[发明专利]LED灯具散热材料及其制备方法和散热器、LED灯具有效
申请号: | 201310212934.7 | 申请日: | 2013-05-31 |
公开(公告)号: | CN103265792A | 公开(公告)日: | 2013-08-28 |
发明(设计)人: | 林浩青;谢海鸿 | 申请(专利权)人: | 林浩青;谢海鸿 |
主分类号: | C08L63/00 | 分类号: | C08L63/00;C08K9/06;C08K3/00;F21V29/00 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | led 灯具 散热 材料 及其 制备 方法 散热器 | ||
技术领域
本发明涉及散热材料领域,特别涉及一种LED灯具散热材料、一种LED灯具散热材料的制备方法、以及一种采用上述散热材料制成的散热器和LED灯具。
背景技术
LED(发光二极管)作为照明光源具有节能、环保、使用寿命长、体积小、方向性好、响应速度快、色彩丰富、驱动电压低等优点,已成为继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的第四代照明光源。LED工作期间,输入的电能大约只有20-35%转化成光能,其余转化成热。LED芯片单位面积内热流密度可达到100W/cm2,若芯片散热不良,将会引起芯片内部热量积聚使结温骤然升高,导致器件各方面性能的变化,缩短使用寿命,严重时更会导致内部封装材料与芯片材料因热膨胀系数不同而产生过大热应力至使芯片局部发生翘曲或者裂纹,影响LED器件的可靠性。
传统的散热方法使用铝板做LED光源的基板,用铝做LED照明灯具的散热外壳。但是由于铝是导电金属材料,因此用铝板做LED光源的基板、用铝制成的散热外壳均存在用电安全隐患,必须配置做工严格、质量上乘,成本相对较高的隔离式电源;而且,由于铝是有色金属,冶炼和加工过程中能耗大,因此用铝作散热材料耗费资源。
在LED路灯领域,绝大多数LED路灯采用铝型材做散热外壳主体。铝型材的导热系数λ=237 W·m-1·k-1,表面热辐射率ε=0.30。
此外,LED路灯散热外壳主体与LED灯珠铝基板接合的平面,对平整度有较高的要求。铝型材制品很容易满足上述要求,但存在前述的缺陷;而传统工艺制作的陶瓷制品,因为经过1250℃以上高温烧结过程,线收缩率高达18%以上,容易产生变形,难以满足平整度要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种散热效果良好的环保型LED灯具散热材料。
本发明所要解决的技术问题还在于,提供一种制备上述LED灯具散热材料的方法。
本发明所要解决的技术问题还在于,提供一种散热效果良好的散热器。
本发明所要解决的技术问题还在于,提供一种散热效果良好的LED灯具。
为达到上述技术效果,本发明提供了一种LED灯具散热材料,其以体积百分比计的配方如下:
环氧树脂 15-27%
陶瓷粉末填充料 73-85%;
其中,所述环氧树脂选用环氧值为0.38-0.54mol/100g的环氧树脂;
所述陶瓷粉末填充料选用莫来石-刚玉、莫来石、二氧化硅玻璃相中的一种或多种,所述莫来石-刚玉、莫来石、二氧化硅玻璃相为陶瓷烧成废料经过预处理而得。
作为上述方案的改进,所述环氧树脂包括固化剂,所述固化剂为聚酰胺或三乙醇胺。
作为上述方案的改进,所述陶瓷烧成废料的预处理包括:
将结构陶瓷烧成废料粉碎成1-100微米的陶瓷粉末、并作均化处理,得到莫来石-刚玉陶瓷粉末;
将普通陶瓷烧成废料粉碎成1-100微米的陶瓷粉末、并作均化处理,得到莫来石陶瓷粉末和二氧化硅玻璃相粉末的混合物,其中,所述莫来石陶瓷粉末:二氧化硅玻璃相粉末=18-30:70-82。
作为上述方案的改进,所述陶瓷粉末填充料还经过偶联剂对其表面进行改性处理,所述偶联剂为硅烷偶联剂。
相应地,本发明提供了一种LED灯具散热材料的制备方法,依次包括以下步骤:
将制备LED灯具散热材料所需的主要原料进行配料;
将所述主要原料通过倾角旋转机进行混合;
将所述主要原料通过高速混合机进行分散混合;
将所述主要原料经过真空挤出成型、切段,得到坯料,所述真空挤出成型的温度为55-65℃;
将所述坯料进行成型处理,得到坯体;
将所述坯体在60-130℃烘烤固化3-8h,得到成品;
其中,所述主要原料以体积百分比计的配方如下:
环氧树脂 15-27%
陶瓷粉末填充料 73-85%;
所述环氧树脂选用环氧值为0.38-0.54mol/100g的环氧树脂;
所述陶瓷粉末填充料选用莫来石-刚玉、莫来石、二氧化硅玻璃相中的一种或多种,所述莫来石-刚玉、莫来石、二氧化硅玻璃相为陶瓷烧成废料经过预处理而得。
作为上述方案的改进,所述主要原料以体积百分比计的配方为:
陶瓷粉末填充料 75%
环氧树脂 25%。
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