[发明专利]一种LED用含改性水镁石纤维的铝基复合散热材料在审

专利信息
申请号: 201410349620.6 申请日: 2014-07-22
公开(公告)号: CN104178709A 公开(公告)日: 2014-12-03
发明(设计)人: 陈金桃;谢士强;陶慧生;王春连;沈大进 申请(专利权)人: 安徽冠宇光电科技有限公司
主分类号: C22C49/14 分类号: C22C49/14;C22C47/14;C09K5/14;C22C101/08
代理公司: 安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112 代理人: 余成俊
地址: 239300 安徽省滁*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 led 改性 水镁石 纤维 复合 散热 材料
【说明书】:

技术领域

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%。

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