[發(fā)明專利]鎂合金LED外殼散熱防腐涂料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110361053.2
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102492361A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭秋明;李慧
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: C09D179/08
• 分類號: C09D179/08;C09D179/02;C09D133/00;C09D7/12;C09D5/10;B05D7/14;B05D5/00;B05C9/14
• 代理公司: 石家莊一誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

近幾年，隨著LED的發(fā)光效率增長，成本明顯下降，吸引全球照明大廠家都先后加入LED光源及市場研發(fā)中。美，日，歐及中國臺灣均推出了半導(dǎo)體照明計劃。但是，LED燈照明在實際運用中有一個很大的難題，那就是散熱問題。散熱問題一直是LED燈照明運用中的瓶頸，一直沒有很有效的解決，成了世界性難題。小功率LED得到很好運用，如：儀表燈、信號燈、液晶屏幕背光源等。但高功率LED在照明領(lǐng)域運用才開始，產(chǎn)品多而缺陷不少，歸根到底還是散熱結(jié)構(gòu)沒有很好的方法去解決。和傳統(tǒng)的材料銅合金和鋁合金相比。鎂合金具有價格和資源的優(yōu)勢，同時，由于鎂合金散熱性能優(yōu)異，因此，采用鎂合金制備大功率LED散熱器件成為產(chǎn)業(yè)界的主流方向。鎂合金作為最輕的工程結(jié)構(gòu)材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在電子通訊、汽車交通和國防領(lǐng)域。其加工的技術(shù)成熟，種類較多，為LED散熱材料提供了更多的選擇。但是，由于鎂電位較低，容易和其他的雜質(zhì)元素構(gòu)成原電池，發(fā)生點腐蝕。同時，由于氧化鎂膜非常疏松，氧化后不能隔絕外層介質(zhì)，因此，鎂合金在通常的使用中都需要采用防腐處理，以提高鎂合金的耐蝕性。通常鎂合金的防腐處理方法主要包括[K.?Kainer,?Magnesium,?Wiley-VCH,?2009]：化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，陽極氧化，金屬涂層和激光處理。這四種方法各有不足：化學(xué)轉(zhuǎn)化膜較薄、軟，防護能力弱；陽極氧化膜的脆性較大、多孔，在復(fù)雜工件上難以得到均勻的氧化膜層；金屬涂層的結(jié)合力低和點腐蝕趨勢嚴重；激光處理時易發(fā)生氧化、蒸發(fā)和產(chǎn)生汽化、氣孔以及熱應(yīng)力。由此看來,單一方法都很難制備出導(dǎo)熱性能好，耐熱性能高的抗腐蝕涂層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)熱性能好、耐熱溫度高、防腐涂層致密的鎂合金LED外殼散熱防腐涂料及其制備方法。

本發(fā)明的鎂合金LED外殼散熱防腐涂料的化學(xué)成分質(zhì)量比（wt.%）為：合金粉10～80%、高分子樹脂10～80%、有機溶劑10%。上述合金粉的化學(xué)成分重量比（wt.%）為Al?10～80%、Re1～20%。

上述防腐涂料的制備方法：

1、原料：合金粉為99.9%的鋁錠和含稀土總量為99.9%的富釔稀土、富釤稀土和富鑭鈰混合稀土粉，稀土粉的粒度為50?目；高分子樹脂為聚酰亞胺、聚苯胺和丙烯酸；有機溶劑為四氫呋喃、丙酮和醚。

2、合金粉的制備：將鋁錠去除表明氧化皮后，采用鉭坩堝，氬氣保護下，在電阻爐中制備合金錠。先添加鋁錠，再添加稀土，添加前將鋁錠和稀土在200-400?℃充分預(yù)熱，每添加一種原料，攪拌10-30分鐘，所有原料都添加完成后，充分攪拌20?分鐘。在450-500?℃澆注到鋼模中。然后，將得到的合金在氬氣保護下，在500-600?℃下霧化為100-300?目的粉體。

3、混合攪拌：將上述金屬粉、高分子樹脂和有機溶劑混合均勻，攪拌120-300分鐘即可。

本發(fā)明的防腐涂料的使用方法：

將上述防腐涂料升溫至150-200℃，然后加入到高壓噴槍中，噴射到預(yù)熱好的鎂合金基體上，預(yù)熱溫度為150-200℃。冷卻后，既可得到致密，均勻的耐熱高分子金屬復(fù)合導(dǎo)熱涂層。?

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

1、通過調(diào)節(jié)鋁粉和稀土粉的量來調(diào)節(jié)涂層導(dǎo)熱性，可滿足不同的LED器件的需要；

2、采用耐高溫的高溫樹脂防止在高溫下涂層和基體分離，保持涂層的持久性；

3、工藝簡單，成本低；

4、由于主要基體是高分子，可以有效阻止表層金屬和基體之間的原電池腐蝕；

5、根據(jù)實際使用情況，涂層容易修復(fù)，可以連續(xù)使用。

附圖說明

圖1?是本發(fā)明實施例獲得的防腐涂料處理過的AM60合金表面后放置6個月的組織圖。

圖2?是本發(fā)明實施例獲得的防腐涂料在AZ60合金表面的熱導(dǎo)率圖。

圖3?是采用本發(fā)明實施例3獲得的涂料處理的LED散熱器件在使用環(huán)境中放置了3年后的形貌圖。

具體實施方式：

實施例?1

取富釔稀土?10?g、鋁錠?990?g，將鋁錠去除表明氧化皮后，采用鉭坩堝，用氬氣保護，在電阻爐中制備合金錠。先添加鋁錠，再添加富釤稀土，添加前在200?℃充分預(yù)熱，每添加一種原料，攪拌10分鐘，所有原料都添加完成后，充分攪拌20分鐘，在450℃澆注到鋼模中。然后，將得到的合金在氬氣保護下，在500?℃下霧化為100目的粉體。