CN106180679A - 一种led基板复合散热材料及其生产方法 - Google Patents

一种led基板复合散热材料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种LED基板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60‑70、滑石粉7‑8、镁8‑10、纳米碳化硅12‑15、氟化钙2‑3、硅灰石粉6‑8、苯乙烯1‑3、助剂4‑5；本发明综合了铝、镁、纳米碳化硅等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，且降低了生产成本，经氟化钙、苯乙烯改性后的硅灰石粉，表面性能得到改善，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，质轻绝缘，导热能力强，能有效的保护LED芯片，经久耐用。

Description

一种LED基板复合散热材料及其生产方法
技术领域
本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种LED基板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基板复合散热材料，达到降低生产成本、改善材料散热性能的目的，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种LED基板复合散热材料，其特征在于，本发明材料由以下重量份的原料制成：铝60-70、滑石粉7-8、镁8-10、纳米碳化硅12-15、氟化钙2-3、硅灰石粉6-8、苯乙烯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、堇青石粉15-18、硅酸锆4-5、磷钨酸1-2、铁粉5-8，该助剂的制备方法为：先将磷钨酸溶于适量的水中，配制成浓度为4-5％的水溶液，并将堇青石粉投入溶液中，搅拌分散均匀浸泡8-10h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45-55℃，恒温搅拌分散2-3h后冷却至室温，再将物料研磨成450-500目细粉，即得；
所述的LED基板复合散热材料，其生产方法如下：
(1)将氟化钙溶解在15倍于其重量份的水中，随后将硅灰石粉投入溶液中，浸泡8-10h后过滤，过滤物水洗至中性后低温干燥，再加入苯乙烯，混合研磨2-3h后备用；
(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600-650℃的温度烧结5-6h后，经自然冷却至室温即得。
本发明的优点在于：
本发明较传统铝质散热材料在原料上综合了铝、镁、纳米碳化硅等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，且降低了生产成本，经氟化钙、苯乙烯改性后的硅灰石粉，表面性能得到改善，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，质轻绝缘，导热能力强，能有效的保护LED芯片，经久耐用。
具体实施方式
实施例1：
本实施例LED散热材料由以下重量份原料制成：铝70、滑石粉8、镁10、纳米碳化硅15、氟化钙3、硅灰石粉8、苯乙烯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、堇青石粉18、硅酸锆5、磷钨酸2、铁粉8，该助剂的制备方法为：先将磷钨酸溶于适量的水中，配制成浓度为5％的水溶液，并将堇青石粉投入溶液中，搅拌分散均匀浸泡10h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45-55℃，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LED基板复合散热材料，其生产方法如下：
(1)将氟化钙溶解在15倍于其重量份的水中，随后将硅灰石粉投入溶液中，浸泡10h后过滤，过滤物水洗至中性后低温干燥，再加入苯乙烯，混合研磨3h后备用；
(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600-650℃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用散热材料的导热系数提高23.5％，热扩散率提高26.8％，热平衡时间平均缩短165min，灯具使用寿命提高25.6％。
实施例2：
本实施例LED散热材料由以下重量份原料制成：铝60、滑石粉7、镁8、纳米碳化硅12、氟化钙2、硅灰石粉6、苯乙烯1、助剂4。
所述的助剂由以下重量份的原料制成：硬脂酸丁酯4、堇青石粉15、硅酸锆4、磷钨酸1、铁粉5，该助剂的制备方法为：先将磷钨酸溶于适量的水中，配制成浓度为4％的水溶液，并将堇青石粉投入溶液中，搅拌分散均匀浸泡8h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45-55℃，恒温搅拌分散2h后冷却至室温，再将物料研磨成450目细粉，即得；
所述的LED基板复合散热材料，其生产方法如下：
(1)将氟化钙溶解在15倍于其重量份的水中，随后将硅灰石粉投入溶液中，浸泡8h后过滤，过滤物水洗至中性后低温干燥，再加入苯乙烯，混合研磨2h后备用；
(2)将步骤(1)所得物料与其它剩余成分搅拌混合2h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600-650℃的温度烧结5h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用散热材料的导热系数提高23.6％，热扩散率提高26.8％，热平衡时间平均缩短163min，灯具使用寿命提高25.5％。

Claims (1)

1.一种LED基板复合散热材料，其特征在于，该材料由以下重量份的原料制成：铝60-70、滑石粉7-8、镁8-10、纳米碳化硅12-15、氟化钙2-3、硅灰石粉6-8、苯乙烯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、堇青石粉15-18、硅酸锆4-5、磷钨酸1-2、铁粉5-8，该助剂的制备方法为：先将磷钨酸溶于适量的水中，配制成浓度为4-5％的水溶液，并将堇青石粉投入溶液中，搅拌分散均匀浸泡8-10h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45-55℃，恒温搅拌分散2-3h后冷却至室温，再将物料研磨成450-500目细粉，即得；
所述的LED基板复合散热材料，其生产方法如下：
(1)将氟化钙溶解在15倍于其重量份的水中，随后将硅灰石粉投入溶液中，浸泡8-10h后过滤，过滤物水洗至中性后低温干燥，再加入苯乙烯，混合研磨2-3h后备用；
(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600-650℃的温度烧结5-6h后，经自然冷却至室温即得。
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