[发明专利]一种LED散热器用铝合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED散热器用铝合金及其制备方法，属于铝合金材料领域。

背景技术

发光二极管（LED）因其环保节能、效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点，广泛应用于显示器、电视机采光装饰和照明等领域。LED散热器多采用铝合金材料，但是目前的铝合金在导热性还是有些不足，特别针对于大功率LED灯而言，目前的铝合金难以满足其散热要求，从而影响发光效果，造成灯具的工作可靠性低，使用寿命短的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种导热性能优异的LED散热器用铝合金及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

    一种LED散热器用铝合金，其各元素按质量百分比组成为：Si 2.2-2.8、Cu 1.5-2.5、Mg 1.1-1.6、Zn 3.7-4.4、Mn 0.6-1.2、Fe 0.5-1、Ni 0.4-0.8、Cr 0.2-0.3、Ti 0.15-0.25、Ge 0.08-0.12、Th 0.04-0.07、Y 0.03-0.05、Sm 0.02-0.03、Tb0.02-0.03、余量为铝。

    LED散热器用铝合金的制备方法，将炉料加入中频炉中，加热至735-755℃，待炉料全部熔化，搅拌30-40min，扒渣，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼，精炼温度为710-730℃，精炼时间为15-25min，精炼完毕后静置20-30min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为680-720℃；将铸锭以120-150℃/h速率降温至350-380℃，保温2-3h；再以80-100℃/h速率降温至160-190℃，保温3-5h，水冷至室温，然后以180-220℃/h速率升温至420-460℃，保温2-3h，再以50-60℃/小时速率升温至510-540℃，保温1-2h；然后以100-120℃/h速率降温至280-320℃，保温4-6h，再以80-90℃/h速率降温至130-150℃，保温2-4h，空冷至室温即可；

所述的精炼剂制备方法如下：a.称取以下重量份的原料：氯化镁 10-15、氯化钡5-10、硫化钾5-10、蛭石8-12、冰晶石5-10、石英砂3-6、铝矾土4-8、硅酸钠20-30、纳米氮化硅5-10、纳米碳化钙8-12；b.将蛭石、冰晶石、石英砂、铝矾土粉碎过400-500目筛，混合均匀，再加入硅酸钠、纳米氮化硅、纳米碳化钙以及适量的水，3000-5000rpm高速研磨5-10min，制粒，然后将制得的颗粒在450-480℃下焙烧3-5h，冷却至室温，待用；c.将氯化镁、氯化钡、硫化钾混合均匀，加热至930-950℃，待其全部熔融后，将上述步骤（b）制得的颗粒加入熔融液中搅拌均匀，浇注成块状，待其冷却至室温即为所得精炼剂。

本发明精炼剂的脱杂质率在65-75%之间，去除合金液中的夹杂物及使夹杂物变性效果好、净化合金液提高了内部质量，气孔度降低1-2度，得到有效的控制。

本发明的有益效果：

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。

具体实施方式

    一种LED散热器用铝合金，其各元素按质量百分比组成为：Si 2.2-2.8、Cu 1.5-2.5、Mg 1.1-1.6、Zn 3.7-4.4、Mn 0.6-1.2、Fe 0.5-1、Ni 0.4-0.8、Cr 0.2-0.3、Ti 0.15-0.25、Ge 0.08-0.12、Th 0.04-0.07、Y 0.03-0.05、Sm 0.02-0.03、Tb0.02-0.03、余量为铝。

    LED散热器用铝合金的制备方法，将炉料加入中频炉中，加热至740℃，待炉料全部熔化，搅拌30min，扒渣，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼，精炼温度为720℃，精炼时间为20min，精炼完毕后静置30min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为710℃；将铸锭以130℃/h速率降温至360℃，保温3h；再以90℃/h速率降温至180℃，保温4h，水冷至室温，然后以200℃/h速率升温至440℃，保温3h，再以50℃/小时速率升温至520℃，保温1.5h；然后以120℃/h速率降温至280℃，保温6h，再以80℃/h速率降温至150℃，保温2h，空冷至室温即可；