[發明專利]一種LED用含改性碳酸鎂的鋁基復合散熱材料

在審

• 申請號: 201410322056.9
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104141073A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 肖憲書;文慶華;張俊
• 申請（專利權）人: 蚌埠市高華電子有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/05;C09K5/14
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及燈具散熱材料，具體涉及一種LED用含改性碳酸鎂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用含改性碳酸鎂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用含改性碳酸鎂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68-70、氮化鋁14-16、碳酸鎂10-12、石蠟4-6、氟硅酸鈉3-5、氫氧化鋁12-14、磷酸鈉1-3、氟鈦酸鉀2-3、磷酸氫二鈉1-2、硫酸鋁3-5、泡花堿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用含改性碳酸鎂的鋁基復合散熱材料，其制作工藝包含以下步驟：

（1）先將磷酸鈉、磷酸氫二鈉、泡花堿溶解于10倍于其總重量份的水中，隨后在溶液中投入碳酸鎂、氟硅酸鈉、氫氧化鋁，浸泡10-12h后低溫烘干，所得物料備用；

（2）將石蠟加熱至熔融狀態后，投入步驟（1）所得物料及其它剩余成分，一起混合攪拌1-2h后，投入球磨機中球磨處理，使所得物料的萬孔篩余量≤0.05%；

（3）將步驟（2）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、碳酸鎂、氫氧化鋁等成分的優點，兼具良好的導熱和絕緣性能，并利用磷酸鈉、磷酸氫二鈉、泡花堿制備的混合稀溶液浸泡改性碳酸鎂、氟硅酸鈉等成分，以改善這些成分的表面性能，提高其與金屬導熱粉末間的相容性，石蠟、助劑等成分能夠輔助成型，改善燒結效果，縮短燒結時間，本發明制備得到的散熱材料結構致密，絕緣安全，傳熱、散熱快，力學性能好，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70、氮化鋁15、碳酸鎂12、石蠟6、氟硅酸鈉5、氫氧化鋁12、磷酸鈉3、氟鈦酸鉀2、磷酸氫二鈉1、硫酸鋁5、泡花堿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7.8%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用含改性碳酸鎂的鋁基復合散熱材料，其制作工藝包含以下步驟：

（1）先將磷酸鈉、磷酸氫二鈉、泡花堿溶解于10倍于其總重量份的水中，隨后在溶液中投入碳酸鎂、氟硅酸鈉、氫氧化鋁，浸泡12h后低溫烘干，所得物料備用；

（2）將石蠟加熱至熔融狀態后，投入步驟（1）所得物料及其它剩余成分，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%；

（3）將步驟（2）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24.6%，熱擴散率提高26.8%，熱平衡時間平均縮短156min，燈具使用壽命提高28.8%。