[發明專利]一種LED用含改性竹纖維的鋁基復合散熱材料

有效

• 申請號: 201410349525.6
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104195375A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 陳金桃;謝士強;陶慧生;王春連;沈大進
• 申請（專利權）人: 安徽冠宇光電科技有限公司
• 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用含改性竹纖維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用含改性竹纖維的鋁基復合散熱材料，以改善材料的散熱性能，降低生產成本，為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種LED用含改性竹纖維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70-75、氮化鋁14-15、碳化硅6-8、竹纖維15-18、磷酸氫二鈉2-3、四硼酸鈉1-3、甲酸鈉0.3-0.4、乙酸鈉0.1-0.2、木質素磺酸鈉1-2、硫酸鈉1-2、單硬脂酸甘油酯2-3、紅糖3-5、助劑4-5。

所述的助劑由以下重量份的原料制成：硬脂酸丁酯4-5、螢石細粉15-18、乙酸鋯4-5、乙醇酸1-2、鐵粉5-8、氟鋁酸鉀6-8，制備方法為：先將乙醇酸溶于適量的水中，配制成濃度為4-5%的水溶液，并將螢石細粉投入溶液中，攪拌分散均勻浸泡10-12h后過濾，水洗至中性后干燥，所得物料與其它剩余成分混合，并加熱至40-50℃，恒溫攪拌分散2-3h后冷卻至室溫，再將物料研磨成400-500目細粉，即得。

所述的一種LED用含改性竹纖維的鋁基復合散熱材料，其生產方法包含以下步驟：

（1）先將磷酸氫二鈉、四硼酸鈉、甲酸鈉、乙酸鈉、木質素磺酸鈉溶解在10倍于總其重量份的水中，并將竹纖維投入溶液中浸泡10-12h后低溫干燥，所得物料備用；

（2）將步驟（1）所得物料與其它剩余成分攪拌混合2-3h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、碳化硅等成分的優點，具備良好的導熱和散熱能力，同時為了改善竹纖維的使用性能，利用磷酸氫二鈉、四硼酸鈉、甲酸鈉、乙酸鈉、木質素磺酸鈉的混合稀溶液對其進行浸泡處理，提高了它與其它成分的相容性，降低了生產成本，助劑能夠改善混合材料的燒結性能，縮短燒結時間，本發明制備得到的散熱材料易于成型，燒結后結構致密，表面光滑，介電常數大，經久耐用，良好的散熱能力能有效的保護LED芯片，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75、氮化鋁15、碳化硅8、竹纖維18、磷酸氫二鈉2、四硼酸鈉3、甲酸鈉0.3、乙酸鈉0.2、木質素磺酸鈉2、硫酸鈉2、單硬脂酸甘油酯2、紅糖5、助劑5。

所述的助劑由以下重量份的原料制成：硬脂酸丁酯5、螢石細粉18、乙酸鋯5、乙醇酸2、鐵粉8、氟鋁酸鉀6，制備方法為：先將乙醇酸溶于適量的水中，配制成濃度為5%的水溶液，并將螢石細粉投入溶液中，攪拌分散均勻浸泡12h后過濾，水洗至中性后干燥，所得物料與其它剩余成分混合，并加熱至40-50℃，恒溫攪拌分散3h后冷卻至室溫，再將物料研磨成500目細粉，即得。

所述的一種LED用含改性竹纖維的鋁基復合散熱材料，其生產方法包含以下步驟：

（1）先將磷酸氫二鈉、四硼酸鈉、甲酸鈉、乙酸鈉、木質素磺酸鈉溶解在10倍于總其重量份的水中，并將竹纖維投入溶液中浸泡12h后低溫干燥，所得物料備用；

（2）將步驟（1）所得物料與其它剩余成分攪拌混合3h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26.2%，熱擴散率提高27.3%，熱平衡時間平均縮短150min，燈具使用壽命提高28.3%。