LED是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)半導(dǎo)體器件,其具有體積小、耗電量低、使用壽命長、高亮度、低熱量、環(huán)保、堅固耐用、多變幻等優(yōu)點,被稱為21世紀綠色照明的驕子,功率型LED燈成為繼白熾燈和熒光燈后的新型照明光源。尤其是在景觀照明中,其低壓供電,可靠性高;可控性好,響應(yīng)時間快,可反復(fù)頻繁亮滅;柔性化好,可適應(yīng)各種幾何尺寸和不同空間大小的裝飾照明要求。
散熱器作為LED燈的一個重要組成部分,使內(nèi)部熱量更易向外部環(huán)境散發(fā),提高電能轉(zhuǎn)化成光能的效率。目前最常見的LED燈散熱器是鋁合金材料擠壓或壓鑄成型,但因其比重大,后加工成本高且效率低等缺點,限制了其在大功率LED散熱器的應(yīng)用。而高導(dǎo)熱型樹脂基復(fù)合材料相比鋁合金材料,其具有重量輕、成本低、易加工、可成型復(fù)雜形狀樣品、可循環(huán)利用等特點,成為目前LED導(dǎo)熱材料研究和應(yīng)用的一個重要方向。
目前,中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所(寧波工業(yè)技術(shù)研究院)所屬先進制造技術(shù)研究所復(fù)合材料研究團隊在熱塑性樹脂基高導(dǎo)熱復(fù)合材料研究中取得進展。通過雙螺桿擠出機開發(fā)了以尼龍6為樹脂基的高導(dǎo)熱復(fù)合材料。圖1為得到的粒狀材料樣品。尼龍6樹脂基高導(dǎo)熱復(fù)合材料的密度為1.504g/cm3(20℃),遠低于鋁合金材料(2.7g/cm3),可以滿足大功率LED散熱器的重量要求(7W功率的LED燈,重量<85g);圖2結(jié)果顯示其熱導(dǎo)率在室溫(25℃)下達到6.101W/m·K,是純尼龍6熱導(dǎo)率(0.243 W/m·K)的25倍,在溫度達到80℃時,材料的熱導(dǎo)率為5.910 W/m·K。
采用該高導(dǎo)熱復(fù)合材料及優(yōu)化熱管理設(shè)計的的LED散熱器,可以符合輕質(zhì)高導(dǎo)熱的性能要求。此外,該工藝使用低成本的尼龍6為樹脂基體,可以通過擠出機連續(xù)擠出加工,并可實現(xiàn)回收利用。歡迎國內(nèi)外企業(yè)與我們聯(lián)系共同開發(fā)輕質(zhì)高導(dǎo)熱型LED燈散熱器或其他同類產(chǎn)品。
高導(dǎo)熱復(fù)合材料擠出料樣品照片
高導(dǎo)熱復(fù)合材料的熱導(dǎo)率
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