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陶瓷材料在LED照明中的使用_0环亚国际app

2018-10-19 09:38      点击:

  陶瓷材料在LED照明中的使用

  LED是一种新式固态光源,自面世以来受到了极大的注重。它的发光机理是靠PN结中的电子在能带间跃迁发作光能。在外电场的效果下,电子与空穴的辐 射复合发作电致效果,一部分能量转化为光能,无辐射复合发作的晶格震动将其他能量转化为热能。

  现在LED的发光功率仅20%~30%,ag88环亚国际娱乐平台,其他能量大多转化为热能,很多的热能需求及时地发出出去,不然将会使LED的寿数削减,乃至永久性失效。所 以,在LED快速开展的一起,人们也不断进行着LED散热新技能的研讨。

   金属铝材凭借着密度小、热导率高、外表处理技能老练的优势,一向占有着LED照明主体资料的商场。跟着人们对安全功能要求的进步,铝材的导电性成为 其一道丧命的伤痕,为了进步LED照明灯具(下文简称为LED灯具)的运用安全性,电绝缘资料引起了人们的注重。

   开端锋芒毕露的电绝缘资料有陶瓷资料和高热导塑料。人类对陶瓷资料的运用已有几千年了,现代技能制备的陶瓷资料有着绝缘性好、热导率高、红外辐射率 大、环亚国际app膨胀系数低的特色,完全可以成为LED照明的新资料。现在,陶瓷资料首要用于LED封装芯片的热沉资料、电路基板资料和灯具散热器资料。高热导塑料凭 借着其优异的电绝缘性和低密度值,高调地进入了散热资料商场,现阶段因为价格高,应用率不大。本文首要评论陶瓷资料在LED照明中的应用技能。

   1 陶瓷资料的传热机理

   陶瓷归于非金属资料,晶体结构中没有自由电子,具有优异的绝缘功能。它的传热归于声子导热机理,当晶格完好无损陷时,声子的平均自由程越大,热导率 就越高。理论标明,陶瓷晶体资料的最大导热系数可高达320W/mK。

   一般以为,在影响陶瓷资料导热率的许多要素中,结构缺点是首要的影响要素。在烧结的过程中,氧杂质进入陶瓷晶格中,伴跟着空位、位错、反相畴界等结 构缺点,显着地下降了声子的平均自由程,导致热导率下降。现代陶瓷技能经过生成第二相,把氧固定在晶界上,削减了氧杂质进入晶格的可能性,跟着晶界处的氧 浓度大大下降,晶粒内部的氧自发分散到晶界处,使晶粒基体内部的氧含量下降,缺点的数量和品种削减,然后下降声子散射几率,添加声子的平均自由程。因为制 备技能的不同,陶瓷资料的热导率也不一样,常用陶瓷资料的导热系数如表1所示。