一种led散热器用铝合金及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED散热器用铝合金及其制备方法，该铝合金各元素按质量百分比组成为：Si2.2-2.8、Cu1.5-2.5、Mg1.1-1.6、Zn3.7-4.4、Mn0.6-1.2、Fe0.5-1、Ni0.4-0.8、Cr0.2-0.3、Ti0.15-0.25、Ge0.08-0.12、Th0.04-0.07、Y0.03-0.05、Sm0.02-0.03、Tb0.02-0.03、余量为铝。本发明铝合金在保证较高机械强度的同时具有优异的导热性能，热导率在225-250Wm-1k-1，散热性能好，能够有效解决目前大功率LED灯所存在的散热问题，提高其工作可靠性和使用寿命。
【专利说明】一种LED散热器用铝合金及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED散热器用铝合金及其制备方法，属于铝合金材料领域。
【背景技术】
[0002]发光二极管(LED)因其环保节能、效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点，广泛应用于显示器、电视机采光装饰和照明等领域。LED散热器多采用铝合金材料，但是目前的铝合金在导热性还是有些不足，特别针对于大功率LED灯而言，目前的铝合金难以满足其散热要求，从而影响发光效果，造成灯具的工作可靠性低，使用寿命短的问题。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种导热性能优异的LED散热器用铝合金及其制备方法。
[0004]本发明采用的技术方案如下:
一种LED散热器用铝合金，其各元素按质量百分比组成为:Si 2.2-2.8、Cu 1.5-2.5、Mg 1.1-1.6,Zn 3.7-4.4,Mn 0.6-1.2,Fe 0.5_l、Ni 0.4-0.8,Cr 0.2-0.3,Ti 0.15-0.25、Ge 0.08-0.12、Th 0.04-0.07、Y 0.03-0.05、Sm 0.02-0.03、Tb0.02-0.03、余量为铝。
[0005]LED散热器用铝合金的制备方法，将炉料加入中频炉中，加热至735-755 °C，待炉料全部熔化,搅拌30-40min，扒渣，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼,精炼温度为710-730°C，精炼时间为15-25min，精炼完毕后静置20_30min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为680-720°C ;将铸锭以120-150°C/h速率降温至350-380°C，保温2-3h ;再以80-1000C /h速率降温至160-190°C，保温3-5h，水冷至室温，然后以180_220°C /h速率升温至420-460°C，保温2-3h，再以50-60°C /小时速率升温至510_540°C，保温l_2h ;然后以100-120°C /h 速率降温至 280-320°C，保温 4_6h，再以 80-90°C /h 速率降温至 130_150°C，保温2-4h，空冷至室温即可；
所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:氯化镁10-15、氯化钡5-10、硫化钾5-10、蛭石8-12、冰晶石5-10、石英砂3-6、铝矾土 4_8、硅酸钠20-30、纳米氮化硅5-10、纳米碳化钙8-12 ；b.将蛭石、冰晶石、石英砂、铝矾土粉碎过400-500目筛，混合均匀，再加入娃酸钠、纳米氮化娃、纳米碳化钙以及适量的水，3000-5000rpm高速研磨5_10min,制粒，然后将制得的颗粒在450-480°C下焙烧3-5h，冷却至室温，待用；c.将氯化镁、氯化钡、硫化钾混合均匀，加热至930-950°C，待其全部熔融后，将上述步骤(b)制得的颗粒加入熔融液中搅拌均匀，浇注成块状，待其冷却至室温即为所得精炼剂。
[0006]本发明精炼剂的脱杂质率在65-75%之间，去除合金液中的夹杂物及使夹杂物变性效果好、净化合金液提高了内部质量，气孔度降低1-2度，得到有效的控制。
[0007]本发明的有益效果:
本发明铝合金在保证较高机械强度的同时具有优异的导热性能，热导率在225-2501111-1^1,散热性能好，能够有效解决目前大功率LED灯所存在的散热问题，提高其工作可靠性和使用寿命。
【具体实施方式】[0008]一种LED散热器用铝合金，其各元素按质量百分比组成为:Si 2.2-2.8、Cu
1.5-2.5、Mg 1.1-1.6、Zn 3.7-4.4、Mn 0.6-1.2、Fe 0.5-1、Ni 0.4-0.8、Cr 0.2-0.3、Ti0.15-0.25,Ge 0.08-0.12,Th 0.04-0.07, Y 0.03-0.05,Sm 0.02-0.03,Tb0.02-0.03、余量为招。
[0009]LED散热器用铝合金的制备方法，将炉料加入中频炉中，加热至740°C，待炉料全部熔化，搅拌30min，扒渣，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼,精炼温度为720°C，精炼时间为20min，精炼完毕后静置30min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为710V ;将铸锭以130°C /h速率降温至360°C，保温3h ;再以90°C /h速率降温至180°C，保温4h，水冷至室温，然后以200°C /h速率升温至440°C，保温3h，再以50°C /小时速率升温至520°C，保温1.5h ;然后以120°C /h速率降温至280 V，保温6h，再以80°C /h速率降温至150°C，保温2h，空冷至室温即可；
所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量(kg)的原料:氯化镁15、氯化钡8、硫化钾6、蛭石10、冰晶石7、石英砂4、铝矾土 6、硅酸钠25、纳米氮化硅6、纳米碳化钙10 ；b.将蛭石、冰晶石、石英砂、铝矾土粉碎过400目筛，混合均匀，再加入硅酸钠、纳米氮化硅、纳米碳化?丐以及适量的水，5000rpm高速研磨5min,制粒,然后将制得的颗粒在470°C下焙烧4h，冷却至室温，待用；c.将氯化镁、氯化钡、硫化钾混合均匀，加热至940°C，待其全部熔融后，将上述步骤(b)制得的颗粒加入熔融液中搅拌均匀，浇注成块状，待其冷却至室温即为所得精炼剂。
[0010]制得的铝合金经检验，其主要性能为:抗拉强度367Mpa，屈服强度为196Mpa，伸长率为7.4%，热导率为24511111'
【权利要求】
1.一种LED散热器用铝合金，其特征在于:其各元素按质量百分比组成为:Si2.2-2.8, Cu 1.5-2.5, Mg 1.1-1.6, Zn 3.7-4.4, Mn 0.6-1.2, Fe 0.5-1, Ni 0.4-0.8,Cr 0.2-0.3、Ti 0.15-0.25、Ge 0.08-0.12、Th 0.04-0.07、Y 0.03-0.05、Sm 0.02-0.03、Tb0.02-0.03、余量为铝。
2.根据权利要求1所述的LED散热器用铝合金的制备方法，其特征在于:将炉料加入中频炉中，加热至735-755°C，待炉料全部熔化，搅拌30-40min，扒渣，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼，精炼温度为710-730°C，精炼时间为15-25min，精炼完毕后静置20-30min，扒渣后进行浇铸，铸造温度为680_720°C ;将铸锭以120_150°C /h速率降温至350-380°C，保温2-3h ;再以80-100°C /h速率降温至160_190°C，保温3_5h，水冷至室温，然后以180-220°C /h速率升温至420-460°C，保温2_3h，再以50_60°C /小时速率升温至510-540°C，保温l_2h ;然后以100-120°C /h速率降温至280_320°C，保温4_6h，再以80-900C /h速率降温至130-150°C，保温2-4h，空冷至室温即可； 所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:氯化镁10-15、氯化钡5-10、硫化钾5-10、蛭石8-12、冰晶石5-10、石英砂3-6、铝矾土 4_8、硅酸钠20-30、纳米氮化硅5-10、纳米碳化钙8-12 ；b.将蛭石、冰晶石、石英砂、铝矾土粉碎过400-500目筛，混合均匀，再加入娃酸钠、纳米氮化娃、纳米碳化钙以及适量的水，3000-5000rpm高速研磨5_10min,制粒，然后将制得的颗粒在450-480°C下焙烧3-5h，冷却至室温，待用；c.将氯化镁、氯化钡、硫化钾混合均匀，加热至930-950°C，待其全部熔融后，将上述步骤(b)制得的颗粒加入熔融液中搅拌均匀，浇 注成块状，待其冷却至室温即为所得精炼剂。
【文档编号】C22C21/10GK103469034SQ201310348357
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】徐兴洪 申请人:安徽盛达前亮铝业有限公司