一种具有石墨烯涂层的LED用散热器制造技术

本实用新型专利技术公开一种具有石墨烯涂层的LED用散热器，包括散热基座和散热鳞片，其特征在于在散热基座的内表面和散热鳞片的外表面均设有石墨烯涂层，所述石墨烯涂层采用石墨烯导热浆料；所述石墨烯涂层的厚度为1～30μm。该散热器在散热器的外表面整个涂覆一层石墨烯涂层，严格控制好石墨烯涂层的厚度，能显著提高散热器的散热效果良好、且制备成本低、制备方法简单易行，适于大规模的推广使用。

A LED radiator with graphene coating

The utility model discloses a radiator with graphene coated LED, including heat radiating base and scales, characterized in that the outer surface of the inner surface of the heat radiating base and scales are equipped with graphene coating, the graphene coated with thermal conductivity of graphene paste; the graphene coating thickness is 1 ~ 30 m. The radiator is coated with a layer of graphene coating on the outer surface of the radiator, and the thickness of the graphene coating is strictly controlled. The heat dissipation effect of the radiator can be remarkably improved, and the preparation cost is low, and the preparation method is simple and feasible, so it is suitable for large-scale popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种具有石墨烯涂层的LED用散热器
本技术涉及一种散热器，特别是一种具有石墨烯涂层的LED用散热器。
技术介绍
固态半导体光源因其优良的性能已走入千家万户，取代传统光源作为目前照明的主要光源，而散热问题是LED行业的研发难题。当前条件下，市场上的LED灯发光效率约为30％～40％，其余的电能输入均以半导体芯片中的电子、空穴非辐射复合的方式转化为LED产生的热能。一般来说，LED灯工作是否稳定、品质好坏，与灯体本身散热至关重要，在散热不良的情况下，LED寿命会大幅下降。当前市售LED球泡灯大多使用铝基板下紧密连接铝制太阳花散热器，但其散热效果有待提升。石墨烯作为当前已知导热系数最高的材料，其导热系数达5300W/(m·K)，远高于铝的导热系数(237W/(m·K))，导热性能优良。专利号为ZL201620227041.9的中国专利公开一种石墨烯散热膜，该散热膜运用石墨烯高分子胶黏剂和石墨烯浆料对散热基板进行涂覆，但散热基板相对散热器而言散热面积和涂覆面积均较小，对LED灯板的散热效果较差。
技术实现思路
本技术为了解决目前LED散热器散热效果不佳的问题、改善LED的散热效果，提供一种具有石墨烯涂层的LED用散热器。本技术解决所述技术问题采用的技术方案是：一种具有石墨烯涂层的LED用散热器，包括散热基座和散热鳞片，其特征在于在散热基座的内表面和散热鳞片的外表面均设有石墨烯涂层，所述石墨烯涂层采用石墨烯导热浆料；所述石墨烯涂层的厚度为1～30μm。与现有技术相比，本技术的有益效果和优点：本技术充分利用石墨烯材料导热系数高、导热性能良好的条件，在当前市售散热器散热效果达不到要求的实际使用需求的条件下，提出一种新型的具有石墨烯涂层的LED用散热器，该散热器在散热器的外表面整个涂覆一层石墨烯涂层，严格控制好石墨烯涂层的厚度，能显著提高散热器的散热效果良好、且制备成本低、制备方法简单易行，适于大规模的推广使用。本技术提出了一种具有石墨烯涂层的LED用散热器，其在由金属铜、金属铝、金属铁、金属银中的一种或其合金材料制成的散热基座和散热鳞片表面覆盖一层散热性能良好的石墨烯涂层，显著增强了LED散热器的散热性能，从而解决LED灯板散热问题，制备方法简单易行、成本较低。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进行进一步说明。图1为本技术具有石墨烯涂层的LED用散热器的立体结构示意图。图2为本技术具有石墨烯涂层的LED用散热器的水平剖面图。图3为本技术中实施例1的数据折线图。图中，1.散热基座，2.散热鳞片，3.石墨烯涂层。具体实施方式本技术具有石墨烯涂层的LED用散热器(参见图1-2)包括散热基座1和散热鳞片2，散热鳞片均匀分布在散热基座的圆柱侧面上，在散热基座1的内表面和散热鳞片2的外表面上均设有石墨烯涂层3，所述石墨烯涂层采用石墨烯导热浆料，石墨烯导热浆料完全覆盖在除上下端面以外的整个散热器的外表面，所述石墨烯涂层的厚度为1～30μm。本技术所述石墨烯涂层的厚度优选为10～15μm。本技术中所述散热基座及散热鳞片的制作材料为金属铜、金属铝、金属铁、金属银中的一种或几种制成的合金材料。本技术中所述石墨烯导热浆料为标准产品，石墨烯导热浆料的制备可以采用晶体外延生长法、化学气相淀积法或化学氧化-还原法中的一种或多种方法制备的石墨烯分散于高分子溶剂中制备而成。所述石墨烯涂层为经涂覆后固化处理，并经二次高温处理而成，二次高温处理不仅使石墨烯涂层更加稳定，且提高了其散热功效，使用该散热器可以大大改善LED灯板散热效果。所述涂覆方法为涂刷法、喷涂法、电化学沉积法、旋涂法、浸渍提拉法中的一种或多种。实施例1本实施例具有石墨烯涂层的LED用散热器，包括散热基座1和散热鳞片2，散热鳞片均匀分布在散热基座的圆柱侧面上，在散热基座1的内表面和散热鳞片2的外表面均设有石墨烯涂层3，所述石墨烯涂层采用石墨烯导热浆料，石墨烯导热浆料完全覆盖在整个散热器的外表面。所述石墨烯涂层的厚度为30μm。将初始浓度为20mg/mL的石墨烯导热浆料与水以质量比4:5稀释后，以涂刷法均匀涂覆在外径50mm、内径24mm、高度27mm的铝制散热器上，在160℃条件下加热10min，使其表面的浆料固化，再经400℃高温加热60min后冷却得到所需散热器。该散热器与不具有石墨烯涂层的相同参数散热器用于同一块LED灯板散热效果相比较，测试结果表明，具有石墨烯涂层结构散热器使同一块LED灯板在恒流点亮70min、产热量基本稳定时温度变化量有效降低6.2℃。图3为实施例1的测试结果折线图，图中横坐标为测试时间，纵坐标为灯板温度变化量，△T1为采用不具有石墨烯涂层散热器的灯板温度变化量，△T2为采用具有石墨烯涂层散热器灯板温度变化量。该图表明具有石墨烯涂层结构的散热器在各个时段均能有效降低LED灯板的发热量，有效改善了散热器的散热性能。实施例2本实施例具有石墨烯涂层的LED用散热器的结构同实施例1，不同之处在于本实施例所述石墨烯涂层的厚度为15μm。在散热基座1的内外表面均涂有石墨烯涂层3。实施例3本实施例具有石墨烯涂层的LED用散热器的结构同实施例1，不同之处在于本实施例所述石墨烯涂层的厚度为20μm。实施例4本实施例具有石墨烯涂层的LED用散热器的结构同实施例1，不同之处在于本实施例所述石墨烯涂层的厚度为25μm。实施例5本实施例具有石墨烯涂层的LED用散热器的结构同实施例1，不同之处在于本实施例所述石墨烯涂层的厚度为5μm。将上述实施例2-5的散热器均与相同参数的未涂石墨烯涂层的散热器用于同一块LED灯板散热效果相比较，试验结果表明，涂有石墨烯涂层的散热器能有效改善散热器的散热性能，散热效果显著。本技术未述及之处适用于现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有石墨烯涂层的LED用散热器，包括散热基座和散热鳞片，其特征在于在散热基座的内表面和散热鳞片的外表面均设有石墨烯涂层，所述石墨烯涂层采用石墨烯导热浆料；所述石墨烯涂层的厚度为1～30μm。

【技术特征摘要】
1.一种具有石墨烯涂层的LED用散热器，包括散热基座和散热鳞片，其特征在于在散热基座的内表面和散热鳞片的外表面均设有石墨烯涂层，所述石墨烯涂层采用石墨烯导热浆料；所述石墨烯涂层的厚度为1～30μm。2.根据权利要求1所述的具有石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保国，赵帅，于璇，张劭春，张春梅，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12