导热PPS材料发展的原因

2021-12-07

传统的热界面材料通常是压铸铝,导热PPS性能好、传热率高、易加工成型等优点,但比例大、电绝缘差、工艺污染严重、生产效率低、不节能不环保。

    随着欧盟、美国、日本等国家对led照明的节能与安全实施了一系安保法规条款,压铸铝制成的 led 照明逐渐受到限制和禁止,并最终将被市场淘汰,因此,尽快研发具有环保、节能、加工成型快、生产效率高、成本低的 led 照明采用新型热接口材料成为近年来的热点和迫切的市场需求。


LED照明灯所带来的卓越效益——能耗低、寿命长、效率高及对环境因素影响小,连同新的各个不同国家通过立法,都在进行鼓励消费者可以逐渐开始使用LED照明灯等取代传统照明灯具。随着社会越来越多的新型LED照明灯具的不断提高开发,设计工作人员与生产设备制造商的不断发展探索与研究,一致认为导热PPS材料是一种科学合理的新型热界面材料我们选择。

导热聚苯硫醚具有重量轻、抗化学腐蚀能力强、绝缘性能优良、抗冲击能力强、加工容易、热导率高等优良的机械性能,传统的不锈钢热导率为15w/m-k,压铸铝合金为50-100w/m-k。

     一般非工程塑料的导热系数只有0.2 W\m-K,导热PPS材料的导热系数在1 ~ 20w \fm-K范围内,通过对灯具散热结构的适当设计,在适当的条件下,导热PPS材料的散热效果与传统压铸铝材料相当,可以为LED照明灯提供全新的设计自由选择,减轻灯具重量, 其非常有利于大规模LED照明系统的安装,并且具有优异的电绝缘性能,满足安全法规的要求,完全可以替代压铸铝材料作为LED照明灯具中使用的新型热界面材料。


导热聚苯硫醚材料作为散热材料的可行性

在散热系统方面,一直都是以铝为材料。塑料由于导热系数小,无法满足散热要求,因此从未用于LED散热领域。新型导热塑料在保持普通塑料材料优点的基础上,增加了导热系数,是普通塑料的10-50倍。

    铝材料的导热PPS系数在200W/(m·K),在导热系数显著小于5时,属于热传导受限的情况,这种发展情况下进行导热系数很小的变化问题都会造温度差很大的变化,一般的塑料导热系数我们都在1以下,所以企业如果没有用于提高散热管理系统将导致结温的迅速不断上升,必然会通过降低LED灯具的使用寿命。在导热系数明显大于5W时,属于自然对流受限环境情况,当材料设计厚度在5mm及以下的情况下,导热系数对温度差的影响都是趋近于0,所以此时导热系数是5W/mK或者20W/mK对结温的影响研究已经不能相差不大了。为了能够满足自己不同社会情况下对材料具有导热系数的要求,导热塑料的导热系数矩阵分别为1,5,10,15,20W/mK,可以得到满足人们一般采用大功率LED灯具对散热技术效果的要求。

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