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LED燈具散熱塗料的(de)應(yīng)用分析


隨著近些(xiē)年來Led技(jì)術(shù)作為新一代照明技術受到了廣泛關注,Led功率加大,散熱問題也就越來越被(bèi)人重視。散熱塗(tú)料的研究人員長期觀察發現,這是因為LED的光衰或其壽命是直接和(hé)其結溫有關,散熱不(bú)好結溫就高,壽命就短。與以往使用的白熾燈和熒光(guāng)燈不(bú)同(tóng),它 們的能量損(sǔn)失雖大,但是大部分能量都是通過紅外線直接放(fàng)射(shè)出去,光源的發熱少;而LED,除(chú)了作為(wéi)可視光消耗的能量,其它能量都轉換成了熱。又由(yóu)於近年來,電子產(chǎn)品逐漸向高密度,高(gāo)集成度發展,Led產品也不例外,所以解(jiě)決Led散熱問題成(chéng)為(wéi)當(dāng)今提高Led性能,發展Led產業(yè)的(de)主要問題。

Led的散熱解決方式:

解決Led的散熱,主(zhǔ)要從兩個(gè)方麵(miàn)入手,封裝前(qián)與封裝後,可以理解為Led芯片散熱與Led燈(dēng)具散熱。Led芯片散熱主要與(yǔ)襯底和電路的(de)選擇與工藝有關,本文(wén)暫不(bú)闡述。本文主要介紹Led燈具的散熱,因為任何LED都會製成燈具,所以LED芯片所產生的熱量最後總是通過燈(dēng)具的外殼散到空氣中去。如(rú)果散熱不好,因為LED芯片的熱容量很小(xiǎo),一(yī)點點熱量的積累就會使得芯片的結溫迅速提高,如(rú)果長時期(qī)工作在高溫的狀態,它的(de)壽命就會(huì)很快縮短。然(rán)而這些熱量要能夠真(zhēn)正引導出(chū)芯片到達外部空氣,要經過很多途徑。具體來說,LED芯片 所產(chǎn)生的熱,從它的金屬散熱塊出來,先經過焊料到鋁基板的PCB,再通(tōng)過導熱(rè)膠才到鋁散熱器。所以LED燈具的散熱實際上(shàng)包括導熱和散熱兩(liǎng)個(gè)部(bù)分。

然而LED燈殼散熱(rè)依據功率大小及使用場所,也會有不同的選擇(zé)。現在主要有以下幾種(zhǒng)散熱方法(fǎ):

1.鋁散熱鰭片:這是最常見的散熱方式,用鋁散熱鰭(qí)片做為外殼(ké)的一部分(fèn)來增加散熱麵積。

2.導熱塑料殼:在塑料外(wài)殼注(zhù)塑(sù)時填充導熱材料,增加塑料外殼導熱、散熱(rè)能力。

3.空氣流體力學利用燈殼外形,製造出對流空氣,這是最低(dī)成本的加強散熱方式。

4.風(fēng)扇燈殼內部用長壽高效(xiào)風扇加強散熱,造價低,效果好。不(bú)過(guò)要換風(fēng)扇就是(shì)麻煩些,也不適用於戶外,這種設計較為少見。

5.導熱(rè)管利用導熱管技術,將熱(rè)量由LED芯片(piàn)導到外殼散熱鰭片。在大型燈具,如路燈等是常見的設計。

6.表麵輻射散熱處理燈殼表麵做輻射散熱處理,簡單的就是塗抹輻射散熱塗料(liào),可以將熱量(liàng)用輻射方式帶離燈殼表麵。

本文介紹一種新型的散熱塗料(liào):ZS-411輻射散熱降(jiàng)溫塗料,塗料塗層具有高熱傳導率和較大的散熱表麵(miàn)積,同時在相當寬的波長範(fàn)圍內(1-20μm)具有高輻射(shè)率,可以顯著提高包括傳導(dǎo)、對流、輻射散熱的綜合性能。

這種塗料采(cǎi)用的是高性能散熱溶液(yè),該散熱溶液具有較高的可見光(guāng)和(hé)近紅外光(guāng)反射率、較高的熱紅外發射率和穩(wěn)定性(xìng)等特殊性能,同(tóng)時還(hái)具有良好的物理性能、化學性能和良(liáng)好的施工性多種複合性,該散熱溶液工作原理是靠無機膠體微粒(小於(yú)100納米)發生凝聚而產生結合力。塗料溶液裏添加納米(mǐ)碳管(guǎn)等具有較高的熱傳導率和發射(shè)性的材料,能使塗層表麵呈現宏觀光潔微觀粗糙的形貌的納米材料組元,可以大大增加散熱裝置與外界的接觸麵積(jī),顯著提升(shēng)散熱效果。同時加入大量被電子躍遷過的多種尖晶石作為複(fù)合紅外輻射體,既 增加了雜質能級,提高了紅外輻射係數,又保持(chí)了相應的熱穩定性、耐熱性(xìng)。

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