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無機導熱填料--->導熱塑料--->LED散熱

來源:廣州宏武材料科技有限公司     發布時間:2019-05-22瀏覽量:

導熱塑料:LED行業散熱重要搬運工

有人說,熱(HEAT)是LED的頭號敵人,這話可一點都不假。理論上LED?總的電光轉換效率約為54%(理想情況下的估計結果),然而制造工藝中的任何疏漏、材料上的任何缺陷均將造成其能量轉換效率的下降?;谀壳癓ED?技術發展的水平,見諸報導的最高的電光轉換效率基本都不到理論值的一半,而在實際應用中大多數甚至連理論值的1/4都不到,最后剩余的電能就會以熱能的形式釋放,這就是LED?產生熱的原因。

在所有解決方法中,將具有散熱均勻、重量輕等特點的導熱塑料,制備成LED的散熱部件,如燈座、冷卻散熱燈杯和外殼等,是目前最受推崇的方式之一。導熱塑料相比金屬材料而言,生產中所消耗的能源、制造的污染更少,更符合環保要求,而且還具有安全系數高、造型設計靈活的特點。而隨著?LED?光效的提升及產生的熱量減少,LED?散熱的要求將逐步降低,導熱塑料散熱器將能夠滿足大多常規?LED?燈具的散熱需求。


絕大多數高分子材料本身屬于絕熱性材料,要得到優良導熱性材料,一是制造具有高熱導率的聚合物材料;二是通過共混方法對高分子進行填充改性,形成復合材料,提高聚合物的導熱性能。

對于塑料廠商來說,前者技術難度大且工藝成本高,后者則更容易實現。據統計,一般塑料的熱導率只有0.2 W/(m·K)左右,如果在塑料中填充導熱填料,其熱導率可在1W/(m·K)~20 W/(m·K)左右,是傳統塑料熱導率的5~100倍。

導熱塑料的基體PA6/PA66、PPS、TPE、PC、PE、PP等;導熱填料則可分為導熱無機絕緣填料和導熱非絕緣填料兩大類。導熱無機絕緣填料有Al2O3、BN、AlN、MgO等,這些填料即可保證復合材料具備的導熱性能,又能維持所得制品的電絕緣性,因此獲得了大量的應用。非絕緣導熱塑料填料有導電率和熱導率均較高的金屬粉、石墨、炭黑、碳纖維等。前者與塑料基體相互混合可制成導熱絕緣塑料,后者為導熱非絕緣塑料。

對于填充型的導熱聚合物材料,若填料具有高導熱系數且電絕緣性較好,則復合材料的熱傳導依賴聚合物基體的分子鏈振動、晶格聲子與填料晶格聲子相互作用來實現;若填料具有導電性能,則復合材料中的熱傳導依賴于電子傳熱與聚合物與填料晶格振動相互作用的結果。

如上所述,導熱塑料對于LED燈的重要性不言而喻。隨著LED燈、輕型散熱器、電動汽車、醫療設備和輕型汽車對塑料的需求增加,因此其前景是非常的樂觀。


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