Tecnologia di dissipazione del calore del pannello lampada a LED ultravioletto e prospettiva di applicazione del materiale in rame in schiuma

Tecnologia di dissipazione del calore del pannello lampada a LED ultravioletto e prospettiva di applicazione del materiale in rame in schiuma

1, il meccanismo di riscaldamento e le sfide di dissipazione del calore delle lampade a LED ultraviolette
Durante il funzionamento delle luci a LED ultraviolette, solo una parte dell'energia viene convertita in efficace luce ultravioletta attraverso la giunzione PN, mentre l'energia rimanente viene rilasciata sotto forma di energia termica. Secondo le caratteristiche fisiche dei semiconduttori, per ogni aumento di 10 gradi della temperatura di giunzione del chip, il tasso di decadimento della luce aumenterà di circa il 25%. L'aumento della temperatura di giunzione è principalmente dovuto a tre motivi:
Perdita di resistenza: il riscaldamento di Joule è generato dalla corrente che passa attraverso la resistenza interna dell'elettrodo e del materiale;
Ricombinazione non radiativa: vettori che non partecipano alla conversione fotoelettrica si combinano con i difetti per rilasciare calore;
Assorbimento dei fotoni: la rifrazione all'interno del chip provoca assorbire circa il 90% dei fotoni dal materiale e convertita in energia vibrazionale reticolare.
Le soluzioni tradizionali di dissipazione del calore si basano su sistemi di raffreddamento ad aria o acqua, che possono alleviare parzialmente l'aumento della temperatura, ma hanno svantaggi come grandi dimensioni, elevato consumo di energia e manutenzione complessa. Soprattutto nelle applicazioni industriali integrate ad alta densità, la tecnologia tradizionale di dissipazione del calore non è più in grado di soddisfare la domanda di un'efficace dissipazione del calore.

2, Vantaggi di dissipazione del calore del materiale di rame in schiuma
Il rame in schiuma è un materiale in metallo a rete tridimensionale con una porosità superiore al 95%. La sua struttura unica offre eccellenti prestazioni di dissipazione del calore:
Elevata efficienza della conducibilità termica: la conduttività termica del substrato di rame raggiunge 385 W/(m · k) e la struttura porosa aumenta l'area di dissipazione del calore, promuovendo una rapida conduzione del calore;
Leggero e strutturalmente stabile: la densità è solo 1/20 di rame solido, riducendo il peso del lampione garantendo al contempo la resistenza;
Dissipazione del calore migliorata indotta dal flusso: la struttura a foro attraverso l'aria o il liquido di raffreddamento di fluire nei pori, formando un effetto di miglioramento della dissipazione del calore convettivo.
I dati sperimentali mostrano che la conduttività termica equivalente del rame in schiuma può raggiungere {0}} volte di quello del tradizionale substrato di alluminio e la struttura rimane stabile a 600 gradi. Il processo di preparazione include principalmente il metodo di deposizione chimica del modello di poliuretano e il metodo di fusione della sinterizzazione, quest'ultimo dei quali può ottenere una regolazione controllabile della dimensione dei pori da 0. 2-4 mm.

3, prospettiva di applicazione del rame in schiuma nella dissipazione del calore del pannello di luce a LED
Design di dissipazione del calore integrato: il rame in schiuma è direttamente incorporato nel substrato del lampione e il percorso di conduzione del calore è ridotto dal contatto a distanza zero tra il dissipatore di calore e il tallone della lampada. Ad esempio, l'uso del radiatore composito a base di fase a base di rame in rame può ridurre la temperatura di giunzione di 20-30 grado;
Risparmio energetico e ottimizzazione dello spazio: sostituzione dei tradizionali sistemi di raffreddamento dell'acqua, riducendo il consumo di energia di attrezzature ausiliarie e liberando spazio per componenti ottici di precisione;
Adattamento multi -scene: nei campi di indurimento UV, sterilizzazione medica, ecc., La resistenza alla corrosione del rame in schiuma (dopo il trattamento della superficie) può soddisfare i requisiti di ambienti difficili.
Assumendo un marchio di lampada di indurimento UV di grado industriale come esempio, la durata della lampada è aumentata da 600 ore a 1200 ore e il tasso di attenuazione dell'intensità della luce è ridotto del 40% dopo l'uso dello schema di dissipazione del calore in rame in schiuma di schiuma. I suoi benefici economici sono significativi, riducendo il costo di manutenzione annuale di un singolo dispositivo di circa il 35%.

4, tendenze di sviluppo tecnologico
In futuro, la tecnologia di dissipazione del calore in rame in schiuma si spezzerà nelle seguenti direzioni:
Modifica del materiale: mediante il rivestimento di superficie o il trattamento in lega, la resistenza all'ossidazione e la resistenza alla corrosione sono migliorate;
Integrazione intelligente del controllo della temperatura: combinazione di tubi di calore o materiali di cambio di fase per ottenere una gestione termica dinamica;
Tecnologia di stampa 3D: progettazione personalizzata di strutture porose per soddisfare diversi requisiti di densità di potenza.

5, Prospettive di applicazione
Con la sua efficiente conduzione del calore e le caratteristiche leggere, il rame in schiuma fimet fornisce una soluzione innovativa al problema di dissipazione del calore delle lampade a LED UV. Con la maturità della tecnologia di preparazione dei materiali e l'ottimizzazione dei costi, la sua applicazione nell'illuminazione a LED, la fotocatalisi e altri campi diventeranno gradualmente popolari, promuovendo lo sviluppo del settore verso alta efficienza, compattezza e lunga durata.