CN110342817A - Led类的灯泡泡壳及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生活用品技术领域，本发明为了解决目前LED类的灯泡泡壳导热性能不好和寿命短的问题，公开了一种LED类的灯泡泡壳的制备方法，包括步骤：(1)将原料投入坩埚中，原料包括：二氧化硅、氧化硼、氧化铝、氧化钠、氧化钾、偏磷酸钡、二氧化钒、镁石粉、三氧化二锑；(2)在氮气氛围下升温1450‑1500℃下，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液置入模具中，将模具恒温静置，自然冷却后脱模即得高硼硅玻璃；(3)将制得的高硼硅玻璃通过高温烧制软化，经模具成型；(4)在灯泡泡壳内表面喷涂改性涂层，所述改性涂层包括SiO2、Nb2O5和六方氮化硼；(5)改性涂层经高温干燥处理后，即得LED类的灯泡泡壳。本发明灯泡泡壳导热性能好，寿命长。

Description

LED类的灯泡泡壳及制备方法
技术领域
本发明涉及生活用品技术领域，具体涉及一种LED类的灯泡泡壳及制备方法。
背景技术
LED类的灯泡泡壳传统灯泡泡壳是采用石灰材料，其主要成分是硅酸盐复盐。此材料有以下缺点：不抗酸、易老化、易腐蚀，易发黑、发雾、发黄、易变色，长时间使用影响灯泡透光度，不耐高温、硬度低。
如何提高LED类的灯泡泡壳导热性能和寿命是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种LED类的灯泡泡壳及制备方法，本发明的LED类的灯泡泡壳具有导热性能好的优点。
本发明是实施例的目的是通过如下技术方案实现的：
本发明第一方面的实施例提供了一种LED类的灯泡泡壳的制备方法，包括以下步骤：
(1)将原料投入坩埚中，所述的原料包括：二氧化硅、氧化硼、氧化铝、氧化钠、氧化钾、偏磷酸钡、二氧化钒、镁石粉、三氧化二锑；
(2)在氮气氛围下将坩埚升温1450-1500℃下，将所述的原料混合均匀，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液置入模具中，将模具置于马弗炉中恒温静置，自然冷却后脱模即得高硼硅玻璃；
(3)将制得的高硼硅玻璃通过高温烧制软化，经模具成型；
(4)在灯泡泡壳内表面喷涂改性涂层，所述改性涂层包括SiO2、Nb2O5和六方氮化硼；
(5)改性涂层经高温干燥处理后，即得LED类的灯泡泡壳。
进一步的，所述的原料按重量份计包括如下组分：二氧化硅40-50份、氧化硼10-15份、氧化铝1-3份、氧化钠1-3份、氧化钾1-3份、偏磷酸钡1-2份、二氧化钒1-2份、镁石粉5～8份、三氧化二锑0.3-0.6份。
进一步的，所述的原料按重量份计包括如下组分：二氧化硅45份、氧化硼13份、氧化铝2份、氧化钠2份、氧化钾2份、偏磷酸钡1.5份、二氧化钒1.5份、镁石粉 6.5份、三氧化二锑0.5份。
进一步的，所述步骤(3)中的高温烧制软化的温度为900℃。
进一步的，所述改性涂层中，按重量份计包括：SiO2 15-25份，Nb2O5 5-10份，六方氮化硼10～15份。
进一步的，所述改性涂层中，按重量份计包括：SiO2 20份，Nb2O5 8份，六方氮化硼12份。
进一步的，改性涂层经高温干燥处理的温度为110℃-120℃，改性涂层经高温干燥处理的时间为30-60min。
进一步的，所述的原料按重量份计包括如下组分：二氧化硅42-46份、氧化硼12-14份、氧化铝1.5-2.5份、氧化钠1.5-2.5份、氧化钾1.5-2.5份、偏磷酸钡1.2-1.8份、二氧化钒1.2-1.8份、镁石粉6～7份、三氧化二锑0.4-0.5份，金属粉末10-15份，所述的金属粉末由铜粉和铝粉按照重量比为1：1-3的比例混合而成。
进一步的，还包括步骤：在所述的改性涂层表面涂覆氧化铝层。本发明第二方面的实施例提供了一种LED类的灯泡泡壳，所述的LED类的灯泡泡壳由上述的任一种制备方法制备而得。
借由上述方案，本发明LED类的灯泡泡壳及制备方法至少具备如下有益效果：
本发明采用特制的高硼硅玻璃材质取代石灰材料，而且在泡壳内壁表面喷涂改性材料，大大改善了壳体的导热性能，提高了LED类的灯泡泡壳使用寿命，使得灯泡更加美观、透亮。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员对本发明方案的理解，下面结合具体实施例对本发明方案进行进一步阐述，应当理解，本发明实施例是对本发明方案的解释说明，不作为对本发明保护范围的限定。
一种LED类的灯泡泡壳的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取原料，所述的原料按重量份计包括如下组分：二氧化硅40-50份、氧化硼10-15份、氧化铝1-3份、氧化钠1-3份、氧化钾1-3份、偏磷酸钡1-2份、二氧化钒1- 2份、镁石粉5-8份、三氧化二锑0.3-0.6份；
(2)在氮气气氛下将所述的原料升温至1450-1500℃，混匀，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液经成型、软化和二次成型得到灯泡泡壳；
(3)在灯泡泡壳内表面喷涂改性涂层，所述改性涂层为SiO2、Nb2O5与六方氮化硼组成的混合物；
(4)改性涂层经高温干燥处理后，即得LED类的灯泡泡壳。
本实施例采用特制的高硼硅玻璃材质取代石灰材料，而且在泡壳内壁表面喷涂改性材料，大大改善了壳体的导热性能，提高了LED类的灯泡泡壳使用寿命，使得灯泡更加美观、透亮。
上述实施例已经可以实现本发明的目的，下面在此基础上给出优选方案：
在本发明的一些实施例中，所述的步骤(2)包括以下步骤：
在氮气气氛下将所述的原料升温至1450-1500℃，混匀，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液倒入模具中，将模具置于马弗炉中恒温静置，自然冷却后脱模即得高硼硅玻璃；将制得的高硼硅玻璃通过高温烧制软化，再经过灯泡泡壳模具成型得到灯泡泡壳。
在本发明的一些实施例中，所述的原料按重量份计包括如下组分：二氧化硅42-46份、氧化硼12-14份、氧化铝1.5-2.5份、氧化钠1.5-2.5份、氧化钾1.5-2.5份、偏磷酸钡1.2-1.8份、二氧化钒1.2-1.8份、镁石粉6～7份、三氧化二锑0.4-0.5份，金属粉末10-15份。
在本发明的另一些实施例中：原料组分用量具体为，二氧化硅45份、氧化硼13份、氧化铝2份、氧化钠2份、氧化钾2份、偏磷酸钡1.5份、二氧化钒1.5份、镁石粉 6.5份、三氧化二锑0.5份。
这里要说明的是：本实施例进一步优化了各组分的含量，而且在原有配方的基础上增加了金属粉末，有利于灯泡泡壳的导热，提高了LED类的灯泡泡壳使用寿命，使得灯泡更加美观、透亮。
在本发明的一些实施例中，所述的金属粉末由铜粉和铝粉按照重量比为1：1-3的比例混合而成。
这里要说明的是：铜粉和铝粉的导热性能良好，而且属于必将常用的金属材质，易取得，成本低。
在本发明的一些实施例中，还包括步骤：在所述的改性涂层表面涂覆氧化铝层。
这里要说明的是：增加氧化铝层可以提高灯泡泡壳的透光性能和导热性能，而且，氧化铝层还可以对改性涂料进行保护，延长灯泡的寿命。
在本发明的一些实施例中，所述步骤(2)中的高温烧制软化的温度为900℃。
在本发明的一些实施例中，所述改性涂层按照重量份计包括如下组分：SiO215-25份， Nb2O55-10份，六方氮化硼10～15份。
在本发明的一些实施例中，所述改性涂层按照重量份计包括如下组分：SiO218-22份， Nb2O57-8份，六方氮化硼12～14份。
作为优选实施例，在本发明的一些实施例中，所述改性涂层中，SiO220份， Nb2O58份，六方氮化硼12份。
在本发明的一些实施例中，改性涂层经高温干燥处理的温度为110℃-120℃；时间为 30-60min。
一种LED类的灯泡泡壳，所述的LED类的灯泡泡壳由上述的任一种制备方法制备而得。
本发明的LED类的灯泡泡壳采用特制的高硼硅玻璃，该玻璃耐酸、耐碱、耐水，抗腐蚀性能优越，拥有良好的热稳定性、化学稳定性和电学性能，故具有抗化学侵蚀性、抗热冲击性(极限温差达240度)、机械性能好、承受高温等特性。是一种低膨胀率、耐高温、高强度、高硬度、高透光率和高化学稳定性的特殊玻璃材料。
下面结合具体的实施例和对比例来对本发明方案作进一步说明。
实施例1
一种LED类的灯泡泡壳的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取二氧化硅45份、氧化硼13份、氧化铝2份、氧化钠2份、氧化钾2份、偏磷酸钡1.5份、二氧化钒1.5份、镁石粉6.5份、三氧化二锑0.5份，投入坩埚中；
(2)在氮气氛围下将坩埚升温1450-1500℃下，将上述原料混合均匀，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液倒入模具中，将模具置于马弗炉中恒温静置，自然冷却后脱模即得高硼硅玻璃；
(3)将制得的高硼硅玻璃通过900℃烧制软化，再经过灯泡泡壳模具成型；
(4)在灯泡泡壳内表面喷涂改性涂层，所述改性涂层为SiO2、Nb2O5与六方氮化硼组成的混合物，其中SiO220份，Nb2O58份，六方氮化硼12份。
(5)改性涂层经110℃高温干燥处理45min后，即得LED类的灯泡泡壳。
实施例2
一种LED类的灯泡泡壳的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取二氧化硅42份、氧化硼12份、氧化铝2.5份、氧化钠2.5份、氧化钾 2.5份、偏磷酸钡1.2份、二氧化钒1.2份、镁石粉6份、三氧化二锑0.4份，投入坩埚中；
(2)在氮气氛围下将坩埚升温1450-1500℃下，将上述原料混合均匀，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液倒入模具中，将模具置于马弗炉中恒温静置，自然冷却后脱模即得高硼硅玻璃；
(3)将制得的高硼硅玻璃通过900℃烧制软化，再经过灯泡泡壳模具成型；
(4)在灯泡泡壳内表面喷涂改性涂层，所述改性涂层为SiO2、Nb2O5与六方氮化硼组成的混合物，其中SiO218份，Nb2O59份，六方氮化硼12份。
(5)改性涂层经120℃高温干燥处理60min后，即得LED类的灯泡泡壳。
实施例3
一种LED类的灯泡泡壳的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取二氧化硅46份、氧化硼14份、氧化铝1.5份、氧化钠1.5份、氧化钾1.5份、偏磷酸钡1.6份、二氧化钒1.6份、镁石粉7份、三氧化二锑0.5份，投入坩埚中；
(2)在氮气氛围下将坩埚升温1450-1500℃下，将上述原料混合均匀，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液倒入模具中，将模具置于马弗炉中恒温静置，自然冷却后脱模即得高硼硅玻璃；
(3)将制得的高硼硅玻璃通过900℃烧制软化，再经过灯泡泡壳模具成型；
(4)在灯泡泡壳内表面喷涂改性涂层，所述改性涂层为SiO2、Nb2O5与六方氮化硼组成的混合物，其中SiO222份，Nb2O58份，六方氮化硼12份。
(5)改性涂层经115℃高温干燥处理30min后，即得LED类的灯泡泡壳。
实施例4
一种LED类的灯泡泡壳的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取二氧化硅42份、氧化硼12份、氧化铝2.5份、氧化钠2.5份、氧化钾 2.5份、偏磷酸钡1.2份、二氧化钒1.2份、镁石粉6份、三氧化二锑0.4份，铜粉6份，铝粉6份投入坩埚中；
(2)在氮气氛围下将坩埚升温1450-1500℃下，将上述原料混合均匀，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液倒入模具中，将模具置于马弗炉中恒温静置，自然冷却后脱模即得高硼硅玻璃；
(3)将制得的高硼硅玻璃通过900℃烧制软化，再经过灯泡泡壳模具成型；
(4)在灯泡泡壳内表面喷涂改性涂层，所述改性涂层为SiO2、Nb2O5与六方氮化硼组成的混合物，其中SiO218份，Nb2O59份，六方氮化硼12份。
(5)改性涂层经120℃高温干燥处理60min后，即得LED类的灯泡泡壳。
本实施例在灯泡泡壳的组分中增加了金属粉末，提高了导热性能，延长灯泡寿命。
实施例5
一种LED类的灯泡泡壳的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取二氧化硅42份、氧化硼12份、氧化铝2.5份、氧化钠2.5份、氧化钾 2.5份、偏磷酸钡1.2份、二氧化钒1.2份、镁石粉6份、三氧化二锑0.4份，铜粉6份，铝粉6份投入坩埚中；
(2)在氮气氛围下将坩埚升温1450-1500℃下，将上述原料混合均匀，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液倒入模具中，将模具置于马弗炉中恒温静置，自然冷却后脱模即得高硼硅玻璃；
(3)将制得的高硼硅玻璃通过900℃烧制软化，再经过灯泡泡壳模具成型；
(4)在灯泡泡壳内表面喷涂改性涂层，所述改性涂层为SiO2、Nb2O5与六方氮化硼组成的混合物，其中SiO218份，Nb2O59份，六方氮化硼12份。
(5)改性涂层经120℃高温干燥处理60min后，在改性涂层表面涂覆氧化铝层，即得LED类的灯泡泡壳。
本实施例中在改性涂层表面增加了氧化铝层，可以有效提高灯泡外壳的透光性能，同时还能保护改性涂层，提高灯壳寿命。
为突出本发明的有益效果，还进行了以下对比例实验。
对比例1
同实施例1相比，不同之处在于制备过程中不喷涂改性涂层。
对比例2
同实施例1相比，不同之处在于制备原料中去掉镁石粉。
对比例3
同实施例1相比，不同之处在于，改性涂层中去掉Nb2O5，仅保留SiO2及六方氮化硼。
将实施例1及对比例1-3制得的LED类的灯泡泡壳经过高温条件下进行测试，结果显示：
实施例1的LED类的灯泡泡壳热稳定性好，在-60℃的温度下冷冻后未出现破裂现象，在350℃的高温环境下也未出现破裂现象；加入镁石粉后，在形变过程中不会产生贯穿孔和裂纹，强度好，泡壳材质更加均匀透亮。
对比例1的灯泡泡壳导热性能不佳，在180℃的高温环境下即容易发生破裂。对比例 2的灯泡泡壳外观透明度不均一。对比例3的灯泡泡壳虽然也具有耐高温、强度较好等效果，但是最高耐温的极限温差为240℃，与实施例1的410℃仍有一定差距。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种LED类的灯泡泡壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将原料投入坩埚中，所述的原料包括：二氧化硅、氧化硼、氧化铝、氧化钠、氧化钾、偏磷酸钡、二氧化钒、镁石粉、三氧化二锑；
(2)在氮气氛围下将坩埚升温1450-1500℃下，将所述的原料混合均匀，制得熔融玻璃液，将熔融玻璃液置入模具中，将模具置于马弗炉中恒温静置，自然冷却后脱模即得高硼硅玻璃；
(3)将制得的高硼硅玻璃通过高温烧制软化，经模具成型；
(4)在灯泡泡壳内表面喷涂改性涂层，所述改性涂层包括SiO2、Nb2O5和六方氮化硼；
(5)改性涂层经高温干燥处理后，即得LED类的灯泡泡壳。
2.根据权利要求1所述的LED类的灯泡泡壳的制备方法，其特征在于，所述的原料按重量份计包括如下组分：二氧化硅40-50份、氧化硼10-15份、氧化铝1-3份、氧化钠1-3份、氧化钾1-3份、偏磷酸钡1-2份、二氧化钒1-2份、镁石粉5～8份、三氧化二锑0.3-0.6份。
3.根据权利要求2所述的LED类的灯泡泡壳的制备方法，其特征在于，所述的原料按重量份计包括如下组分：二氧化硅45份、氧化硼13份、氧化铝2份、氧化钠2份、氧化钾2份、偏磷酸钡1.5份、二氧化钒1.5份、镁石粉6.5份、三氧化二锑0.5份。
4.根据权利要求1所述的LED类的灯泡泡壳的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的高温烧制软化的温度为900℃。
5.根据权利要求1所述的LED类的灯泡泡壳的制备方法，其特征在于，所述改性涂层中，按重量份计包括：SiO2 15-25份，Nb2O5 5-10份，六方氮化硼10～15份。
6.根据权利要求5所述的LED类的灯泡泡壳的制备方法，其特征在于：所述改性涂层中，按重量份计包括：SiO2 20份，Nb2O5 8份，六方氮化硼12份。
7.根据权利要求1所述的LED类的灯泡泡壳的制备方法，其特征在于：改性涂层经高温干燥处理的温度为110℃-120℃，改性涂层经高温干燥处理的时间为30-60min。
8.根据权利要求1所述的LED类的灯泡泡壳的制备方法，其特征在于：所述的原料按重量份计包括如下组分：二氧化硅42-46份、氧化硼12-14份、氧化铝1.5-2.5份、氧化钠1.5-2.5份、氧化钾1.5-2.5份、偏磷酸钡1.2-1.8份、二氧化钒1.2-1.8份、镁石粉6～7份、三氧化二锑0.4-0.5份，金属粉末10-15份，所述的金属粉末由铜粉和铝粉按照重量比为1：1-3的比例混合而成。
9.根据权利要求1所述的LED类的灯泡泡壳的制备方法，其特征在于，还包括步骤：在所述的改性涂层表面涂覆氧化铝层。
10.采用权利要求1-9任一所述的制备方法制得的LED类的灯泡泡壳。
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