一种绝缘导热的无机纳米复合陶瓷及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种绝缘导热的无机纳米复合陶瓷及其 制备方法和用途。
【背景技术】
[0002] LED高功率产品输出的电能只有20%转换成光源，而其余的80%则均会转换为热 能。一般而言，L邸发光时所产生的热能若无法汇出，将会使L邸结面温度过高，进而影响 产品的生命周期、发光效率W及温度性，如何解决L邸系统的散热管理与设计成为了一个 重要的课题。
[0003]铅质散热器因其散热系数比较高、比重轻、外形美观、造型可多变、易加工、价格便 宜等优势而广泛应用于L邸散热系统中。
[0004] 尽管如此，铅质散热器一直存在一个致命的缺点；其本身不绝缘。
[0005] 为了安全起见，需要做绝缘加工，或覆盖绝缘胶，或套绝缘套，然后绝缘胶或绝缘 套的导热性很差，则导致铅质散热器和基板的散热效果大打折扣，故如何研发设计一种新 材料，来保证铅质散热器及基板的安全又要保留其良好的导热散热性能，是我们需要解决 的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种陶瓷，既具有绝缘 性，又具有导热性，而且所述陶瓷披覆在铅质散热器上时，涂层会形成均匀细腻的凹凸不平 的与外界接触的面，从而增大了散热面积，更加提升了其散热效果。解决了铅质散热器无法 兼具绝缘和良好导热性的难题，一方面延长了LED灯具的使用寿命，另一方面为研发设计 高功率L邸灯具创造了前提条件。
[0007]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种绝缘导热的无机纳米复合陶瓷， 由W下质量配比的原料组成：
[0008] 碳化娃：二氧化娃：填充料；助剂：溶剂=30%~45% ; 10%~15% ; 15%~30% : 1%~10% :10%~30%。
[0009] 作为本发明所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷的优选实施方式，所述陶瓷由W下 质量配比的原料组成：
[0010] 碳化娃；二氧化娃：填充料；助剂；溶剂=37. 25% ;12. 75% ;25% ;5% ;20%。
[0011] 作为本发明所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷的优选实施方式，所述填充料由W 下质量配比的原料组成：
[0012] 氮化铅；沉淀硫酸顿；高岭±= 70%;25%;5%，其中，所述沉淀硫酸顿和高岭±过 6000目W上筛
[0013] 作为本发明所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷的优选实施方式，所述助剂由W下 质量配比的物质组成：
[0014] 流变助剂：消泡剂；润湿剂：平坦助剂；增稠剂：成膜助剂=0%~30% ;0%~ 30% ;0%~30% ;0%~30% ;0%~30% ;0%~30%。
[0015] 作为本发明所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷的优选实施方式，所述流变助剂为 德国BYK公司的BYK-360,所述消泡剂为德国BYK公司的BYK-034,所述润湿剂为德国BYK 公司的BYK-0304,所述平坦助剂为德国BYK公司的BYK-3400,所述增稠剂为聚氨醋，所述成 膜助剂为美国DOW公司生产的DPM(二丙二醇甲離）或DPnB(二丙二醇了離）中的至少一 种。
[0016] 作为本发明所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷的优选实施方式，所述溶剂为水或 异丙醇中的至少一种。
[0017] 其次，本发明还提供一种绝缘导热的无机纳米复合陶瓷的制备方法，所述方法包 括W下步骤：
[0018] (1)采用Gel-Sol法分别将Si〇2和SiC制备成无机纳米材料；
[0019] (2)将分散机转速调至30化/m~50化/m，先缓慢加入步骤（1)中制备的碳化娃和 二氧化娃无机纳米材料，再缓慢加入填充料，然后加入适量的溶剂，W不至于使浆料黏度过 高而不便使用，分别加入消泡剂、流变助剂、润湿剂、平坦助剂和成膜助剂，最后视整体浆料 的黏度情况适量添加增稠剂，最终黏度在65000mpas，得到配好的浆料；
[0020] (3)将步骤（2)中调配好的浆料，注入事先设定好的模槽中，静置lOminW后，使其 完全披覆并流平，用辅助工具抹去多余的浆料，待其表面完全流平光洁；
[002。 （4)将步骤做中流平光洁的浆料置于20(TC~30(TC的烤箱内低温烘烤lOmin~ 30min即可得到所需的无机纳米复合陶瓷。
[0022] 最后，本发明还提供一种绝缘导热的无机纳米复合陶瓷在L邸散热器上的用途。
[0023] 本发明所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷，通过运用无机复合陶瓷的优点，既绝 缘，又有良好的导热性，此外，还具有阻燃、耐高温、环保、耐酸碱腐蚀、重量轻等诸多优点。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明所述陶瓷的沈M图。
[00巧]图2为本发明所述陶瓷应用于LED散热系统的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0026] 为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对 本发明作进一步说明。
[0027] 实施例1
[0028] 本实施例所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷由W下质量比的原料制成：
[002引碳化娃二氧化娃：填充料；助剂；异丙醇=30% ;10% ;15% ;1% ;10%，其中，填 充料由W下质量配比的原料组成：氮化铅；沉淀硫酸顿；高岭±= 70% ;25 % ;5%，助剂由 W下质量配比的原料组成；BYK-360 ;BYK-034 ;BYK-0304 ;BYK-3400;聚氨醋：二丙二醇甲 離=15% ;20% :15% ;20% :15% :15%。
[0030] 本实施例所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷的制备工艺，包括W下步骤：
[0031] (1)采用Gel-Sol法分别将Si化和SiC制备成无机纳米材料；
[003引似将分散机转速调至30化/m，先缓慢加入步骤（1)中制备的碳化娃和二氧化娃 无机纳米材料，再缓慢加入填充料，然后加入适量的异丙醇，W不至于使浆料黏度过高而不 便使用，分别加入BYK-034、BYK-360、BYK-0304、BYK-3400和二丙二醇甲離，最后视整体浆 料的黏度情况适量添加聚氨醋，最终黏度在65000mpas，得到配好的浆料；
[0033] (3)将步骤（2)中调配好的浆料，注入事先设定好的模槽中，W铅基板为例，一般 模槽卡在铅基板的四周，并在铅基板面上均匀构成一个0. 2~0. 3mm深度的结构槽，静置 lOminW后，使其完全披覆并流平，用辅助工具抹去多余的浆料，待其表面完全流平光洁；
[0034] (4)将步骤做中流平光洁的浆料置于20(TC的烤箱内低温烘烤lOmin即可得到 所需的无机纳米复合陶瓷。
[00对 实施例2
[0036] 本实施例所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷由W下质量比的原料制成：
[0037] 碳化娃：二氧化娃：填充料；助剂；去离子水=37. 25% ;12. 75% ;25% ;5% ;20%， 其中，填充料由W下质量配比的原料组成：氮化铅；沉淀硫酸顿；高岭±= 70% ;25% ;5%， 助剂由W下质量配比的原料组成；BYK-360 ;BYK-034 ;BYK-0304 ;BYK-3400;聚氨醋：二丙 二醇了離=30% :10% ;10% ;30% ;10% :10%。
[0038] 本实施例所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷的制备工艺，包括W下步骤：
[0039] (1)采用Gel-Sol法分别将Si化和SiC制备成无机纳米材料；
[0040] (2)将分散机转速调至40化/m，先缓慢加入步骤（1)中制备的碳化娃和二氧化娃 无机纳米材料，再缓慢加入填充料，然后加入适量的去离子水，W不至于使浆料黏度过高而 不便使用，分别加入BYK-034、BYK-360、BYK-0304、BYK-3400和二丙二醇了離，最后视整体 浆料的黏度情况适量添加聚氨醋，最终黏度在65000mpas，得到配好的浆料；
[0041] (3)将步骤（2)中调配好的浆料，注入事先设定好的模槽中，W铅基板为例，一般 模槽卡在铅基板的四周，并在铅基板面上均匀构成一个0. 2~0. 3mm深度的结构槽，静置 lOminW后，使其完全披覆并流平，用辅助工具抹去多余的浆料，待其表面完全流平光洁；
[0042] (4)将步骤（3)中流平光洁的浆料置于25(TC的烤箱内低温烘烤20min即可得到 所需的无机纳米复合陶瓷。
[004引图1是本实施例陶瓷的沈M图，从中可W看出，无机纳米粒径约为lOOnm且很好的 分散于均质中。
[0044] 实施例3
[0045] 本实施例所述绝缘导热的无机纳米复合陶瓷由W下质量比的原料制成：
[004引碳化娃二氧化娃：填充料；助剂；去离子水=45% ;15% ;30% ;10% ;30%，其中， 填充料由W