[发明专利]一种LED灯用高导热陶瓷散热纳米复合材料

说明书

本发明公开了一种LED灯用高导热陶瓷散热纳米复合材料，以膨润土、氧化镁、碳酸钙、MgAl₂O₄/SSZ‑13纳米材料、聚合改性酚醛树脂、二氧化硅、氮化硼、羟甲基纤维素、丙烯酸甲酯为主要原料，通过将MgAl₂O₄/SSZ‑13纳米分子筛分子筛偶联化处理再进行聚苯醚酚醛树脂有机改性,采用MgAl₂O₄与SSZ‑13纳米分子筛材料构成散热粒子,保证其在径向和轴向上都具有高的导热性和散热性制备出性能优异的陶瓷散热材料，本发明通过将MgAl₂O₄/SSZ‑13纳米分子筛分子筛偶联化处理再进行聚苯醚酚醛树脂有机改性制备的高导热的陶瓷散热纳米复合材料具有优异的机械强度及散热性能。

技术领域

本发明本发明涉及一种LED灯用高导热陶瓷散热纳米复合材料，属于陶瓷制备领域。

背景技术

LED作为一代新型的光源,具有高效、节能、环保、使用寿命长、易于维护等等优点,被预为可取代白炽灯和荧光灯的第三代光源,的出光效率及寿命与芯片的工作温度具有直接的关系,散热问题是限制封装产品提高功率和发光效率的主要问题,解决散热问题的有效方式就是利用高导热、高绝缘、高透过率的材料将热量快速的传递出去。目前封装常用的散热材料主要为金属铝材或陶瓷材料,这些材料在实际使用过程中均存在一些缺陷,比如铝基散热材料虽然具有较为优良的散热能力,但其存在成型工艺周期长、本身具有导电性以及造型单一等问题,而陶瓷材料虽然绝缘,但比重大、成型难度高,不利于批量生产,其应用也受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED灯用高导热陶瓷散热纳米复合材料具有优异的散热效果。

LED灯用高导热陶瓷散热纳米复合材料其方法包括以下步骤：

步骤1、将10份MgAl₂O₄/SSZ-13纳米材料、30份膨润土、10份氧化镁、20份碳酸钙分散于300份无水乙醇中形成混合浆料,干燥制得复合烧结助剂,备用；

步骤2、往球磨机中依次加入聚合改性酚醛树脂30份、二氧化硅10份、氮化硼14份、羟甲基纤维素6份、丙烯酸甲酯10份和步骤1制得的复合烧结助剂25份进行湿法球磨,球磨2小时,进行真空搅拌除泡,制得陶瓷浆料,备用；

步骤3、将上述步骤制得的陶瓷浆料由模具底部压入模具中,自然放置完成凝胶过程，取出陶瓷坯片在温度60℃条件下干燥2小时,然后将陶瓷坯体单片铺撒氧化铝粉叠2层放置承烧板上,放入热压模具中置于热压炉中在1500℃下烧结0.5小时,继续提高温度至1750℃下保温0.5小时,降温冷却得到陶瓷散热纳米复合材料。

所述的MgAl₂O₄/SSZ-13纳米材料制备方法如下：

步骤1、分别称取0.8molMg（NO₃）₂·6H₂O、1.6molAl（NO₃）₃·9H₂O溶于2L去离子水中配得混合盐溶液,取1.6molNa₂CO₃、2.4molNAOH溶于2L去离子水中,然后快速搅拌,将盐溶液加入碱溶液,使PH=10,混合均匀,将沉淀过滤,去离子水洗至中性。80一100℃烘箱中烘干10h。然后在1000℃马弗炉中焙烧6h,得到MgAl₂O₄粉末；

步骤2、取10份上述得到的MgAl₂O₄粉末和30份SSZ-13沸石分子筛混合,然后加入45份丙三醇融合剂搅拌均匀,于300℃下油浴2h，室温下静置1h以上，在550℃煅烧5h，然后过滤、洗涤并干燥，得到MgAl₂O₄/ SSZ-13纳米分子筛；