替代LED 金屬散熱材料,導(dǎo)熱塑料市場(chǎng)空間廣闊。按照每支LED燈泡使用50g 導(dǎo)熱塑料,我們假設(shè)2015 年導(dǎo)熱塑料對(duì)鋁合金替代率30%計(jì)算,導(dǎo)熱塑料的需要量將達(dá)到12 萬(wàn)噸。以150 元/kg 計(jì)算,市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到180 億元。雖然這個(gè)估計(jì)較為粗糙,但是也能從側(cè)面了解LED 導(dǎo)熱塑料行業(yè)比較顯著的成長(zhǎng)性。
近國(guó)際上研發(fā)出了多種導(dǎo)熱塑料,其材料大多為以工程塑料和通用塑料為基材,如PP、ABS、PC、PA、LCP、PPS、PEEK等。然后在塑料中填充某些金屬氧化物粉末、碳、纖維或陶瓷粉末而成。例如將聚硫醚(PPS)與大顆粒氧化鎂(40~325目)相混合就可以制成一種絕緣形的導(dǎo)熱塑料。其典型的熱傳導(dǎo)率范圍為1-20W/m-K,某些品級(jí)可以達(dá)到100W/m-K。這一數(shù)值大約是傳統(tǒng)塑料的5-100倍,一般塑料的熱傳導(dǎo)率只有0.2W/m-K。不過(guò)如果為了得到高導(dǎo)熱率而添加過(guò)多的金屬粉末,就會(huì)變成具有導(dǎo)電性。以致無(wú)法在某些場(chǎng)合應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)具代表性的東莞光耀塑膠原料有限公司的改性高導(dǎo)熱塑料,以尼龍6為基材,且韌性大大提高,可以做3--150W的LED燈具.
我們知道,任何散熱器,除了要能快速地把熱量從發(fā)熱源傳導(dǎo)出到散熱器的表面,后還是要靠對(duì)流和輻射把熱量散到空氣中。導(dǎo)熱系數(shù)高,只解決了傳熱快的問(wèn)題,而散熱則主要由散熱面積、形狀、自然對(duì)流和熱輻射的能力決定,這些幾乎和材料的導(dǎo)熱性無(wú)關(guān)。所以只要有一定的熱傳導(dǎo)能力,塑料散熱器照樣可以成為良好的散熱器!
一般來(lái)說(shuō),如果熱量從熱源到散熱器表面的距離小于5mm,那么只要導(dǎo)熱系數(shù)大于5時(shí),其散熱就是由對(duì)流主導(dǎo)的了,這時(shí)候傳導(dǎo)散熱就已經(jīng)不起什么作用了。
而且對(duì)于理想的好散熱器來(lái)說(shuō),大約7成的熱是靠對(duì)流散熱,而3成的熱是靠輻射散熱。
與傳統(tǒng)材料相比,導(dǎo)熱聚合物有較高的耐屈撓性和拉伸剛度,但抗沖擊強(qiáng)度較差,而且其固有的低熱膨脹系數(shù)可有效減少制件收縮。
其實(shí)可以認(rèn)為其大的優(yōu)點(diǎn)是絕緣。鋁散熱器由于其良好的導(dǎo)電性往往是非隔離式電源在通過(guò)CE或UL認(rèn)證時(shí)所擔(dān)心的一個(gè)因素,而采用塑料散熱器就可以同時(shí)采用非隔離式電源而不必?fù)?dān)心其安全問(wèn)題。
此外,它的密度要比鋁輕。鋁的密度是2700kg/m3,而塑料的密度為1420kg/m3,差不多為鋁的一半,所以同樣形狀的散熱器,塑料散熱器的重量只有鋁的1/2。而且加工簡(jiǎn)單,其成型周期可以縮短20-50%,這也就降低了成本的壓力。