專利名稱：一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷散熱材料領(lǐng)域，尤其涉及到一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法。
背景技術(shù)：
目前，金屬材料制作的散熱片一般通過材料良好的熱傳導(dǎo)性能實(shí)現(xiàn)散熱，屬于主動散熱，散熱原理如下I、金屬內(nèi)部熱傳導(dǎo)導(dǎo)熱；2、金屬表面向空氣導(dǎo)熱?；诔杀镜脑?，目前主要采用銅或鋁合金來制作散熱片，銅、鋁對比，銅的導(dǎo)熱系數(shù)高于鋁，但是銅的表面熱輻射率比鋁低，在自然散熱條件下，散熱效果兩者相當(dāng)或銅略低于鋁，在成本上，鋁更經(jīng)濟(jì)，因此目前市場使用的LED散熱片大部分由合金鋁材料制作。 由于銅、鋁等金屬屬于導(dǎo)體，并且熱膨脹系統(tǒng)數(shù)較高，使用起來，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。目前陶瓷材料散熱主要是一種以氧化鋁為主材的陶瓷散熱片，其散熱方式屬于被動散熱，主要散熱原理如下I、通過內(nèi)部熱傳導(dǎo)導(dǎo)熱；2、利用陶瓷表面向空氣導(dǎo)熱；3、利用陶瓷燒結(jié)形成微孔結(jié)構(gòu)，利于對流散熱。由于氧化鋁陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于鋁合金，但其表面向空氣熱輻射率高于鋁合金，綜合來看，這類陶瓷散熱片的實(shí)際散熱效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如鋁合金散熱片，但陶瓷本身是絕緣體，且陶瓷的熱膨脹系數(shù)較低，不容易因?yàn)闊崦浝淇s產(chǎn)生應(yīng)力而損壞芯片，氧化鋁陶瓷還有一定的市場。金屬材料存在導(dǎo)電和膨脹系數(shù)較大問題，雖然金屬材料散熱片散熱效果好，可以將溫度控制在70°c以內(nèi)，熱膨脹問題不用考慮，但燈具內(nèi)部長期在較高的溫度下，線路老化或漏電都會導(dǎo)致使用存在危險(xiǎn)。氧化鋁等陶瓷散熱片存的實(shí)際散熱效果達(dá)不到理想效果，芯片長期在高于70°C的溫度下工作，容易老化，影響照明效果和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種具有絕緣性好，耐腐蝕、抗氧化、散熱效果更優(yōu)的復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法。本發(fā)明是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅80-95 %，粘土 2-20 %，金屬氧化物0-10 % ;塑化劑為原料粉重量的 15-20%。一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅90%，粘土 5%，金屬氧化物5% ;塑化劑為原料粉重量的18%。
所述的金屬氧化物可以是以下的一種或多種混合組成三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鈣。一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于該制造方法為(一)、將原料經(jīng)按配比配方混合后，利用粉化加工設(shè)備，將混合原料研磨成微粉化達(dá)200目-400目；(二)、 利用塑化加工設(shè)備，將原料粉與塑化劑按一定比例均勻混合，加熱塑化，塑化劑按重量比例為15-20%，塑化溫度為60°C -75°C ;(三)、利用壓鑄成型設(shè)備和壓鑄成型模具，將經(jīng)加注塑化的原料進(jìn)行壓鑄、冷卻、脫模而制得散熱片胚體；(四)、利用燒結(jié)成型設(shè)備，將散熱片胚體脫塑、冷卻、再燒結(jié)、冷卻而制得散熱片成品；脫塑溫度為100(TC -110(TC，再燒結(jié)溫度為1300°C -1400°C，冷卻溫度為常溫。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于碳化硅材料的導(dǎo)熱系數(shù)與鋁相當(dāng)，其硬度及表面熱輻射率都高于氧化鋁陶瓷，所制成的散熱片散熱效果優(yōu)于或與鋁合金相當(dāng)；而且碳化硅為半導(dǎo)體，應(yīng)用于日常照明等低電壓設(shè)備時(shí)，不會漏電，使用時(shí)比較安全。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)詳述本發(fā)明
具體實(shí)施例方式一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅80-95 %，粘土 2-20 %，金屬氧化物0-10 % ;塑化劑為原料粉重量的 15-20%。一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅90%，粘土 5%，金屬氧化物5% ;塑化劑為原料粉重量的18%。所述的金屬氧化物可以是以下的一種或多種混合組成三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鈣。一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于該制造方法為(一)、將原料經(jīng)按配比配方混合后，利用粉化加工設(shè)備，將混合原料研磨成微粉化達(dá)200目-400目；(二)、 利用塑化加工設(shè)備，將原料粉與塑化劑按一定比例均勻混合，加熱塑化，塑化劑按重量比例為15-20%，塑化溫度為60°C -75°C ;(三)、利用壓鑄成型設(shè)備和壓鑄成型模具，將經(jīng)加注塑化的原料進(jìn)行壓鑄、冷卻、脫模而制得散熱片胚體；(四)、利用燒結(jié)成型設(shè)備，將散熱片胚體脫塑、冷卻、再燒結(jié)、冷卻而制得散熱片成品；脫塑溫度為100(TC -110(TC，再燒結(jié)溫度為1300°C -1400°C，冷卻溫度為常溫。本發(fā)明的物質(zhì)特性為密度2. 8g/cm3，吸水率0%，燒結(jié)溫度1280°C，制成成品后， 硬度800HV，抗折強(qiáng)度200Mpa，具有較好的強(qiáng)度及穩(wěn)定性。本發(fā)明材質(zhì)散熱與鋁散熱材質(zhì)的球泡燈24H溫度測試對比
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅80-95%，粘土 2-20%，金屬氧化物0-10% ;塑化劑為原料粉重量的15-20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于包括以下原料粉的重量百分比的成分碳化硅90%，粘土 5%，金屬氧化物5%;塑化劑為原料粉重量的 18%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于所述的金屬氧化物可以是以下的一種或多種混合組成三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，其特征在于該制造方法為(一)、將原料經(jīng)按配比配方混合后，利用粉化加工設(shè)備，將混合原料研磨成微粉化達(dá) 200 目-400 目；(二 )、利用塑化加工設(shè)備，將原料粉與塑化劑按一定比例均勻混合，加熱塑化，塑化劑按重量比例為15-20%，塑化溫度為60°C -75°C ；(三)、利用壓鑄成型設(shè)備和壓鑄成型模具，將經(jīng)加注塑化的原料進(jìn)行壓鑄、冷卻、脫模而制得散熱片胚體；(四)、利用燒結(jié)成型設(shè)備，將散熱片胚體脫塑、冷卻、再燒結(jié)、冷卻而制得散熱片成品； 脫塑溫度為1000°C -1100°C，再燒結(jié)溫度為1300°C -1400°C，冷卻溫度為常溫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合陶瓷散熱材料及制造方法，包括以下原料粉碳化硅，粘土，金屬氧化物；塑化劑為原料粉重量的15-20％。本發(fā)明具有絕緣性好，耐腐蝕、抗氧化、散熱效果更優(yōu)的特點(diǎn)。
文檔編號C04B35/622GK102584239SQ20121001697
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者林昌如, 詹明瓊, 黃旭明 申請人:福州康旭電器有限公司, 福州摩實(shí)達(dá)電子科技有限公司