一种提高灯具散热器性能的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及灯具散热器技术领域，特别涉及一种提高灯具散热器性能的方法，具体采用微弧氧化陶瓷层耦合石墨烯涂层改善灯具散热器性能。
【背景技术】
[0002]随着信息时代的到来，电子产品出现大功率化、微结构化、高密度化和轻质化发展趋势，而散热是制约电子产品发展的瓶颈问题。研究显示，55%的电子产品失效是因为过热所致，解决电子行业的散热问题已经刻不容缓。随着现代照明产业的发展，出现了以LED灯、等离子灯等大批的照明灯具，LED灯、等离子灯等光源的散热问题成为其发展的瓶颈。由于灯具本身及芯片在使用过程中会产生大量的热量，尤其等离子灯和LED点状发光光源，所产生的热量集中在极小的区域内，若热量无法及时有效的散发出去，会导致温度迅速升高，从而加速芯片和封装树脂的老化，使芯片失效，进而直接影响灯具的使用寿命与发光效率，所以，散热问题直接关系到灯具的发展前景。
[0003]石墨烯具有高的导热系数，是目前导热性能最好的材料。现有技术中有大量采用石墨烯作为散热器的材料，例如已公开的专利文献(公开号为CN104214739A)公开了一种大功率LED石墨烯基散热装置，在基板的底面设置单层石墨烯基界面，有效改善基材的散热性能。现有技术中，均采用直接将石墨烯涂覆在基材表面进行散热，此工艺导致散热不均匀，同时直接涂覆容易对基底造成腐蚀，缩短器件使用寿命。
【发明内容】
[0004]针对以上问题，本发明专利旨在设计一种提高灯具散热性能的方法，其散热均匀，散热效率高，同时可对散热基底进行有效保护。本发明技术方案如下:
[0005]—种提高灯具散热器性能的方法，包括如下步骤:
[0006]步骤A，对散热器表面进行打磨、抛光处理，然后进行超声波清洗；
[0007]步骤B，将步骤A中处理后的散热器置于微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理，在散热器表面生长一层厚度为5-20 μ m的微弧氧化陶瓷层；
[0008]步骤C，将石墨烯加入到水性溶剂中，搅拌，用超声波分散均匀，制备出石墨烯涂料；
[0009]步骤D，将步骤C得到的石墨烯涂料在常温下喷涂在所述微弧氧化陶瓷层上；
[0010]步骤E，将步骤D处理后的灯具散热器进行固化，固化温度140°C _160°C，固化时间10-40分钟。
[0011]进一步，本发明所述石墨烯涂料中石墨烯的浓度比为6% -30%。
[0012]进一步，本发明所述灯具散热器为LED灯散热器或者等离子灯散热器。
[0013]本发明还提供一种高散热性能散热器，所述散热器表面依次设置有微弧氧化陶瓷层和石墨烯涂层。
【附图说明】
[0014]以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中:
[0015]图1是本发明提高灯具散热器性能的方法的流程图；
[0016]图2是几种处理方式的实验结果图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0018]石墨稀具有单层结构，被认为是最薄、最坚硬、韧性最好且密度最小的纳米材料。石墨烯的导热系数高达5300w/m.k，是目前导热性能最好的材料；常温下，其电子迀移率超过15000cm2/vs，高于碳纳米管或娃晶体，电阻率为10 8Ω.cm，低于铜或银，为电阻率最小的材料；石墨稀的比表面积高达2630m2/g，理论密度为0.77mg/m2，是目前最薄且最轻的材料。但是现有的散热器均采用石墨烯直接涂覆在基底表面进行散热，此工艺导致散热不均匀，同时直接涂覆容易对基底造成腐蚀，缩短器件使用寿命。
[0019]近年来，微弧氧化处理(MAO)是一种备受关注的新型表面处理技术，微弧氧化陶瓷层具有硬度大、结构致密、耐腐蚀能力强、以及良好的热辐射能力等优点，可用作散热器表面处理。
[0020]本发明一种提高灯具散热器性能的方法，请参阅图1是本发明提高灯具散热器性能的方法的流程图，包括如下步骤:
[0021]步骤A，对散热器表面进行打磨、抛光处理，然后进行超声波清洗。
[0022]步骤B，将步骤A中处理后的散热器置于微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理，在所述散热器表面生长一层厚度为5-20 μπι的微弧氧化陶瓷层；陶瓷层厚度越小，石墨烯涂料与陶瓷层结合不够紧密，导致耐腐蚀能力下降；层厚越大，层内缺陷增多，对防腐保护涂层而言，厚度对提高腐蚀性能无益。
[0023]步骤C，将石墨烯加入到水性溶剂中，搅拌，用超声波分散均匀，制备出石墨烯涂料；石墨烯涂料中石墨烯的浓度比控制为6% -30%,以达到良好的散热性能和附着力要求。
[0024]步骤D，将步骤C得到的石墨烯涂料在常温下喷涂在所述微弧氧化陶瓷层上。
[0025]步骤Ε，将步骤D处理后的灯具散热器进行固化，固化温度140°C _160°C，固化时间10-40分钟。
[0026]本发明所涉及的改善方法工艺简单可行、环境友好、成本低廉，可以实现工业化量产。同时，此发明不仅可用于改善等离子灯散热器性能，对LED、LEP等其他灯具热器散热性能也有很大程度改善。
[0027]请参阅图2是几种处理方式的实验结果图，分别列出了未处理的散热器、微弧氧化(MAO)处理后散热器、MAO和喷油处理之后散热器、石墨烯处理以及本发明提供的处理方法处理之后散热器温度变化测试图。从图中可以看出，本发明提供的微弧氧化陶瓷层和石墨烯复合涂层对散热器性能有很大改善，散热均匀，散热效率高，同时可对散热基底进行有效保护。
[0028]以上所述本发明的【具体实施方式】，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种提高灯具散热器性能的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤A，对散热器表面进行打磨、抛光处理，然后进行超声波清洗； 步骤B，将步骤A中处理后的散热器置于微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理，在所述散热器表面生长一层厚度为5-20 μ m的微弧氧化陶瓷层； 步骤C，将石墨烯加入到水性溶剂中，搅拌，用超声波分散均匀，制备出石墨烯涂料； 步骤D，将步骤C得到的石墨烯涂料在常温下喷涂在所述微弧氧化陶瓷层上； 步骤E，将步骤D处理后的灯具散热器进行固化，固化温度140°C -160°C，固化时间10-40分钟。2.根据权利要求1所述的提高灯具散热器性能的方法，其特征在于，所述石墨烯涂料中石墨烯的浓度比为6% -30%。3.根据权利要求1所述的提高灯具散热器性能的方法，其特征在于，所述灯具散热器为LED灯散热器或者等离子灯散热器。4.一种高散热性能散热器，其特征在于，所述散热器表面依次设置有微弧氧化陶瓷层和石墨烯涂层。
【专利摘要】本发明提供一种提高灯具散热性能的方法，包括对散热器进行表面处理；对处理后的散热器进行微弧氧化处理，生长一层厚度为5-20μm的微弧氧化陶瓷层；制备6％-30％石墨烯涂料，将石墨烯涂料在常温下喷涂在所述微弧氧化陶瓷层上；固化处理，固化温度140℃-160℃，固化时间10-40分钟。本发明公开的提高灯具散热性能的方法可使散热器散热均匀，散热效率提高，同时可对散热基底进行有效保护。
【IPC分类】C23C28/04, C23C24/04, C25D11/02, F21V29/85
【公开号】CN105039981
【申请号】CN201510303916
【发明人】李远发, 张亚琴, 席亚娟, 高海亮, 黄维中, 宋卓能
【申请人】创金美科技（深圳）有限公司, 嘉瑞科技（惠州）有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月4日