一種led用含改性中砂的鋁基復合散熱材料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及燈具散熱材料，具體涉及一種LED用含改性中砂的鋁基復合散熱材料及其生產方法，該散熱材料由以下重量份的原料制成：鋁75-78、氮化鋁12-15、氧化釔1-3、氧化鑭1-2、中砂15-18、三聚磷酸鈉4-6、氨基三甲叉膦酸2-4、羥基蛋氨酸鐵1-2、羥基蛋氨酸鋅1-2、助劑4-5；本發明的散熱材料綜合了鋁、氮化鋁、氧化釔、中砂等成分的優點，兼具良好的導熱和絕緣性能，并利用三聚磷酸鈉、氨基三甲叉膦酸的混合稀溶液對中砂進行改性處理，使其與主導成分更易相容，助劑能夠改善混合材料的燒結性能，縮短燒結時間，該散熱材料結構致密，質輕安全，表面不易開裂，導熱系數高，經久耐用，能有效的保護LED燈具，大大延長燈具的使用壽命。
【專利說明】一種LED用含改性中砂的鋁基復合散熱材料
【技術領域】
[0001] 本發明涉及燈具散熱材料，具體涉及一種LED用含改性中砂的鋁基復合散熱材料 及其生產方法。
【背景技術】
[0002] 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】
[0003] 本發明的目的在于，提供一種LED用含改性中砂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用含改性中砂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75-78、氮化鋁12-15、氧化釔1-3、氧化鑭1-2、中砂15-18、三聚磷酸鈉4-6、 氨基三甲叉膦酸2-4、羥基蛋氨酸鐵1-2、羥基蛋氨酸鋅1-2、助劑4-5。
[0004] 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。
[0005] 所述的一種LED用含改性中砂的鋁基復合散熱材料，其制作工藝包含以下步驟： (1) 先將三聚磷酸鈉、氨基三甲叉膦酸溶解在10倍于其重量份的水中，隨后投入中砂、 羥基蛋氨酸鐵、羥基蛋氨酸鋅，浸泡l〇_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l-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)所得的物料在80-100°C下干燥，保持物料的含水率< 0. 02%，隨后將粉 體研磨分散40-50min后送入模具中壓制成型，在氮氣氛圍下以650-700°C的溫度燒結4-6h 后，經自然冷卻至室溫即得。
[0006] 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、氧化釔、中 砂等成分的優點，兼具良好的導熱和絕緣性能，為了改善中砂的使用性能，利用三聚磷酸 鈉、氨基三甲叉膦酸的混合稀溶液對其進行浸泡處理，使其與主導成分更易相容，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結構致密，質輕安 全，表面不易開裂，導熱系數高，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
[0007] 本實施例LED散熱材料由以下重量份原料制成：鋁78、氮化鋁15、氧化釔1、氧化 鑭2、中砂18、三聚磷酸鈉6、氨基三甲叉膦酸4、羥基蛋氨酸鐵2、羥基蛋氨酸鋅1、助劑5。
[0008] 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. 0%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。
[0009] 所述的一種LED用含改性中砂的鋁基復合散熱材料，其制作工藝包含以下步驟： (1) 先將三聚磷酸鈉、氨基三甲叉膦酸溶解在10倍于其重量份的水中，隨后投入中砂、 羥基蛋氨酸鐵、羥基蛋氨酸鋅，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)所得的物料在80-100°C下干燥，保持物料的含水率< 0. 02%，隨后將粉 體研磨分散50min后送入模具中壓制成型，在氮氣氛圍下以650-700°C的溫度燒結5h后，經 自然冷卻至室溫即得。
[0010] 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25. 4%，熱擴散率提高26. 9%，熱平衡時間平均縮短158min，燈具使用壽命提高 27. 9%。
【權利要求】
1. 一種LED用含改性中砂的鋁基復合散熱材料，其特征在于，該散熱由以下重量份的 原料制成：錯75 -78、氣化錯12-15、氧化紀1-3、氧化綱1-2、中砂15 -18、二聚憐酸納4-6、氣 基三甲叉膦酸2-4、羥基蛋氨酸鐵1-2、羥基蛋氨酸鋅1-2、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。
2. 如權利要求1所述的一種LED用含改性中砂的鋁基復合散熱材料，其生產方法如 下： (1) 先將三聚磷酸鈉、氨基三甲叉膦酸溶解在10倍于其重量份的水中，隨后投入中砂、 羥基蛋氨酸鐵、羥基蛋氨酸鋅，浸泡l〇_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l-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)所得的物料在80-100°C下干燥，保持物料的含水率< 0. 02%，隨后將粉 體研磨分散40-50min后送入模具中壓制成型，在氮氣氛圍下以650-700°C的溫度燒結4-6h 后，經自然冷卻至室溫即得。
【文檔編號】C22C1/05GK104141070SQ201410322034
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】肖憲書, 文慶華, 張俊 申請人:蚌埠市高華電子有限公司