[發明專利]一種LED光源散熱器用鋁合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110648922.3
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113502413B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 林志丹;李衛;張鵬;曹琳
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C32/00;C22C1/10;F21V29/89
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 饒周全

本發明涉及鋁合金制備技術領域，具體公開了一種LED光源散熱器用鋁合金材料及其制備方法。所述的LED光源散熱器用鋁合金材料，其包含如下重量份的原料：鋁80～100份；鈰0.1～0.5份；銅0.01～0.1份；鎂0.1～1份；鈦酸鉍或改性鈦酸鉍20～30份。由于本發明所述的鋁合金材料具有較低的熱膨脹系數以及較高的導熱率，因此，將其應用于制備超長距離探照用小錐角LED光源散熱器，可以提高超長距離探照用小錐角LED光源散熱器的散熱效率以及減少超長距離探照用小錐角LED光源散熱器在溫差較大的環境下使用會發生變形的情況。

技術領域

本發明涉及鋁合金制備技術領域，具體涉及一種LED光源散熱器用鋁合金材料及其制備方法。

背景技術

鋁合金是以鋁為基添加一定量其他合金化元素制備而成的合金；其具有高強度、導電、導熱性能以及良好的鑄造性能，因而在航天、航空、交通運輸、建筑、機電等領域有著廣泛的應用。

中國發明專利201010264118.7公開了一種高熱導率鋁合金，由以下重量百分比的合金元素熔煉而成：鈰：0.01％～0.18％，銅：0.01％～0.05％，鎂：0.02％～0.5％，余量為鋁。其加工制備方法簡便、投入成本低且使用效果好、實用價值高、具有比現有的純鋁更好的導熱性能，因而能有效解決目前大功率LED所存在的散熱問題。

上述高熱導率鋁合金其熱膨脹系數大，容易受溫度影響而發生變形；尤其是將其應用在溫差較大的環境下，其更容易產生變形。因此，提供急需開發一種熱膨脹系數小的鋁合金材料。

發明內容

為了克服現有高熱導率鋁合金熱膨脹系數大的技術問題，本發明提供了一種LED光源散熱器用鋁合金材料，該LED光源散熱器用鋁合金材料具有較小的熱膨脹系數。

本發明的技術方案如下：一種LED光源散熱器用鋁合金材料，其包含如下重量份的原料：鋁80～100份；鈰0.1～0.5份；銅0.01～0.1份；鎂0.1～1份；鈦酸鉍或改性鈦酸鉍20～30份。

發明人在研究中驚奇的發現，在以鋁、鈰、銅以及鎂為原料，制備鋁合金材料時，在原料中加入鈦酸鉍可以減小鋁合金材料的熱膨脹系數，尤其是加入改性鈦酸鉍可以大幅降低鋁合金材料的熱膨脹系數。

優選地，所述的LED光源散熱器用鋁合金材料，其包含如下重量份的原料：

鋁90～100份；鈰0.2～0.4份；銅0.03～0.06份；鎂0.4～0.6份；鈦酸鉍或改性鈦酸鉍20～25份。

最優選地，所述的LED光源散熱器用鋁合金材料，其包含如下重量份的原料：

鋁90份；鈰0.3份；銅0.05份；鎂0.5份；鈦酸鉍或改性鈦酸鉍25份。

優選地，所述的LED光源散熱器用鋁合金材料，還包括碳納米管0.1～1份。

進一步優選地，所述的碳納米管為單壁碳納米管或多壁碳納米管。

發明人在研究中還發現，隨著鈦酸鉍或改性鈦酸鉍的加入，鋁合金材料的導熱性能有所降低，為了使得鈦酸鉍或改性鈦酸鉍對鋁合金材料的導熱性能不產生影響，發明人經大量的實驗表明，在加入鈦酸鉍或改性鈦酸鉍的同時，加入碳納米管，可以有效的解決了隨著鈦酸鉍或改性鈦酸鉍的加入鋁合金材料的導熱性能降低的技術問題。

優選地，所述的改性鈦酸鉍通過包含如下步驟的方法制備得到：

取鈦酸鉍50～70重量份、氧化鑭10～30重量份以及五氧化二鈮10～30重量份混合后進行球磨，得球磨粉體1；

將球磨粉體1在870～900℃下預燒20～40min；得預燒混合物；

將預燒混合物進行球磨，得球磨粉體2；所得的球磨粉體2即所述的改性鈦酸鉍。