Der neueste Durchbruch in der LED-Wärmeableitung --- Graphitkühlkörper
Die Wärmeleitung im Festkörper wird hauptsächlich durch die Schwingung des Kristallgitters und die Bewegung freier Elektronen realisiert. In Metall gibt es eine große Anzahl freier Elektronen, und die Masse der Elektronen ist sehr gering und kann Wärme sehr schnell übertragen, daher hat Metall eine große Wärmeleitfähigkeit.
Bei der Metallwärmeleitung ist die Gitterschwingung sekundär; bei Polymerfeststoffen (Graphit-Kühlkörper) gibt es nur wenige freie Elektronen. Daher ist die Schwingung von Atomen in Polymeren der wichtigste Wärmeleitungsmechanismus.
Hochpolymer (Graphit-Kühlkörper) wird von kovalenten Bindungen dominiert und es gibt keine freien Elektronen. Die Wärmeleitung wird hauptsächlich durch Phononen geleitet, die durch Moleküle (oder Atome) miteinander kollidieren. Daher hat der Kristallisationsgrad einen wichtigen Einfluss auf die Wärmeleitfähigkeit. Da es für Polymere schwierig ist, vollständige Einkristalle zu bilden, ist die Wärmeleitfähigkeit von kristallinen oder amorphen Polymeren nicht hoch, aber die Wärmeleitfähigkeit ist auch hoch, wenn die Kristallinität hoch ist.
Unter der Annahme, dass ein Teilchen im Kristallgitter eine höhere Temperatur hat, ist seine thermische Schwingung stärker und auch die mittlere Amplitude größer, während die Temperatur seines Nachbarteilchens niedriger und die thermische Schwingung schwächer ist. Aufgrund der Wechselwirkungskraft zwischen den Partikeln erhöht sich die Schwingung der Partikel mit schwächerer Schwingung unter dem Einfluss der Partikel mit stärkerer Schwingung und die Energie der thermischen Bewegung wird erhöht.
Bei Hochpolymeren ist die Wärmeleitfähigkeit innerhalb des Moleküls höher als die Wärmeleitfähigkeit zwischen den Molekülen, so dass die Erhöhung des Molekulargewichts zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit beiträgt. Bei orientierten Polymermaterialien ist die Wärmeleitfähigkeit in Orientierungsrichtung höher als die Wärmeleitfähigkeit in vertikaler Orientierungsrichtung.
Bei sehr niedriger Temperatur nimmt die Wärmeleitfähigkeit des Polymers mit steigender Temperatur zu. Wenn die Temperatur 100 K überschreitet, nimmt die Wärmeleitfähigkeit mit steigender Temperatur ab. Sie schwankt zwischen 0 und 100 °C. Die Wärmeleitfähigkeit von Polymeren variiert mit der Temperatur, aber der Variationsbereich liegt innerhalb von 10 %.
Auf diese Weise kann Wärme übertragen und übertragen werden, so dass die Wärme im gesamten Kristall von der höheren Temperatur auf die niedrigere Temperatur übertragen wird, was zu einer Wärmeleitung führt. Es ist ersichtlich, dass die Wärme durch Gitterschwingungen übertragen wird. Es gibt zwei Leitungsmechanismen für Gitterschwingungen, einer ist die Photonenleitung, und dieser Mechanismus ist der Hauptmechanismus bei hoher Temperatur.
Da die thermische Schwingung des Gitters nichtlinear ist, gibt es einen Kopplungseffekt zwischen den Gittern, der dazu führt, dass Phononen miteinander kollidieren und die mittlere freie Weglänge der Phononen verringert. Die durch diese Phononenkollision verursachte Streuung ist auf den thermischen Widerstand im Gitter zurückzuführen. Hauptquelle.
Dies liegt an den Änderungen des Bewegungszustands von Molekülen, Atomen und Elektronen in der Substanz, wie Vibration und Rotation, die elektromagnetische Wellen mit höherer Frequenz ausstrahlen. Darunter haben sichtbares Licht und nahes Infrarotlicht mit einer Wellenlänge zwischen 0,4 und 40 µm einen starken thermischen Effekt, der als Wärmestrahlung bezeichnet wird, der Wärmeübertragungsprozess ist Wärmestrahlung.
Die andere ist die Leitung der Phononenquantisierung, die dominant ist, wenn die Temperatur nicht zu hoch ist. Die allgemeine Form der festen Wärmeleitfähigkeit, die durch die Phononenleitung bestimmt wird, ist ...
Verschiedene Defekte, Verunreinigungen und Kristallkorngrenzflächen im Kristallgitter verursachen Streuung, die auch einer Abnahme der mittleren freien Weglänge von Phononen und einer Abnahme der Wärmeleitfähigkeit entspricht. Wenn die Temperatur ansteigt, nimmt die Phononen-Schwingungsenergie zu, die Kollisionswahrscheinlichkeit steigt und der mittlere freie Weg nimmt ab, wodurch die Wärmeleitfähigkeit abnimmt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch die Anwendung der technologischen Errungenschaften auf die LED-Industrie die Wärmeableitungsleistung verbessert und die Kosten für LED-Lampen erheblich gesenkt werden, was dem gesamten technologischen Durchbruch der LED-Industrie förderlich ist
