[发明专利]一种LED照明灯的冷却结构及其制备方法

权利要求书

1.一种LED照明灯的冷却结构，其特征在于，包括铜板(2)以及设置于所述铜板(2)上方的热控柔性薄膜，所述热控柔性薄膜包括石墨烯膜(3)和沉积于所述石墨烯膜(3)上表面的金属层(4)，所述石墨烯膜(3)和金属层(4)设置有阵列通孔，所述金属层(4)和阵列通孔内壁面附着有聚酰亚胺(5)，所述热控柔性薄膜通过下表面的导热硅脂(6)与铜板(2)的上表面粘合固定。

2.根据权利要求1所述的LED照明灯的冷却结构，其特征在于，所述金属层(4)是银层或铝层。

3.根据权利要求2所述的LED照明灯的冷却结构，其特征在于，所述银层或铝层的厚度为200nm。

4.根据权利要求1所述的LED照明灯的冷却结构，其特征在于，所述阵列通孔的孔直径为100μm～300μm，孔中心距在0.4mm～0.8mm之间。

5.根据权利要求1所述的LED照明灯的冷却结构，其特征在于，所述石墨烯膜(3)使用热解石墨替换。

6.一种根据权利要求1所述的LED照明灯的冷却结构的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：采用液相剥离Hummers法制备氧化石墨烯溶液，并在气-液界面自组装形成氧化石墨烯膜，再通过碳化、石墨化和延压制得石墨烯膜(3)；

步骤二：将步骤一所述的石墨烯膜(3)用氧等离子体处理后再通过直流磁控溅射法在其上沉积所述金属层(4)；

步骤三：采用激光刻蚀的方法在步骤二所形成的石墨烯膜(3)和金属层(4)的薄膜上形成阵列通孔，金属面朝向激光刻蚀方向；

步骤四：制备聚酰亚胺酸(PAA)；

步骤五：将步骤四制备的聚酰亚胺酸涂覆在步骤三所形成的具有阵列通孔的薄膜上；

步骤六：将步骤五制备的涂覆有聚酰亚胺酸的薄膜进行抽滤，使聚酰亚胺酸能够渗入阵列通孔侧壁；

步骤七：将步骤六所获得的覆有聚酰亚胺酸的薄膜置于气氛炉中，经阶梯升温使得聚酰亚胺酸完成亚胺化从而获得热控柔性薄膜；

步骤八：将步骤七获得的热控柔性薄膜使用导热硅脂(6)粘贴于所述铜板(2)的上表面。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：取3g325目的天然鳞片石墨和1.5g硝酸钠与120ml浓硫酸在0℃温度的水浴中混合均匀，分批次加入15g高锰酸钾得到混合液，将混合液在0℃温度水浴中继续搅拌90min，随后将混合液转移到35℃的恒温水浴中，并使用机械搅拌器充分搅拌混合液，4h之后向混合液中缓慢添加120ml去离子水进行稀释，并使混合液的温度不超过100℃，添加完毕后，将得到的溶液在95℃的水浴中继续搅拌15min，得到氧化石墨溶液，经过两次10wt％稀盐酸和多次去离子水洗涤后获得氧化石墨烯溶液，取浓度为7mg/ml的氧化石墨烯溶液50ml缓慢倒置于底面为5cm×5cm的聚四氟乙烯模具中，在设定为35℃的真空干燥箱中干燥，在液-气界面自组装形成氧化石墨烯膜，再经过1000℃碳化、2800℃石墨化和机械延压过程制得所述石墨烯膜(3)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤四具体包括：分别称量0.72克4,4'-二氨基二苯醚(ODA)和1克均苯四甲酸酐(PMDA)，按照先后顺序溶解于14克N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶液中得到混合溶液，并将混合溶液置于0℃恒温水浴中持续搅拌1h，最终获得聚酰亚胺酸(PAA)。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤七具体包括：将步骤六中覆有聚酰亚胺酸的石墨烯膜水平置于气氛炉中，通以500ml/min的氩气作为保护气，以0.5℃/min的升温速率升温，并分别在80℃、110℃、140℃、170℃、200℃和220℃保温30min以及在250℃保温60min完成亚胺化过程，最终得到热控柔性薄膜。