，因此在固體狀態(tài)下不能合金化，因此在以熔融的液體狀態(tài)自 由落下的液相金屬中噴射高壓的水或氣體而使它們相撞，從而將微粒的液相快速凝固。即， 將金屬強制地固溶合金化為在熱力學上不穩(wěn)定的狀態(tài)。特別是，可通過氣體噴霧法（gas atomization)來制造合金粉末,將烙融狀態(tài)的金屬有效地快速凝固而形成均質的組織。
[0042] 所述低密度預備成型步驟S20是將所制造的所述機械合金粉末成型為棒形狀的 預備成型體的步驟。在還原性氣體氣氛中，對預備成型體成型而進行還原性熱處理，可通過 雙層壓縮成型機50成型。
[0043] 圖5是示出對本發(fā)明的低密度預備成型體成型的壓縮成型機的圖，利用模具52， 通過雙層壓縮成型機50,將通過機械合金化方法而均質地混合的合金粉末40成型為具備 適當直徑和大小的棒形狀的低密度的預備成型體。雙層壓縮成型機50具有如下優(yōu)點：在模 具52的上部、下部具備上部沖孔51及下部沖孔53,在模具52與下部沖孔53之間還具備彈 簧54,在任何部位也能將預備成型體成型為均質的密度。
[0044] 所述高密度成型步驟S30是將所述預備成型體成型為散熱結構體形狀的步驟，為 了增加導熱性而進行擠壓或沖壓鍛造加工，從而成型為機械合金的結晶組織具備異方性的 散熱結構體。使用設計并制造的模具而在常溫下對棒形狀的預備成型體進行擠壓加工或沖 壓鍛造加工，從而成型99%以上的高密度合金散熱結構體。
[0045] 根據(jù)加工方向，結晶組織具備異方性，因此可根據(jù)結晶方向而調節(jié)導熱性的大小。 在再結晶溫度以下時，通過擠壓或沖壓鍛造加工而塑性變形，從而防止材料的氧化損失，由 此將材料損失最小化，節(jié)減制造成本。
[0046] 所述沉積涂覆步驟S40是在所述散熱結構體上，由類金剛石碳膜來沉積涂覆的步 驟，以形成10至30 μ m的薄膜厚度的方式沉積涂覆類金剛石碳膜，以使增加導熱性。在所 成型的散熱結構體上沉積涂覆導熱性最優(yōu)異的鉆石（導熱率：2,000W/mk)，從而能夠大大 提高散熱效率。
[0047] 本發(fā)明的散熱結構體可通過利用了根據(jù)機械合金化方法制造的Cu-Ag粉末或 Cu-Al粉末的散熱結構體制造方法來制得，并且能夠以散熱板的形狀使用于LED照明。散熱 結構體不僅可用于LED照明，而且還可作為從半導體裝置、太陽光發(fā)電等的電子部件或元 件吸收熱而放出到外部的吸熱設備而使用。由導熱性優(yōu)異的散熱材料制造的散熱結構體在 電器、電子產品的使用中，可抑制高溫發(fā)熱。
[0048] 【實施例1】
[0049] 準備98%至99. 5%的Cu金屬粉末和0. 5%至2%的Ag金屬粉末。在機械合金化 裝置的腔30內，以占居腔30內容積的約60%的方式放入直徑為12 mm的高強度合金鋼球 31，然后放入腔30內容積的30%的Cu和Ag金屬粉末。然后，當以IOOrpm至300rpm程度 旋轉腔30內旋轉葉輪32時，根據(jù)球31與球31之間的沖突和摩擦，夾在球與球之間的粉末 塑性變形而反復地進行均質的混合和附著，從而機械地制造合金化的Cu-Ag合金粉末。將 所制造的Cu-Ag合金粉末成型為低密度預備成型體之后，高密度成型為散熱結構體形狀。
[0050] 表1是檢測根據(jù)實施例1而制造的散熱結構體的機械性質和物理性質的值。
[0051] 【表1】
[0052]
[0053] 在所制造的散熱結構體上沉積涂覆類金剛石碳膜之后的導熱率檢測值為407. 5W/ mk〇
[0054] 通過機械合金化方法，將在金屬材料中導熱性最優(yōu)異的Ag(415W/mk)和其次優(yōu)異 的Cu (397W/mk)粉末制造為均質的合金，并將其塑性變形加工之后沉積涂覆類金剛石碳膜 而制造的散熱結構體的導熱率為405W/mK以上，其不僅提高了 LED照明，而且還大大提高了 電子器件產品、元件等的發(fā)熱冷卻效率。
[0055] 【實施例2】
[0056] 準備Cu金屬粉末和Al粉末。在機械合金化裝置的腔30內，以占居腔內容積的 40 %至50 %的方式放入直徑為12 mm的高強度合金鋼球31，然后放入腔內容積的30 %的Cu 和Al金屬粉末。然后，當在腔30內，以IOOrpm至300rpm旋轉旋轉葉輪32時，根據(jù)球與球 31之間的沖突和摩擦，夾在球與球之間的粉末塑性變形和破損，反復地進行均質的混合和 附著，從而機械地制造合金化的Cu-Al合金粉末。
[0057] 將所述制造的Cu-Al合金粉末制造為低密度預備成型體之后，根據(jù)散熱結構體模 具，通過沖壓鍛造加工而制造高密度成型體。
[0058] 表2是檢測根據(jù)實施例2,通過機械合金化方法而制造的散熱結構體材料的機械 性質和物理性質的值。
[0059]【表2】
[0061] 在所制造的散熱結構體上涂覆鉆石之后的導熱率檢測值為320W/mk~335W/mk， 由此可制造出優(yōu)異的散熱結構體。
[0062] 實驗例
[0063] 下面是對以2:8至8:2的重量比來配合Cu金屬和Al金屬，并通過機械合金化方 法制造的散熱結構體材料的導熱率進行檢測的值。
[0064]【表3】
[0065]
[0066] 在以小于20%的Cu金屬的重量比率來混合而合金化的情況下，導熱率為小于 260W/mk，不具備作為導熱性高的材料的散熱結構體的優(yōu)點。另外，在以超過80%的Cu金屬 的重量比率合金化的情況下，因較高的材料費用和Cu金屬的重量，存在散熱結構體的制造 的效率性下降的問題。
[0067] 因此，所述Cu-Al合金通過將Cu金屬和Al金屬以2:8至8:2的重量比來配合，由 此制造出材料費用便宜、輕且具備優(yōu)異的散熱性能的散熱結構體，從而不僅在LED照明，而 且還能夠大大提高電子器件產品、元件等的發(fā)熱冷卻效率。
[0068] 本發(fā)明通過機械合金化方法來制造 Cu-Ag合金粉末或Cu-Al合金粉末，進行擠壓 或沖壓鍛造加工而使得結晶組織具備異方性，從而能夠制造導熱率高的散熱結構體。由此， 提高散熱系統(tǒng)的冷卻效率，延長LED照明的壽命，將能源損失最小化。
[0069] 另外，通過利用機械合金化方法和塑性變形加工技術，將材料損失最小化，并且能 夠同時確保大量的原材料，幾乎沒有碎片，由此節(jié)減制造成本，防止環(huán)境污染。
[0070] 以上，參照實施例進行了說明，但本領域技術人員在不脫離下面的權利要求書中 記載的本發(fā)明的思想及領域的范圍內，能夠將本發(fā)明修改及變更為各種各樣。
【主權項】
1. 一種利用機械合金化方法的LED照明燈散熱結構體的制造方法，其特征在于，該方 法包括如下步驟： 通過機械合金化方法而制造熱力學固溶度以上的Cu-Ag合金粉末或Cu-Al合金粉末的 機械合金粉末制造步驟； 將所制造的所述機械合金粉末成型為棒形狀的預備成型體的低密度預備成型步驟； 將所述預備成型體成型為散熱結構體形狀的高密度成型步驟；以及 在所述散熱結構體上沉積涂覆類金剛石碳膜的沉積涂覆步驟。2.根據(jù)權利要求1所述的利用機械合金化方法的LED照明燈散熱結構體的制造方法， 其特征在于， 在所述機械合金粉末制造步驟中，將Cu粉末和Ag粉末或Cu粉末和Al粉末與球一起 裝入機械合金化裝置的腔內，以球磨方式塑性變形而獲得機械合金化粉末。3.根據(jù)權利要求2所述的利用機械合金化方法的LED照明燈散熱結構體的制造方法， 其特征在于， 所述Cu粉末、Ag粉末及Al粉末的粒子大小為20μm至200μm。4.根據(jù)權利要求2所述的利用機械合金化方法的LED照明燈散熱結構體的制造方法， 其特征在于， 將所述Cu粉末及Ag粉末以98:2至99. 5:0. 5的重量比來配合而合金化。5.根據(jù)權利要求4所述的利用機械合金化方法的LED照明燈散熱結構體的制造方法， 其特征在于， 將所述Cu粉末及Al粉末以2:8至8:2的重量比來配合而合金化。6.根據(jù)權利要求1所述的利用機械合金化方法的LED照明燈散熱結構體的制造方法， 其特征在于， 在所述低密度成型步驟中，在還原性氣體氣氛下，通過雙層壓縮成型機來成型。7.根據(jù)權利要求1所述的利用機械合金化方法的LED照明燈散熱結構體的制造方法， 其特征在于， 在所述高密度成型步驟中，進行擠壓或沖壓鍛造加工，成型為合金的結晶組織具備異 方性的散熱結構體，以便增加導熱性。8.根據(jù)權利要求1所述的利用機械合金化方法的LED照明燈散熱結構體的制造方法， 其特征在于， 在所述沉積涂覆步驟中，以形成10U m至30y m的薄膜厚度的方式沉積涂覆類金剛石 碳膜，以便增加導熱性。9. 一種LED照明燈散熱結構體，其特征在于，該LED照明燈散熱結構體是通過權利要求 1的制造方法而制造的LED照明燈散熱結構體。10.根據(jù)權利要求9所述的LED照明燈散熱結構體，其特征在于， 所述散熱結構體是散熱板形狀。
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用機械合金化方法的LED照明燈散熱結構體及其制造方法，該方法包括如下步驟：通過機械合金化方法而塑性變形，制造熱力學固溶度以上的Cu-Ag合金粉末或Cu-Al合金粉末的機械合金粉末制造步驟；將所制造的機械合金粉末成型為棒形狀的預備成型體的低密度預備成型步驟；將所述預備成型體成型為散熱結構體形狀的高密度成型步驟；以及在散熱結構體上沉積涂覆類金剛石碳膜的沉積涂覆步驟。對于利用了通過本發(fā)明的機械合金化方法而制造的Cu-Ag合金粉末或Cu-Al合金粉末的散熱結構體，由導熱性高的材料來塑性加工，并且沉積涂覆類金剛石碳膜，由此具備導熱率優(yōu)異，將材料損失最小化，節(jié)減制造成本，防止環(huán)境污染的優(yōu)點。
【IPC分類】B22F9/04, F21V29/00, F21Y101/02
【公開號】CN104976597
【申請?zhí)枴緾N201410483199
【發(fā)明人】千宰永, 千炳善, 黃順花
【申請人】株式會社唻迪克世, 千宰永
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年9月19日
【公告號】WO2015156459A1