一種提高燈具散熱器性能的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及燈具散熱器技術領域，特別涉及一種提高燈具散熱器性能的方法，具體采用微弧氧化陶瓷層耦合石墨烯涂層改善燈具散熱器性能。
【背景技術】
[0002]隨著信息時代的到來，電子產品出現大功率化、微結構化、高密度化和輕質化發展趨勢，而散熱是制約電子產品發展的瓶頸問題。研究顯示，55%的電子產品失效是因為過熱所致，解決電子行業的散熱問題已經刻不容緩。隨著現代照明產業的發展，出現了以LED燈、等離子燈等大批的照明燈具，LED燈、等離子燈等光源的散熱問題成為其發展的瓶頸。由于燈具本身及芯片在使用過程中會產生大量的熱量，尤其等離子燈和LED點狀發光光源，所產生的熱量集中在極小的區域內，若熱量無法及時有效的散發出去，會導致溫度迅速升高，從而加速芯片和封裝樹脂的老化，使芯片失效，進而直接影響燈具的使用壽命與發光效率，所以，散熱問題直接關系到燈具的發展前景。
[0003]石墨烯具有高的導熱系數，是目前導熱性能最好的材料。現有技術中有大量采用石墨烯作為散熱器的材料，例如已公開的專利文獻(公開號為CN104214739A)公開了一種大功率LED石墨烯基散熱裝置，在基板的底面設置單層石墨烯基界面，有效改善基材的散熱性能。現有技術中，均采用直接將石墨烯涂覆在基材表面進行散熱，此工藝導致散熱不均勻，同時直接涂覆容易對基底造成腐蝕，縮短器件使用壽命。
【發明內容】
[0004]針對以上問題，本發明專利旨在設計一種提高燈具散熱性能的方法，其散熱均勻，散熱效率高，同時可對散熱基底進行有效保護。本發明技術方案如下:
[0005]—種提高燈具散熱器性能的方法，包括如下步驟:
[0006]步驟A，對散熱器表面進行打磨、拋光處理，然后進行超聲波清洗；
[0007]步驟B，將步驟A中處理后的散熱器置于微弧氧化電解液中，進行微弧氧化處理，在散熱器表面生長一層厚度為5-20 μ m的微弧氧化陶瓷層；
[0008]步驟C，將石墨烯加入到水性溶劑中，攪拌，用超聲波分散均勻，制備出石墨烯涂料；
[0009]步驟D，將步驟C得到的石墨烯涂料在常溫下噴涂在所述微弧氧化陶瓷層上；
[0010]步驟E，將步驟D處理后的燈具散熱器進行固化，固化溫度140°C _160°C，固化時間10-40分鐘。
[0011]進一步，本發明所述石墨烯涂料中石墨烯的濃度比為6% -30%。
[0012]進一步，本發明所述燈具散熱器為LED燈散熱器或者等離子燈散熱器。
[0013]本發明還提供一種高散熱性能散熱器，所述散熱器表面依次設置有微弧氧化陶瓷層和石墨烯涂層。
【附圖說明】
[0014]以下參照附圖對本發明實施例作進一步說明，其中:
[0015]圖1是本發明提高燈具散熱器性能的方法的流程圖；
[0016]圖2是幾種處理方式的實驗結果圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0018]石墨稀具有單層結構，被認為是最薄、最堅硬、韌性最好且密度最小的納米材料。石墨烯的導熱系數高達5300w/m.k，是目前導熱性能最好的材料；常溫下，其電子迀移率超過15000cm2/vs，高于碳納米管或娃晶體，電阻率為10 8Ω.cm，低于銅或銀，為電阻率最小的材料；石墨稀的比表面積高達2630m2/g，理論密度為0.77mg/m2，是目前最薄且最輕的材料。但是現有的散熱器均采用石墨烯直接涂覆在基底表面進行散熱，此工藝導致散熱不均勻，同時直接涂覆容易對基底造成腐蝕，縮短器件使用壽命。
[0019]近年來，微弧氧化處理(MAO)是一種備受關注的新型表面處理技術，微弧氧化陶瓷層具有硬度大、結構致密、耐腐蝕能力強、以及良好的熱輻射能力等優點，可用作散熱器表面處理。
[0020]本發明一種提高燈具散熱器性能的方法，請參閱圖1是本發明提高燈具散熱器性能的方法的流程圖，包括如下步驟:
[0021]步驟A，對散熱器表面進行打磨、拋光處理，然后進行超聲波清洗。
[0022]步驟B，將步驟A中處理后的散熱器置于微弧氧化電解液中，進行微弧氧化處理，在所述散熱器表面生長一層厚度為5-20 μπι的微弧氧化陶瓷層；陶瓷層厚度越小，石墨烯涂料與陶瓷層結合不夠緊密，導致耐腐蝕能力下降；層厚越大，層內缺陷增多，對防腐保護涂層而言，厚度對提高腐蝕性能無益。
[0023]步驟C，將石墨烯加入到水性溶劑中，攪拌，用超聲波分散均勻，制備出石墨烯涂料；石墨烯涂料中石墨烯的濃度比控制為6% -30%,以達到良好的散熱性能和附著力要求。
[0024]步驟D，將步驟C得到的石墨烯涂料在常溫下噴涂在所述微弧氧化陶瓷層上。
[0025]步驟Ε，將步驟D處理后的燈具散熱器進行固化，固化溫度140°C _160°C，固化時間10-40分鐘。
[0026]本發明所涉及的改善方法工藝簡單可行、環境友好、成本低廉，可以實現工業化量產。同時，此發明不僅可用于改善等離子燈散熱器性能，對LED、LEP等其他燈具熱器散熱性能也有很大程度改善。
[0027]請參閱圖2是幾種處理方式的實驗結果圖，分別列出了未處理的散熱器、微弧氧化(MAO)處理后散熱器、MAO和噴油處理之后散熱器、石墨烯處理以及本發明提供的處理方法處理之后散熱器溫度變化測試圖。從圖中可以看出，本發明提供的微弧氧化陶瓷層和石墨烯復合涂層對散熱器性能有很大改善，散熱均勻，散熱效率高，同時可對散熱基底進行有效保護。
[0028]以上所述本發明的【具體實施方式】，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何根據本發明的技術構思所做出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發明權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種提高燈具散熱器性能的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟A，對散熱器表面進行打磨、拋光處理，然后進行超聲波清洗； 步驟B，將步驟A中處理后的散熱器置于微弧氧化電解液中，進行微弧氧化處理，在所述散熱器表面生長一層厚度為5-20 μ m的微弧氧化陶瓷層； 步驟C，將石墨烯加入到水性溶劑中，攪拌，用超聲波分散均勻，制備出石墨烯涂料； 步驟D，將步驟C得到的石墨烯涂料在常溫下噴涂在所述微弧氧化陶瓷層上； 步驟E，將步驟D處理后的燈具散熱器進行固化，固化溫度140°C -160°C，固化時間10-40分鐘。2.根據權利要求1所述的提高燈具散熱器性能的方法，其特征在于，所述石墨烯涂料中石墨烯的濃度比為6% -30%。3.根據權利要求1所述的提高燈具散熱器性能的方法，其特征在于，所述燈具散熱器為LED燈散熱器或者等離子燈散熱器。4.一種高散熱性能散熱器，其特征在于，所述散熱器表面依次設置有微弧氧化陶瓷層和石墨烯涂層。
【專利摘要】本發明提供一種提高燈具散熱性能的方法，包括對散熱器進行表面處理；對處理后的散熱器進行微弧氧化處理，生長一層厚度為5-20μm的微弧氧化陶瓷層；制備6％-30％石墨烯涂料，將石墨烯涂料在常溫下噴涂在所述微弧氧化陶瓷層上；固化處理，固化溫度140℃-160℃，固化時間10-40分鐘。本發明公開的提高燈具散熱性能的方法可使散熱器散熱均勻，散熱效率提高，同時可對散熱基底進行有效保護。
【IPC分類】C23C28/04, C23C24/04, C25D11/02, F21V29/85
【公開號】CN105039981
【申請號】CN201510303916
【發明人】李遠發, 張亞琴, 席亞娟, 高海亮, 黃維中, 宋卓能
【申請人】創金美科技（深圳）有限公司, 嘉瑞科技（惠州）有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月4日