Terobosan terbaru dalam pembuangan panas LED --- heat sink grafit
Konduksi panas dalam padatan terutama diwujudkan oleh getaran kisi kristal dan pergerakan elektron bebas. Ada sejumlah besar elektron bebas dalam logam, dan massa elektron sangat ringan dan dapat mentransfer panas dengan sangat cepat, sehingga logam memiliki konduktivitas termal yang besar.
Untuk konduksi panas logam, getaran kisi bersifat sekunder; untuk padatan polimer (heat sink grafit), ada beberapa elektron bebas. Oleh karena itu, getaran atom dalam polimer adalah mekanisme konduksi panas utama.
Polimer tinggi (heat sink grafit) didominasi oleh ikatan kovalen, dan tidak ada elektron bebas. Konduksi panas terutama dilakukan oleh fonon yang bertabrakan satu sama lain oleh molekul (atau atom). Oleh karena itu, derajat kristalisasi memiliki pengaruh penting pada konduktivitas termal. Karena sulit bagi polimer untuk membentuk kristal tunggal yang lengkap, konduktivitas termal polimer kristal atau amorf tidak tinggi, tetapi konduktivitas termal juga tinggi ketika kristalinitas tinggi.
Dengan asumsi bahwa partikel dalam kisi kristal berada pada suhu yang lebih tinggi, getaran termal lebih kuat dan amplitudo rata-rata juga lebih besar, sedangkan suhu partikel tetangganya lebih rendah dan getaran termal lebih lemah. Karena gaya interaksi antar partikel, getaran partikel dengan getaran yang lebih lemah akan meningkat di bawah pengaruh partikel dengan getaran yang lebih kuat, dan energi gerak termal akan meningkat.
Pada polimer tinggi, konduktivitas termal dalam molekul lebih tinggi daripada konduktivitas termal antar molekul, sehingga peningkatan berat molekul bermanfaat untuk peningkatan konduktivitas termal. Dalam bahan polimer berorientasi, konduktivitas termal dalam arah orientasi lebih tinggi daripada konduktivitas termal dalam arah orientasi vertikal.
Pada suhu yang sangat rendah, konduktivitas termal polimer meningkat dengan meningkatnya suhu. Ketika suhu mencapai di atas 100K, konduktivitas termal menurun dengan meningkatnya suhu. Ini bervariasi dari 0 hingga 100 ° C. Konduktivitas termal polimer bervariasi dengan suhu, tetapi kisaran variasi dalam 10%.
Dengan cara ini, panas dapat dipindahkan dan dipindahkan, sehingga panas di seluruh kristal dipindahkan dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah, menghasilkan konduksi panas. Dapat dilihat bahwa panas ditransfer oleh getaran kisi. Ada dua mekanisme konduksi untuk getaran kisi, satu adalah konduksi foton, dan mekanisme ini adalah yang utama pada suhu tinggi.
Karena getaran termal kisi adalah nonlinier, ada efek kopling antara kisi, yang akan menyebabkan fonon saling bertabrakan dan mengurangi jalur bebas rata-rata fonon. Hamburan yang disebabkan oleh tumbukan fonon ini disebabkan oleh hambatan termal dalam kisi. Sumber utama.
Hal ini disebabkan adanya perubahan keadaan gerak molekul, atom dan elektron pada zat tersebut, seperti getaran dan rotasi, yang akan memancarkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang lebih tinggi. Diantaranya, cahaya tampak dan cahaya inframerah dekat dengan panjang gelombang antara 0,4 dan 40um memiliki efek termal yang kuat, yang disebut Untuk sinar panas, proses perpindahan panas adalah radiasi panas.
Yang lainnya adalah konduksi kuantisasi fonon, yang dominan ketika suhu tidak terlalu tinggi. Bentuk umum konduktivitas termal padat yang ditentukan oleh konduksi fonon adalah...
Berbagai cacat, ketidakmurnian dan antarmuka butir kristal dalam kisi kristal akan menyebabkan hamburan, yang juga setara dengan penurunan jalur bebas rata-rata fonon dan penurunan konduktivitas termal. Ketika suhu naik, energi getaran fonon meningkat, kemungkinan tumbukan meningkat, dan jalur bebas rata-rata menurun, yang menyebabkan konduktivitas termal menurun.
Singkatnya, menerapkan pencapaian teknologi ke industri yang dipimpin, kinerja pembuangan panas ditingkatkan, dan biaya lampu yang dipimpin akan sangat berkurang, yang kondusif untuk terobosan teknologi keseluruhan dari industri yang dipimpin.
