專利名稱：一種復合陶瓷散熱材料及制造方法
技術領域：
本發明涉及陶瓷散熱材料領域，尤其涉及到一種復合陶瓷散熱材料及制造方法。
背景技術：
目前，金屬材料制作的散熱片一般通過材料良好的熱傳導性能實現散熱，屬于主動散熱，散熱原理如下I、金屬內部熱傳導導熱；2、金屬表面向空氣導熱。基于成本的原因，目前主要采用銅或鋁合金來制作散熱片，銅、鋁對比，銅的導熱系數高于鋁，但是銅的表面熱輻射率比鋁低，在自然散熱條件下，散熱效果兩者相當或銅略低于鋁，在成本上，鋁更經濟，因此目前市場使用的LED散熱片大部分由合金鋁材料制作。 由于銅、鋁等金屬屬于導體，并且熱膨脹系統數較高，使用起來，存在一定的安全風險。目前陶瓷材料散熱主要是一種以氧化鋁為主材的陶瓷散熱片，其散熱方式屬于被動散熱，主要散熱原理如下I、通過內部熱傳導導熱；2、利用陶瓷表面向空氣導熱；3、利用陶瓷燒結形成微孔結構，利于對流散熱。由于氧化鋁陶瓷的導熱系數遠低于鋁合金，但其表面向空氣熱輻射率高于鋁合金，綜合來看，這類陶瓷散熱片的實際散熱效果遠遠不如鋁合金散熱片，但陶瓷本身是絕緣體，且陶瓷的熱膨脹系數較低，不容易因為熱脹冷縮產生應力而損壞芯片，氧化鋁陶瓷還有一定的市場。金屬材料存在導電和膨脹系數較大問題，雖然金屬材料散熱片散熱效果好，可以將溫度控制在70°c以內，熱膨脹問題不用考慮，但燈具內部長期在較高的溫度下，線路老化或漏電都會導致使用存在危險。氧化鋁等陶瓷散熱片存的實際散熱效果達不到理想效果，芯片長期在高于70°C的溫度下工作，容易老化，影響照明效果和使用壽命。

發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足之處而提供一種具有絕緣性好，耐腐蝕、抗氧化、散熱效果更優的復合陶瓷散熱材料及制造方法。本發明是通過如下方式實現的一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅80-95 %，粘土 2-20 %，金屬氧化物0-10 % ;塑化劑為原料粉重量的 15-20%。一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅90%，粘土 5%，金屬氧化物5% ;塑化劑為原料粉重量的18%。
所述的金屬氧化物可以是以下的一種或多種混合組成三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鈣。一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于該制造方法為(一)、將原料經按配比配方混合后，利用粉化加工設備，將混合原料研磨成微粉化達200目-400目；(二)、 利用塑化加工設備，將原料粉與塑化劑按一定比例均勻混合，加熱塑化，塑化劑按重量比例為15-20%，塑化溫度為60°C -75°C ;(三)、利用壓鑄成型設備和壓鑄成型模具，將經加注塑化的原料進行壓鑄、冷卻、脫模而制得散熱片胚體；(四)、利用燒結成型設備，將散熱片胚體脫塑、冷卻、再燒結、冷卻而制得散熱片成品；脫塑溫度為100(TC -110(TC，再燒結溫度為1300°C -1400°C，冷卻溫度為常溫。本發明的優點在于碳化硅材料的導熱系數與鋁相當，其硬度及表面熱輻射率都高于氧化鋁陶瓷，所制成的散熱片散熱效果優于或與鋁合金相當；而且碳化硅為半導體，應用于日常照明等低電壓設備時，不會漏電，使用時比較安全。
具體實施例方式現詳述本發明
具體實施例方式一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅80-95 %，粘土 2-20 %，金屬氧化物0-10 % ;塑化劑為原料粉重量的 15-20%。一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅90%，粘土 5%，金屬氧化物5% ;塑化劑為原料粉重量的18%。所述的金屬氧化物可以是以下的一種或多種混合組成三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鈣。一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于該制造方法為(一)、將原料經按配比配方混合后，利用粉化加工設備，將混合原料研磨成微粉化達200目-400目；(二)、 利用塑化加工設備，將原料粉與塑化劑按一定比例均勻混合，加熱塑化，塑化劑按重量比例為15-20%，塑化溫度為60°C -75°C ;(三)、利用壓鑄成型設備和壓鑄成型模具，將經加注塑化的原料進行壓鑄、冷卻、脫模而制得散熱片胚體；(四)、利用燒結成型設備，將散熱片胚體脫塑、冷卻、再燒結、冷卻而制得散熱片成品；脫塑溫度為100(TC -110(TC，再燒結溫度為1300°C -1400°C，冷卻溫度為常溫。本發明的物質特性為密度2. 8g/cm3，吸水率0%，燒結溫度1280°C，制成成品后， 硬度800HV，抗折強度200Mpa，具有較好的強度及穩定性。本發明材質散熱與鋁散熱材質的球泡燈24H溫度測試對比
權利要求
1.一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅80-95%，粘土 2-20%，金屬氧化物0-10% ;塑化劑為原料粉重量的15-20%。
2.根據權利要求I所述的一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅90%，粘土 5%，金屬氧化物5%;塑化劑為原料粉重量的 18%。
3.根據權利要求I或2所述的一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于所述的金屬氧化物可以是以下的一種或多種混合組成三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鈣。
4.根據權利要求I或2所述的一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于該制造方法為(一)、將原料經按配比配方混合后，利用粉化加工設備，將混合原料研磨成微粉化達 200 目-400 目；(二 )、利用塑化加工設備，將原料粉與塑化劑按一定比例均勻混合，加熱塑化，塑化劑按重量比例為15-20%，塑化溫度為60°C -75°C ；(三)、利用壓鑄成型設備和壓鑄成型模具，將經加注塑化的原料進行壓鑄、冷卻、脫模而制得散熱片胚體；(四)、利用燒結成型設備，將散熱片胚體脫塑、冷卻、再燒結、冷卻而制得散熱片成品； 脫塑溫度為1000°C -1100°C，再燒結溫度為1300°C -1400°C，冷卻溫度為常溫。
全文摘要
本發明公開了一種復合陶瓷散熱材料及制造方法，包括以下原料粉碳化硅，粘土，金屬氧化物；塑化劑為原料粉重量的15-20％。本發明具有絕緣性好，耐腐蝕、抗氧化、散熱效果更優的特點。
文檔編號C04B35/622GK102584239SQ20121001697
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者林昌如, 詹明瓊, 黃旭明 申請人:福州康旭電器有限公司, 福州摩實達電子科技有限公司