一种石墨烯LED节能灯的制作方法

文档序号:13296144阅读:338来源:国知局

本发明属于灯具技术领域,具体是一种石墨烯led节能灯。



背景技术:

随着社会的发展和进步,人们的绿色环保观念越来越强,因而绿色环保的照明装置会更受到人们的青睐,日渐成熟的led技术由于具有高效、节能、环保、使用寿命长、功率低等优点,led照明灯已经逐渐开始取代传统的照明灯具。现有led球泡灯包括:设置在外层的灯罩、基板、设置在基板上的led灯珠、电源模块以及散热装置。目前led灯主要存在以下问题:虽然led光源的光效比传统光源高,但大功率led灯珠只能将约10-15%的输入电能转化为光能,而其余的电能转化为热能造成led芯片温度升高,导致led芯片发出光效率下降、使用寿命缩短以及色温漂移。因此如何提高led灯珠的光能利用率和散热是急需解决的问题。另一方面led灯在工作时所产生的热量大幅攀升,因此,如何提高led灯的散热效果显得尤为重要。目前针对led灯的散热问题多采用导热胶进行解决,但是其所使用的材料存在耐温及耐老化比较差,对基材粘结力小、散热效果不佳以及施工不便的技术问题,而难以实现led灯具有良好的散热以及抗老化效果。

石墨烯是世上最薄也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300w/(m·k),高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000cm2/(v·s),又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-6ω·cm,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低,电子跑的速度极快,石墨烯是世界上导电性最好的材料,电子在其中的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度,同时,石墨烯功函数比较低,热电子发射能力强,是很好的电极材料。由于石墨烯具有独特的性质,石墨烯被期待在范围广泛的应用中,例如在诸如有机发光二极管(oled)、显示器和触摸屏幕之类的光电子元件的领域中。



技术实现要素:

本发明针对现有led灯存在的问题,提供一种石墨烯led节能灯。本发明提供的led灯具有很好的聚光效果和散热效果,耐老化性能优异,可以延长使用寿命。

为了实现以上目的,本发明采用的技术方案如下:

一种石墨烯led节能灯,包括灯罩、散热器、灯座、基板和led灯珠;所述灯座下方通过螺旋灯口与散热器相连接,所述led灯珠设置在基板上,基板的另一面与散热器连接,所述散热器的下方连接有灯罩;所述led灯珠包括led芯片、led基板和透镜,所述led芯片封装在led基板,led基板设在透镜内部;所述led基板的组成成分包含胶黏剂、荧光粉和石墨烯;所述led芯片经过胶黏剂粘合作用均匀涂覆有荧光粉和石墨烯,所述荧光粉和石墨烯是以3-5:1的质量比混合均匀后涂覆在led芯片表面;

所述散热器包括以下重量份数的原料制备而成:环氧树脂30-40份、丁腈树脂10-20份、石墨烯10-20份、氧化镁20-30份、氮化硅5-10份、二氧化锆3-5份、海泡石纤维4-7份、氧化镧1-3份、聚丙烯酰胺5-10份、丙烯酸-马来酸酐共聚物3-5份、硬脂酸铝-锆偶联剂3-5份和抗氧化剂1-3份。

进一步地,所述led基板胶黏剂包括以下重量份数的原料:环氧树脂20-30份、松香树脂5-10份、二氧化钛3-5份、二甲基硅油3-5份、鳞片石墨1-3份、稀土铝酸酯偶联剂1-3份和固化剂3-5份。

进一步地,所述固化剂为聚氧化乙烯、聚醚硅油和聚乙二醇中的一种或多种组合物。

进一步地,所述基板(5)为不锈钢基板或铝箔基板。

进一步地,以上所述散热器的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照配比称取各组分原料,将各组分投入密炼机密练20-30min,排出物料;

(2)将步骤(1)排出的物料输送至热压成型机,在温度为60-80℃、压力为6-8mpa下成型处理20-30min,得成型物料;

(3)将上述成型物料放入程序控温烘箱,分别在温度为60℃、80℃、120℃、140℃、160℃下保温1h,即得到散热器。

进一步地,步骤(1)所述密练是在转速为80-120r/min、温度为60-80℃下密练。

进一步地,所述胶黏剂的制备方法按照常规方法制备,将各组分原料混合均匀即可。

与现有技术相比,本发明的优点及有益效果为:

1、本发明提供的led灯散热器及灯珠各组分原料配比合理,相容性好,赋予了led灯良好的散热、聚光、耐候等性能,延长了led的使用寿命,制备成本低,实用性强,容易实现工业化生产。

2、本发明将石墨烯和荧光粉均匀涂覆在led芯片表面,由于石墨烯具有优异的导电性能,使得led灯珠能将电能更高效的转化为光能,石墨烯优异的导热效果,使得芯片的散热速度,延长了灯珠的使用寿命。

3、本发明制得的led基板胶黏剂透光率高、折光率大、抗压强度好、粘度好,耐候及耐老化性能显著,延长了灯珠的使用寿命。

4、本发明制得的散热器以环氧树脂、丁腈树脂、石墨烯等作为原料,成本较低,各组分的协调性能好,使得石墨烯得到很好的分散效果,具有很好的散热效果,延长了led灯的使用寿命。

附图说明

图1为本发明led节能灯的结构示意图。

附图标识中,1-灯座,2-散热器,3-led灯珠,4-灯罩,5-基板。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明方案进一步详细说明,但不限于本发明的保护范围。

实施例1

如附图1所示,所述石墨烯led节能灯,包括灯罩4、散热器2、灯座1、基板5和led灯珠3;所述灯座1下方通过螺旋灯口与散热器2相连接,所述led灯珠3设置在基板5上,基板5的另一面与散热器2连接,所述散热器2的下方连接有灯罩4;所述led灯珠5包括led芯片、led基板和透镜,所述led芯片封装在led基板,led基板设在透镜内部;所述led基板的组成成分包含胶黏剂、荧光粉和石墨烯;所述led芯片经过胶黏剂粘合作用均匀涂覆有荧光粉和石墨烯,所述荧光粉和石墨烯是以3:1的质量比混合均匀后涂覆在led芯片表面;

所述散热器包括以下重量份数的原料制备而成:环氧树脂35份、丁腈树脂12份、石墨烯15份、氧化镁20份、氮化硅8份、二氧化锆3份、海泡石纤维4份、氧化镧1份、聚丙烯酰胺6份、丙烯酸-马来酸酐共聚物4份、硬脂酸铝-锆偶联剂3份和168抗氧化剂1.5份。

所述led基板胶黏剂包括以下重量份数的原料:环氧树脂25份、松香树脂5份、二氧化钛3份、二甲基硅油5份、鳞片石墨2份、稀土铝酸酯偶联剂1份和聚氧化乙烯固化剂4份。

所述基板5为不锈钢基板。

所述散热器的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照上述配比称取各组分原料,将各组分投入密炼机,在转速为120r/min、温度为60℃下密练30min,排出物料;

(2)将步骤(1)排出的物料输送至热压成型机,在温度为70℃、压力为8mpa下成型处理20min,得成型物料;

(3)将上述成型物料放入程序控温烘箱,分别在温度为60℃、80℃、120℃、140℃、160℃下保温1h,即得到散热器。

实施例2

如附图1所示,所述石墨烯led节能灯,包括灯罩4、散热器2、灯座1、基板5和led灯珠3;所述灯座1下方通过螺旋灯口与散热器2相连接,所述led灯珠3设置在基板5上,基板5的另一面与散热器2连接,所述散热器2的下方连接有灯罩4;所述led灯珠5包括led芯片、led基板和透镜,所述led芯片封装在led基板,led基板设在透镜内部;所述led基板的组成成分包含胶黏剂、荧光粉和石墨烯;所述led芯片经过胶黏剂粘合作用均匀涂覆有荧光粉和石墨烯,所述荧光粉和石墨烯是以4:1的质量比混合均匀后涂覆在led芯片表面;

所述散热器包括以下重量份数的原料制备而成:环氧树脂40份、丁腈树脂10份、石墨烯10份、氧化镁25份、氮化硅10份、二氧化锆4份、海泡石纤维5份、氧化镧2份、聚丙烯酰胺5份、丙烯酸-马来酸酐共聚物3份、硬脂酸铝-锆偶联剂4份和1010抗氧化剂1份。

所述led基板胶黏剂包括以下重量份数的原料:环氧树脂20份、松香树脂8份、二氧化钛4份、二甲基硅油4份、鳞片石墨1份、稀土铝酸酯偶联剂3份和聚醚硅油固化剂3份。

所述基板5为不锈钢基板。

所述散热器的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照上述配比称取各组分原料,将各组分投入密炼机,在转速为80r/min、温度为80℃下密练25min,排出物料;

(2)将步骤(1)排出的物料输送至热压成型机,在温度为60℃、压力为8mpa下成型处理30min,得成型物料;

(3)将上述成型物料放入程序控温烘箱,分别在温度为60℃、80℃、120℃、140℃、160℃下保温1h,即得到散热器。

实施例3

如附图1所示,所述石墨烯led节能灯,包括灯罩4、散热器2、灯座1、基板5和led灯珠3;所述灯座1下方通过螺旋灯口与散热器2相连接,所述led灯珠3设置在基板5上,基板5的另一面与散热器2连接,所述散热器2的下方连接有灯罩4;所述led灯珠5包括led芯片、led基板和透镜,所述led芯片封装在led基板,led基板设在透镜内部;所述led基板的组成成分包含胶黏剂、荧光粉和石墨烯;所述led芯片经过胶黏剂粘合作用均匀涂覆有荧光粉和石墨烯,所述荧光粉和石墨烯是以5:1的质量比混合均匀后涂覆在led芯片表面;

所述散热器包括以下重量份数的原料制备而成:环氧树脂40份、丁腈树脂20份、石墨烯20份、氧化镁30份、氮化硅5份、二氧化锆5份、海泡石纤维7份、氧化镧2份、聚丙烯酰胺10份、丙烯酸-马来酸酐共聚物5份、硬脂酸铝-锆偶联剂5份和1010抗氧化剂3份。

所述led基板胶黏剂包括以下重量份数的原料:环氧树脂30份、松香树脂10份、二氧化钛4份、二甲基硅油3份、鳞片石墨3份、稀土铝酸酯偶联剂2份和聚氧化乙烯固化剂1份和聚乙二醇4份。

所述基板5为铝箔基板。

所述散热器的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照上述配比称取各组分原料,将各组分投入密炼机,在转速为100r/min、温度为70℃下密练25min,排出物料;

(2)将步骤(1)排出的物料输送至热压成型机,在温度为80℃、压力为6mpa下成型处理25min,得成型物料;

(3)将上述成型物料放入程序控温烘箱,分别在温度为60℃、80℃、120℃、140℃、160℃下保温1h,即得到散热器。

实施例4

如附图1所示,所述石墨烯led节能灯,包括灯罩4、散热器2、灯座1、基板5和led灯珠3;所述灯座1下方通过螺旋灯口与散热器2相连接,所述led灯珠3设置在基板5上,基板5的另一面与散热器2连接,所述散热器2的下方连接有灯罩4;所述led灯珠5包括led芯片、led基板和透镜,所述led芯片封装在led基板,led基板设在透镜内部;所述led基板的组成成分包含胶黏剂、荧光粉和石墨烯;所述led芯片经过胶黏剂粘合作用均匀涂覆有荧光粉和石墨烯,所述荧光粉和石墨烯是以4:1的质量比混合均匀后涂覆在led芯片表面;

所述散热器包括以下重量份数的原料制备而成:环氧树脂30份、丁腈树脂20份、石墨烯15份、氧化镁20份、氮化硅6份、二氧化锆4份、海泡石纤维7份、氧化镧3份、聚丙烯酰胺8份、丙烯酸-马来酸酐共聚物5份、硬脂酸铝-锆偶联剂4份和168抗氧化剂2.5份。

所述led基板胶黏剂包括以下重量份数的原料:环氧树脂20份、松香树脂10份、二氧化钛5份、二甲基硅油4份、鳞片石墨2份、稀土铝酸酯偶联剂3份和聚乙二醇固化剂5份。

所述基板5为不锈钢基板。

所述散热器的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照上述配比称取各组分原料,将各组分投入密炼机,在转速为100r/min、温度为70℃下密练20min,排出物料;

(2)将步骤(1)排出的物料输送至热压成型机,在温度为80℃、压力为8mpa下成型处理20min,得成型物料;

(3)将上述成型物料放入程序控温烘箱,分别在温度为60℃、80℃、120℃、140℃、160℃下保温1h,即得到散热器。

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