[發明專利]一種LED用含改性氮化鋁的鋁基復合散熱材料

有效

• 申請號: 201410321992.8
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104152754B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 張建勛;候曉翠
• 申請（專利權）人: 西安交通大學青島研究院
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/05;C09K5/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連圍

技術領域

本發明涉及燈具散熱材料，具體涉及一種LED用含改性氮化鋁的鋁基復合散熱材料及其生產方法。

背景技術

LED被稱為第四代光源，具有節能、環保、安全、低能耗、高亮度等優點，在日常生活中被廣泛使用，LED燈體本身的散熱性能至關重要，直接影響到燈具的使用壽命和照明效果。現有的LED散熱材料主要是由鋁、銅等金屬材料制成，在實際使用中存在成本限制、絕緣性能不夠等缺點，因此很有必要改進材料的配方，使材料達到更為良好的散熱效果，改善燈具的使用性能，延長使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種LED用含改性氮化鋁的鋁基復合散熱材料，以改善材料的散熱性能，提高燈具的使用壽命，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種LED用含改性氮化鋁的鋁基復合散熱材料，其特征在于，本發明材料由以下重量份的原料制成：鋁68-74、氮化鋁15-17、硝酸鋁1-3、松香3-5、甲基三甲氧基硅烷4-5、氧化鋅10-12、氫氧化鋁8-9、磷酸鈉1-2、磷酸鋁2-3、甘油6-9、平平加1-3、助劑4-5。

所述的助劑由以下重量份的原料制成：桐油6-8、苯基硅油1-2、氧化鋅納米線4-5、硝酸銀1-2、碳納米管6-8、微細二氧化硅氣凝膠8-10，制備方法為：先將硝酸銀溶于適量的水中，配制成濃度為6-8%的水溶液，并將氧化鋅納米線、碳納米管、微細二氧化硅氣凝膠投入溶液中，攪拌分散均勻后靜置5-8h后干燥，所得的物料再與其它剩余成分混合，攪拌分散2-3h后濃縮干燥，研磨成400-500目細粉，即得。

所述的一種LED用含改性氮化鋁的鋁基復合散熱材料，其制作工藝包含以下步驟：

（1）先將氮化鋁與甲基三甲氧基硅烷、甘油混合，研磨分散1-2h后，與其它剩余成分一起混合攪拌1.5-2h后投入球磨機中球磨處理，使所得物料的萬孔篩余量≤0.05%；

（2）將步驟（1）所得的物料送入模具中壓制成型，在氮氣氛圍下以650-700℃的溫度燒結4-6h后，經自然冷卻至室溫即得。

本發明的優點在于：較傳統鋁質散熱材料在原料上綜合了鋁、氮化鋁、氧化鋅、氫氧化鋁等成分的優點，兼具良好的導熱和絕緣性能，并利用甲基三甲氧基硅烷、甘油對氮化鋁粉體進行表面改性，增進其與其它原料的相容性，從而使復合材料獲得良好的散熱性能，松香、助劑等成分能夠輔助成型，改善坯體燒結效果，縮短燒結時間，本發明制備得到的散熱材料結構致密，表面光潔，導熱系數高，散熱性好，經久耐用，能有效的保護LED燈具，大大延長燈具的使用壽命。

具體實施方式

實施例

本實施例LED散熱材料由以下重量份原料制成：鋁72、氮化鋁16、硝酸鋁3、松香5、甲基三甲氧基硅烷5、氧化鋅10、氫氧化鋁9、磷酸鈉2、磷酸鋁3、甘油8、平平加3、助劑5。

所述的助劑由以下重量份的原料制成：桐油6、苯基硅油2、氧化鋅納米線5、硝酸銀2、碳納米管8、微細二氧化硅氣凝膠10，制備方法為：先將硝酸銀溶于適量的水中，配制成濃度為7.2%的水溶液，并將氧化鋅納米線、碳納米管、微細二氧化硅氣凝膠投入溶液中，攪拌分散均勻后靜置8h后干燥，所得的物料再與其它剩余成分混合，攪拌分散3h后濃縮干燥，研磨成500目細粉，即得。

所述的一種LED用含改性氮化鋁的鋁基復合散熱材料，其制作工藝包含以下步驟：

（1）先將氮化鋁與甲基三甲氧基硅烷、甘油混合，研磨分散2h后，與其它剩余成分一起混合攪拌2h后投入球磨機中球磨處理，使所得物料的萬孔篩余量≤0.05%；

（2）將步驟（1）所得的物料送入模具中壓制成型，在氮氣氛圍下以650-700℃的溫度燒結6h后，經自然冷卻至室溫即得。

本實施例所制得的散熱材料較常規LED用散熱材料較常規鋁基散熱材料的導熱系數提高29.5%，熱擴散率提高31.3%，熱平衡時間平均縮短168min，燈具使用壽命提高33.5%。