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LED燈具散熱涂料的應用分析


隨著近些年來Led技術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人重視。散熱涂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其結溫有關,散熱不好結溫就高,壽命就短。與以往使用的白熾燈和熒光燈不同,它 們的能量損失雖大,但是大部分能量都是通過紅外線直接放射出去,光源的發熱少;而LED,除了作為可視光消耗的能量,其它能量都轉換成了熱。又由于近年來,電子產品逐漸向高密度,高集成度發展,Led產品也不例外,所以解決Led散熱問題成為當今提高Led性能,發展Led產業的主要問題。

Led的散熱解決方式:

解決Led的散熱,主要從兩個方面入手,封裝前與封裝后,可以理解為Led芯片散熱與Led燈具散熱。Led芯片散熱主要與襯底和電路的選擇與工藝有關,本文暫不闡述。本文主要介紹Led燈具的散熱,因為任何LED都會制成燈具,所以LED芯片所產生的熱量最后總是通過燈具的外殼散到空氣中去。如果散熱不好,因為LED芯片的熱容量很小,一點點熱量的積累就會使得芯片的結溫迅速提高,如果長時期工作在高溫的狀態,它的壽命就會很快縮短。然而這些熱量要能夠真正引導出芯片到達外部空氣,要經過很多途徑。具體來說,LED芯片 所產生的熱,從它的金屬散熱塊出來,先經過焊料到鋁基板的PCB,再通過導熱膠才到鋁散熱器。所以LED燈具的散熱實際上包括導熱和散熱兩個部分。

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

1.鋁散熱鰭片:這是最常見的散熱方式,用鋁散熱鰭片做為外殼的一部分來增加散熱面積。

2.導熱塑料殼:在塑料外殼注塑時填充導熱材料,增加塑料外殼導熱、散熱能力。

3.空氣流體力學利用燈殼外形,制造出對流空氣,這是最低成本的加強散熱方式。

4.風扇燈殼內部用長壽高效風扇加強散熱,造價低,效果好。不過要換風扇就是麻煩些,也不適用于戶外,這種設計較為少見。

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

6.表面輻射散熱處理燈殼表面做輻射散熱處理,簡單的就是涂抹輻射散熱涂料,可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表面。

本文介紹一種新型的散熱涂料:ZS-411輻射散熱降溫涂料,涂料涂層具有高熱傳導率和較大的散熱表面積,同時在相當寬的波長范圍內(1-20μm)具有高輻射率,可以顯著提高包括傳導、對流、輻射散熱的綜合性能。

這種涂料采用的是高性能散熱溶液,該散熱溶液具有較高的可見光和近紅外光反射率、較高的熱紅外發射率和穩定性等特殊性能,同時還具有良好的物理性能、化學性能和良好的施工性多種復合性,該散熱溶液工作原理是靠無機膠體微粒(小于100納米)發生凝聚而產生結合力。涂料溶液里添加納米碳管等具有較高的熱傳導率和發射性的材料,能使涂層表面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面積,顯著提升散熱效果。同時加入大量被電子躍遷過的多種尖晶石作為復合紅外輻射體,既 增加了雜質能級,提高了紅外輻射系數,又保持了相應的熱穩定性、耐熱性。

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