漫反射装置的制备方法及漫反射装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种漫反射装置的制备方法及漫反射装置，漫反射装置的制备方法为：S1：将漫反射粒子同有机载体混合成浆料后，涂覆在导热基板层上并在第一温度下预烘干；S2：将涂覆在所述导热基板层的浆料在第二温度下烧结成漫反射粉体层；S3：将经水玻璃浸润后的漫反射粉体层在第三温度下烧结成漫反射层。本发明专利技术通过高流动性的水玻璃作为粘结剂填充颗粒间隙处，固化后形成致密膜层的同时，还能够与导热基板层形成高强度粘接，从而实现较高反射率和较低的热阻，使得漫反射装置的效率更高。

【技术实现步骤摘要】
漫反射装置的制备方法及漫反射装置
本专利技术涉及一种漫反射装置的制备方法及漫反射装置，属于光学材料

技术介绍
目前主流漫反射装置的漫反射层采用白色漫反射粒子和玻璃粉混合烧结形成。为了保证较高的反射率，一般采用漫反射粒子含量较高的漫反射层，或者采用较厚的漫反射层。然而当漫反射粒子含量较高时，漫反射层与导热基板的粘接力较差，可靠性低；且较厚的漫反射层的热阻较高，因而目前漫反射装置的漫反射层结构很难同时具有高反射和低热阻的特性，不利于漫反射装置效率的提升。为了使漫反射层具有相对于可见光的高反射特性，一般要求白色漫反射粒子的粒径处于0.1μm-0.5μm的亚微米范围内，而作为粘接剂的玻璃粉，由于工艺限制，只能提供粒径接近1μm的粒子，原始颗粒较大，较大的粘接粒子粒径在烧结过程中会影响白色漫反射粒子的分布，被粘接的白色漫反射粒子很难形成密堆积结构，漫反射层的反射率难以进一步提升。图1为现有技术中漫反射层的局部SEM图，如图1所示，玻璃粉在烧结后没有形成完全熔融的流动状态，基本保持其原有粒径，大小约1μm，而粒径为0.1μm-0.5μm的白色漫反射粒子则粘附在玻璃颗粒周围，由于大玻璃颗粒的间隔作用，白色漫反射粒子并不能完全覆盖住玻璃颗粒，因而留下较多的孔洞，粘接强度不高，其制备出的漫反射层厚度较厚，热阻较高，使得漫反射层难以满足高反射率和低热阻的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种漫反射装置的制备方法及漫反射装置，通过高流动性的水玻璃作为粘结剂填充颗粒间隙处，固化后形成致密膜层的同时，还能够与导热基板层形成高强度粘接，从而实现较高反射率和较低的热阻，使得漫反射装置的效率更高；并且本专利技术采用的钾水玻璃与导热基板层的粘接力高，还可以通过磷酸硅改性，显著改进其耐水性能和可靠性。本专利技术所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：本专利技术提供一种漫反射装置的制备方法，所述制备方法为：S1：将漫反射粒子同有机载体混合成浆料后，涂覆在导热基板层上并在第一温度下预烘干；S2：将涂覆在所述导热基板层的浆料在第二温度下烧结成漫反射粉体层；S3：将经水玻璃浸润后的漫反射粉体层在第三温度下烧结成漫反射层。优选地，所述漫反射粒子包含第一白色漫反射粒子和第二白色漫反射粒子，所述第一白色漫反射粒子包含氧化钛、氧化锌、氧化钇及氧化锆中一种或者多种，所述第二白色漫反射粒子包含氧化铝、硫酸钡及硅酸铝中一种或者多种。优选地，所述第一白色漫反射粒子为金红石型结构的氧化钛。为了使漫反射层具有相对于可见光的高反射特性，所述第一白色漫反射粒子和第二白色漫反射粒子的平均粒径均为0.1μm-0.5μm。优选地，所述第一温度为60℃-150℃，所述第二温度为400℃-600℃，所述第三温度为100℃-300℃。为了使水玻璃充分浸润漫反射粉体层，在S3中，所述浸润的方式包括：将所述水玻璃喷涂在所述漫反射粉体层上、将所述水玻璃滴加在所述漫反射粉体层上或者将所述漫反射粉体层浸没在所述水玻璃中预设时间后取出。为了进一步提高漫反射层与导热基板层之间的粘接力，所述水玻璃为钾水玻璃，所述钾水玻璃的模数为3-7。为了改进漫反射装置的耐水性能，所述钾水玻璃为磷酸硅改性的钾水玻璃或者氟硅酸钠改性的钾水玻璃。优选地，所述磷酸硅的质量分数为5％-20％，所述氟硅酸钠的质量分数小于等于5％。本专利技术还提供一种漫反射装置，包括导热基板层和设置在所述导热基板层上的漫反射层，所述漫反射层采用如上所述的漫反射装置的制备方法制备。为了在保证漫反射装置反射率的同时避免开裂，所述漫反射层的厚度为40μm-90μm。综上所述，本专利技术采用高流动性的水玻璃作为粘结剂填充颗粒间隙处，固化后形成致密膜层的同时，还能够与导热基板层形成高强度粘接，从而实现较高反射率和较低的热阻，使得漫反射装置的效率更高；并且本专利技术采用的钾水玻璃与导热基板层的粘接力高，还可以通过磷酸硅改性，显著改进其耐水性能和可靠性。下面结合附图和具体实施例，对本专利技术的技术方案进行详细地说明。附图说明图1为现有技术中漫反射层的局部SEM图；图2为本专利技术漫反射层的局部SEM图；图3为本专利技术漫反射装置的结构示意图；图4为本专利技术漫反射装置的生产流程示意图。具体实施方式本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。图2为本专利技术漫反射层10的局部SEM图；图3为本专利技术漫反射装置的结构示意图。如图2和图3所示，本专利技术提供一种漫反射装置，所述漫反射装置包含导热基板层20和设置在导热基板层20上的漫反射层10。所述导热基板层20的材质为热导率高于10W/m·K的氧化铝陶瓷、蓝宝石晶体、氮化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷或氮化硼陶瓷。另外，为了降低成本，增强导热基板层20和漫反射层10之间的附着力，所述导热基板层20的材质还可以为铝。所述漫反射层10包含漫反射粒子和水玻璃13，所述漫反射粒子优选包含第一白色漫反射粒子11和第二白色漫反射粒子12，其中，所述第一白色漫反射粒子11和第二白色漫反射粒子12的平均粒径均为0.1μm-0.5μm，且所述第一白色漫反射粒子11和第二白色漫反射粒子12的堆积密度优选达到振实密度。所述第一白色漫反射粒子11包含氧化钛、氧化锌、氧化钇及氧化锆中一种或者多种，当第一白色漫反射粒子11中包含氧化钛时，优选金红石型结构的氧化钛。所述第二白色漫反射粒子12包含氧化铝、硫酸钡及硅酸铝中一种或者多种。由于现有的漫反射层10是用玻璃粉与漫反射粒子混合烧结在导热基板上，漫反射粒子不能实现密堆积，并且玻璃液的高温流动性较差，因而在高漫反射粒子含量下，容易粘接不牢固。而本专利技术是首先制备无玻璃粉粘接剂的漫反射粉体层10’，漫反射粒子间可以基本实现密堆积结构，之后采用水玻璃13作为无机粘接剂，利用水玻璃13的高流动性来填充漫反射粒子之间的间隙，其固化后与第一白色漫反射粒子11及第二白色漫反射粒子12共同形成致密的漫反射层10，在提高了漫反射层10与导热基板层20间粘结强度的同时，实现了高漫反射粒子含量，使得漫反射装置具有较高的反射率和较低的热阻，从而提高了漫反射装置的效率。为了进一步提高漫反射层10与导热基板层20之间的粘接力，所述水玻璃13优选钾水玻璃，所述钾水玻璃的模数优选为3-7。更优选磷酸硅改性的钾水玻璃或者氟硅酸钠改性的钾水玻璃，当选用磷酸硅改性的钾水玻璃时，能够显著改进漫反射装置的耐水性能。优选地，所述磷酸硅的质量分数为5％-20％，所述氟硅酸钠的质量分数小于等于5％。优选地，由于漫反射层10的厚度大于90μm时，其反射率不再增加且容易开裂，而厚度在小于40μm时，反射率下降严重，因此，在本专利技术中，所述漫反射层10的厚度为40μm-90μm。图4为本专利技术漫反射装置的生产流程示意图。如图4所示，本专利技术还提供一种上述漫反射装置的制备方法，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种漫反射装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：/nS1：将漫反射粒子同有机载体混合成浆料后，涂覆在导热基板层上并在第一温度下预烘干；/nS2：将涂覆在所述导热基板层的浆料在第二温度下烧结成漫反射粉体层；/nS3：将经水玻璃浸润后的漫反射粉体层在第三温度下烧结成漫反射层。/n

【技术特征摘要】
1.一种漫反射装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
S1：将漫反射粒子同有机载体混合成浆料后，涂覆在导热基板层上并在第一温度下预烘干；
S2：将涂覆在所述导热基板层的浆料在第二温度下烧结成漫反射粉体层；
S3：将经水玻璃浸润后的漫反射粉体层在第三温度下烧结成漫反射层。


2.如权利要求1所述的漫反射装置的制备方法，其特征在于，所述漫反射粒子包含第一白色漫反射粒子和第二白色漫反射粒子，所述第一白色漫反射粒子包含氧化钛、氧化锌、氧化钇及氧化锆中一种或者多种，所述第二白色漫反射粒子包含氧化铝、硫酸钡及硅酸铝中一种或者多种。


3.如权利要求2所述的漫反射装置的制备方法，其特征在于，所述第一白色漫反射粒子为金红石型结构的氧化钛。


4.如权利要求2所述的漫反射装置的制备方法，其特征在于，所述第一白色漫反射粒子和第二白色漫反射粒子的平均粒径均为0.1μm-0.5μm。


5.如权利要求1所述的漫反射装置的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田梓峰，徐虎，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44