Применение керамики на основе нитрида алюминия для эффективного теплоотвода в светодиодном освещении

---

С быстрым развитием технологии светодиодного освещения отвод тепла стал ключевым фактором, ограничивающим его производительность и срок службы. Во время работы светодиодные светильники выделяют большое количество тепла. Если они не могут своевременно и эффективно отводить тепло, это может привести к повышению температуры чипа, что, в свою очередь, повлияет на эффективность освещения и срок службы. Традиционные материалы для отвода тепла, такие как алюминиевые профили, часто имеют ограниченный эффект отвода тепла в мощных светодиодных лампах, в то время как керамика из нитрида алюминия стала идеальным материалом для решения проблемы отвода тепла в светодиодных лампах благодаря своей отличной теплопроводности и механической прочности.

Характеристики теплоотдачи керамики из нитрида алюминия
Керамика из нитрида алюминия (AlN) обладает чрезвычайно высокой теплопроводностью - до 170-220 Вт/(м - К), что значительно выше, чем у керамики из оксида алюминия (около 30 Вт/(м - К)). Такая высокая теплопроводность обусловлена преимуществами его кристаллической структуры: AlN имеет гексагональную вюрцитную структуру, плотно расположенные атомы, прочные ковалентные связи, низкое сопротивление распространению фононов (колебаний решетки) и высокую эффективность теплопроводности. Кроме того, коэффициент теплового расширения керамики из нитрида алюминия соответствует широко используемым материалам, таким как кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs) в светодиодных чипах, что позволяет эффективно избежать проблем с тепловым напряжением, вызванным изменениями температуры.

Применение керамики на основе нитрида алюминия в светодиодном освещении

1. Подложка для рассеивания тепла светодиодов
   Керамическая подложка из нитрида алюминия - идеальный материал для теплоотводящей подложки светодиодов. Непосредственная установка светодиодных чипов на керамические подложки из нитрида алюминия позволяет значительно повысить эффективность теплопроводности и снизить рабочую температуру светодиодных чипов. Эксперименты показали, что по эффективности теплоотвода керамические подложки из нитрида алюминия превосходят традиционные алюминиевые подложки, керамические подложки из оксида алюминия и медные подложки.
2. Материал теплоотводящего слоя
   Добавление керамического теплоотводящего слоя из нитрида алюминия в оболочку или теплоотводящую структуру светодиодных ламп может дополнительно повысить эффект теплоотдачи. Теплоотводящий слой из керамики с нитридом алюминия может быстро отводить тепло, генерируемое светодиодным чипом, к корпусу или радиатору лампы, а затем рассеивать тепло в воздухе за счет естественной конвекции или принудительного воздушного охлаждения.
3. Мощные светодиодные светильники
   В мощных светодиодных светильниках проблема отвода тепла стоит особенно остро. Высокая теплопроводность и хорошая механическая прочность керамики из нитрида алюминия делают ее предпочтительным материалом для решения проблемы теплоотвода в мощных светодиодных светильниках. Благодаря использованию керамической теплоотводящей структуры из нитрида алюминия мощные светодиодные лампы могут обеспечить стабильную работу при длительной эксплуатации.

Другие преимущества керамики из нитрида алюминия
-Электрическая изоляция: Керамика из нитрида алюминия обладает хорошими электроизоляционными свойствами и может эффективно проводить тепло в непроводящих средах, что делает ее пригодной для применения в приложениях, требующих электрической изоляции.
-Химическая стабильность: Керамика из нитрида алюминия практически не вступает в реакцию с кислотами и щелочами при комнатной температуре и обладает отличной коррозионной стойкостью.
-Низкая диэлектрическая проницаемость: диэлектрическая проницаемость керамики из нитрида алюминия относительно низкая, около 9,0, что означает меньшие потери сигнала в высокочастотных приложениях.

Керамика из нитрида алюминияБлагодаря отличным характеристикам теплоотдачи и стабильным физико-химическим свойствам, они становятся незаменимым и эффективным теплоотводящим материалом в области светодиодного освещения, оказывая мощную поддержку развитию современных технологий освещения.