[发明专利]一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料

说明书

技术领域

本发明涉及灯具散热材料，具体涉及一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料及其生产方法。

背景技术

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

本发明的目的在于，提供一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料，以改善材料的散热性能，提高灯具的使用寿命，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料，其特征在于，本发明材料由以下重量份的原料制成：铝68-70、氮化铝14-16、碳酸镁10-12、石蜡4-6、氟硅酸钠3-5、氢氧化铝12-14、磷酸钠1-3、氟钛酸钾2-3、磷酸氢二钠1-2、硫酸铝3-5、泡花碱1-3、助剂4-5。

所述的助剂由以下重量份的原料制成：桐油6-8、苯基硅油1-2、氧化锌纳米线4-5、硝酸银1-2、碳纳米管6-8、微细二氧化硅气凝胶8-10，制备方法为：先将硝酸银溶于适量的水中，配制成浓度为6-8%的水溶液，并将氧化锌纳米线、碳纳米管、微细二氧化硅气凝胶投入溶液中，搅拌分散均匀后静置5-8h后干燥，所得的物料再与其它剩余成分混合，搅拌分散2-3h后浓缩干燥，研磨成400-500目细粉，即得。

所述的一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：

（1）先将磷酸钠、磷酸氢二钠、泡花碱溶解于10倍于其总重量份的水中，随后在溶液中投入碳酸镁、氟硅酸钠、氢氧化铝，浸泡10-12h后低温烘干，所得物料备用；

（2）将石蜡加热至熔融状态后，投入步骤（1）所得物料及其它剩余成分，一起混合搅拌1-2h后，投入球磨机中球磨处理，使所得物料的万孔筛余量≤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℃的温度烧结4-6h后，经自然冷却至室温即得。

本发明的优点在于：较传统铝质散热材料在原料上综合了铝、氮化铝、碳酸镁、氢氧化铝等成分的优点，兼具良好的导热和绝缘性能，并利用磷酸钠、磷酸氢二钠、泡花碱制备的混合稀溶液浸泡改性碳酸镁、氟硅酸钠等成分，以改善这些成分的表面性能，提高其与金属导热粉末间的相容性，石蜡、助剂等成分能够辅助成型，改善烧结效果，缩短烧结时间，本发明制备得到的散热材料结构致密，绝缘安全，传热、散热快，力学性能好，经久耐用，能有效的保护LED灯具，大大延长灯具的使用寿命。

具体实施方式

实施例

本实施例LED散热材料由以下重量份原料制成：铝70、氮化铝15、碳酸镁12、石蜡6、氟硅酸钠5、氢氧化铝12、磷酸钠3、氟钛酸钾2、磷酸氢二钠1、硫酸铝5、泡花碱3、助剂5。

所述的助剂由以下重量份的原料制成：桐油6、苯基硅油2、氧化锌纳米线5、硝酸银2、碳纳米管8、微细二氧化硅气凝胶10，制备方法为：先将硝酸银溶于适量的水中，配制成浓度为7.8%的水溶液，并将氧化锌纳米线、碳纳米管、微细二氧化硅气凝胶投入溶液中，搅拌分散均匀后静置8h后干燥，所得的物料再与其它剩余成分混合，搅拌分散3h后浓缩干燥，研磨成500目细粉，即得。

所述的一种LED用含改性碳酸镁的铝基复合散热材料，其制作工艺包含以下步骤：

（1）先将磷酸钠、磷酸氢二钠、泡花碱溶解于10倍于其总重量份的水中，随后在溶液中投入碳酸镁、氟硅酸钠、氢氧化铝，浸泡12h后低温烘干，所得物料备用；

（2）将石蜡加热至熔融状态后，投入步骤（1）所得物料及其它剩余成分，一起混合搅拌2h后，投入球磨机中球磨处理，使所得物料的万孔筛余量≤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℃的温度烧结6h后，经自然冷却至室温即得。

本实施例所制得的散热材料较常规LED用散热材料较常规铝基散热材料的导热系数提高24.6%，热扩散率提高26.8%，热平衡时间平均缩短156min，灯具使用寿命提高28.8%。