一种基于石墨烯片散热的植物灯和石墨烯片及植物灯制造方法与流程

本发明涉及植物灯技术领域，具体为一种基于石墨烯片散热的植物灯和石墨烯片及植物灯制造方法。

背景技术：

石墨烯片是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯片具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料，然而目前石墨烯片在照明领域中还未能进行有效的应用，而且在现有植物灯照明技术中存在一些缺陷和不足：

1、植物灯存在的问题有依靠铲片的方式机械加工散热片，效率低，铲片数量多，加工运输组装过程中损坏一片散热片则整条散热器都要报废，损耗大，成本较高；

2、植物灯存在的问题有铝基板和散热器之间导热传热依靠导热膏，长时间受热后导热膏变干，导热能力逐渐下降，造成灯珠温度上升，影响产品寿命，无法达到市面上5万小时不间断加热的要求，由于市面上一体式植物灯无法解决传热散热更快的问题，也就无法确保长期寿命问题，所以市面上一体式植物灯功率偏小才能规避寿命问题的风险，使用非常的不方便。

针对以上不足，特提出一种利用石墨烯片制造照明设备的方法。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于石墨烯片散热的植物灯和石墨烯片及植物灯制造方法，具备散热介质性能优越，散热效率高，便于加工运输，使用寿命长等优点，解决了散热介质性能较差，散热效率较低，不便于加工运输，使用寿命短的问题。

(二)技术方案

为实现上述散热介质性能优越，散热效率高，便于加工运输，使用寿命长的目的，本发明提供如下技术方案：。

一种基于石墨烯片散热的植物灯，包括v型铝基座，所述v型铝基座的一端设置有石墨烯片，所述石墨烯片的一端设置有铝基板，所述铝基板的一端焊接有led灯珠，所述v型铝基座的另一端通过螺钉固定安装有散热器，所述散热器的一端搭接有定位架，所述定位架的两端通过螺钉固定安装有固定板，所述固定板的底部通过螺钉和v型铝基座固定安装，所述v型铝基座的内部设置有导线。

一种石墨烯片，所述石墨烯片的导热系数(150-1500w/m·k)高于导热硅脂导热系数(1～5w/m·k)，所述石墨烯片的热阻(0.2％～0.5％℃·in2/w)低于导热硅脂的热阻(5％～20％℃·in2/w左右)，所述石墨烯片的耐温范围(-50℃～400℃)高于导热硅脂的耐温范围(-50℃—+230℃)，石墨烯片的厚度为0.15-0.3mm，所述石墨烯片的强度达130gpa，所述石墨烯片的抗拉强度高达125gpa，所述石墨烯片的弹性模量达1.1tpa，所述石墨烯片的杨氏模量达1.0tpa，石墨烯片是裸石墨，石墨制造工艺能够确保要用的石墨烯片裁成想用的尺寸形状，而不容易破损，石墨烯片受到干扰因素较少，不易被外界因素影响而失效，能够长时间有效，通过石墨烯片优越的性能提高植物灯的性能，便于植物灯长时间使用。

优选的，所述散热器和v型铝基座之间设置有石墨烯片垫片，所述散热器有若干个，若干个所述散热器关于v型铝基座等数量交叉对称分布，通过散热器交叉分布节省空间，减小植物灯的体积。

优选的，所述石墨烯片和铝基板均有两个，两个所述石墨烯片和铝基板关于v型铝基座对称分布，两个所述石墨烯片和铝基板均位于v型铝基座的下方，通过石墨烯片将灯珠产生的热量快速的传递到铝基座。

优选的，所述v型铝基座和铝基板之间相互锁合，所述石墨烯片位于v型铝基座和铝基板之间，通过v型铝基座和铝基板对石墨烯片进行固定。

优选的，所述铝基板和导线电连接，所述导线有两个，两个所述导线位于散热器的一侧。

优选的，所述定位架有两个，两个所述定位架关于v型铝基座对称，所述定位架设置为v形，所述定位架位于散热器的上方，通过定位架对散热器进行支撑。

优选的，所述固定板有两个，两个所述固定板分别位于v型铝基座的两端，通过固定板对v型铝基座进行固定支撑。

一种基于石墨烯片散热的植物灯的制造方法，包括以下步骤：

1)、准备长度为1000mm-6000mm，厚度为20mm，平整度误差小于0.5％的v型铝基座，v型铝基座的v角为150度；

2)、采用石墨为原料，通过对石墨晶体施加机械力使石墨层间发生剥离，打破石墨层间的范德华力，形成单片石墨烯或寡层石墨烯，通过平整裁剪将单片石墨烯剪裁为符合v型铝基座尺寸的石墨烯片；

3)、将平整剪裁完成的石墨烯片铲起，将石墨烯片放置在v型铝基座v型相对的内侧面；

4)、将led铝基板放在石墨烯片的表面，通过m2.0x6螺丝将铝基板和v型铝基座固定，通过m2.0x6螺丝对铝基板和v型铝基座施加2000n的压力使石墨烯片的两端分别与铝基板上表面和v型铝基座内侧面紧密相贴；

5)、将平整剪裁完成的石墨烯片铲起，将石墨烯片放置在v型铝基座v型的外侧面；

6)、将散热器安放于石墨烯片的上表面，通过m2.0x10螺丝将散热器和v型铝基座固定，通过m2.0x10螺丝对散热器和v型铝基座施加2500n的压力使石墨烯片充分贴紧v型铝基座的外侧面和散热器下表面；

7)、通过m5x8螺丝将固定板安装到v型铝基座的两端，通过m5x8螺丝对固定板和v型铝基座施加15000n的压力将固定板和v型铝基座进行固定；

8)、通过m5x8螺丝将定位架和固定板进行固定，通过m5x8螺丝对固定板和定位架施加15000n的压力将固定板和定位架进行固定，使定位架的内侧面和散热器的顶面紧密贴合。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于石墨烯片散热的植物灯和石墨烯片及植物灯制造方法，具备以下有益效果：

1、本发明通过石墨烯片性能优于导热膏体的特点将石墨烯片作为传热散热的介质应用于种植灯行业，使石墨烯片能够将照明产生的热量快速的传导到照明设备的散热结构中，避免了照明产生的热量累计影响照明设备的使用寿命，进而开创了石墨烯片新的应用领域，能够有效的提高照明设备的散热性能和使用寿命。

2、本发明通过对散热器进行模具挤出成型的加工方式，避免了散热器机械加工，进而能够使散热器一体加工成型，避免了对散热器进行加工组装，降低了机械加工的损耗和报废的成本，同时在散热器和v型铝基座之间使用性能更加优秀的石墨烯片，避免了使用导热硅脂，降低了导热硅脂的使用成本，进而降低了植物灯的成本。

3、本发明通过导线将led灯珠点亮后，led灯珠工作产生的热量通过石墨烯片快速传给v型铝基座，使v型铝基座通过石墨烯片快速传给散热器，通过散热器把热量散发出去，让整体温度更快的将下来，led灯珠快速的达到热平衡的温度，从而保证产品的寿命，能够保证更高功率的植物灯进行工作，确保了使用植物灯的寿命。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于石墨烯片散热的植物灯结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于石墨烯片散热的植物灯俯视结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于石墨烯片散热的植物灯断裂结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于石墨烯片散热的植物灯剖面结构示意图；

图5为本发明提出的一种石墨烯片结构示意图；

图6为本发明提出的一种基于石墨烯片散热的植物灯制造方法的工艺流程结构示意图。

图中：1-v型铝基座，2-石墨烯片，3-铝基板，4-led灯珠，5-散热器，6-定位架，7-固定板，8-导线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，请参阅图1-6，一种基于石墨烯片散热的植物灯，包括v型铝基座1，所述v型铝基座1的一端设置有石墨烯片2，所述石墨烯片2的一端设置有铝基板3，所述铝基板3的一端焊接有led灯珠4，所述v型铝基座1的另一端通过螺钉固定安装有散热器5，所述散热器5的一端搭接有定位架6，所述定位架6的两端通过螺钉固定安装有固定板7，所述固定板7的底部通过螺钉和v型铝基座1固定安装，所述v型铝基座1的内部设置有导线8，所述散热器5和v型铝基座1之间设置有石墨烯片垫片，所述散热器5有若干个，若干个所述散热器5关于v型铝基座1等数量交叉对称分布，通过散热器5交叉分布节省空间，减小植物灯的体积，所述石墨烯片2和铝基板3均有两个，两个所述石墨烯片2和铝基板3关于v型铝基座1对称分布，两个所述石墨烯片2和铝基板3均位于v型铝基座1的下方，通过石墨烯片2将灯珠产生的热量快速的传递到铝基座3，所述v型铝基座1和铝基板3之间相互锁合，所述石墨烯片2位于v型铝基座1和铝基板3之间，通过v型铝基座1和铝基板3对石墨烯片2进行固定，所述铝基板3和导线8电连接，所述导线8有两个，两个所述导线8位于散热器5的一侧，所述定位架6有两个，两个所述定位架6关于v型铝基座1对称，所述定位架6设置为v形，所述定位架6位于散热器5的上方，通过定位架6对散热器5进行支撑，所述固定板7有两个，两个所述固定板7分别位于v型铝基座1的两端，通过固定板7对v型铝基座1进行固定支撑。

实施例二，本发明中裸石墨能够通过专门的治具平整裁剪为要求尺寸的石墨烯片，能够将石墨烯片平整为不同的尺寸，根据植物灯的形状的不同对石墨烯片的尺寸形状要求也不同，能够根据具体植物灯的形状尺寸对石墨烯片进行平整，能够平整处不同形状的石墨烯片，如l形，口形，三角形，圆形等。

实施例三，一种石墨烯片植物灯的制造方法，包括以下步骤：

1、准备植物灯基座，植物灯基座为任意形状和尺寸

2、通过专门治具将裸石墨平整裁剪为符合植物灯基座尺寸的石墨烯片；

3、通过专用的治具将平整剪裁完成的石墨烯片铲起，将石墨烯片放置在植物灯基座的下表面；

4、将led铝基板放在石墨烯片的表面，通过螺丝将铝基板和v型铝基座固定，使石墨烯片的两端分别与铝基板的上表面和植物灯基座下表面紧密相贴；

5、通过专用的治具将平整剪裁完成的石墨烯片铲起，将石墨烯片放置在植物灯基座的上表面；

6、将开设有若干个散热孔的散热板安放于石墨烯片的上表面，通过螺丝将散热板和植物灯基座固定，使石墨烯片充分贴紧植物灯基座上表面和散热片下表面，通过散热板的散热孔对植物灯进行散热；

7、通过螺丝将固定板安装到v型铝基座的两端，将固定板和v型铝基座进行固定。

综上所述，本发明通过石墨烯片2性能优于导热膏体的特点将石墨烯片作为传热散热的介质应用于种植灯行业，使石墨烯片能够将照明产生的热量快速的传导到照明设备的散热结构中，避免了照明产生的热量累计影响照明设备的使用寿命，进而开创了石墨烯片新的应用领域，能够有效的提高照明设备的散热性能和使用寿命，通过对散热器进行模具挤出成型的加工方式，避免了散热器机械加工，进而能够使散热器一体加工成型，避免了对散热器进行加工组装，降低了机械加工的损耗和报废的成本，同时在散热器5和v型铝基座1之间使用性能更加优秀的石墨烯片，避免了使用导热硅脂，降低了导热硅脂的使用成本，进而降低了植物灯的成本，该石墨传热植物灯及制造方法，通过导线8将led灯珠4点亮后，led灯珠4工作产生的热量通过石墨烯片2快速传给v型铝基座1，使v型铝基座1通过石墨烯片快速传给散热器5，通过散热器5把热量散发出去，让整体温度更快的将下来，led灯珠4快速的达到热平衡的温度，从而保证产品的寿命，能够保证更高功率的植物灯进行工作，确保了使用植物灯的寿命。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。