[发明专利]一种适用于LED的铝合金散热材料及其制备方法及用途

说明书

本发明公开了一种适用于LED的铝合金散热材料及其制备方法及用途，所述铝合金散热材料由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铍0.8～4.5%、钪0.08～0.15%、镉0.02～0.06%，余量为铝；经过炉料准备、炉料预处理、熔炼处理、精炼浇注一系列步骤得到。本发明通过在纯铝中掺入一定量的铍、钪和镉制得的铝合金散热材料，在25℃条件下，热导率大约为223～232W/(m·K)，相同试验条件下（试验环境、电功率、电流等），相对于AZ91镁合金，该铝合金散热材料的结点温度下降了1.94～2.85℃，10000h光衰下降了1.96～2.53%，使用寿命延长了15.3～18.9%，显示出良好的散热性能。

本申请为申请号2015107465273、申请日2015年11月03日、发明名称“一种适用于LED的铝合金散热材料及其制备方法及用途”的分案申请。

技术领域

本发明涉及LED散热技术领域，具体是一种适用于LED的铝合金散热材料及其制备方法及用途。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。LED具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。但目前LED产业的持续发展仍面临技术挑战，其中LED散热是一个亟待解决的问题！LED灯对散热要求高，有70％的LED灯故障是因散热不及时引起的，LED产生的热量90％是通过传导方式向外扩散。目前影响LED灯寿命的关键即光源品质和整灯散热效果，亟需开发高性能散热材料。

传统材料上，铜的热导率最高，是很好的散热材料，但铜的成本高、密度大，限制了其在散热器上的应用；铝的热导率较高、成本较低，是散热器的主要材料；镁的热导率较铜和铝差，但是镁合金的散热性能优于铜合金和铝合金。因此，在保证铝合金的热导效果的前提下，如何提高铝合金的散热性能是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于LED的散热效果好的铝合金散热材料及其制备方法及用途。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于LED的铝合金散热材料，由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铍0.8～4.5％、钪0.08～0.15％、镉0.02～0.06％，余量为铝。

作为本发明进一步的方案：所述铝的质量纯度≥99.8％。

作为本发明进一步的方案：由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铍1.8～3.5％、钪0.10～0.12％、镉0.03～0.05％，余量为铝。

作为本发明进一步的方案：由以下质量百分比的合金元素熔炼而成：铍2.8％、钪0.10％、镉0.04％，余量为铝。

所述的适用于LED的铝合金散热材料的制备方法，包括以下步骤：

1)炉料准备：按照所需元素配比称取金属铝、金属铍、金属钪和金属镉，按所称取原料总质量的0.25～0.28％称取六氯乙烷精炼剂，配制好第一覆盖剂和第二覆盖剂；第一覆盖剂按质量百分比的原料由炭黑70～78％和蛭石22～30％组成；第二覆盖剂按质量百分比的原料由石灰石30～45％和凹凸棒土55～70％组成；

2)炉料预处理：将准备好的金属铝、金属铍、金属钪、金属镉进行除油、吹砂处理，并将金属铍、金属钪粉碎成粒径≤1mm的颗粒状；将金属铝、金属镉、颗粒状金属铍和颗粒状金属钪预热至300～400℃，分别将配制好的第一覆盖剂、第二覆盖剂粉碎并存放于95～110℃的干燥箱内干燥3～5小时；