[发明专利]一种LED灯具铝合金散热体表面导热与高辐射散热复合涂层材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂层的制备方法。

背景技术

大功率LED是未来照明的重要发展方向，如何提高其寿命和散热效率是节能工程中的重要问题。LED灯泡使用中电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化成为热能。LED的光效目前只有100lm/W，其电光转换效率大约只有20～30％左右。也就是说大约70％的电能都变成了热能。一般工作在小电流IF<10mA，或者10～20mA长时间连续点亮LED温升不明显。每当结温升高10度，则波长向长波漂移1nm，且发光的均匀性、一致性变差。更为严重的是，过高的温度会降低LED灯泡中电子元件，特别是电容部分的寿命，从而使整个LED灯泡的寿命降低。铝合金散热器能够将LED芯片工作中产生的热量快速地导出并散发到环境中，它要求散热器具有良好的导热性及一定的散热面积。散热器材料需满足比重小、价格低、强度高、容易加工等要求。

提高铝合金散热器的散热效果需要强化对流与辐射散热方式，对流主要通过设计散热器的结构来实现，是目前散热的主要方式。而辐射散热技术在LED散热中也日益受到关注，目前通常用涂料工艺来实现，即高发射率填料与有机粘接剂混合，涂覆于散热器表面。但这种技术的局限性已越来越明显，首先涂料的发射率仅达到0.7左右，这是由于涂料中有有机粘接剂，发射率很难提高；而且涂层的热稳定性、耐晒性、结合力等都不是很理想。

发明内容

本发明要解决现有喷涂涂料形成涂层的发射率、结合力与耐热性低，达不到LED铝合金散热器使用要求的问题，而提供一种LED灯具铝合金散热体表面导热与高辐射散热复合涂层材料的制备方法。

一种LED灯具铝合金散热体表面导热与高辐射散热复合涂层材料的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、将高导热物质粉体的分散液加入到导电电解质溶液中，机械搅拌或超声搅拌混合均匀，得到混合溶液；所述的高导热物质粉体的分散液是高导热物质粉体与非离子表面活性剂的水溶液；所述的高导热物质粉体与非离子表面活性剂的质量比为(10～50):1；所述的高导热物质粉体的质量与水的体积比为1g:(10～50)mL；所述的导电电解质溶液的浓度为2g/L～50g/L；所述的高导热物质粉体的分散液与导电电解质溶液的体积比为1:(10～100)；

二、以电解槽的不锈钢板为阴极，以铝合金为阳极，以步骤一制备的混合溶液为电解液，然后以脉冲电源为电源在电解槽两端外加200V～1000V的电压，并在电压为200V～1000V、温度低于50℃及搅拌的条件下，氧化反应5min～120min，得到表面覆有导热与高辐射散热复合涂层材料的LED灯具铝合金散热体。

本发明的有益效果是：1、本发明的铝合金表面导热与高辐射散热涂层是由石墨、氮化铝掺杂改性的氧化铝基复合涂层，厚度在2～50微米之间。2、本发明的铝合金表面导热与高辐射散热涂层，发射率大于0.80，导热率20～100W/mK。3、本发明的铝合金表面导热与高辐射散热涂层，添加少量微米或纳米石墨的辐射散热涂层还具有导电(抗静电)、导热与辐射冷却效果，可应用于自然散热、静电消散、电磁屏蔽等。4、采用本发明的铝合金表面导热与高辐射散热涂层还具有结合强度高(基体与涂层以冶金结合)，抗腐蚀性能好，高温稳定性好，硬度高(大于800HV)、外表美观等优点，克服了传统有机涂料涂层方法所制备的涂层所存在的发射率低、涂层的稳定性、耐晒性、结合力等缺点。同时工艺简单适合批量生产，可实施性强，降低了成本，提高了性能。可用于LED灯具散热体表面，也可拓展应用于其它电子产品散热体的强化散热涂层。

本发明用于LED灯具铝合金散热体表面导热与高辐射散热复合涂层材料的制备。

附图说明

图1为实施例一铝合金表面获得的导热与高辐射散热涂层的表面形貌图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述的一种LED灯具铝合金散热体表面导热与高辐射散热复合涂层材料的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、将高导热物质粉体的分散液加入到导电电解质溶液中，机械搅拌或超声搅拌混合均匀，得到混合溶液；所述的高导热物质粉体的分散液是高导热物质粉体与非离子表面活性剂的水溶液；所述的高导热物质粉体与非离子表面活性剂的质量比为(10～50):1；所述的高导热物质粉体的质量与水的体积比为1g:(10～50)mL；所述的导电电解质溶液的浓度为2g/L～50g/L；所述的高导热物质粉体的分散液与导电电解质溶液的体积比为1:(10～100)；