本發明屬于散熱
技術領域：
，具體涉及一種用于LED光源的高性能散熱材料。
背景技術：
：在發光二極管(LED)的制造領域，由于技術的限制，LED的光電轉換效率還有待提高，尤其是大功率LED燈珠，因其功率較高，大約有60％以上的電能將變成熱能釋放，這就對大功率發光二極管的散熱性提出了更高的要求。在現有技術中，通常是將導熱硅脂涂覆在鋁制翅片或銅制散熱片上，但我們知道，鋁的導熱系數約為200W/m·K，而一般的導熱硅脂的導熱系數只有1-2W/m·K，這就導致了在某些情況下，硅脂成了阻礙傳熱的因素之一，從理論上來講，兩者的導熱系數越接近，則傳熱效率更高，但根據現有技術的制約，導熱硅脂的導熱系數很難突破4W/m·K，這在無形中也影響了LED的散熱性能。而在當開發具有更高導熱系數的硅脂遇到瓶頸時，我們應該另辟蹊徑，試圖從散熱片的角度去嘗試開發新的高效復合型散熱材料。技術實現要素：本發明的目的是提供一種用于LED光源的高性能散熱材料，本發明方法簡便，工藝條件溫和，生產成本低，材料結構穩定，散熱性好。一種用于LED光源的高性能散熱材料，其制備步驟如下：步驟1，將石墨與氮化鋁放入球磨機進行預處理，烘干后得到混合粉體；步驟2，將步驟1中的混合粉體緩慢加入至無水乙醇中，加入分散劑快速超聲，得到分散液；步驟3，將聚乙烯醇加入至聚乙二醇，恒壓加熱2-4h直至完全溶解；步驟4，將抗老化劑與增稠劑加入步驟2中的反應液，密封加熱3-5h；步驟5，將步驟2中的分散液緩慢加入步驟4中反應液，滴加完成后，油浴濃縮反應3-8h，即可得到高性能散熱材料。所述散熱材料的制備配方如下：石墨15-18份、氮化鋁5-7份、無水乙醇30-40份、分散劑2-4份、聚乙烯醇10-15份、聚乙二醇10-15份、抗老化劑1-3份、增稠劑1-3份。所述分散劑采用乙烯基雙硬脂酰胺、硬脂酸單甘油酯或三硬脂酸甘油酯中的一種。所述抗老化劑采用2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。所述增稠劑采用脫乙酰甲殼素。所述步驟1中球磨采用恒溫破碎球磨，恒溫溫度為60-90℃；該步驟采用恒溫球磨能夠防止溫度過高帶來的結構破壞，保證石墨與氮化鋁結構的穩定性。所述步驟2中的粉體滴加速度為5-10g/min，所述超聲頻率為3-12MHz，所述超聲時間為10-15min；該步驟通過超聲與滴加粉體方式，能夠快速分散，形成分散性極佳的液體。所述步驟3中的恒壓加熱的壓力為10-15MPa，溫度為80-100℃；該步驟通過加熱能夠促進聚乙烯醇在聚乙二醇內的溶解與分散，形成良好的分散溶解液。所述步驟4中的密封加熱溫度為130-150℃。所述步驟5中的緩慢滴加速度為15-30mL/min，所述油浴濃縮溫度為120-150℃，所述濃縮反應的濃縮液為濃縮前的30-50%；該步驟通過滴加混合能夠將石墨與氮化鋁充分混合在聚乙烯醇內，然后經過濃縮，將溶劑出去回收，增加了散熱材料的粘稠度，同時減少了石墨與石墨之間、石墨與氮化鋁之間的空隙，提到散熱效率。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：1、本發明方法簡便，工藝條件溫和，生產成本低，材料結構穩定，散熱性好。2、本發明采用導熱粘合劑作為石墨與氮化鋁之間的粘結劑，不僅能夠保證散熱性的穩定以及散熱效果持續。3、本發明適用于較大功率的LED燈具，散熱性好，不易老化、破損。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步描述：實施例1一種用于LED光源的高性能散熱材料，其制備步驟如下：步驟1，將石墨與氮化鋁放入球磨機進行預處理，烘干后得到混合粉體；步驟2，將步驟1中的混合粉體緩慢加入至無水乙醇中，加入分散劑快速超聲，得到分散液；步驟3，將聚乙烯醇加入至聚乙二醇，恒壓加熱2h直至完全溶解；步驟4，將抗老化劑與增稠劑加入步驟2中的反應液，密封加熱3h；步驟5，將步驟2中的分散液緩慢加入步驟4中反應液，滴加完成后，油浴濃縮反應3h，即可得到高性能散熱材料。所述散熱材料的制備配方如下：石墨15份、氮化鋁5份、無水乙醇30份、分散劑2份、聚乙烯醇10份、聚乙二醇10份、抗老化劑1份、增稠劑1份。所述分散劑采用乙烯基雙硬脂酰胺。所述抗老化劑采用2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。所述增稠劑采用脫乙酰甲殼素。所述步驟1中球磨采用恒溫破碎球磨，恒溫溫度為60℃。所述步驟2中的粉體滴加速度為5g/min，所述超聲頻率為3MHz，所述超聲時間為10min。所述步驟3中的恒壓加熱的壓力為10MPa，溫度為80℃。所述步驟4中的密封加熱溫度為130℃。所述步驟5中的緩慢滴加速度為15mL/min，所述油浴濃縮溫度為120℃，所述濃縮反應的濃縮液為濃縮前的30%。實施例2一種用于LED光源的高性能散熱材料，其制備步驟如下：步驟1，將石墨與氮化鋁放入球磨機進行預處理，烘干后得到混合粉體；步驟2，將步驟1中的混合粉體緩慢加入至無水乙醇中，加入分散劑快速超聲，得到分散液；步驟3，將聚乙烯醇加入至聚乙二醇，恒壓加熱4h直至完全溶解；步驟4，將抗老化劑與增稠劑加入步驟2中的反應液，密封加熱5h；步驟5，將步驟2中的分散液緩慢加入步驟4中反應液，滴加完成后，油浴濃縮反應8h，即可得到高性能散熱材料。所述散熱材料的制備配方如下：石墨18份、氮化鋁7份、無水乙醇40份、分散劑4份、聚乙烯醇15份、聚乙二醇15份、抗老化劑3份、增稠劑3份。所述分散劑采用硬脂酸單甘油酯。所述抗老化劑采用2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。所述增稠劑采用脫乙酰甲殼素。所述步驟1中球磨采用恒溫破碎球磨，恒溫溫度為90℃。所述步驟2中的粉體滴加速度為10g/min，所述超聲頻率為12MHz，所述超聲時間為15min。所述步驟3中的恒壓加熱的壓力為15MPa，溫度為100℃。所述步驟4中的密封加熱溫度為150℃。所述步驟5中的緩慢滴加速度為30mL/min，所述油浴濃縮溫度為150℃，所述濃縮反應的濃縮液為濃縮前的50%。實施例3一種用于LED光源的高性能散熱材料，其制備步驟如下：步驟1，將石墨與氮化鋁放入球磨機進行預處理，烘干后得到混合粉體；步驟2，將步驟1中的混合粉體緩慢加入至無水乙醇中，加入分散劑快速超聲，得到分散液；步驟3，將聚乙烯醇加入至聚乙二醇，恒壓加熱3h直至完全溶解；步驟4，將抗老化劑與增稠劑加入步驟2中的反應液，密封加熱4h；步驟5，將步驟2中的分散液緩慢加入步驟4中反應液，滴加完成后，油浴濃縮反應5h，即可得到高性能散熱材料。所述散熱材料的制備配方如下：石墨16份、氮化鋁6份、無水乙醇35份、分散劑3份、聚乙烯醇12份、聚乙二醇13份、抗老化劑2份、增稠劑2份。所述分散劑采用三硬脂酸甘油酯。所述抗老化劑采用2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。所述增稠劑采用脫乙酰甲殼素。所述步驟1中球磨采用恒溫破碎球磨，恒溫溫度為80℃。所述步驟2中的粉體滴加速度為8g/min，所述超聲頻率為8MHz，所述超聲時間為13min。所述步驟3中的恒壓加熱的壓力為13MPa，溫度為90℃。所述步驟4中的密封加熱溫度為140℃。所述步驟5中的緩慢滴加速度為25mL/min，所述油浴濃縮溫度為130℃，所述濃縮反應的濃縮液為濃縮前的40%。實施例1-3的散熱材料進行測試實施例儲熱能力（J/g）熱放射率導熱系數W/(m·K)耐溫溫度℃實施例1300.9540150實施例2360.9643162實施例3420.9747173以上所述僅為本發明的一實施例，并不限制本發明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍內。當前第1頁1 2 3