，第二膜层贴附于第一膜层上，第三膜层贴附于第二膜层上，第四膜层贴附于第三膜层上，第五膜层贴附于第四膜层上。

例如，本发明一实施方式的第一膜层，其包括如下质量份的各组分：碳化硅40份～70份，三氧化二铝13份～55份，二氧化硅2份～15份，粘结剂3份～25份，高岭土2份～20份，氧化镁0.5份～2份，东阳土0.5份～2份，轻质钙0.5份～2份和稀土氧化物0.2份～0.5％份。

上述第一膜层利用碳化硅作为主要原料，并混合其余的可以用于制备陶瓷的原料，从而使得上述第一膜层同时具备了导热系数高、绝缘性能好、热膨胀系数低和耐热性能较好的优点，此外，上述第一膜层还具有易于生产制造和制造成本低的优点。

优选的，本发明一实施方式的第一膜层包括如下质量份的各组分：碳化硅50份～60份，三氧化二铝30份～50份，二氧化硅10份～15份，粘结剂10份～20份，高岭土15份～20份，氧化镁1份～1.5份，东阳土1份～1.5份，轻质钙1份～1.5份和稀土氧化物0.3份～0.4％份。

优选的，本发明一实施方式的第一膜层包括如下质量份的各组分：碳化硅55份，三氧化二铝40份，二氧化硅13份，粘结剂15份，高岭土18份，氧化镁1.5份，东阳土1.5份，轻质钙1.5份和稀土氧化物0.3份。

例如，本发明提供一种第二膜层，其具有导热系数高，散热性能好和机械性能好的优点，如此，当所述第一膜层将吸收到的热量直接传递给所述第二膜层，那么所述第一膜层吸收到的热量就可以迅速传递到所述第二膜层上，且在导热的过程中，基于所述第二膜层优良的散热性能，还可以将所述第二膜层上的热量散失到外界的空气中。其次，由于所述第二膜层还处于与LED灯相对较近的距离，其本身的温度也会较高，但是，基于所述第二膜层较低的热膨胀系数，就可以避免所述第二膜层与所述第三膜层之间产生缝隙，确保了两者贴合的紧密性。

例如，本发明一实施方式的第二膜层，其包括如下质量份的各组分：石墨烯80份～95份，碳纳米管0.1份～20份和纳米碳纤维0.1份～20份。

上述第二膜层通过采用石墨烯为主要原料，使得其导热系数得到了极大地提高，导热效果较佳。此外，再通过添加碳纳米管及碳纤维，可以形成散热通道，散热性能也较佳。

优选的，第二膜层包括如下质量份的各组分：石墨烯85份～90份，碳纳米管5份～15份和纳米碳纤维5份～15份。

优选的，石墨烯90份，碳纳米管10份和纳米碳纤维10份。

例如，本发明提供一种第三膜层，其具有导热系数高，散热性能好、机械性能好以及成本较低的优点，如此，当所述第二膜层的热量传递给所述第三膜层时，那么所述第二膜层吸收到的热量就可以较迅速地传递到所述第三膜层上，且在传热的过程中，所述第三膜层也可以将部分的热量直接传递到外界的空气中。

例如，本发明一实施方式的第三膜层，其包括如下质量份的各组分：铜93份～97份、铝2份～4.5份、镍0.1份～0.3份、锰0.1份～0.4份、钛0.1份～0.3份、铬0.1份～0.3份和钒0.1份～0.3份。

上述第三膜层含有铜(Cu)可以使第三膜层的导热性能保持在一个比较高的水准。当铜的质量份为93份～97份时，所述第三膜层的热传导系数可以达到380W/mK以上，可以较快速地将所述第二膜层上传递而来的热量传走，进而均匀地分散在所述第三膜层整体的结构上，以防止热量在所述第二膜层与所述第三膜层之间的接触位置上积累，造成局部过热现象的产生。而且，所述第三膜层的密度却仅有8.0kg/m³～8.1kg/m³，远远小于纯铜的密度，这样可以有效地减轻所述第三膜层的重量，更利于安装制造，同时也极大地降低了成本。此外，所述第三膜层含有质量份为2份～4.5份的铝、0.1份～0.3份的镍、0.1份～0.4份的锰、0.1份～0.3份的钛、0.1份～0.3份的铬以及0.1份～0.3份的钒。相对于纯铜，第三膜层的延展性能、韧性、强度以及耐高温性能均大大得到改善，且不易烧结。

为了使所述第三膜层具有更好地性能，例如，所述第三膜层含有质量份为0.1份～0.3份的镍(Ni)，可以提高第三膜层的耐高温性能。又如，第三膜层含有质量份为0.2份～1.2份的钒(V)可以抑制第三膜层晶粒长大，获得较均匀细小的晶粒组织，以减小所述第三膜层的脆性，改善所述第三膜层整体的力学性能，以提高韧性和强度。又如，所述第三膜层含有质量份为0.1份～0.3份的钛(Ti)，可以使得所述第三膜层的晶粒微细化，以提高所述第三膜层的延展性能；又如，所述第三膜层还包括质量份为1份～2.5份的硅(Si)，当所述第三膜层含有适量的硅时，可以在不影响所述第三膜层导热性能的前提下，有效提升所述第三膜层的硬度与耐磨度。但是，经多次理论分析和实验佐证发现，当第三膜层中硅的质量太多，例如质量百分比超过15份以上时，会使第三膜层的外表分布黑色粒子，且延展性能降低，不利于所述第三膜层的生产成型。

优选的，所述第三膜层包括如下质量份的各组分：铜94份～96份、铝3份～4份、镍0.2份～0.3份、锰0.2份～0.3份、钛0.2份～0.3份、铬0.2份～0.3份和钒0.2份～0.3份。

优选的，所述第三膜层包括如下质量份的各组分：铜95份、铝3.5份、镍0.3份、锰0.2份～0.3份、钛0.2份～0.3份、铬0.2份～0.3份和钒0.2份～0.3份。

需要说明的是，热量经过前三层，即分别为所述第一膜层，所述第二膜层和所述第三膜层后，会有相对较大一部分热量在传递中散失在空气介质中，此外，由于所述第三膜层的主要原料为铜，其质量较重，因此，基于所述第四膜层散热负担相对较小的情况下，所述第四膜层可以使用散热效果较佳，重量较轻、成本较低的材料，以达到降低成本和重量，以及获得较好散热性能的效果。

例如，本发明提供一种第四膜层，其具有散热效果较佳，重量较轻和成本较低的优点，如此，当所述第三膜层的热量传递所述第四膜层时，那么所述第四膜层可以将绝大部分的热量散失在空气介质中，以配合所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层完成梯度传热的效果，这样，可以针对不同的热量区域，实现热量的梯度传递和散失的效果，解决了传统散热器材料绝缘性差，成本高，质量重，导热和散热效果差的问题。

例如，本发明一实施方式的第四膜层，其包括如下质量份的各组分：铜47份～50份、铝49份～52份、镁0.2份～0.7份、铁0.2份～0.7份、锰0.2份～0.5份、钛0.1份～0.3份、铬0.05份～0.1份和钒0.1份～0.3份。

上述第四膜层含有质量份为47份～50份的铜以及49份～52份的铝，可以使得所述第四膜层的热传导系数保持在300W/mK～350W/mK，以保证所述第四膜层可以将由所述第三膜层传递过来的热量快速地散失在空气介质中，进而防止热量在所述第四膜层上堆积，造成局部过热现象产生。相对于现有技术，单纯地采用价格较昂贵且质量较大的铜，上述第四膜层既具有散热效果好，能快速地将热量散失到空气中，又具有质量较轻、便于安装铸造、价格较低廉的优点。同时，相对于现有技术，单纯地采用散热效果较差的铝合金，上述第四膜层具有更佳的传热性能。此外，第四膜层含有质量份为0.2份～0.7份的镁、0.2份～0.7份的铁、0.2份～0.5份的锰、0.1份～0.3份的钛、0.05份～0.1份的铬以及0.1份～0.3的钒，改善了第四膜层的屈服强度、抗拉强度以及耐高温性能。例如，经多次实验佐证和理论分析发现，第四膜层含有质量份为0.2份～0.7份的镁，可以在一定程度上赋予第四膜层屈服强度和抗拉强度。

优选的，所述第四膜层包括如下质量份的各组分：铜48份～49份、铝50份～52份、镁0.2份～0.5份、铁0.2份～0.5份、锰0.3份～0.5份、钛0.2份～0.3份、铬0.05份～0.08份和钒0.2份～0.3份。

优选的，所述第四膜层包括如下质量份的各组分：铜48份、铝51份、镁0.3份、铁0.3份、锰0.4份、钛0.4份、铬0.08份和钒0.3份。

为了进一步减轻所述第四膜层的重量，且获得较好的散热效果，例如，本发明还提供一辅助第四膜层，所述辅助第四膜层设置于所述第四膜层远离所述第三膜层一侧面。

例如，本发明一实施方式的辅助第四膜层，其包括如下质量份的各组分：铝88份～93份、硅5.5份～10.5份、镁0.3份～0.7份、铜0.05份～0.3份、铁0.2份～0.8份、锰0.2份～0.5份、钛0.05份～0.3份、铬0.05份～0.1份以及钒0.05份～0.3份。

上述辅助第四膜层含有质量份为88份～93份的铝，可以使得辅助第四膜层的热传导系数保持在200W/mK～220W/mK，散热效果较佳，可以满足将剩余热量传递到空气介质中的需要，同时，其质量更轻，更利于运输。此外，辅助第四膜层含有质量份为5.5份～10.5份的硅、0.3份～0.7份的镁、0.05份～0.3份的铜、0.2份～0.8份的铁、0.2份～0.5份的锰、0.05份～0.3份的钛、0.05份～0.1份的铬以及0.05份～0.3份的钒，可以极大地改善辅助第四膜层的散热性能。例如，辅助第四膜层含有质量份为5.5份～10.5份的硅和0.05份～0.3份的铜，可以确保辅助第四膜层具有良好机械性能和质量较轻的优点，同时，还可以进一步改善辅助第四膜层的散热性能。又如，辅助第四膜层还包括质量份为0.3份～0.6份的铅(Pb)，当辅助第四膜层含有0.3份～0.6份的铅可以改善辅助第四膜层的抗拉强度，这样，可以防止当将辅助第四膜层被铸造冲压成片状或膜状的结构时，受到过大的冲压拉扯应力而断裂。又如，辅助第四膜层还包括质量份为0.02份～0.04份的铌(Nb)，当铌的质量份大于0.02份时，可以极大地提高辅助第四膜层的抗氧化性能，然而，当铌的质量份大于0.04份时，会导致辅助第四膜层的磁性急剧增加，会对其他部件产生影响。又如，辅助第四膜层还包括质量份为0.02份～0.03份的锗(Ge)，当锗的质量份大于0.02份时，会对辅助第四膜层的散热性能的提高起到意想不到的效果，然而，当锗的质量占比过多，例如锗的质量份大于2份时，又会使辅助第四膜层的脆度增加。

需要说明的是，因热量经过前四层，即所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层和所述第四膜层后，极大一部分的热量已散失到外界的空气中。因此，基于所述第五膜层的散热负担相对较小，及本身温度较低的情况下，热膨胀系数较大产生的影响极小的情况下，所述第三膜层可以使用当今市场最常用的塑料材料，以达到降低成本和重量，以及获得较好表面保护性能。

例如，本发明提供一种第五膜层，其具有表面保护性能好，重量较轻、成本较低优点，如此，当所述第五膜层位于所述散热鳍片的最外层时，可以具有较好的散热性能，较好的表面保护性能，较轻的重量和较低的成本。

例如，本发明一实施方式的第五膜层，其包括如下质量份的各组分：所述第五膜层包括如下质量份的各组分：石墨20份～40份，碳纤维20份～30份，聚酰胺40份～60份，水溶性硅酸盐10份～20份，六方氮化硼1份～8份，双马来酰亚胺2份～5份，硅烷偶联剂0.5份～2份，抗氧剂0.25份～1份。

上述水溶性硅酸盐与石墨及碳纤维混合时，在高温条件下可以与聚酰胺的发生共聚反应，形成散热通道，从而提高散热性能，且较蓬空的结构，质量更轻。此外，由于添加了碳纤维，其表面保护性能和机械性能更好，例如，更抗氧化，更耐酸碱，更耐腐蚀。

优选的，所述第五膜层包括如下质量份的各组分：石墨30份～35份，碳纤维25份～30份，聚酰胺45份～50份，水溶性硅酸盐15份～20份，六方氮化硼4份～6份，双马来酰亚胺3份～4份，硅烷偶联剂1份～1.5份，抗氧剂0.5份～1份。

优选的，所述第五膜层包括如下质量份的各组分：石墨35份，碳纤维28份，聚酰胺45份，水溶性硅酸盐18份，六方氮化硼5份，双马来酰亚胺3.5份，硅烷偶联剂1.8份，抗氧剂0.7份。

为了更好地使得所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层及所述第五膜层的导热和散热途径更加优化，因此，综合考虑成本，重量，导热和散热效果，以及表面保护性能的情况下，本发明一实施方式的所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层及所述第五膜层厚度比为1～1.5：8～12：5～7：6～10：2～2.5，如此，可以使得所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层及所述第五膜层的导热和散热途径更加优化。

为了使得所述散热鳍片的各层结构，即所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层更好地固定在一起，以提高结构稳定性能，例如，所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层的两两相邻界面之间均设置有嵌齿及嵌槽，当相邻两层结构贴合时，嵌齿嵌置于嵌槽内，这样可以使得所述散热鳍片的各层结构，即所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层更好地固定在一起，以提高结构稳定性能。又如，所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层的两两相邻界面之间均设置有卡扣及卡槽，当相邻两层结构贴合时，卡扣嵌置于卡槽内，这样可以使得所述散热鳍片的各层结构，即所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层更好地固定在一起，以进一步提高结构稳定性能。

为了进一步使得所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层固定在一起，以进一步提高结构稳定性，且减小对所述散热鳍片导热和传热性能的影响。

例如，第一膜层与第二膜层之间设置第一填充粘合层，第二膜层与第三膜层之间设置第二填充粘合层，第三膜层与第四膜层之间设置有第三填充粘合层，第四膜层与第五膜层之间设置第四填充粘合层。可以理解，第一膜层、第二膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层和第五膜层的两两相邻界面之间存在着结构微小且数量较多的缝隙，其原因主要在于，由于上述各层材料的贴合面不够紧密，而通过设置第一填充粘合层、第二填充粘合层、第三填充粘合层和第四填充粘合层可以较好地填充这些缝隙，同时也起到粘合的作用。

例如，本发明提供一实施方式的所述第一填充粘合层，其包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒300份～1000份，甲基乙烯基硅橡胶5份～30份，乙烯基硅油10份～50份，二甲基硅油10份～100份和MQ硅树脂1份～20份。

优选的，所述第一填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒800份～1000份，甲基乙烯基硅橡胶20份～30份，乙烯基硅油40份～50份，二甲基硅油80份～100份和MQ硅树脂15份～20份。

优选的，所述第一填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒900份，甲基乙烯基硅橡胶25份，乙烯基硅油45份，二甲基硅油85份和MQ硅树脂20份。

例如，本发明提供一实施方式的所述第二填充粘合层，其包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒200份～800份，甲基乙烯基硅橡胶10份～40份，乙烯基硅油10份～50份，二甲基硅油10份～100份和MQ硅树脂1份～20份；

优选的，所述第二填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒500份～700份，甲基乙烯基硅橡胶20份～30份，乙烯基硅油30份～40份，二甲基硅油50份～80份和MQ硅树脂10份～15份。

优选的，所述第二填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒600份，甲基乙烯基硅橡胶15份，乙烯基硅油35份，二甲基硅油65份和MQ硅树脂15份。

例如，本发明提供一实施方式的所述第三填充粘合层，其包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒200份～700份，甲基乙烯基硅橡胶10份～40份，乙烯基硅油10份～50份，二甲基硅油10份～100份和MQ硅树脂1份～20份。

优选的，所述第三填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒200份～600份，甲基乙烯基硅橡胶20份～40份，乙烯基硅油20份～50份，二甲基硅油30份～100份和MQ硅树脂5份～10份。

优选的，所述第三填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒500份，甲基乙烯基硅橡胶25份，乙烯基硅油25份，二甲基硅油30份和MQ硅树脂8份。

例如，本发明提供一实施方式的所述第四填充粘合层，其包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒150份～700份，甲基乙烯基硅橡胶15份～45份，乙烯基硅油10份～50份，二甲基硅油10份～100份和MQ硅树脂1份～20份。

优选的，所述第四填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒150份～450份，甲基乙烯基硅橡胶15份～25份，乙烯基硅油10份～25份，二甲基硅油80份～100份和MQ硅树脂1份～10份。

优选的，所述第四填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒250份，甲基乙烯基硅橡胶18份，乙烯基硅油20份，二甲基硅油95份和MQ硅树脂5份。

上述第一填充粘合层、第二填充粘合层、第三填充粘合层和第四填充粘合层均以有机硅树脂为基体材料，并添加具有较好导热效果的纳米氧化铝颗粒。通过在有机硅树脂基体内加入导热粉体纳米氧化铝，从而可以制备出粘接力较强，导热系数高填充粘合材料，进而可以更好地使得所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层固定在一起，以进一步提高结构稳定性。

需要强调的时，第一填充粘合层、第二填充粘合层、第三填充粘合层和第四填充粘合层中纳米氧化铝颗粒的含量依次递减，是因为热量负荷亦是从第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层至所述第五膜层依次递减，这样，可以更好地取到梯度导热和散热的效果。

为了更好地粘持所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层，同时避免增加过大的厚度，且减少对导热和散热性能的影响，例如，所述第一填充粘合层、所述第二填充粘合层、所述第三填充粘合层和第四填充粘合层的厚度比为1～1.5：2～2.5：3～3.5：4～4.5，又如，所述第一填充粘合层与所述第一膜层的厚度比为1：50～80。

上述散热鳍片通过依次叠加设置第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层和第五膜层，可以获得绝缘性好、膨胀系数低、导热系数大、散热效果好和质轻的优点。

又如，本发明还提供一种散热器的制作方法，其包括如下步骤：

1、主体的制作：

将铝、锌、铜、硼、镍、锰及铬按重量配比投入炉内，在氮气氛围下加热至1100℃～1200℃；

待熔化成铝合金液后将炉内温度降低至710℃～750℃，向铝合金液中加入精炼剂，精炼10～15分钟后，进行扒渣；

将炉内温度控制在750℃～770℃，静置25～35分钟，除气、扒渣；

将温度控制在550℃，时效处理10小时；

速冷浇铸，得到主体。

2、石墨烯溶液的配制：

按质量配比将石墨烯、胶黏剂、表面活性剂及溶剂混合后，加入搅拌机，控制转速为1000转/分钟，搅拌1小时；

向所述搅拌机中继续加入分散剂及消泡剂，控制转速为800转/分钟，搅拌0.5小时，得到石墨烯溶液；

将石墨烯溶液涂布于主体上，得到散热器。

上述LED路灯通过在散热器主体的铝合金材料，锌的含量增加能够材料熔融状态下的流动性能，提高材料的可加工性，铜的含量增加了材料的强度，尤其是高温强度，同时提高了该材料的延展性能，硼、铬、镍及锰的含量能够提高材料的强度，并且镍还能提高材料的自然电位，提高耐腐蚀性，降低了高温状态下的腐蚀速度。通过拉伸强度试验及盐雾试验表明，本发明的散热板的拉伸强度与普通铝合金相比有显著的提高，而且耐腐蚀性也有显著提高。

上述LED路灯通过在散热器的主体表面涂覆有石墨烯涂层，利用石墨烯极高的导热性，热量能迅速沿着石墨烯薄膜进行面传递，并迅速传递到散热器内部，缩短了LED灯向散热板传热所需的时间，提高了散热器的散热速度，从而降低了LED灯周边的温度。

上述LED路灯的散热板通过改变主板铝合金材料的成分，并在散热基板表面涂覆石墨烯涂层，不仅可以使散热板具有较大的拉伸能度、耐腐蚀，同时还可以有效降低散热板的热阻，从而较大程度地提高散热板的散热能力。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种LED路灯，其特征在于，包括：散热器、光源组件及顶盖，

所述散热器包括主体及设于所述主体的涂层，所述主体由铝合金材料制得，所述涂层由石墨烯溶液固化后得到，所述主体包括主板及设置于所述主板与所述涂层之间的中间板；所述铝合金材料包括以下重量份的各成分：铝：62份～78份；锌：11份～25份；铜：9份～11份；硼的重量份为0.3份～0.7份；镍的重量份为0.05份～0.3份；锰的重量份为0.5份～1.2份；铬的重量份为0.05份～0.15份；所述涂层包括以下重量份的成分：石墨烯：5份～15份；胶黏剂：20份～70份；分散剂：0.25份～0.6份；表面活性剂：0.05份～0.3份；消泡剂：0.5份～5份；溶剂：15份～40份；所述溶剂为水、二甲苯、丁酮、异丙醇的至少一种；所述中间板包括如下质量份的各组分：铜89.7份～92.3份、铝1.5份～3.3份、锌1.7份～4.3份、钒0.6份～1.3份以及钛0.1份～0.4份；

所述主板与中间板的厚度比例为9：(1～0.8)；

所述主板远离所述中间板的一侧还设有散热翼板，每一所述散热翼板还延伸设置若干散热鳍片，所述散热鳍片包括：依次叠加设置的第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层和第五膜层，所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层及所述第五膜层厚度比为(1～1.5)：(8～12)：(5～7)：(6～10)：(2～2.5)；

所述第一膜层包括如下质量份的各组分：碳化硅40份～70份，三氧化二铝13份～55份，二氧化硅2份～15份，粘结剂3份～25份，高岭土2份～20份，氧化镁0.5份～2份，东阳土0.5份～2份，轻质钙0.5份～2份和稀土氧化物0.2份；

所述第二膜层包括如下质量份的各组分：石墨烯80份～95份，碳纳米管0.1份～20份和纳米碳纤维0.1份～20份；

所述第三膜层包括如下质量份的各组分：铜93份～97份、铝2份～4.5份、镍0.1份～0.3份、锰0.1份～0.4份、钛0.1份～0.3份、铬0.1份～0.3份和钒0.1份～0.3份；

所述第四膜层包括如下质量份的各组分：铜47份～50份、铝49份～52份、镁0.2份～0.7份、铁0.2份～0.7份、锰0.2份～0.5份、钛0.1份～0.3份、铬0.05份～0.1份和钒0.1份～0.3份；

所述第五膜层包括如下质量份的各组分：石墨20份～40份，碳纤维20份～30份，聚酰胺40份～60份，水溶性硅酸盐10份～20份，六方氮化硼1份～8份，双马来酰亚胺2份～5份，硅烷偶联剂0.5份～2份，抗氧剂0.25份～1份；

第一膜层与第二膜层之间设置第一填充粘合层，第二膜层与第三膜层之间设置第二填充粘合层，第三膜层与第四膜层之间设置有第三填充粘合层，第四膜层与第五膜层之间设置第四填充粘合层；所述第一填充粘合层、所述第二填充粘合层、所述第三填充粘合层和第四填充粘合层的厚度比为(1～1.5)：(2～2.5)：(3～3.5)：(4～4.5)；所述第一填充粘合层与所述第一膜层的厚度比为1：(50～80)；

所述第一填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒300份～1000份，甲基乙烯基硅橡胶5份～30份，乙烯基硅油10份～50份，二甲基硅油10份～100份和MQ硅树脂1份～20份；

所述第二填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒200份～800份，甲基乙烯基硅橡胶10份～40份，乙烯基硅油10份～50份，二甲基硅油10份～100份和MQ硅树脂1份～20份；

所述第三填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒200份～700份，甲基乙烯基硅橡胶10份～40份，乙烯基硅油10份～50份，二甲基硅油10份～100份和MQ硅树脂1份～20份；

所述第四填充粘合层包括如下质量份的各组分：纳米氧化铝颗粒150份～700份，甲基乙烯基硅橡胶15份～45份，乙烯基硅油10份～50份，二甲基硅油10份～100份和MQ硅树脂1份～20份。

2.根据权利要求1所述的LED路灯，其特征在于，所述散热翼板为若干个，若干个所述散热翼板平行设置，且均匀分布于所述主板上。

3.根据权利要求2所述的LED路灯，其特征在于，散热翼板包括如下质量份的各组分：硅0.2份～1.5份、铜0.05份～1.2份、锰0.3份～1.8份、钛0.03份～0.3份，铁0～1.0份，铬0.03份～0.3份、锌0.2份～1.0份、锆0.03份～0.3份，铝92.2份～94.8份。