CN103756389B - 辐射散热降温涂料、其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种辐射散热降温涂料，包括A组分、B组分和填料，A组分为主涂料，为经高温处理过的改性胶体微粒发生凝聚而成的溶液，B组分为乙二胺类固化剂，A组分/B组分的重量配比为9∶1，填料为热传导率高和具有红外发射性的材料。本发明的辐射散热降温涂料可应用到LED灯上，涂层以0.9ε左右的发射率和0.5‑13.5μm红外波长段，向大气空间或是在灯体内自动辐射热量，加快热量交换，降低LED灯体表面及内部温度，从而拉动LED芯片工作结温的降低。
Description
技术领域
本发明涉及热辐射技术应用领域，具体涉及一种辐射散热降温涂料、其制备方法及其应用。
背景技术
自LED(发光半导体)白光技术问世以来，引发了人类照明的第四次革命，从室内到室外，LED被广泛应用到照明领域。尤其是大功率路灯未来发展潜能更大，因为它较之当前“一统天下”的高压钠灯具有50％以上的节能效果，而我国当前城市道路照明的电耗约占我国发电总量的13％，因而LED路灯的推广普及逐步替代高压钠灯其宏观节能的意义非常重大。近年来功率型LED路灯在光通量逐步提高(突破100Lm/W之后，已提升到150Lm/W左右)，价位一再回落，成本明显降低的情况下，其发展速度更快。然而由于LED芯片的光电转换率较低，目前仅30％左右，而其余70％则转换为电热。这部分热量如不能尽快扩散，即会形成LED芯片的光衰。结温越高，其光衰程度越严重，这是LED固有物理属性所决定的。
为解决LED散热问题，业界作了不少努力，在散热材质选择、散热结构设计以及热传导、热流动等方面取得了不少进步，然而LED在散热技术方面依然有待进一步突破，以便更好地降低芯片结温、减少光衰、延长LED使用寿命。
发明内容
本发明提供了一种辐射散热降温涂料及其制备和应用方法，以解决LED散热不良的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种辐射散热降温涂料，包括A组分、B组分和填料，A组分为主涂料，为经高温处理过的改性胶体微粒发生凝聚而成的溶液，B组分为乙二胺类固化剂，A组分/B组分的重量配比为9∶1，填料为热传导率高和具有红外发射性的材料。
上述改性胶体微粒的粒径小于100纳米；上述填料为纳米碳管或尖晶石金属氧化物。
上述辐射散热降温涂料的制备方法，将填料加入到A组分中并混合均匀得 到，然后将B组分缓慢加入到A组分中，机械法缓慢搅匀，静置30分钟后即可使用。
上述辐射散热降温涂料可应用到LED灯上以红外辐射的形式提高LED散热效果，具体应用方法如下：辐射散热降温涂料制备完成后，在八个小时内，将辐射散热降温涂料采用刷涂或喷涂方式，涂布于LED光源的散热鳍片或LED驱动电源的灯壳上，常温固化即可。
上述辐射散热降温涂料采用喷涂工艺时，喷枪口径要大于1毫米以上，涂料喷出不要产生严重雾化现象，以免失去辐射降温性能。
上述辐射散热降温涂料采用刷涂工艺时，要在通风环境中，涂刷物体温度0℃-60℃，不能直接涂刷正在工作的LED灯上。
本发明的辐射散热降温涂料是经高温处理过的改性胶体微粒(小于100纳米)发生凝聚而成的溶液。溶液在固化剂的作用下固化成膜后，呈鱼鳞状结构，有利于热的辐射及有利于可见光区和近红外光区的反射率和较高的热红外发射率。其填料是纳米碳管、尖晶石金属氧化物等较高热传导率和红外发射性的材料。这些填料能使涂料成膜后呈现宏观光洁、而微观波浪状的辐射结构单元，这种构造可大大增加散热比表面积和传导率，提高物体红外辐射的辐射系数，显著提升热量交换的效果。
本发明提供了一种辐射散热降温涂料及其制备和应用方法，本发明的辐射散热降温涂料可应用到LED灯上，涂层以0.9ε左右的发射率和0.5-13.5μm红外波长段，向大气空间或是在灯体内自动辐射热量，加快热量交换，降低LED灯体表面及内部温度，从而拉动LED芯片工作结温的降低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明辐射散热降温涂料的应用示意图。
图中1灯壳、2散热鳍片、3LED驱动电源。
具体实施方式
一种辐射散热降温涂料，包括A组分、B组分和填料，A组分为主涂料，为经高温处理过的改性胶体微粒发生凝聚而成的溶液，改性胶体微粒的粒径小于100纳米，B组分为乙二胺类固化剂，A组分/B组分的重量配比为9∶1，填料为热传导率高和具有红外发射性的材料，例如纳米碳管或尖晶石金属氧化物。
本发明的辐射散热降温涂料的制备方法，将填料加入到A组分中并混合均匀得到，然后将B组分缓慢加入到A组分中，机械法缓慢搅匀，静置30分钟后即可使用。
上述辐射散热降温涂料可应用到LED灯上以红外辐射的形式提高LED散热效果，具体应用方法如下：辐射散热降温涂料制备完成后，在八个小时内，将辐射散热降温涂料采用刷涂或喷涂方式，涂布于LED光源的散热鳍片2或LED驱动电源3的灯壳1上，如采用喷涂工艺时，喷枪口径要大于1毫米以上，涂料喷出不要产生严重雾化现象，以免失去辐射降温性能；如采用刷涂工艺时，要在通风环境中，涂刷物体温度0℃-60℃，不能直接涂刷正在工作的LED灯上。常温固化，不须加温固化。固化后涂层饱满平整，兼顾有良好的防腐、防水性能，与金属结合强度高、骤冷骤热不会脱落。本发明所采用的辐射散热降温涂料，涂布于LED光源背面的散热鳍片上，可大大增加散热比表面积和传导率，提高鳍片红外辐射的辐射系数，显著提升热量交换的效果，可见光区和近红外光区的反射率可达80％以上。
本发明的辐射散热降温涂料是经高温处理过的改性胶体微粒(小于100纳米)发生凝聚而成的溶液。溶液在固化剂的作用下固化成膜后，呈鱼鳞状结构，有利于热的辐射及有利于可见光区和近红外光区的反射率和较高的热红外发射率。其填料是纳米碳管、尖晶石金属氧化物等较高热传导率和红外发射性的材料。这些填料能使涂料成膜后呈现宏观光洁、而微观波浪状的辐射结构单元，这种构造可大大增加散热比表面积和传导率，提高物体红外辐射的辐射系数，显著提升热量交换的效果。
Claims (2)
1.一种辐射散热降温涂料，其特征是：包括 A 组分、B 组分和填料，A 组分为主涂料，为经高温处理过的改性胶体微粒发生凝聚而成的溶液，B组分为乙二胺类固化剂，A组分/B组分的重量配比为 9 ∶ 1，填料为热传导率高和具有红外发射性的材料，改性胶体微粒的粒径小于 100纳米，填料为纳米碳管或尖晶石金属氧化物，
所述辐射散热降温涂料的制备方法，将填料加入到 A 组分中并混合均匀得到，然后将 B 组分缓慢加入到 A 组分中，机械法缓慢搅匀，静置30 分钟后即可使用，
辐射散热降温涂料制备完成后，在八个小时内，将辐射散热降温涂料采用刷涂或喷涂方式，涂布于 LED 光源的散热鳍片或 LED 驱动电源的灯壳上，常温固化即可，涂布于LED 光源背面的散热鳍片上，可大大增加散热比表面积和传导率，提高鳍片红外辐射的辐射系数，显著提升热量交换的效果，可见光区和近红外光区的反射率可达
80％以上。
2. 根据权利要求 1所述的辐射散热降温涂料，其特征是：采用刷涂工艺时，要在通风环境中，涂刷物体温度 0℃ -60℃，不能直接涂刷正在工作的 LED 灯上。
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