[发明专利]一种汽车LED灯用复合导热胶纳米散热材料

说明书

本发明公开了一种汽车LED灯用复合导热胶纳米散热材料，硅粉、β‑Si₃N₄粉、氯化按、有机单体AM、交联剂Triton X‑114、发泡剂MBAM和硅橡胶为主要原料，采用自蔓延燃烧合成技术改性合成填料粉体β‑Si₃N₄，利用外部提供必要的能量诱发高放热化学反应体系局部发生化学反应，形成燃烧反应前沿，之后反应在自身放出的热量的支持下继续进行，表现为燃烧波蔓延至整个反应体系，在燃烧波前进的过程中，反应物变成要合成的材料，其所用主要原料，硅粉、β‑Si₃N₄粉质量配比为5：2；有机单体AM、交联剂Triton X‑114、发泡剂MBAM质量配比为50：3：3；改性β‑氮化硅粉体、硅橡胶质量配比3：5；本发明制备的复合的纳米导热胶散热材料不仅热导率及散热效率得到大幅提高，而且生产成本大大降低，工艺过程绿色无污染。

技术领域

本发明涉及一种汽车LED灯用复合导热胶纳米散热材料，属于散热材料技术领域。

背景技术

汽车灯，为保证安全行车而安装在汽车上的各种交通灯，分照明灯和信号灯两类，1905～1912年，为解决前方道路照明，始装用聚光灯式乙炔前照灯，并配备 1只煤油灯为后牌照灯，1945～1947年，最低程度必须配备的各种外部灯具已最后定型，合格的汽车灯应符合相应的光度、色度和基本环境试验规范。目前LED汽车灯急速发展

，但目前LED产业的持续发展仍面临技术挑战，其中LED散热是一个亟待解决的问题。LED灯对散热要求高，有70%的LED灯故障是因散热不及时引起的，LED产生的热量90%是通过传导方式向外扩散。目前影响LED灯寿命的关键即光源品质和整灯散热效果，亟需开发高性能散热材料。传统材料上，铜的热导率最高，是很好的散热材料，但铜的成本高、密度大，限制了其在散热器上的应用：铝的热导率较高、成本较低，是散热器的主要材料。镁的热导率虽比铝稍低，也属于良好的导热材料，而镁合金的散热速率显著优于铝合金及铜合金，相对于原来广泛采用的铝合金，新型散热材料在LED照明散热方面具有广泛的应用前景，正受到国内外的广泛关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车LED灯用复合导热胶纳米散热材料,通过该方法制备的材料具有优异的散热效果。

一种汽车LED灯用复合导热胶纳米散热材料，该材料制备方法包括以下步骤：

步骤1、现将硅粉在烘箱中烘干，配制好后装入不锈钢球磨罐中，再置于高能振动研磨机上进行机械球磨3小时，研磨介质为大小不一的氮化硅球；

步骤2、再将研磨后的75份硅粉、30份稀释剂β-Si₃N₄粉、分散剂氯化按(添加量为粉体质量的1wt%)三者的混合物置于振动球磨机上继续球磨0.5小时，使其充分混合；

步骤3、将2.7份有机单体AM、0.15份交联剂Triton X-114和0.15份发泡剂MBAM溶解于水中，搅拌均匀作为基液备用；

步骤4、将104份的基液装入搅拌容器中搅拌，然后缓慢添加96份的步骤1球磨过的粉体混合物得到混合浆料，控制搅拌机转速，使液面到达发泡的高度，固定转速，继续搅拌至泡沫稳定；

步骤5、向上述浆料添加5份的引发剂(APS)和2份的氨水，反应完成后即制得稳定的泡沫凝胶，注模，在80℃的烘箱中烘干8小时后即得多孔坯体；

步骤6、将上述多孔坯体放入燃烧合成高压反应釜中，在坯体前端上表面堆放Ti粉引燃剂，抽真空至10^-4MPa后充入氮气，以通电钨丝圈点燃引燃剂，引发坯体发生燃烧合成反应，并在燃烧过程中视需要补充氮气以维持恒定的压力。燃烧反应完成后，冷却至室温，将反应产物细磨得到改性β-氮化硅粉体。