LED散热新技术的研究!LED闪烁赶走飞行器鸟类

来源：新闻资讯热门：直下式面板灯发布时间：2020-11-23

　　LED电源是一种新型固态光源，自问世以来受到了极大的关注。它的发光机理是靠PN结中的电子在能带间跃迁产生光能。在外电场的作用下，电子与空穴的辐射复合发生电致作用，一部分能量转化为光能，无辐射复合产生的晶格震荡将其余能量转化为热能。

　　目前LED的发光效率仅20%~30%，其余能量大多转化为热能，大量的热能需要及时地散发出去，否则将会使LED的寿命减少，甚至永久性失效。所以，在LED快速发展的同时，人们也不断进行着LED散热新技术的研究。

　　金属铝材凭借着密度小、热导率高、表面处理技术成熟的优势，一直占据着LED照明主体材料的市场。随着人们对安全性能要求的提高，铝材的导电性成为其一道致命的伤疤，为了提高LED照明灯具(下文简称为LED灯具)的使用安全性，电绝缘材料引起了人们的重视。

　　开始崭露头角的电绝缘材料有陶瓷材料和高热导塑料。人类对陶瓷材料的使用已有几千年了，现代技术制备的陶瓷材料有着绝缘性好、热导率高、红外辐射率大、膨胀系数低的特点，完全可以成为LED照明的新材料。目前，陶瓷材料主要用于LED封装芯片的热沉材料、电路基板材料和灯具散热器材料。高热导塑料凭借着其优良的电绝缘性和低密度值，高调地进入了散热材料市场，现阶段由于价格高，应用率不大。本文主要讨论陶瓷材料在LED照明中的应用技术。

　　陶瓷材料的传热机理

　　陶瓷属于非金属材料，晶体结构中没有自由电子，具有优秀的绝缘性能。它的传热属于声子导热机理，当晶格完整无缺陷时，声子的平均自由程越大，热导率就越高。理论表明，陶瓷晶体材料的最大导热系数可高达320W/mK。

　　一般认为，在影响陶瓷材料导热率的诸多因素中，结构缺陷是主要的影响因素。在烧结的过程中，氧杂质进入陶瓷晶格中，伴随着空位、位错、反相畴界等结构缺陷，显着地降低了声子的平均自由程，导致热导率降低。现代陶瓷技术通过生成第二相，把氧固定在晶界上，减少了氧杂质进入晶格的可能性，随着晶界处的氧浓度大大降低，晶粒内部的氧自发扩散到晶界处，使晶粒基体内部的氧含量降低，缺陷的数量和种类减少，从而降低声子散射几率，增加声子的平均自由程。由于制备技术的不同，陶瓷材料的热导率也不一样。

　　LED闪烁赶走飞行器鸟类，效果比伪装成掠食者都来得好。

　　近日美国航空公司1549航班在遭受鸟击后紧急迫降在哈得逊河。科学家分析称由于鸟类在视觉刺激反应上和人类有很大的不同，因此很难用常规方法阻止他们飞进航线范围，不过现在科学带给我们一个解决方案，那就是LED灯。

　　美国农业部，美国印第安纳州立大学和普渡大学的研究人员刚刚发表了一篇论文，他们正在寻找如何吓跑接近飞行器的鸟类。

　　研究队伍派出了三架无线电控制的飞机，其中一架是正常的飞机模型，一架被伪装成猎食者样式，而最后架则带有闪烁的交替脉冲LED灯光，频率为2Hz。

　　结果显示，灯光在闪烁时鸟类会迅速注意到飞机并避让，效果比伪装成掠食者都来得好。

　　来只需要LED这样简单的东西就可以减少每年航空业损失数十亿美元，也许航空公司未来会接受这种方案。