本发明涉及led照明技术领域，尤其涉及一种低热膨胀系数的led灯基座材料。
背景技术：
led灯珠是属于发光二极管的一种，能够将电能转化为光能的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。led灯具可采用直流dc220v电压，不需要启辉器和镇流器。启动时间短，无闪频。
现有led节能灯的基板、基座的材质主要为金属铝、氧化铝陶瓷。金属铝因其具有较高的导热率，是目前常用的led基座材料。但金属铝具有的导热性、高热膨胀系数、对环境散热性能差等特性，影响着led节能灯的应用发展。氧化铝陶瓷也是led节能灯常用基座材料，其电绝缘性好、热膨胀系数低、对环境的辐射散热性能好。但氧化铝陶瓷的导热系数较小，即氧化铝陶瓷本体单位时间通过的热流量较小，氧化铝陶瓷用作大功率led节能灯基座时，若通过氧化铝陶瓷本体的热流迁移量低于led半导体芯片产热量，会导致led半导体芯片的热量蓄积、温度升高、发光效率降低、工作寿命缩短。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服上述现有led灯基座材料存在的缺陷，提供一种热膨胀系数低、散热性能好、综合性能优异的led灯基座材料。
本发明所提供的技术方案为：
一种低热膨胀系数的led灯基座材料，包括以下重量份数的组份：氧化铝30-50份、钨-铜合金22-32份、氧化镁10-15份、硅藻土5-14份、酚醛树脂20-26份、蒸馏水50-60份。
一种低热膨胀系数的led灯基座材料，包括以下重量份数的组份：氧化铝30份、钨-铜合金22份、氧化镁10份、硅藻土5份、酚醛树脂20份、蒸馏水50份。
所述钨-铜合金的制备方法为：按重量百分比取30-70％的钨粉末和30-70％的铜粉末，在80-100r/min转速下混合搅拌均匀，放入行星球磨机中，球磨得合金粉末；将混合粉末在900-1000mpa成型压力条件下制坯料，使坯料的相对密度为70-80％；将坯料真空脱气，将坯料以5℃/min的速度加热至1000-1300℃并放入带有润滑剂的模具型腔中，恒温保持5min后，施加1500-2000mpa压力，挤压3-5s，然后减小压力至800-1000mpa，恒温挤压10-12s，即得钨-铜合金。
所述润滑剂为石墨乳。
一种低热膨胀系数的led灯基座材料，该基座材料的制备方法为：
按各自质量份数准备好各原料，将氧化铝、钨-铜合金、氧化镁和硅藻土均加工成粉料，然后进行干混合，加入浓度为25％的聚乙烯醇溶液，加热至30-40℃，以120-140r/min的转速匀速搅拌10min，加入酚醛树脂和蒸馏水，以2℃/min的速度升温至70-80℃，以500r/min的转速匀速搅拌10min得混合物料，将混合物料脱除聚乙烯醇，采用液压机模压成型得基体，将基体经干燥后在氮气保护下高温烧结2-3h，烧结温度为2000℃，将烧结后的材料进行表面光滑处理和抗老化处理，即得低热膨胀系数的led灯基座材料。
所述聚乙烯醇溶液的质量为氧化铝、钨-铜合金、氧化镁和硅藻土总质量的1-1.5倍。
所述基体干燥的温度为80-100℃，干燥时间为20-30min。
所述氧化铝加工成粉料后的粒径小于0.005mm，所述氧化镁加工成粉料后的粒径小于0.01mm。
所述抗老化处理方法为：在常压空气条件下热处理温度大于1000℃，保温时间大于30min。
本发明具有以下优点：
本发明低热膨胀系数的led灯基座材料在氧化铝材料中引入钨-铜合金，由于钨-铜合金既有钨的低热膨胀特性，又具有铜的高导热特性，加入了钨-铜合金的氧化铝材料比普通氧化铝材料具有明显的低热膨胀特性，使得材料性能稳定，且导热性能良好，能够将led灯发出的热量及时排散到周围环境当中，散热性能优良。此外，为了降低材料整体的导电性，以提高led灯基座材料的安全性，本发明加入导电性能较弱的氧化镁和酚醛树脂，并配以特定的制作工艺和材料配比，使得制备的led灯基座材料散热好、热膨胀系数低、安全稳定以及耐高温耐老化。
具体实施方式
实施例1
一种低热膨胀系数的led灯基座材料，包括以下重量份数的组份：氧化铝30份、钨-铜合金22份、氧化镁10份、硅藻土5份、酚醛树脂20份、蒸馏水50份。
所述钨-铜合金的制备方法为：按重量百分比取30-70％的钨粉末和30-70％的铜粉末，在80-100r/min转速下混合搅拌均匀，放入行星球磨机中，球磨得合金粉末；将混合粉末在900-1000mpa成型压力条件下制坯料，使坯料的相对密度为70-80％；将坯料真空脱气，将坯料以5℃/min的速度加热至1000-1300℃并放入带有润滑剂的模具型腔中，恒温保持5min后，施加1500-2000mpa压力，挤压3-5s，然后减小压力至800-1000mpa，恒温挤压10-12s，即得钨-铜合金。
所述润滑剂为石墨乳。
一种低热膨胀系数的led灯基座材料，该基座材料的制备方法为：
按各自质量份数准备好各原料，将氧化铝、钨-铜合金、氧化镁和硅藻土均加工成粉料，然后进行干混合，加入浓度为25％的聚乙烯醇溶液，加热至30-40℃，以120-140r/min的转速匀速搅拌10min，加入酚醛树脂和蒸馏水，以2℃/min的速度升温至70-80℃，以500r/min的转速匀速搅拌10min得混合物料，将混合物料脱除聚乙烯醇，采用液压机模压成型得基体，将基体经干燥后在氮气保护下高温烧结2-3h，烧结温度为2000℃，将烧结后的材料进行表面光滑处理和抗老化处理，即得低热膨胀系数的led灯基座材料。
所述聚乙烯醇溶液的质量为氧化铝、钨-铜合金、氧化镁和硅藻土总质量的1-1.5倍。
所述基体干燥的温度为80-100℃，干燥时间为20-30min。
所述氧化铝加工成粉料后的粒径小于0.005mm，所述氧化镁加工成粉料后的粒径小于0.01mm。
所述抗老化处理方法为：在常压空气条件下热处理温度大于1000℃，保温时间大于30min。
实施例2
一种低热膨胀系数的led灯基座材料，包括以下重量份数的组份：氧化铝50份、钨-铜合金32份、氧化镁15份、硅藻土14份、酚醛树脂26份、蒸馏水60份。
所述钨-铜合金的制备方法为：按重量百分比取30-70％的钨粉末和30-70％的铜粉末，在80-100r/min转速下混合搅拌均匀，放入行星球磨机中，球磨得合金粉末；将混合粉末在900-1000mpa成型压力条件下制坯料，使坯料的相对密度为70-80％；将坯料真空脱气，将坯料以5℃/min的速度加热至1000-1300℃并放入带有润滑剂的模具型腔中，恒温保持5min后，施加1500-2000mpa压力，挤压3-5s，然后减小压力至800-1000mpa，恒温挤压10-12s，即得钨-铜合金。
所述润滑剂为石墨乳。
一种低热膨胀系数的led灯基座材料，该基座材料的制备方法为：
按各自质量份数准备好各原料，将氧化铝、钨-铜合金、氧化镁和硅藻土均加工成粉料，然后进行干混合，加入浓度为25％的聚乙烯醇溶液，加热至30-40℃，以120-140r/min的转速匀速搅拌10min，加入酚醛树脂和蒸馏水，以2℃/min的速度升温至70-80℃，以500r/min的转速匀速搅拌10min得混合物料，将混合物料脱除聚乙烯醇，采用液压机模压成型得基体，将基体经干燥后在氮气保护下高温烧结2-3h，烧结温度为2000℃，将烧结后的材料进行表面光滑处理和抗老化处理，即得低热膨胀系数的led灯基座材料。
所述聚乙烯醇溶液的质量为氧化铝、钨-铜合金、氧化镁和硅藻土总质量的1-1.5倍。
所述基体干燥的温度为80-100℃，干燥时间为20-30min。
所述氧化铝加工成粉料后的粒径小于0.005mm，所述氧化镁加工成粉料后的粒径小于0.01mm。
所述抗老化处理方法为：在常压空气条件下热处理温度大于1000℃，保温时间大于30min。
实施例3
一种低热膨胀系数的led灯基座材料，包括以下重量份数的组份：氧化铝40份、钨-铜合金25份、氧化镁13份、硅藻土12份、酚醛树脂22份、蒸馏水53份。
所述钨-铜合金的制备方法为：按重量百分比取30-70％的钨粉末和30-70％的铜粉末，在80-100r/min转速下混合搅拌均匀，放入行星球磨机中，球磨得合金粉末；将混合粉末在900-1000mpa成型压力条件下制坯料，使坯料的相对密度为70-80％；将坯料真空脱气，将坯料以5℃/min的速度加热至1000-1300℃并放入带有润滑剂的模具型腔中，恒温保持5min后，施加1500-2000mpa压力，挤压3-5s，然后减小压力至800-1000mpa，恒温挤压10-12s，即得钨-铜合金。
所述润滑剂为石墨乳。
一种低热膨胀系数的led灯基座材料，该基座材料的制备方法为：
按各自质量份数准备好各原料，将氧化铝、钨-铜合金、氧化镁和硅藻土均加工成粉料，然后进行干混合，加入浓度为25％的聚乙烯醇溶液，加热至30-40℃，以120-140r/min的转速匀速搅拌10min，加入酚醛树脂和蒸馏水，以2℃/min的速度升温至70-80℃，以500r/min的转速匀速搅拌10min得混合物料，将混合物料脱除聚乙烯醇，采用液压机模压成型得基体，将基体经干燥后在氮气保护下高温烧结2-3h，烧结温度为2000℃，将烧结后的材料进行表面光滑处理和抗老化处理，即得低热膨胀系数的led灯基座材料。
所述聚乙烯醇溶液的质量为氧化铝、钨-铜合金、氧化镁和硅藻土总质量的1-1.5倍。
所述基体干燥的温度为80-100℃，干燥时间为20-30min。
所述氧化铝加工成粉料后的粒径小于0.005mm，所述氧化镁加工成粉料后的粒径小于0.01mm。
所述抗老化处理方法为：在常压空气条件下热处理温度大于1000℃，保温时间大于30min。
性能测试：
1.散热性能
将本法制备的低热膨胀系数的led灯基座材料直接应用于大功率led灯具基座的封装，通过测量led灯具连续工作24小时后基座表面的实时温度来测试本发明基座材料的散热性能，并与普通材料封装的同等功率的led灯具基座在同等工作时长后的表面实时温度进行比较，并分5组进行同步实验。实验测得使用本发明复合材料的灯具基座在工作24小时后，其基座表面的平均温度为24.3℃，而使用普通材料的灯具基座在工作24小时后，其基座表面的平均温度为31.5℃。由此可见，本发明led灯具基座的复合材料具有良好的散热性能，能够及时将led灯发热的热能排散出去，降低led灯的工作温度，延长其使用寿命。本发明复合材料能很好的改善现有led灯具基座不能很好散热的现状，具有积极的有益效果。
2.膨胀系数
将本发明制备的低热膨胀系数的led灯基座材料按规格10cm*2cm取长方形片状，测定其线膨胀系数，即测得温度每升高1℃时，长方形片状的材料的伸长率，并与普通的氧化铝led灯基座材料进行比较，分10组进行同步实验。实验测得本发明低热膨胀系数的led灯基座材料的平均线膨胀系数为3.52×10-6/k，而普通普通的氧化铝led灯基座材料的平均线膨胀系数为8.6×10-6/k。由此可见，本发明led灯基座材料具有明显较低的热膨胀系数，能够增强led灯基座材料的热稳定性，使其材料结构不致于在长期使用下发生改变和变形，改善其化学物理性能，延长其使用寿命。