半导体照明用密封性能好的热沉材料制造技术

一种半导体照明用密封性能好的热沉材料，涉及半导体照明技术领域，包括石墨烯、纳米碳管、刚玉粉、镍导电胶、偏钒酸铵、碳酸钠、十二烷基硫酸钠、氧化铬颗粒、灯粉、聚丙烯、生石灰、褐煤粉、磷酸钙、二氧化锆溶胶、轻质钙、纤维素、衣康酸二甲酯、粘结剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂。本发明专利技术具有良好的综合性能和良好的机械性能，优良的绝缘性、导热性和较低的膨胀系数，能够有效提高密封的效果，可以广泛应用于半导体技术中的用于高亮度半导体照明用发光二极管的热沉材料。

【技术实现步骤摘要】
半导体照明用密封性能好的热沉材料
：本专利技术涉及半导体照明
，具体涉及一种半导体照明用密封性能好的热沉材料。
技术介绍
：发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，刚玉粉二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。LED产品主要应用于背光源、彩屏、室内照明三大领域。由于背光源是现阶段LED最大的应用市场，近几年驱动LED产业高速增长。未来在产品价格下降以及新一轮全球禁售白炽灯高潮兴起等因素的影响下，室内照明将替代背光源成为未来LED增长最快的细分领域。此外，近年来在小间距显示屏等产品升级因素驱动下，LED产品增速也不断提升，呈现稳健增长的趋势。综合来看，未来LED总需求将呈现持续增长。热沉材料应用在半导体照明中指的是目前LED照明封装中，由于LED发光时会产生高热量，会使用高导热率的铜柱，使热量导向封装体外面。此LED铜柱就叫热沉。LD也产生较多热量，也需要被装在热沉上以帮助散热从而稳定工作温度。而本专利就是提供一种半导体照明用密封性能好的热沉材料，从而达到目前热沉材料在密封性能上的不足的缺陷。
技术实现思路
：本专利技术在于为了克服上述技术缺陷，公开了一种具有良好的综合性能和良好的机械性能，优良的绝缘性、导热性和较低的膨胀系数，从而起到更好的密封效果，并且可以广泛应用于半导体技术中的半导体照明用密封性能好的热沉材料。一种半导体照明用密封性能好的热沉材料，包括以下质量份数的组分：石墨烯30～40份、纳米碳管4～8份、刚玉粉3～6份、镍导电胶2～8份、偏钒酸铵0.5～3份、碳酸钠3～5份、十二烷基硫酸钠4～6份、氧化铬颗粒10～15份、灯粉10～20份、聚丙烯5～10份、生石灰2～4份、褐煤粉2～4份、磷酸钙2～3份、二氧化锆溶胶4～6份、轻质钙3～5份、纤维素9～13份、衣康酸二甲酯3～5份、粘结剂5～12份、偶联剂1～2份、相容剂1～2份、抗氧化剂0.8～1.4份、安定剂0.5～2份。进一步技术，上述热沉材料各组分的优选质量份数为：石墨烯32～38份、纳米碳管5～7份、刚玉粉4～5份、镍导电胶3～7份、偏钒酸铵1～2份、碳酸钠4～5份、十二烷基硫酸钠5～6份、氧化铬颗粒11～14份、灯粉12～18份、聚丙烯6～9份、生石灰3～4份、褐煤粉2～3份、磷酸钙2～3份、二氧化锆溶胶4～5份、轻质钙3～4份、纤维素10～12份、衣康酸二甲酯4～5份、粘结剂6～10份、偶联剂1～2份、相容剂1～2份、抗氧化剂1～1.3份、安定剂0.8～1.5份。更进一步地，上述上述热沉材料各组分的最佳质量份数为：石墨烯35份、纳米碳管6份、刚玉粉5份、镍导电胶5份、偏钒酸铵1.5份、碳酸钠4.5份、十二烷基硫酸钠5份、氧化铬颗粒12份、灯粉15份、聚丙烯8份、生石灰3份、褐煤粉2份、磷酸钙3份、二氧化锆溶胶4份、轻质钙4份、纤维素11份、衣康酸二甲酯4份、粘结剂8份、偶联剂2份、相容剂1份、抗氧化剂1.2份、安定剂1份。其中上述组分中的褐煤粉在使用前经过改性处理，处理时将10质量份数的褐煤粉与2质量份数的甘油混合搅拌，然后加入0.5质量份数的柠檬酸，在55℃条件下搅拌3-8分钟，搅拌速度300转/分钟，搅拌结束后将混合物置于微波设备中用55-60GHz的频率微波处理10-15S，处理结束后加入甘油混合搅拌均匀即可，经过上述改性后的褐煤粉在使用时的粘性能够发挥的更好，有助于褐煤粉与其它成分之间的结合；上述组分中的粘结剂由以下组分制备而成：低筋面粉10-18份、松油1-3份、热熔胶1-5份、硅酸凝胶0.5-3份、甘蔗汁1-2份、海藻糖0.5-3份、清水3-5份。上述粘接剂的制备方法为：将低筋面粉用清水稀释后加入松油，入搅拌设备中搅拌均匀，然后加入热熔胶升温至热熔胶融化，入磁力搅拌设备中搅拌均匀，然后加入硅酸凝胶和海藻糖以300r/min的转速搅拌10-15min，最后加入甘蔗汁搅拌均匀后在微波设备中用65-76GHz的频率处理5-8S后既得。另外在组分中加入导电银胶和偏钒酸铵能够促使石墨烯在导电的时候电流的通过性更加平稳，不会导致电流的流通性幅度变化大，保证了导电的平稳性，然后利用纤维素、褐煤粉等的加入可以保证整体热沉材料在使用后的密封性能，通过改性后的粘接剂可以使得热沉材料之间的贴合更均匀，从而起到更加的贴合效果，以此增加使用后的密封效果。另外本专利技术还提供了一种半导体照明用密封性能好的热沉材料的制备方法：具体包括以下步骤：(1)将磷酸钙、二氧化锆溶胶、碳酸钠溶解在水中，随后投入纤维素和轻质钙，浸泡6-7h后在50-65℃下干燥至含水量≤10％，制得混合物Ⅰ，将混合物Ⅰ与衣康酸二甲酯混合研磨3-6h后，制得混合物Ⅱ；(2)将石墨烯、灯粉、偏钒酸铵、氮化铝、刚玉粉、纳米碳管、镍导电胶、褐煤粉在微波功率为100-300W，温度为400-600℃，转速为100-400r/min下搅拌3-5h，接着对所得物进行干燥，制得混合物Ⅲ；(3)将轻质钙、粘结剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂混合后搅拌，以300r/min的转速搅拌12-15min厚静置1-5min,然后将混合物入低温冷藏设备中冷藏3-5h，制得混合物Ⅳ；(4)将混合物Ⅱ与混合物Ⅲ混合后，加入十二烷基硫酸钠、氧化铬颗粒、聚丙烯和生石灰，搅拌均匀，置于温度为80-160℃的环境下静置3-4h，然后搅拌均匀，制得混合物Ⅴ待用；(5)将混合物Ⅳ与混合物Ⅴ搅拌均匀后入磁力搅拌设备中以60℃的温度搅拌10-15min既得半导体照明用密封性能好的热沉材料。进一步技术，在步骤1中使用的水的质量份数为磷酸钙、二氧化锆溶胶和碳酸钠溶总质量份数的3-5倍；进一步技术，所述步骤2中对所得物干燥的程度为至含水量≤10％。进一步技术，所述步骤3中的冷藏温度设定为1-3℃。通过上述方法制备的半导体照明用密封性能好的热沉材料具有良好的综合性能，其中冲击强度达到了25MPa以上，伸长率达到了10％以上，断裂伸长率达到了210％以上，导热率达到了200w/(m·K)以上，热膨胀系数达到了5.0×10-6/℃以下，具有良好的机械性能，优良的绝缘性、导热性和较低的膨胀系数，从而起到更好的密封效果，可以广泛应用于半导体技术中的二极管导热、散热的热沉材料。对上述方法和工艺生产的热沉材料进行分组实验和相关数据检测，具体测试结果统计如下：(分组时，每组选取样品数10，测得数据后取每组平均值进行登记)本专利技术的有益效果是：通过上述方法制备的半导体照明用密封性能好的热沉材料具有良好的综合性能，其中冲击强度达到了25MPa以上，伸长率达到了10％以上，断裂伸长率达到了210％以上，导热率达到了200w/(m·K)以上，热膨胀系数达到了5.0×10-6/℃以下，具有良好的机械性能，优良的绝缘性、导热性和较低的膨胀系数，从而起到更好的密封效果，可以广泛应用于半导体技术中的二极管导热、散热的热沉材料。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半导体照明用密封性能好的热沉材料，其特征在于：包括以下质量份数的组分：石墨烯30～40份、纳米碳管4～8份、刚玉粉3～6份、镍导电胶2～8份、偏钒酸铵0.5～3份、碳酸钠3～5份、十二烷基硫酸钠4～6份、氧化铬颗粒10～15份、灯粉10～20份、聚丙烯5～10份、生石灰2～4份、褐煤粉2～4份、磷酸钙2～3份、二氧化锆溶胶4～6份、轻质钙3～5份、纤维素9～13份、衣康酸二甲酯3～5份、粘结剂5～12份、偶联剂1～2份、相容剂1～2份、抗氧化剂0.8～1.4份、安定剂0.5～2份。

【技术特征摘要】
1.半导体照明用密封性能好的热沉材料，其特征在于：包括以下质量份数的组分：石墨烯30～40份、纳米碳管4～8份、刚玉粉3～6份、镍导电胶2～8份、偏钒酸铵0.5～3份、碳酸钠3～5份、十二烷基硫酸钠4～6份、氧化铬颗粒10～15份、灯粉10～20份、聚丙烯5～10份、生石灰2～4份、褐煤粉2～4份、磷酸钙2～3份、二氧化锆溶胶4～6份、轻质钙3～5份、纤维素9～13份、衣康酸二甲酯3～5份、粘结剂5～12份、偶联剂1～2份、相容剂1～2份、抗氧化剂0.8～1.4份、安定剂0.5～2份。2.根据权利要求1所述的半导体照明用密封性能好的热沉材料，其特征在于：各组分的质量份数为：石墨烯32～38份、纳米碳管5～7份、刚玉粉4～5份、镍导电胶3～7份、偏钒酸铵1～2份、碳酸钠4～5份、十二烷基硫酸钠5～6份、氧化铬颗粒11～14份、灯粉12～18份、聚丙烯6～9份、生石灰3～4份、褐煤粉2～3份、磷酸钙2～3份、二氧化锆溶胶4～5份、轻质钙3～4份、纤维素10～12份、衣康酸二甲酯4～5份、粘结剂6～10份、偶联剂1～2份、相容剂1～2份、抗氧化剂1～1.3份、安定剂0.8～1.5份。3.根据权利要求1所述的半导体照明用密封性能好的热沉材料，其特征在于：各组分的质量份数为：石墨烯35份、纳米碳管6份、刚玉粉5份、镍导电胶5份、偏钒酸铵1.5份、碳酸钠4.5份、十二烷基硫酸钠5份、氧化铬颗粒12份、灯粉15份、聚丙烯8份、生石灰3份、褐煤粉2份、磷酸钙3份、二氧化锆溶胶4份、轻质钙4份、纤维素11份、衣康酸二甲酯4份、粘结剂8份、偶联剂2份、相容剂1份、抗氧化剂1.2份、安...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪和平，
申请(专利权)人：安徽普发照明有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34