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一种用于LED光源的高性能散热材料制造技术

技术编号:15504692 阅读:128 留言:0更新日期:2017-06-04 00:34
本发明专利技术公开了一种用于LED光源的高性能散热材料,其制备步骤如下:步骤1,将石墨与氮化铝放入球磨机进行预处理,烘干后得到混合粉体;步骤2,将步骤1中的混合粉体缓慢加入至无水乙醇中,加入分散剂快速超声,得到分散液;步骤3,将聚乙烯醇加入至聚乙二醇,恒压加热2‑4h直至完全溶解;步骤4,将抗老化剂与增稠剂加入步骤2中的反应液,密封加热3‑5h;步骤5,将步骤2中的分散液缓慢加入步骤4中反应液,滴加完成后,油浴浓缩反应3‑8h,即可得到高性能散热材料。本发明专利技术方法简便,工艺条件温和,生产成本低,材料结构稳定,散热性好。

High performance heat radiation material for LED light source

The invention discloses a heat dissipating material for high performance LED light source, the preparation process comprises the following steps: Step 1, graphite and aluminum nitride in ball mill pretreatment, drying to obtain the mixed powder; step 2, step 1 in the mixed powder is slowly added to ethanol, adding dispersant fast ultrasonic dispersion, obtained; step 3, polyvinyl alcohol added to polyethylene glycol, 2 4H constant pressure heating until completely dissolved; step 4, the anti-aging agent and thickening agent added in step 2 reaction liquid, seal heating 3 5h; step 5, step 2 dispersion slowly added step reaction liquid 4 in addition, after the completion of the oil bath concentration reaction 3 8h can obtain high performance cooling material. The method has the advantages of simple and convenient method, mild process conditions, low production cost, stable material structure and good heat dissipation.

【技术实现步骤摘要】
一种用于LED光源的高性能散热材料
本专利技术属于散热
,具体涉及一种用于LED光源的高性能散热材料。
技术介绍
在发光二极管(LED)的制造领域,由于技术的限制,LED的光电转换效率还有待提高,尤其是大功率LED灯珠,因其功率较高,大约有60%以上的电能将变成热能释放,这就对大功率发光二极管的散热性提出了更高的要求。在现有技术中,通常是将导热硅脂涂覆在铝制翅片或铜制散热片上,但我们知道,铝的导热系数约为200W/m·K,而一般的导热硅脂的导热系数只有1-2W/m·K,这就导致了在某些情况下,硅脂成了阻碍传热的因素之一,从理论上来讲,两者的导热系数越接近,则传热效率更高,但根据现有技术的制约,导热硅脂的导热系数很难突破4W/m·K,这在无形中也影响了LED的散热性能。而在当开发具有更高导热系数的硅脂遇到瓶颈时,我们应该另辟蹊径,试图从散热片的角度去尝试开发新的高效复合型散热材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于LED光源的高性能散热材料,本专利技术方法简便,工艺条件温和,生产成本低,材料结构稳定,散热性好。一种用于LED光源的高性能散热材料,其制备步骤如下:步骤1,将石墨与氮化铝放入球磨机进行预处理,烘干后得到混合粉体;步骤2,将步骤1中的混合粉体缓慢加入至无水乙醇中,加入分散剂快速超声,得到分散液;步骤3,将聚乙烯醇加入至聚乙二醇,恒压加热2-4h直至完全溶解;步骤4,将抗老化剂与增稠剂加入步骤2中的反应液,密封加热3-5h;步骤5,将步骤2中的分散液缓慢加入步骤4中反应液,滴加完成后,油浴浓缩反应3-8h,即可得到高性能散热材料。所述散热材料的制备配方如下:石墨15-18份、氮化铝5-7份、无水乙醇30-40份、分散剂2-4份、聚乙烯醇10-15份、聚乙二醇10-15份、抗老化剂1-3份、增稠剂1-3份。所述分散剂采用乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯或三硬脂酸甘油酯中的一种。所述抗老化剂采用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。所述增稠剂采用脱乙酰甲壳素。所述步骤1中球磨采用恒温破碎球磨,恒温温度为60-90℃;该步骤采用恒温球磨能够防止温度过高带来的结构破坏,保证石墨与氮化铝结构的稳定性。所述步骤2中的粉体滴加速度为5-10g/min,所述超声频率为3-12MHz,所述超声时间为10-15min;该步骤通过超声与滴加粉体方式,能够快速分散,形成分散性极佳的液体。所述步骤3中的恒压加热的压力为10-15MPa,温度为80-100℃;该步骤通过加热能够促进聚乙烯醇在聚乙二醇内的溶解与分散,形成良好的分散溶解液。所述步骤4中的密封加热温度为130-150℃。所述步骤5中的缓慢滴加速度为15-30mL/min,所述油浴浓缩温度为120-150℃,所述浓缩反应的浓缩液为浓缩前的30-50%;该步骤通过滴加混合能够将石墨与氮化铝充分混合在聚乙烯醇内,然后经过浓缩,将溶剂出去回收,增加了散热材料的粘稠度,同时减少了石墨与石墨之间、石墨与氮化铝之间的空隙,提到散热效率。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:1、本专利技术方法简便,工艺条件温和,生产成本低,材料结构稳定,散热性好。2、本专利技术采用导热粘合剂作为石墨与氮化铝之间的粘结剂,不仅能够保证散热性的稳定以及散热效果持续。3、本专利技术适用于较大功率的LED灯具,散热性好,不易老化、破损。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述:实施例1一种用于LED光源的高性能散热材料,其制备步骤如下:步骤1,将石墨与氮化铝放入球磨机进行预处理,烘干后得到混合粉体;步骤2,将步骤1中的混合粉体缓慢加入至无水乙醇中,加入分散剂快速超声,得到分散液;步骤3,将聚乙烯醇加入至聚乙二醇,恒压加热2h直至完全溶解;步骤4,将抗老化剂与增稠剂加入步骤2中的反应液,密封加热3h;步骤5,将步骤2中的分散液缓慢加入步骤4中反应液,滴加完成后,油浴浓缩反应3h,即可得到高性能散热材料。所述散热材料的制备配方如下:石墨15份、氮化铝5份、无水乙醇30份、分散剂2份、聚乙烯醇10份、聚乙二醇10份、抗老化剂1份、增稠剂1份。所述分散剂采用乙烯基双硬脂酰胺。所述抗老化剂采用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。所述增稠剂采用脱乙酰甲壳素。所述步骤1中球磨采用恒温破碎球磨,恒温温度为60℃。所述步骤2中的粉体滴加速度为5g/min,所述超声频率为3MHz,所述超声时间为10min。所述步骤3中的恒压加热的压力为10MPa,温度为80℃。所述步骤4中的密封加热温度为130℃。所述步骤5中的缓慢滴加速度为15mL/min,所述油浴浓缩温度为120℃,所述浓缩反应的浓缩液为浓缩前的30%。实施例2一种用于LED光源的高性能散热材料,其制备步骤如下:步骤1,将石墨与氮化铝放入球磨机进行预处理,烘干后得到混合粉体;步骤2,将步骤1中的混合粉体缓慢加入至无水乙醇中,加入分散剂快速超声,得到分散液;步骤3,将聚乙烯醇加入至聚乙二醇,恒压加热4h直至完全溶解;步骤4,将抗老化剂与增稠剂加入步骤2中的反应液,密封加热5h;步骤5,将步骤2中的分散液缓慢加入步骤4中反应液,滴加完成后,油浴浓缩反应8h,即可得到高性能散热材料。所述散热材料的制备配方如下:石墨18份、氮化铝7份、无水乙醇40份、分散剂4份、聚乙烯醇15份、聚乙二醇15份、抗老化剂3份、增稠剂3份。所述分散剂采用硬脂酸单甘油酯。所述抗老化剂采用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。所述增稠剂采用脱乙酰甲壳素。所述步骤1中球磨采用恒温破碎球磨,恒温温度为90℃。所述步骤2中的粉体滴加速度为10g/min,所述超声频率为12MHz,所述超声时间为15min。所述步骤3中的恒压加热的压力为15MPa,温度为100℃。所述步骤4中的密封加热温度为150℃。所述步骤5中的缓慢滴加速度为30mL/min,所述油浴浓缩温度为150℃,所述浓缩反应的浓缩液为浓缩前的50%。实施例3一种用于LED光源的高性能散热材料,其制备步骤如下:步骤1,将石墨与氮化铝放入球磨机进行预处理,烘干后得到混合粉体;步骤2,将步骤1中的混合粉体缓慢加入至无水乙醇中,加入分散剂快速超声,得到分散液;步骤3,将聚乙烯醇加入至聚乙二醇,恒压加热3h直至完全溶解;步骤4,将抗老化剂与增稠剂加入步骤2中的反应液,密封加热4h;步骤5,将步骤2中的分散液缓慢加入步骤4中反应液,滴加完成后,油浴浓缩反应5h,即可得到高性能散热材料。所述散热材料的制备配方如下:石墨16份、氮化铝6份、无水乙醇35份、分散剂3份、聚乙烯醇12份、聚乙二醇13份、抗老化剂2份、增稠剂2份。所述分散剂采用三硬脂酸甘油酯。所述抗老化剂采用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。所述增稠剂采用脱乙酰甲壳素。所述步骤1中球磨采用恒温破碎球磨,恒温温度为80℃。所述步骤2中的粉体滴加速度为8g/min,所述超声频率为8MHz,所述超声时间为13min。所述步骤3中的恒压加热的压力为13MPa,温度为90℃。所述步骤4中的密封加热温度为140℃。所述步骤5中的缓慢滴加速度为25mL/min,所述油浴浓缩温度为130℃,所述浓缩反应的浓缩液为浓缩前的40%。实施例1-3的散热材料进行测试实施例储热能力(J/g)热放射率导热系数W/(m·K)耐温温度℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于LED光源的高性能散热材料,其特征在于,其制备步骤如下:步骤1,将石墨与氮化铝放入球磨机进行预处理,烘干后得到混合粉体;步骤2,将步骤1中的混合粉体缓慢加入至无水乙醇中,加入分散剂快速超声,得到分散液;步骤3,将聚乙烯醇加入至聚乙二醇,恒压加热2‑4h直至完全溶解;步骤4,将抗老化剂与增稠剂加入步骤2中的反应液,密封加热3‑5h;步骤5,将步骤2中的分散液缓慢加入步骤4中反应液,滴加完成后,油浴浓缩反应3‑8h,即可得到高性能散热材料。

【技术特征摘要】
1.一种用于LED光源的高性能散热材料,其特征在于,其制备步骤如下:步骤1,将石墨与氮化铝放入球磨机进行预处理,烘干后得到混合粉体;步骤2,将步骤1中的混合粉体缓慢加入至无水乙醇中,加入分散剂快速超声,得到分散液;步骤3,将聚乙烯醇加入至聚乙二醇,恒压加热2-4h直至完全溶解;步骤4,将抗老化剂与增稠剂加入步骤2中的反应液,密封加热3-5h;步骤5,将步骤2中的分散液缓慢加入步骤4中反应液,滴加完成后,油浴浓缩反应3-8h,即可得到高性能散热材料。2.根据权利要求1所述的一种用于LED光源的高性能散热材料,其特征在于,所述散热材料的制备配方如下:石墨15-18份、氮化铝5-7份、无水乙醇30-40份、分散剂2-4份、聚乙烯醇10-15份、聚乙二醇10-15份、抗老化剂1-3份、增稠剂1-3份。3.根据权利要求2所述的一种用于LED光源的高性能散热材料,其特征在于,所述分散剂采用乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯或三硬脂酸甘油酯中的一种。4.根据权利要求2所述的一种用于LED光源的高性能散热材料,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:周潇潇
申请(专利权)人:周潇潇
类型:发明
国别省市:浙江,33

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