Led半透明陶瓷燈絲支架及其加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及LED燈絲燈制造領(lǐng)域，尤其涉及LED半透明陶瓷燈絲支架及其加工工藝，旨在解決現(xiàn)有的LED燈絲支架價(jià)格昂貴或性能不佳的問題。LED半透明陶瓷燈絲支架，由粒度為0.1～5微米的96陶瓷制作而成。LED半透明陶瓷燈絲支架的加工工藝主要包括以下工藝步驟：配料、制漿、制作料帶、沖制、第一次燒結(jié)、噴砂、第二次燒結(jié)、成型。價(jià)格較低，性能好，輻射散熱效果好，而且熱容積比其他的材料要大，能很大程度減少溫度沖擊給燈絲帶來的影響，減少死燈，保證LED燈絲燈的穩(wěn)定和和壽命。
【專利說明】
LED半透明陶瓷燈絲支架及其加工工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED燈絲燈制造領(lǐng)域，尤其涉及LED半透明陶瓷燈絲支架及其加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在燈絲主要是按照燈絲支架(基底)材料的不同來進(jìn)行分類，有藍(lán)寶石、玻璃、透明陶瓷、銅絲等類型；但是上述的材料存在如下的缺點(diǎn):
[0003]藍(lán)寶石:透明度高、強(qiáng)度高，透光率可達(dá)80%以上，強(qiáng)度根據(jù)工藝不同相差較大，是較早應(yīng)用在LED燈絲上的材料，也是市場上接受度較高的材料。但是藍(lán)寶石成本較高，一條藍(lán)寶石支架價(jià)格大概在0.7-0.9元左右，并且目前的藍(lán)寶石基底基本都是拿藍(lán)寶石尾料通過激光劃切而成，除了激光成本高昂外也很難做到量產(chǎn)，目前降低成本的空間不大。
[0004]透明陶瓷:透明陶瓷和藍(lán)寶石也存在同樣的困境，在量產(chǎn)和成本的控制上會比較難，但目前的透明陶瓷均為干壓工藝，在未來流延工藝開拓起來后可能會給成本帶來一定的縮減，普通透明陶瓷在未研磨以前透光率早40%左右，研磨后大約60%左右，強(qiáng)度為450MPa左右，基本可替代藍(lán)寶石，但在價(jià)格上優(yōu)勢并不明顯。
[0005]玻璃:LED燈最注重散熱，而玻璃的散熱系數(shù)只有0.2-lff/mk,安全性較低，使用壽命也短，雖然很多廠家在使用玻璃設(shè)計(jì)的時(shí)候都將電流降低，以此來減小熱量的產(chǎn)生，但事實(shí)證明這樣做除了浪費(fèi)芯片的額定功率和降低光效外不會對燈絲散熱有任何的改善。玻璃的另一個(gè)致命問題在于側(cè)面會有藍(lán)光漏出，影響光效和色顯的同時(shí)也對人眼有害。
[0006]銅:銅基材在LED工藝上更易實(shí)現(xiàn)，加工良率較高，同時(shí)價(jià)格也低，但由于其金屬性質(zhì)，需要在一端加絕緣點(diǎn)，并且金屬不透光所以存在暗影。銅還有一大弊端就在于它的膨脹系數(shù)太大，隨著LED燈使用時(shí)間增長，容易造成脫焊、開路等各種死燈現(xiàn)象。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明提供了 LED半透明陶瓷燈絲支架及其加工工藝，旨在解決現(xiàn)有的LED燈絲支架價(jià)格昂貴或性能不佳的問題。
[0008]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):LED半透明陶瓷燈絲支架，由粒度為0.1?5微米的96陶瓷制作而成。
[0009]進(jìn)一步，由粒度為I?2微米的96陶瓷制作而成；效果更佳。
[0010]0.1?5微米的96陶瓷的絕緣性好、散熱好、膨脹系數(shù)低，可以達(dá)到1301m/w的光效，價(jià)格低，適合批量生產(chǎn)；雖然它的透光率和透明的相比有不小的差距，但在做成光源后的光效上并沒有那么明顯的差異。
[0011]LED半透明陶瓷燈絲支架的加工工藝，依次包括以下工藝步驟:
[0012]A、按照質(zhì)量百分比將14%?18%的乙醇、4%?6%的正丁醇、7%?9%的縮丁醛、18%?22%的甲苯、49%?53%的96陶瓷粉末混合均勻；
[0013]B、將步驟A中配成的混合物在球磨機(jī)中球磨39?41小時(shí)制成漿料；
[0014]C、將經(jīng)過步驟B球磨后的漿料采用2500目的不銹鋼過濾網(wǎng)過濾；
[0015]D、采用真空脫泡機(jī)將經(jīng)過步驟C過濾后的漿料脫泡I?1.5小時(shí)；
[0016]E、采用流延法將經(jīng)過步驟D脫泡后的漿料制作料帶；
[0017]F、將步驟E中制成的料帶在溫度為10°C?30°C且濕度為55±25% RH的條件下靜置20天?I年；在這種環(huán)境下放置超過20天可以讓料帶收縮更加穩(wěn)定，精度控制的更加好；放置超過I年會過于干燥，不利于后期的沖制。
[0018]G、將步驟F中的料帶沖制為基片；使陶瓷生胚成型，后期加工時(shí)可以免除使用激光切割技術(shù)，避免激光加工對陶瓷造成損傷；
[0019]H、將步驟G沖制的基片在溫度為1580°C?1650°C的環(huán)境下放置40?45小時(shí)；將陶瓷從生胚轉(zhuǎn)變?yōu)槭炱?，即燒結(jié)成型；
[0020]1、用粒度為380?400目的白剛玉配置成濃度為70%?80%的漿料；
[0021]J、用步驟I中的漿料通過噴砂機(jī)對步驟H處理過的基片進(jìn)行噴砂，噴砂的壓強(qiáng)為2 ?2.5MPa ；
[0022]K、將經(jīng)過步驟J處理過的基片在1300°C?1350°C的條件下放置38?43小時(shí)；修正了產(chǎn)品的平整度；
[0023]L、用分條機(jī)對經(jīng)過步驟K的基片進(jìn)行分條；
[0024]M、將步驟L中分條后的產(chǎn)品鉚壓成LED半透明陶瓷燈絲支架。
[0025]進(jìn)一步，LED半透明陶瓷燈絲支架的加工工藝，在步驟G中沖制的基片寬度為60，長度為70mm，噴砂機(jī)每小時(shí)噴砂5000個(gè)基片；噴砂效率高，而且噴砂后的基片性能最佳。
[0026]進(jìn)一步,在步驟A中乙醇占16*%、正丁醇占5、縮丁占8*%、甲苯占20%、96陶瓷粉末占51% ;生產(chǎn)出來的燈絲支架燈效最佳。
[0027]進(jìn)一步,在步驟B中混合物在球磨機(jī)中球磨40小時(shí)；少于40小時(shí)球磨不充分；多余40小時(shí)，球磨效率較低。
[0028]通過上述工藝制造成型的燈絲支架在1300°C以下不會出現(xiàn)形變，而且的他膨脹系數(shù)和芯片的膨脹系數(shù)是一致的，穩(wěn)定性較高；通過上述工藝制作的燈絲支架輻射系數(shù)為
0.9，輻射散熱效果好，而且熱容積比其他的材料要大，能很大程度減少溫度沖擊給燈絲帶來的影響，減少死燈，保證LED燈絲燈的穩(wěn)定和和壽命；價(jià)格較低。
【具體實(shí)施方式】
[0029]LED半透明陶瓷燈絲支架，由粒度為I?2微米的96陶瓷(96陶瓷:氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的陶瓷)制作而成。
[0030]LED半透明陶瓷燈絲支架的加工工藝，依次包括以下工藝步驟:
[0031]A、按照質(zhì)量百分比將16%的乙醇、5%的正丁醇、8%的縮丁醛、20%的甲苯、51%的96陶瓷粉末混合均勻；
[0032]B、將步驟A中配成的混合物在球磨機(jī)中球磨40小時(shí)制成漿料；
[0033]C、將經(jīng)過步驟B球磨后的漿料采用2500目的不銹鋼過濾網(wǎng)過濾；
[0034]D、采用真空脫泡機(jī)將經(jīng)過步驟C過濾后的漿料脫泡1.3小時(shí)；
[0035]E、采用流延法將經(jīng)過步驟D脫泡后的漿料制作料帶；
[0036]F、將步驟E中制成的料帶在溫度為20°C且濕度為55% RH的條件下靜置30天；
[0037]G、將步驟F中的料帶沖制為基片，基片寬度為60，長度為70mm ；
[0038]H、將步驟G沖制的基片在溫度為1610°C的環(huán)境下放置43小時(shí)；
[0039]1、用粒度為380?400目的白剛玉配置成濃度為75%的漿料；
[0040]J、用步驟I中的漿料通過噴砂機(jī)對步驟H處理過的基片進(jìn)行噴砂，噴砂的壓強(qiáng)為
2.3MPa ;嗔砂機(jī)每小時(shí)嗔砂5000個(gè)基片；
[0041]K、將經(jīng)過步驟J處理過的基片在1325°C的條件下放置40小時(shí)；
[0042]L、用分條機(jī)對經(jīng)過步驟K的基片進(jìn)行分條；
[0043]M、將步驟L中分條后的產(chǎn)品鉚壓成LED半透明陶瓷燈絲支架。
[0044]0.1?5微米的96陶瓷的絕緣性好、散熱好、膨脹系數(shù)低，可以達(dá)到1301m/w的光效，價(jià)格上低，適合批量生產(chǎn)；雖然它的透光率和透明的相比有不小的差距，但在做成光源后的光效上并沒有那么明顯的差異。
[0045]通過上述工藝制造成型的燈絲支架在1300°C以下不會出現(xiàn)形變，而且的他膨脹系數(shù)和芯片的膨脹系數(shù)是一致的，穩(wěn)定性較高；通過上述工藝制作的燈絲支架輻射系數(shù)為
0.9，輻射散熱效果好，而且熱容積比其他的材料要大，能很大程度減少溫度沖擊給燈絲帶來的影響，減少死燈，保證LED燈絲燈的穩(wěn)定和和壽命。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.LED半透明陶瓷燈絲支架，其特征是:由粒度為0.1?5微米的96陶瓷制作而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED半透明陶瓷燈絲支架，其特征是:由粒度為I?2微米的96陶瓷制作而成。
3.權(quán)利要求1中LED半透明陶瓷燈絲支架的加工工藝，其特征是:依次包括以下工藝步驟: A、按照質(zhì)量百分比將14%?18%的乙醇、4%?6%的正丁醇、7%?9%的縮丁醛、18%?22%的甲苯、49%?53%的96陶瓷粉末混合均勻； B、將步驟A中配成的混合物在球磨機(jī)中球磨39?41小時(shí)制成漿料； C、將經(jīng)過步驟B球磨后的漿料采用2500目的不銹鋼過濾網(wǎng)過濾； D、采用真空脫泡機(jī)將經(jīng)過步驟C過濾后的漿料脫泡I?1.5小時(shí)； E、采用流延法將經(jīng)過步驟D脫泡后的漿料制作料帶； F、將步驟E中制成的料帶在溫度為10°C?30°C且濕度為55±25%RH的條件下靜置20天?I年； G、將步驟F中的料帶沖制為基片； H、將步驟G沖制的基片在溫度為1580°C?1650°C的環(huán)境下放置40?45小時(shí)； 1、用粒度為380?400目的白剛玉配置成濃度為70%?80%的漿料； J、用步驟I中的漿料通過噴砂機(jī)對步驟H處理過的基片進(jìn)行噴砂，噴砂的壓強(qiáng)為2?2.5MPa ； K、將經(jīng)過步驟J處理過的基片在1300°C?1350°C的條件下放置38?43小時(shí)； L、用分條機(jī)對經(jīng)過步驟K的基片進(jìn)行分條； M、將步驟L中分條后的產(chǎn)品鉚壓成LED半透明陶瓷燈絲支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED半透明陶瓷燈絲支架的加工工藝，其特征是:在步驟G中沖制的基片寬度為60，長度為70mm，噴砂機(jī)每小時(shí)噴砂5000個(gè)基片。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED半透明陶瓷燈絲支架的加工工藝，其特征是:在步驟A中乙醇占16%、正丁醇占5%、縮丁醛占8%、甲苯占20%、96陶瓷粉末占51%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED半透明陶瓷燈絲支架的加工工藝，其特征是:在步驟B中混合物在球磨機(jī)中球磨40小時(shí)。
【文檔編號】C04B35/622GK104230348SQ201410451641
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】王平進(jìn), 張賢軍, 陳志剛, 厲召震, 王凱翔, 張沛楊 申請人:橫店集團(tuán)浙江英洛華電子有限公司