石墨烯工業(yè)運(yùn)用新突破 石墨烯散熱鑄件問世 LED散熱注入強(qiáng)心劑
日前,我國研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)布了新一代的石墨烯導(dǎo)熱材料。石墨烯新型散熱鑄件型材,其主要運(yùn)用于光電器件。
石墨烯,被稱為新世紀(jì)的“材料之王”。無論在材料界,投資界,乃至社會(huì)大眾都給予了高度的關(guān)注。然而,受制于石墨烯居高不下的制備成本大大制約了石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。隨著石墨烯制備工藝的規(guī)?;?,石墨烯的產(chǎn)能進(jìn)一步提高,讓這種新型材料有了大規(guī)模運(yùn)用于工業(yè)界的可能。
傳統(tǒng)的LED制造中,通常采用鋁型材鑄件,占到整燈產(chǎn)品的40%。面對激烈的LED行業(yè)洗牌,制造業(yè)對新材料的運(yùn)用,減低成本的渴望尤為突出。雖然業(yè)界使用很多方式如加入導(dǎo)熱塑料、全塑散熱等,但都是以犧牲燈具的壽命和可靠性為前提。隨著鋁行業(yè)原材料價(jià)格的上漲,尤其是電解鋁這種高能耗行業(yè)的淘汰,光電企業(yè)的成本進(jìn)一步提高。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)稱在兩年的時(shí)間里,依托廈大物理系、無錫石墨烯產(chǎn)業(yè)基地,檢定了600多種石墨烯的特性,積累了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。將各種品相的石墨烯成功的摻雜在各種高分子產(chǎn)品中。
這次發(fā)布的石墨烯新型散熱鑄件型材,性能上比肩鑄鋁:傳統(tǒng)鋁件的導(dǎo)熱系數(shù)為60~70W/(m·K),而石墨烯新型散熱鑄件型材導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到85W/(m·K)。
傳統(tǒng)的鋁型材,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上面臨很多制約,而石墨烯鑄件系列材料,卻可以做出各種形制,光電結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)上會(huì)有更多的選擇余地。結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)優(yōu)勢,使得這款散熱器具備比鋁型材更好的散熱性能。
在綜合成本上,鋁的比重2.7,但石墨烯鑄件的比重只有1.68。在工業(yè)成本的核算上,比鋁型材的成本降低30%。
據(jù)悉,這款散熱器早在兩個(gè)月前,就已經(jīng)通過了國內(nèi)幾家LED大企業(yè)的內(nèi)部測試,包括各種相關(guān)配套的行業(yè)運(yùn)用檢測標(biāo)準(zhǔn),如耐候測試,包括熱變形,酸堿環(huán)境測試等。并且已經(jīng)開始批量交貨。
以現(xiàn)有的30瓦路燈模組來看,實(shí)測數(shù)據(jù)表明該款散熱器的散熱性能,已經(jīng)十分接近6063-T5的鋁型材。
為了能更直觀對比該型號(hào)石墨烯散熱器的散熱性能,我們從市面上收集了一款目前最常使用的,材質(zhì)為6063-T5的鋁制路燈散熱器進(jìn)行橫向比較。
1、重量測試
該款石墨烯散熱材料的密度為1.7,相對鋁制品的2.7的密度值,相同的外形設(shè)計(jì),減重接近40%。
2、導(dǎo)熱散熱測試
測試設(shè)備
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不帶燈罩鋁擠型散熱模組36W(測試二)
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升溫曲線圖
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不帶燈罩鋁擠型散熱模組30W(測試四)
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升溫曲線圖
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參數(shù)匯總對比(環(huán)境溫度30℃)
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據(jù)LED業(yè)內(nèi)人士分析,這款新型石墨烯散熱器替換傳統(tǒng)鋁制組件,進(jìn)一步降低生產(chǎn)制造成本,在業(yè)界勢必引起一陣新材料革命之風(fēng)。在競爭日益激烈的LED市場中,對新材料的應(yīng)用速度越快,就意味著能更好的占有先機(jī)。
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