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清潔照明迎機遇 新石墨材料提高LED性能

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? ?發(fā)光二極管的英文簡(jiǎn)稱(chēng)為L(cháng)ED,通常它由鎵與砷、磷的化合物制成。在接通電源后,其中的電子與空穴復合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光。人們發(fā)現,磷砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光。與小白熾燈泡和氖燈相比,發(fā)光二極管的特點(diǎn)包括工作電壓很低;工作電流很??;抗沖擊和抗震性能好,可靠性高,壽命長(cháng);通過(guò)調制電流強弱可以方便地調制發(fā)光的強弱?;谶@些特點(diǎn),發(fā)光二極管在許多光電控制設備中用作光源,在電子設備中用作信號顯示器。


? ? 冷卻可提高發(fā)光二極管性能


? ? 在大力提倡節約能源的今天,發(fā)光二極管作為照明燈越來(lái)越受到人們的青睞,其市場(chǎng)在不斷擴大。據介紹,上海世博園區內使用了10.5億顆發(fā)光二極管燈泡,世博場(chǎng)館室內照明光源中約有80%采用發(fā)光二極管作為照明光源,相較于普通白熾燈省電達90%左右。專(zhuān)家表示,2010年中國發(fā)光二極管銷(xiāo)售產(chǎn)值將突破1500億元人民幣,相當于2008年的兩倍。


? ? 面對廣闊的市場(chǎng)需求,人們在努力提高發(fā)光二極管照明燈的性能。研究發(fā)現,雖然發(fā)光二極管工作電壓和電流很低,但是它仍然存在著(zhù)發(fā)熱問(wèn)題。發(fā)光二極管的溫度每降低10華氏度,其發(fā)光部件的壽命就能增加一倍,因此冷卻對提高發(fā)光二極管照明燈的性能十分重要。


? ? 新石墨泡沫冷卻材料閃亮登場(chǎng)


? ? 美國能源部橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室(ORNL)材料科學(xué)和技術(shù)部研究人員詹姆斯·克勒特發(fā)明了一項稱(chēng)為石墨發(fā)泡的技術(shù)。利用該技術(shù),人們能夠獲得石墨泡沫(graphitefoam)材料。用石墨泡沫幫助冷卻發(fā)光二極管照明燈,可以更有效地控制其發(fā)熱,從而延長(cháng)其壽命并降低價(jià)格。此舉有望擴大發(fā)光二極管照明燈的用戶(hù)群。


? ? 克勒特說(shuō):“在(石墨發(fā)泡)技術(shù)降低發(fā)光二極管照明系統、穩定并延長(cháng)其壽命的同時(shí),該技術(shù)能夠取代普通照明燈設備的更換和維護開(kāi)支,每年為城市節約數百萬(wàn)美元?!彼Ml(fā)泡技術(shù)能夠為顧客節約開(kāi)支。


? ? 與傳統的利用金屬銅和金屬鋁等散熱材料相比,新技術(shù)制成的石墨泡沫具有多種優(yōu)點(diǎn),比如,石墨泡沫導熱性高、重量輕和加工容易。這些特點(diǎn)使得石墨泡沫材料擁有更好的設計適應性,成為更輕、更廉價(jià)和更高效的發(fā)光二極管照明燈冷卻材料。


? ? 據悉,石墨泡沫具有的特殊石墨晶體結構是形成其良好導熱性的關(guān)鍵。晶體結構的“骨架”中充滿(mǎn)了氣穴,與石墨相比,石墨泡沫的密度只有石墨的25%,因此其重量較輕。石墨泡沫特有的紐帶網(wǎng)能夠快速地將熱源的熱量散發(fā)掉,因而它是一種理想的冷卻材料。


? ? 作為首推的節能照明用品,發(fā)光二極管照明燈因其耗能低、緊湊和平均壽命長(cháng)的特點(diǎn)得到了越來(lái)越多的利用,其在街道照明和停車(chē)場(chǎng)照明等方面的應用需求也在不斷提高。


? ? LED北美公司專(zhuān)門(mén)為在城市、商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的應用提供發(fā)光二極管照明燈產(chǎn)品。為不斷提高發(fā)光二極管照明燈的性能,確保自己在與對手長(cháng)期的競爭中處于有利地位,日前公司與橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室簽訂了石墨發(fā)泡技術(shù)合作協(xié)議,獲得了該技術(shù)的使用權。公司準備用該技術(shù)生產(chǎn)石墨泡沫,并用石墨泡沫以被動(dòng)式冷卻方式幫助發(fā)光二極管照明燈部件散熱。


? ? LED北美公司設立在橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室名為“技術(shù)2020”的實(shí)驗孵化基地內,公司和實(shí)驗室建立起了良好的關(guān)系。公司創(chuàng )始人之一安德魯·威廉表示,與橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室為鄰,公司與實(shí)驗室的研究人員可以更方便地密切合作,以完善石墨泡沫材料與發(fā)光二極管照明燈。


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