散熱全塑是否快要來到了？

發布時間：2016/7/6 9:40:39

自去年開始，“高分子”、“復合材料”，諸如此類的名詞開始充斥人們的眼球，隨著光源光電特性的改善及塑料導熱系數的逐步提升，LED燈具“全塑”時代還有多遠。
　　
　經過行業急著調查了解到，當前常用的LED散熱器包括金屬及鋁塑復合兩種形式，金屬以壓鑄鋁形式較為普遍，而鋁塑復合則為通常人們所說的“塑包 鋁”。但兩種散熱形式或因成本問題，或因加工的復雜程度，多少留有一些難題待解。因此，行業里一直也在尋求更為優良的解決方案。
　　
　　自去年開始，“高分子”、“復合材料”這類名詞開始充斥所有LED人的眼球，隨著塑料導熱系數的全面提升，它似乎也擁有全面進入LED領域的實力。那么，去除金屬，拋開塑包鋁，轉而進入“全塑”時代，能夠給所有LED行業的同仁一條全新的綠色通道嗎？
　　
　　室內燈具前景明朗
　　
　　當前，隨著相關塑料導熱系數的不斷提升，此前只能應用于10W以下室內燈具的導熱塑料，目前在諸如100W-200W的室內大功率燈具上面，也能看到它的身影。
　　
　　“當前在室內燈具領域，采用金屬方式制成散熱器件的情況已較少看到，以塑包鋁或者全塑方案較為普遍。”有業內人士這么表示。　　
　　“此前我們要求LED焊點溫度需保持在65℃以內，現在隨著芯片耐熱程度的提升，即使超出95℃，芯片也能正常使用。再綜合燈具轉熱比、塑料導熱系數 逐步提升等幾個方面因素來看，室內燈具已經完全沒有必要再使用金屬外殼。”　　
　　記者了解到，兩年前導熱塑料的應用還僅僅停留在球泡燈領域。但自去年開始，它已開始逐步進入到筒燈、射燈以及PAR燈等室內照明領域。同時，從當前全 球知名照企的生產線上，我們也能獲悉，包括飛利浦、歐司朗等巨頭，它們的室內燈具幾乎通通采用全塑或者塑包鋁結構，已經沒有純金屬的存在。
　　
　　“從目前來看，室內散熱器的‘塑料化’趨勢已經非常明顯。并且塑包鋁的散熱結構將會流行一段時間，因為它對于散熱器的導散熱功能起到一個良好的促進作用，二者的結合是一個非常不錯的選擇。”　　
　　“但我相信，塑包鋁終究只是一個過渡產品，未來的LED燈具將全面進入到‘全塑’時代。散熱的‘塑料化’，將是室內光源類產品的一條必經之路，現在是導熱塑料，過不了太久會變為普通塑料，隨著時間的推移會變為全塑的方案。”　　
　　戶外成為瓶頸？
　　
　　“在大功率的戶外燈具領域，導熱塑料暫時還無法達到與之相匹配的適應要求。”某業內技術人員告訴記者，當前市面上絕大多數的戶外燈具，外殼依舊以金屬作為主導，散熱器“塑料化”尚未波及到此領域。
　　
　　“這主要是由于塑料的材料特性所決定的，它在戶外領域的應用存在致命缺陷。”戶外燈具不僅僅只考慮材料的散熱需求，還需要結合器件本身的 防紫外、抗UV、抗雷擊等性能，而塑料制品在 這些極端環境下容易表現出物理疲勞性。因此，此領域的“塑料化”普及，目前還無法施行。
　　
　　同時，記者也獲悉，由于塑料本身為樹脂結構，所以它致密度不如金屬。通常情況下塑料整體密度多達到2.0 g/cm?，而即便是質地輕的鋁材，密度也為2.7 g/cm?。所以，對于一些長期處于水下的燈具，或者防水等級要求達到IP68的燈具，塑料也依然無法勝任。
　　
　　而即便是由于密度的減輕，塑料可大幅度減少燈體重量，但是相較于戶外燈具在安全性方面的考量，這點優勢也可謂微乎其微。
　　
　　“我想通過一個數據，供你們研究戶外燈具外殼由金屬改用塑料的可行性。當前我們采用的金屬外殼，平均在每顆LED光源上的成本，約在0.7元人民幣左 右。如果改用塑料，它還能再降多少成本。同時，它降下來的成本對我們的意義究竟有多大，這是個值得去深思的問題。”當前金屬材料在整體燈具的成本占比已達到一個非常低的平均值，因此戶外燈具企業如果考慮使用塑料，會對投入及回報比進行一個慎重的權 衡。
　　
　　“我們是做戶外大功率散熱器的，當前導熱塑料在低功率產品的應用上沒有任何問題，但如果應用到100w以上的戶外大功率產品時，其本身的導熱系數會存 在一些問題，此外還容易引起光源老化，因此目前幾乎無人使用。”某個做散熱器的公司技術人員說，對于未來趨勢而言，導熱塑料的導熱系數還需 要進一步得以提升，因為當前大功率金屬熱管導熱系數已經達到一個相當高的系數，塑料制品還需要在此方面做到相應的匹配。
　　
　　未來發展趨勢
　　
　　“從目前市場情況來看，導熱塑料在改性方面，已取得長足的進步。兩三年以前，導熱系數只有6W/m.K左右，現在可以做到20-30W/m.K，下一步待技術繼續升級優化后，會達到更好的效果。”記者了解到，業內仍看好未來塑料行業的發展前景。
　　
　　“除此之外，隨著光源本身熱阻的降低，光源發熱量的隨之降低，這也給予了塑料材質去占領這個市場的機會。”但結合實際情況而言，這還有待于時間的檢驗。
　　
　　“實際上，我認為將來在室內散熱領域走向全塑時代已經不成任何問題。而在戶外大功率領域，在解決基礎材料特性后，塑料也是大有可為。同時，從節能環保 的角度來看，制造金屬器件的過程本身就是在浪費大量的能源，與我們做LED燈具節能省電之目的，是相違背的。”因此無論從安全性、可靠性等方 面，塑料都將成為未來趨勢，尤其在室內照明方面。
　　
　　“當前，整個LED市場大的變化便在于光源技術的突飛猛進，此前的LED量產光源光效多達到100lm/w。這預示1w的電能，只有30%-40%轉化為光能，其余的60%變為熱能。因此，這個熱能需要借助散熱塑料或者金屬把它及時散掉。”　　
　　“但是隨著LED光源技術的快速發展，明后兩年，當250lm/w的LED光源適時推出的時候，LED燈具成品將會做到60%電能變成光，40%變成 熱。甚至，這個比例還會有進一步的傾斜。”董沛提到，在光電特性上做出這樣的相應調整之后，LED燈具的散熱就變得無關緊要，而此時便是“全塑”時代真正 來臨的時刻。
　　“總而言之，隨著光源光電特性以及塑料導熱系數的逐步提升，在當前LED材料界，肯定有利于塑料散熱器的進一步應用，其前景非常光明。而且對于LED行業而言，塑料在汽車領域的應用便是一個典型例子，值得廣大LED業界同仁去借鑒以及學習。”

目前國內已經有公司投入到例如石墨烯導熱塑料的研究當中，無錫康烯塑料科技有限公司就是其中的一家，我們正在這方面進行合作和開發。