一種包含散熱片的led燈具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于光電導(dǎo)熱復(fù)合材料領(lǐng)域材料領(lǐng)域，公開了一種包含散熱片的LED燈具，其包括散熱片，所述散熱片由如下重量份的原料制備而成，碳化硅20-25份，氧化鎂10-15份，石墨8-10份，玻璃纖維6-7份，聚碳酸酯6-7份，聚羥基乙酸5-6份，單硬脂酸甘油酯3-4份，氯醋樹脂2-3份，改性劑1-2份，三聚磷酸鋁1-2份，三氧化二銻1-2份，硅膠粉1-2份。包含該散熱片的LED燈具導(dǎo)熱性能好，使用壽命長(zhǎng)長(zhǎng)，具備較好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種包含散熱片的LED燈具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光電導(dǎo)熱復(fù)合材料領(lǐng)域材料領(lǐng)域，具體涉及一種包含散熱片的LED燈具。

【背景技術(shù)】
[0002]LED燈具，全稱發(fā)光二極管燈具，是指能透光、分配和改變LED光源光分布的器具，包括除LED光源外所有用于固定和保護(hù)LED光源所需的全部零、部件，以及與電源連接所必需的線路附件。發(fā)光二極管燈具以其高效、節(jié)能、長(zhǎng)壽、小巧等技術(shù)特點(diǎn)，正在成為新一代照明市場(chǎng)的主力產(chǎn)品，且有力地拉動(dòng)環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。
[0003]由于LED的光發(fā)生特性，其在照明裝置時(shí)的能量輸入只有20%被轉(zhuǎn)化為光能，而剩余的80%則被轉(zhuǎn)化為結(jié)部分的熱能，從而增加了內(nèi)部的溫度。內(nèi)部溫度的增加使LED照明燈，尤其是緊湊設(shè)計(jì)時(shí)，其性能如發(fā)光效率將大幅度的下降，如長(zhǎng)時(shí)間在高溫下使用，將會(huì)縮短LED照明等的壽命。為了解決上述問(wèn)題，在實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中，需要將LED燈內(nèi)部產(chǎn)生的熱量釋放至外部。在現(xiàn)有技術(shù)中，使用了借助具有散熱片結(jié)構(gòu)的散熱件，通過(guò)熱傳導(dǎo)或熱對(duì)流等效應(yīng)來(lái)冷卻LED芯片的所產(chǎn)生熱量。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)LED燈具中應(yīng)用的散熱片大多存在導(dǎo)熱效率和耐熱性能差，容易熱變形，并且拉伸屈服強(qiáng)度差以及容易斷裂等缺陷，大大降低了燈具的壽命。很多研究人員通過(guò)探索新材料和新工藝對(duì)散熱片的性能進(jìn)行改進(jìn)，但是往往各種性能不能兼得，無(wú)法滿足要求；現(xiàn)有技術(shù)對(duì)散熱片材料作了大量改進(jìn)，其中，中國(guó)專利CN200810121442記載了一種昂貴的高導(dǎo)熱絕緣塑料通過(guò)模壓成型工藝制造的散熱器件，該散熱器件具備較好的導(dǎo)熱性能，但是機(jī)械性能差強(qiáng)人意。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的LED燈具散熱片的導(dǎo)熱性能以及熱穩(wěn)定性能較差的缺陷，提供了一種包含散熱片的LED燈具。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種包含散熱片的LED燈具，其包括散熱片，所述散熱片由如下重量份的原料制備而成:
[0008]碳化硅20-25份，氧化鎂10-15份，石墨8_10份，玻璃纖維6_7份，聚碳酸酯6_7份，聚羥基乙酸5-6份，單硬脂酸甘油酯3-4份，氯醋樹脂2-3份，改性劑1-2份，三聚磷酸招1-2份，二氧化二鋪1-2份,娃膠粉1_2份；
[0009]本發(fā)明還提供了上述散熱片的制備方法，其包括如下步驟:
[0010]I)稱取原料:按照重量份稱取各原料備用；
[0011]2)制備改性碳化硅:
[0012]將碳化硅送至球磨機(jī)，磨至粒徑為300目以上的粉末，然后將粉末置于容器中，隨后添加改性劑，1000轉(zhuǎn)/min離心攪拌lOmin，即得；所述改性劑由鈦酸異丙酯、水以及丙酮按照1: 3:1的重量比混合均勻制得。
[0013]3)制備物料A:
[0014]將氧化鎂以及石墨送至球磨機(jī)，磨至粒徑為300目以上的粉末，然后將粉末與硅膠粉混合，500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，得到物料A ;其中，硅膠粉的粒徑為300目以上；
[0015]4)制備物料B:
[0016]將玻璃纖維、聚碳酸酯、聚羥基乙酸、單硬脂酸甘油酯、氯醋樹脂、三聚磷酸鋁以及三氧化二銻，依次投入到攪拌機(jī)中，攪拌均勻，然后置于溫度為85-90°C，相對(duì)濕度為90%的濕熱環(huán)境中12-16小時(shí)，得到物料B ；
[0017]5)注塑成型:
[0018]將改性碳化硅、物料A和物料B投入到反應(yīng)器中，1000轉(zhuǎn)/min離心攪拌10分鐘，將攪拌均勻的混料排到雙螺桿擠出機(jī)中，待混料完全熔融后擠出到注塑機(jī)中，在290-300°C下注塑成型即得。
[0019]其中，玻璃纖維的直徑為10-20um，長(zhǎng)度為50_100um。
[0020]本發(fā)明取得的有益效果主要有以下幾點(diǎn):
[0021]本發(fā)明通過(guò)合理選擇原料，調(diào)整配伍量，制備的散熱片各方面性能優(yōu)良，適用于LED燈具的散熱片；本發(fā)明制備的散熱片在有效保持較好的導(dǎo)熱性能和耐熱性能的同時(shí)，拉伸屈服強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率也大幅提高；本發(fā)明通過(guò)在復(fù)合材料中添加改性碳化硅、玻璃纖維、聚碳酸酯、三氧化二銻以及硅膠粉等原料，大大提高了導(dǎo)熱性能、阻燃性能和機(jī)械性能；本發(fā)明通過(guò)對(duì)碳化硅進(jìn)行改性，提高了碳化硅的分散效果，避免了堆積；本發(fā)明的制備方法操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，有利于工業(yè)化推廣應(yīng)用；本發(fā)明制備的LED燈具耐高溫、耐老化，使用壽命長(zhǎng)。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]實(shí)施例1
[0024]一種包含散熱片的LED燈具，其包括散熱片，所述散熱片由如下重量份的原料制備而成:
[0025]碳化硅20份，氧化鎂10份，石墨8份，玻璃纖維6份，聚碳酸酯6份，聚羥基乙酸5份，單硬脂酸甘油酯3份，氯醋樹脂2份，改性劑I份，三聚磷酸鋁I份，三氧化二銻I份，硅膠粉I份；上述散熱片的制備方法包括如下步驟:
[0026]I)稱取原料:
[0027]按照重量份稱取各原料備用；
[0028]2)制備改性碳化硅:
[0029]將碳化硅送至球磨機(jī)，磨至粒徑為300目的粉末，然后將粉末置于容器中，隨后添加改性劑，1000轉(zhuǎn)/min離心攪拌lOmin，即得；所述改性劑由鈦酸異丙酯、水以及丙酮按照1:3:1的重量比混合均勻制得。
[0030]3)制備物料A:
[0031]將氧化鎂以及石墨送至球磨機(jī)，磨至粒徑為300目的粉末，然后將粉末與硅膠粉混合，500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，得到物料A ;其中，硅膠粉的粒徑為300目；
[0032]4)制備物料B:
[0033]將玻璃纖維、聚碳酸酯、聚羥基乙酸、單硬脂酸甘油酯、氯醋樹脂、三聚磷酸鋁以及三氧化二銻，依次投入到攪拌機(jī)中，攪拌均勻，然后置于溫度為85°C，相對(duì)濕度為90%的濕熱環(huán)境中12小時(shí)，得到物料B ;其中，玻璃纖維的直徑為10um，長(zhǎng)度為10um ；
[0034]5)注塑成型:
[0035]將改性碳化硅、物料A和物料B投入到反應(yīng)器中，1000轉(zhuǎn)/min離心攪拌10分鐘，將攪拌均勻的混料排到雙螺桿擠出機(jī)中，待混料完全熔融后擠出到注塑機(jī)中，在290°C下注塑成型即得。
[0036]實(shí)施例2
[0037]—種包含散熱片的LED燈具，其包括散熱片，所述散熱片由如下重量份的原料制備而成:
[0038]碳化硅25份，氧化鎂15份，石墨10份，玻璃纖維7份，聚碳酸酯7份，聚羥基乙酸6份，單硬脂酸甘油酯4份，氯醋樹脂3份，改性劑2份，三聚磷酸鋁2份，三氧化二銻2份，硅膠粉2份；上述散熱片的制備方法包括如下步驟:
[0039]I)稱取原料:按照重量份稱取各原料備用；
[0040]2)制備改性碳化硅:
[0041]將碳化硅送至球磨機(jī)，磨至粒徑為400目的粉末，然后將粉末置于容器中，隨后添加改性劑，1000轉(zhuǎn)/min離心攪拌lOmin，即得；所述改性劑由鈦酸異丙酯、水以及丙酮按照1:3:1的重量比混合均勻制得；
[0042]3)制備物料A:
[0043]將氧化鎂以及石墨送至球磨機(jī)，磨至粒徑為400目的粉末，然后將粉末與硅膠粉混合，500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，得到物料A ;其中，硅膠粉的粒徑為400目；
[0044]4)制備物料B:
[0045]將玻璃纖維、聚碳酸酯、聚羥基乙酸、單硬脂酸甘油酯、氯醋樹脂、三聚磷酸鋁以及三氧化二銻，依次投入到攪拌機(jī)中，攪拌均勻，然后置于溫度為90°C，相對(duì)濕度為90%的濕熱環(huán)境中16小時(shí)，得到物料B ;其中，玻璃纖維的直徑為20um，長(zhǎng)度為10um ；
[0046]5)注塑成型:
[0047]將改性碳化硅、物料A和物料B投入到反應(yīng)器中，1000轉(zhuǎn)/min離心攪拌10分鐘，將攪拌均勻的混料排到雙螺桿擠出機(jī)中，待混料完全熔融后擠出到注塑機(jī)中，在300°C下注塑成型即得。
[0048]實(shí)施例3
[0049]以外形尺寸為50X20X8為例(單位:毫米)，檢測(cè)實(shí)施例1_2制備的散熱片的性能參數(shù)，具體結(jié)果見表1:
[0050]表I
[0051]
HII實(shí)施例1I實(shí)施例2
拉伸屈服強(qiáng)度Mpa~129127
斷裂伸長(zhǎng)率％ TOΤΓ8
熱變形溫度°C253259
導(dǎo)熱系數(shù) W/(m.K) 1.97ΤΓ89
表面電阻Ω/αη2 大于Ε12大于Ε12
[0052]結(jié)論:本發(fā)明實(shí)施例1或2制備的散熱片機(jī)械強(qiáng)度、散熱性能以及熱穩(wěn)定性較好，包含該散熱片的LED燈具比市場(chǎng)同類燈具的使用壽命長(zhǎng)約三分之一以上，具備較好的應(yīng)用前景。
[0053]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種包含散熱片的LED燈具，其包括散熱片，其特征在于，所述散熱片由如下重量份的原料制備而成:碳化硅20-25份，氧化鎂10-15份，石墨8-10份，玻璃纖維6_7份，聚碳酸酯6-7份，聚羥基乙酸5-6份，單硬脂酸甘油酯3-4份，氯醋樹脂2-3份，改性劑1_2份，三聚磷酸鋁1-2份，三氧化二銻1-2份，硅膠粉1-2份。
2.如權(quán)利要求1所述的LED燈具，其特征在于，所述所述改性劑由鈦酸異丙酯、水以及丙酮按照1:3:1的重量比混合均勻制得。
3.如權(quán)利要求1-2任其一所述的LED燈具，其特征在于，所述散熱片按照如下方法制備而成: 步驟I)稱取原料: 按照重量份稱取各原料備用； 步驟2)制備改性碳化硅: 將碳化硅送至球磨機(jī)，磨至粒徑為300目以上的粉末，然后將粉末置于容器中，隨后添加改性劑，1000轉(zhuǎn)/min離心攪拌1min,即得； 步驟3)制備物料A: 將氧化鎂以及石墨送至球磨機(jī)，磨至粒徑為300目以上的粉末，然后將粉末與硅膠粉混合，500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘，得到物料A ； 步驟4)制備物料B: 將玻璃纖維、聚碳酸酯、聚羥基乙酸、單硬脂酸甘油酯、氯醋樹脂、三聚磷酸鋁以及三氧化二銻，依次投入到攪拌機(jī)中，攪拌均勻，然后置于溫度為85-90°C，相對(duì)濕度為90%的濕熱環(huán)境中12-16小時(shí)，得到物料B ; 步驟5)注塑成型: 將改性碳化硅、物料A和物料B投入到反應(yīng)器中，1000轉(zhuǎn)/min離心攪拌10分鐘，將攪拌均勻的混料排到雙螺桿擠出機(jī)中，待混料完全熔融后擠出到注塑機(jī)中，在290-300°C下注塑成型即得。
4.如權(quán)利要求1-3任其一所述的LED燈具，其特征在于， 所述硅膠粉的粒徑為300目以上；所述玻璃纖維的直徑為10-20um，長(zhǎng)度為50_100um。
【文檔編號(hào)】F28F21/02GK104180348SQ201410392183
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】宋家亮, 化晨冰, 王東陽(yáng) 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 山東電力集團(tuán)公司臨沂供電公司