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常見LED散熱器材質

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發布日期:2016-07-12 00:00 來源://www.puvrh.com 點擊:

福彩十二选五开奖号 www.puvrh.com 常見福彩十二选五开奖号器材質通常包括金屬材料,無機非金屬材料和高分子材料三大類,其中高分子材料又包括塑料、橡膠、化學纖維等。導熱材料一般為金屬和部分無機非金屬材料。在常見金屬中,鋁和銅的導熱系數比較高,但銅的價格高,比重大,加工性不如鋁,而鋁質散熱器完全能滿足LED散熱的要求,因此在LED金屬散熱器中以鋁質散熱器為主,銅質散熱器并不多見,另外也有少量散熱器是鐵質的。導熱性好的無機非金屬材料加工前一般多為粉末狀,需要經過特種工藝加工成型,加工成散熱器后基本為陶瓷狀;有些無機非金屬材料導熱系數很高又非常絕緣,但價格很高,如金剛石、氮化硼、氮化鋁等;有些雖然導熱系數高但不絕緣,類似金屬,如石墨、碳纖維等;并且將無機非金屬粉末加工成形狀復雜的陶瓷散熱器是非常困難的,因此,雖然陶瓷LED散熱器是有應用的,但存在很大的局限性,需要進一步完善和提高。高分子材料本身導熱性是比較差的,但如果將導熱性好的金屬粉末或非金屬粉末添加到塑料或橡膠中,制成導熱塑料或橡膠等,其導熱性會大幅提高。導熱橡膠因其特有的彈性,是其它導熱材料無法替代的,因此在某些領域已經廣泛應用,但因其剛性較差,作為散熱器材料可能不太合適,目前尚未見相關報道;導熱塑料單獨或配以金屬嵌件做成的LED散熱器是最近開發成功的新一代LED散熱產品,如果設計得當,可以達到壓鑄鋁散熱器的散熱效果,并且外表面絕緣,使用更加安全,是今后LED散熱器發展的方向。下面就幾種常見不同材質的LED散熱器簡單作一介紹。

1.鋁質散熱器

目前較常見的LED散熱器主要是鋁質散熱器,一般包括壓鑄鋁和拉伸鋁散熱器兩種。主要原因是金屬鋁的導熱系數較高,比重小,易加工,價格便宜等。其中壓鑄鋁散熱器是目前最常用的,其導熱系數70-90W/m.K,外形較美觀,形狀可多變,價格適中;缺點是本身不絕緣,為了安全需要增加絕緣膠或套,而絕緣膠或套一般導熱較差,對散熱是不利的,同時成本也會增加。另外,壓鑄鋁散熱器模具成本高,不利于新品的開發;生產過程需要消耗較多的能源,并且二次加工成本偏大。拉伸鋁散熱器導熱系數200W/m.K左右,導熱很好,一次加工成本較低,但往往需要二次加工,二次加工成本較高,而且形式較單一,同樣需要增加絕緣處理,目前主要用于路燈及較大功率的室內LED照明。

2.導熱塑料散熱器

由國外幾家大公司開發出的導熱塑料LED燈具散熱器,不僅解決了鋁質散熱器本身不絕緣的問題,而且散熱器的重量也有所減輕。目前生產LED散熱器導熱塑料的公司主要有荷蘭的帝斯曼,美國的SABIC,日本的 東麗公司等。導熱塑料主要是由尼龍、PBT等耐熱性好的塑料加入高導熱的無機填料,如氮化鋁、氮化硼等組成;其本身導熱系數并不是很高,一般只有 1-6W/m.K左右,用導熱塑料單獨制成的LED散熱器散熱性也不是很好,只能用于較小功率的LED產品,因此實際上導熱塑料散熱器一般是由導熱塑料和內嵌鋁件兩部分組成。鋁件采用沖壓鋁材,導熱系數200W/m.K以上,這種鋁塑復合散熱器的散熱性甚至可以與壓鑄鋁散熱器的散熱效果接近或相當,加工也相對容易。但是,現有導熱塑料的售價是相當高的,約合200-300元人民幣/Kg,制成散熱器的價格也比壓鑄鋁散熱器高,雖然在一些生產LED燈具的大公司如飛利浦公司等有一定應用,但近期是無法大量替代鋁質散熱器的。

3.Thertrans導熱塑料散熱器

最近由上海合復新材料科技有限公司獨立開發完成的導熱塑料散熱器Thertrans是由該公司開發的導熱塑料Therpoxy(已申請專利)和內嵌鋁件(鋁件材質同熱塑性LED散熱器)構成。Therpoxy導熱塑料是由樹脂加入部分導熱填料及其它相關材料混合而成的一種導熱塑料,其導熱系數3.6W/m.K,價格每公斤100元人民幣左右。該材料具有導熱、絕緣、阻燃、耐熱、環保、耐老化、易成型、重量輕、價格較低等特點。其中阻燃可達到UL94V01.3mm,環保已完成ROHS認證,表面耐擊穿電壓4000V以上。Thertrans導熱塑料散熱器外形美觀,試樣多變,可用注塑機加工成型,其重量比相同形狀壓鑄鋁散熱器低三分之一左右,而且不必另外增加絕緣處理,甚至可以將螺紋口等與散熱器一起成型,有效減少了LED燈具生產廠家的組裝工序及成本。從測試結果看,Thertrans導熱塑料散熱器的散熱效果可以和相同形狀壓鑄鋁散熱器接近、相當甚至略好,說明Thertrans散熱器的綜合導熱系數與壓鑄鋁相差不大,或者說相同形狀的Thertrans導熱塑料散熱器和壓鑄鋁散熱器的熱阻基本一致


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