本發(fā)明涉及一種LED照明領(lǐng)域,具體的說是一種輻射散熱的LED用膠膜其及制備方法。
技術(shù)領(lǐng)域
隨著LED倒裝技術(shù)以及照明大功率LED技術(shù)的發(fā)展,LED光源基板上所搭載的元器件的數(shù)量越來越多,功率越來越大,所產(chǎn)生的熱量迅速積累、導(dǎo)致元器件的工作環(huán)境向高溫方向變化,為了保證元器件和大功率LED的壽命及可靠性,必須及時的將產(chǎn)生的熱量散逸出去。然而,國內(nèi)傳統(tǒng)的鋁基板的熱傳導(dǎo)率僅為1.0~1.5W/m.K,無法滿足高導(dǎo)熱的需求,而日本和美國等國際領(lǐng)先金屬基板企業(yè)生產(chǎn)的金屬基板導(dǎo)熱系數(shù)可達到3.5W/m.K以上。
但是,現(xiàn)有的LED用膠膜不能直接散熱,它需要把熱量傳導(dǎo)到外殼或散熱片中,通過熱傳導(dǎo)、對流和輻射散熱綜合散熱方案將熱量擴散出去。這樣就使得LED的散熱效率基本依賴膠膜的熱傳感效率及散熱片、殼體的散熱性上,由于現(xiàn)有的膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)只在1.5W/m.K左右,遠無法滿足實際使用的需要,成為了LED散熱性能提升的瓶頸。
根據(jù)熱力學(xué)理論,熱是一種依靠物質(zhì)的分子、原子、電子的移動、振動來傳遞的能量。熱能傳輸不是直線傳輸,是擴散。熱傳導(dǎo)需要有物質(zhì)載體,溫度從高溫區(qū)向低溫區(qū)傳輸;對流傳熱需要流體和空氣;只有輻射傳熱是通過(電磁)波傳遞熱量,不需要物質(zhì)作媒介。
其于上述原因,如能通過在膠膜中加入具有輻射散熱功能的高分子材料,使其將熱能擴散出去。這樣就突破了熱能只能從陶瓷基板到外殼再到空氣媒介中傳輸?shù)奈锢硐拗疲纬尚碌纳岜U湘湕l。確保大功率LED光源散熱可靠,壽命延長,可靠性增強。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足,提供將具有輻射散熱功能的高分子材料添加到膠膜中,利用輻射熱能的方式進行散熱,形成傳導(dǎo)、對流、輻射綜合散熱,進而大幅度提高了膠膜的導(dǎo)熱系數(shù)的一種輻射散熱的LED用膠膜及其制備方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種輻射散熱的LED用膠膜,其包括基礎(chǔ)樹脂和填料,基礎(chǔ)樹脂與填料均勻混合,所述基礎(chǔ)樹脂是環(huán)氧樹脂、硅橡膠、丙烯酸樹脂等材料之一種或數(shù)種,所述填料包括輻射散熱粉料。
本發(fā)明還公開了一種輻射散熱的LED用膠膜的制備方法,其步驟如下:
步驟一:填料的制備,具體的說,將納米石墨、石墨粉、石墨纖維、石墨烯熱解碳、碳納米管、碳纖維中的一種或多種,氮化硼、氮化硅、氧化鋯、氧化鋅絕緣散熱粉、納米輻射散熱粉中的一種或多種,加入質(zhì)量為0.1?1%的分散劑混合,加入水進行球磨,球磨時間為15?20小時,得到的填料。
步驟二:將填料與環(huán)氧樹脂、硅橡膠、丙烯酸樹脂等材料之一種或數(shù)種進行均勻混合,填料的比重是5?25%。
步驟三,混合后的材料均勻攪拌,并制成膠膜。
本發(fā)明制備的新型輻射散熱的LED用膠膜,具有高導(dǎo)熱率、高熱輻射能力和高絕緣性,實驗測得導(dǎo)熱系數(shù)7.0 W/m.K,熱輻射系數(shù)達到0.95。導(dǎo)熱和熱輻射性能優(yōu)良,可使LED功率密度大大提高,增強了LED燈具產(chǎn)品的可靠性。
具體實施方式
為方便對本發(fā)明作進一步的理解,現(xiàn)舉出實施例,對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1:
將納米石墨200g、石墨粉200g、石墨纖維200g,氮化硼200g、氮化硅200g,加入5g的分散劑混合,加入水進行球磨,球磨時間為17小時,球磨后烘干后得到填料備用。再將填料與4000g環(huán)氧樹脂、1500g硅橡膠進行均勻混合, 混合后的材料均勻攪拌,并制成膠膜。
實施例2:
將500g納米石墨、500g石墨烯熱解碳、300g碳納米管、400g碳纖維,600g氮化硼、500g氧化鋅絕緣散熱粉,加入19.6g的分散劑混合,加入水進行球磨,球磨時間為18小時,球磨后烘干,得到輻射散熱粉料備用。再將填料與8000g環(huán)氧樹脂、7500g硅橡膠進行均勻混合, 混合后的材料均勻攪拌,并制成膠膜。
實施例3:
將400g納米石墨、500g石墨烯熱解碳、200g碳納米管、400g碳纖維,100g氮化硼、500g氧化鋅絕緣散熱粉,加入19.6g的分散劑混合,加入水進行球磨,球磨時間為18小時,球磨后烘干,得到輻射散熱粉料備用。再將填料與21000g丙烯酸樹脂進行均勻混合, 混合后的材料均勻攪拌,并制成膠膜。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員都可能利用上述技術(shù)內(nèi)容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例,在此,凡未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案內(nèi)容,就依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。