一種具有防凍防霧效果的LED照明裝置的製作方法
2024-02-02 00:53:15
本申請涉及led照明領域，尤其涉及一種具有防凍防霧效果的led照明裝置。
背景技術：
隨著led技術的發展，目前，led照明裝置已經逐漸渠道能耗大、壽命短的傳統燈具。由於led照明裝置的通用性，其實際應用的環境很廣泛，當其應用環境中溼度較大，溫差較大時，空氣中水汽很容易凝結在led照明裝置表面，隨著溫度降低，凝結的水汽就會在led照明裝置表面結冰，這對於照明裝置內部的電路板產生不利影響，同時還會減少照明裝置外殼的使用壽命；此外，當照明裝置位於室外時，受灰塵的影響也較大，尤其是北方灰塵較多的區域。
因此，對於led照明裝置的防凍防霧效果及自清潔的改進具有很大的現實意義。
技術實現要素：
針對上述的現實問題，本發明旨在提供一種具有防凍防霧效果的led照明裝置，以解決上述提出問題。
本發明的實施例中提供了一種具有防凍防霧效果的led照明裝置，該led照明裝置包括燈座、燈杆、燈頭，燈杆連接燈座和燈頭，該燈頭包括led發光件及燈罩，led發光件包括一線路板及設置在線路板上並與該線路板電連接的led光源，該燈罩由透明或半透明的材質製作，該燈罩包括燈罩基底和設於燈罩基底外表面的疏水保護層；該疏水保護層是基於冷噴塗技術製作的超疏水層。
本發明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：
本發明的led照明裝置中，燈罩基底表面設有疏水保護層，該疏水保護層具有良好的疏水效果，接觸角為171度，表現為良好的防凍防霧效果，並且其是通過冷噴塗製備的，與基底結合良好，耐磨性能好，使用壽命長。
本申請附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本申請。
附圖說明
利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對於本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
圖1是本發明led照明裝置的結構示意圖。
圖2是本發明燈罩的結構示意圖。
具體實施方式
這裡將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式並不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
如圖1所示，一種具有防凍防霧效果的led照明裝置。該led照明裝置包括燈座11、燈杆12、燈頭13，燈杆12連接燈座11和燈頭13，該燈頭13包括led發光件及燈罩14，led發光件包括一線路板15及設置在線路板15上並與該線路板15電連接的led光源16，燈罩14由透明或半透明的材質製作，用於將led發光件收容於內，起到透光及保護作用。
如圖2，該燈罩14包括燈罩基底1和設於燈罩基底1外表面的疏水保護層2，該疏水保護層2是基於冷噴塗技術製作的超疏水層。
超疏水技術是根據水滴可以在超疏水表面上自由滾動的現象而提出的，超疏水表面的微納結構可以提高靜態接觸角，使得水滴難以滲入微納粗糙結構，表現為基底與水滴的物理隔離，對於超疏水現象，表面的微納粗糙結構及較低的表面自由能是實現超疏水特性的兩個必要條件。
對於防凍防霧效果，一般是採用加熱、噴防凍劑等實現，而本申請的led照明裝置中，由於疏水保護層2的設置，當液體在燈罩表面附著，環境溫度較低時，該燈罩表面的液體會凝結，產生結霧現象，而疏水保護層2由於能夠有效減少液滴的附著，從而具有防凍防霧的性能。
冷噴塗是一種不同於熱噴塗技術，表現為在低於粉末熔點的溫度下進行高速噴射固態粒子以形成塗層的技術，其過程中粉末粒子無氧化、對粉末粒子結構無影響，設備簡單，成本低，是一種經濟環保的噴塗技術，目前冷噴塗技術一般用來沉積金屬顆粒、陶瓷顆粒等。
對於疏水保護層的設置，通常的做法是在基底表面腐蝕微納結構，然後使用低表面能物質修飾，而本申請的疏水保護層創造性的將疏水結構與冷噴塗技術結合，利用冷噴塗過程中對超疏水粒子無氧化、對超疏水粒子結構無影響的特點，可以保證原始的超疏水粉末的物理化學性質不改變，並且沉積速率高，操作簡單，適合工業化應用。
本申請的led照明裝置利用該疏水保護層達到自清潔和防凍防霧的技術效果，且該疏水保護層2採用冷噴塗技術製備，其對超疏水粒子無氧化、對超疏水粒子的結構無影響，能夠保證疏水保護層中粒子的物理化學性質不改變。
在優選實施方式中，該燈罩基底1經過了鹽酸與等離子體腐蝕處理，能夠在表面製備出微米尺度的粗糙結構，進而在該粗糙結構表面通過冷噴塗製備超疏水層，能夠增強所述疏水保護層的粗糙度，對於疏水效果產生積極影響。
在優選實施方式中，所述的冷噴塗過程將超疏水混合粒子噴塗到上述燈罩基底1表面，所述的超疏水混合粒子為zno微球和低熔點合金的混合物，該低熔點合金為含有錫、鉍、鉛、鎘的合金，其熔點低於250℃。
zno微球為一種高功能精細化產品，一般具有螢光性、壓電性、吸收散射紫外光能力等，zno微球的應用一般在光、電、磁、氣體敏感等方面較多，其本身並不具備疏水性能；而本申請中利用zno微球和低熔點合金構成了一種超疏水混合粒子，其中，低熔點合金的作用在於：一方面，該低熔點合金通過冷噴塗施加的作用力而在燈罩基底表面上塑性變形；另一方面，在冷噴塗超疏水混合粒子後，將燈罩基底進行一定時間的熱處理過程，在該熱處理過程中，該低熔點合金會熔化，從而與zno微球、基底形成更緊密的結合，增大了該疏水保護層的耐磨性能。
在優選實施方式中，上述的zno微球的粒徑為5～9μm，低熔點合金的粒徑為500nm，zno微球與低熔點合金的物質的量之比為1:3；該疏水保護層2厚度為20μm。
參考例：
該led照明裝置中燈罩14的製備過程為：
1.首先，對燈罩基底1進行丙酮、乙醇、去離子水清洗，然後將清洗好的基底放到1mol/l的鹽酸溶液中浸泡3min，取出用清水清洗乾淨，然後將其放入等離子體清洗機中，採用cf4和o2對其表面進行等離子體處理10min，功率為10kw，頻率為60khz；
2.採用低表面能物質修飾超疏水混合粒子，修飾過程為：將zno微球和低熔點合金混合均勻，然後將混合粒子加入到乙醇中至百分比溶度為8％，然後在該溶液中加入6％的聚四氟乙烯，攪拌均勻；
3.利用冷噴塗技術在燈罩基底表面噴塗上述的超疏水混合粒子，控制噴塗的工藝參數為：工作氣體為n2，預熱溫度為500℃，壓力為3.2mpa，噴塗距離為20mm，粒子速度為700～1200m/s，噴槍移動速度為150～200mm/s。
4.在冷噴塗超疏水混合粒子後，將基底放入保溫爐中，在300℃下保溫5h，待低熔點合金熔化後與基底和zno微球充分結合，取出，自然降溫。
根據上述的燈罩製備過程，該燈罩基底具有300度的抗高溫能力。
在優選實施方式中，所述的燈座和燈杆表面設有上述的疏水保護層。
實施例1
本實施例中，超疏水混合粒子中的zno微球的粒徑為5μm，低熔點合金的粒徑為500nm，該疏水保護層的製備過程如參考例；
噴塗完後得到的疏水保護層與基底結合良好，其接觸角為156度，滾動角為9度，具有良好的超疏水性能，表現為良好的防凍防霧效果，由於低熔點金屬的加入，耐磨性能好，使用壽命長。
實施例2
本實施例中，超疏水混合粒子中的zno微球的粒徑為7μm，低熔點合金的粒徑為500nm，該疏水保護層的製備過程如參考例；
噴塗完後得到的疏水保護層與基底結合良好，其接觸角為171度，滾動角為8度，具有良好的超疏水性能，表現為良好的防凍防霧效果，由於低熔點金屬的加入，耐磨性能好，使用壽命長。
實施例3
本實施例中，超疏水混合粒子中的zno微球的粒徑為9μm，低熔點合金的粒徑為500nm，該疏水保護層的製備過程如參考例；
噴塗完後得到的疏水保護層與基底結合良好，其接觸角為152度，滾動角為10度。
以上實施例中可以看出，zno微球的粒徑大小對該疏水保護層的疏水效果有較大影響，zno微球優選粒徑為7μm，此時，該led照明裝置具有良好的疏水能力，防凍防霧效果明顯。
以上所述僅為本發明的較佳方式，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。