一种大功率led灯用铝基复合散热材料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种大功率LED灯用铝基复合散热材料及其生产方法，该散热材料由以下重量份的原料制成：铝80-83、铁8-10、锌15-18、氮化铝12-15、炭黑1-3、碳化钛微粉5-6、纳米石墨2-4、硫酸钠1-3、柠檬酸0.5-1、硅酸镁4-5、硅酸铝钠10-12、苹果酸钙1-2、助剂4-5；本发明的散热材料综合了铝、铁、锌、氮化铝等具有高导热率的成分与炭黑、碳化钛等物质的优点，使得复合材料的导热性和绝缘性均得到改善，同时为了提高不同材料间的相容性，利用柠檬酸溶液浸泡处理炭黑和碳化钛微粉，提高了粉末的松装密度，坯体更易成型，结构致密，具备高的导热系数和优良的散热能力，适合大功率LED灯具封装用。
【专利说明】一种大功率LED灯用铝基复合散热材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种大功率LED灯用铝基复合散热材料及其生产方法。
【背景技术】
[0002]LED被称为第四代光源，具有节能、环保、安全、低能耗、高亮度等优点，在日常生活中被广泛使用，LED灯体本身的散热性能至关重要，直接影响到灯具的使用寿命和照明效果。现有的LED散热材料主要是由铝、铜等金属材料制成，在实际使用中存在成本限制、绝缘性能不够等缺点，因此很有必要改进材料的配方，使材料达到更为良好的散热效果，改善灯具的使用性能，延长使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种大功率LED灯用铝基复合散热材料，以提高材料的导热系数，改善大功率LED灯具的亮度和寿命，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种大功率LED灯用铝基复合散热材料，其特征在于，本发明材料由以下重量份的原料制成:铝80-83、铁8-10、锌15-18、氮化铝12-15、炭黑1_3、碳化钛微粉5_6、纳米石墨2-4、硫酸钠1-3、柠檬酸0.5-1、硅酸镁4-5、硅酸铝钠10_12、苹果酸钙1_2、助剂4_5。
[0004]所述的助剂由以下重量份的原料制成:木质素磺酸钠1-2、聚酯纤维8-10、二乙醇单异丙醇胺0.5_1、甲基苯并二氣唑1-2、海波1-3、氛丙基二乙氧基娃烧2_3、憐泥6-8,制备方法为:先将木质素磺酸钠、海波溶于适量的水中，搅拌至物料完全溶解即可，随后在溶液中加入磷泥、二乙醇单异丙醇胺，搅拌混合20-30min后，再加入其它剩余物料，继续搅拌混合l_2h，最后将所得的物料在80-100°C温度下浓缩干燥，即得。
[0005]所述的一种大功率LED灯用铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤:
(1)先将柠檬酸溶解于适量的水中，配制成5-8%的稀溶液，加入硫酸钠、氮化铝、炭黑、碳化钛微粉，浸泡8-lOh后，水洗至中性，干燥除去水分备用；
(2)将步骤(I)所得物料与其它剩余物料搅拌混合l_2h后，投入球磨机中球磨处理，使所得粉体的万孔筛余量< 0.05% ；
(3)将步骤(2)所得的物料送入模具中压制成型，在氮气氛围下以650-700°C的温度烧结4-6h后自然冷却至室温，即得。
[0006]本发明的优点在于:较传统铝基散热材料综合了铝、铁、锌、氮化铝等具有高导热率的成分与炭黑、碳化钛等物质的优点，使得材料的导热性和绝缘性均得到改善，为了提高不同材料间的相容性，改善导热性能，在工艺上利用柠檬酸溶液浸泡处理炭黑和碳化钛微粉，提高了粉末的松装密度，坯体更易成型，结构致密，具备高的导热系数和优良的散热能力，适合大功率LED灯具封装用。【具体实施方式】实施例
[0007]本实施例LED散热材料由以下重量份原料制成:铝83、铁8、锌18、氮化铝15、炭黑
2、碳化钛微粉6、纳米石墨4、硫酸钠1、柠檬酸0.5、硅酸镁5、硅酸铝钠12、苹果酸钙1、助剂5。
[0008]所述的助剂由以下重量份的原料制成:木质素磺酸钠2、聚酯纤维10、二乙醇单异丙醇胺0.5、甲基苯并三氮唑2、海波3、氨丙基三乙氧基硅烷3、磷泥6，制备方法为:先将木质素磺酸钠、海波溶于适量的水中，搅拌至物料完全溶解即可，随后在溶液中加入磷泥、二乙醇单异丙醇胺，搅拌混合30min后，再加入其它剩余物料，继续搅拌混合2h，最后将所得的物料在80-100°C温度下浓缩干燥，即得。
[0009]所述的一种大功率LED灯用铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤:
(1)先将柠檬酸溶解于适量的水中，配制成8%的稀溶液，加入硫酸钠、氮化铝、炭黑、碳化钛微粉，浸泡1h后，水洗至中性，干燥除去水分备用；
(2)将步骤(I)所得物料与其它剩余物料搅拌混合2h后，投入球磨机中球磨处理，使所得粉体的万孔筛余量< 0.05% ；
(3 )将步骤(2 )所得的物料送入熔炼炉中，在氮气氛围下以850-950 V的温度搅拌混合6h后，经压铸机浇注压射成型，即得。
[0010]本实施例所制得的散热材料较常规LED用散热材料的导热系数提高28.7%，热扩散率提高20.3%，热平衡时间平均缩短155min，灯具使用寿命提高20.2%，介电常数提高，表现出良好的绝缘性能。
【权利要求】
1.一种大功率LED灯用铝基复合散热材料，其特征在于，该散热由以下重量份的原料制成:铝80-83、铁8-10、锌15-18、氮化铝12-15、炭黑1-3、碳化钛微粉5-6、纳米石墨2-4、硫酸钠1-3、柠檬酸0.5-1、硅酸镁4-5、硅酸铝钠10-12、苹果酸钙1_2、助剂4_5 ； 所述的助剂由以下重量份的原料制成:木质素磺酸钠1-2、聚酯纤维8-10、二乙醇单异丙醇胺0.5_1、甲基苯并二氣唑1-2、海波1-3、氛丙基二乙氧基娃烧2_3、憐泥6-8,制备方法为:先将木质素磺酸钠、海波溶于适量的水中，搅拌至物料完全溶解即可，随后在溶液中加入磷泥、二乙醇单异丙醇胺，搅拌混合20-30min后，再加入其它剩余物料，继续搅拌混合l-2h，最后将所得的物料在80-100°C温度下浓缩干燥，即得。
2.如权利要求1所述的一种大功率LED灯用铝基复合散热材料，其生产方法如下: (1)先将柠檬酸溶解于适量的水中，配制成5-8%的稀溶液，加入硫酸钠、氮化铝、炭黑、碳化钛微粉，浸泡8-lOh后，水洗至中性，干燥除去水分备用； (2)将步骤(I)所得物料与其它剩余物料搅拌混合l_2h后，投入球磨机中球磨处理，使所得粉体的万孔筛余量< 0.05% ； (3)将步骤(2)所得的物料送入模具中压制成型，在氮气氛围下以650-700°C的温度烧结4-6h后自然冷却至室温，即得。
【文档编号】C22C21/00GK104313402SQ201410564755
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】郑昌舜, 汪俊, 黄权, 杨维军, 李华伟, 王梅艳, 黄辉, 胡婧婧, 陈金华 申请人:合肥瑞华电子科技有限责任公司