LED是一种新式固体光源，自问世以来受到了极大的重视。它的反光机理是靠PN结中的电子在能带间跃迁发生光能。在外电场的效用下，电子与空穴的辐 射复合发生电致效用，一部分能量软化为光能，无辐射复合发生的晶格震荡将其余能量软化为热能。　　而今LED的反光效能仅20%~30%，其余能量大都软化为热能，很多的热能需求及时地披发出门，否则将要使LED的炉龄递减，甚至永久性失效。所 以，在LED快速发展的同时，人群也不已开展着LED散热新技能的讨论。　　金属铝材凭借助密度小、热导率高、表层处理技能成熟的优点，一直割据着LED照明主干材料的市场。跟着人群对安全机能要求的调动，铝材的导电性成为 其一道致命的伤疤，为了调动LED矿灯具（下文简名为LED灯具）的采用安全性，电绝缘材料产生了人群的关注。　　已经崭露头角的电绝缘材料有陶瓷材料和高热导塑胶。人类对陶瓷材料的采用已有数千年了，当代技能制备的陶瓷材料有着绝缘性好、热导率高、橘红外辐射率 大、膨胀参数低的特性，彻底可以成为LED照明的新材料。而今，陶瓷材料重要用于LED封装芯片的热沉材料、电路基板材料和灯具散热器材料。高热导塑胶凭 借助其优质的电绝缘性和低密度值，高调地插入了散热材料市场，现阶段因为单价高，应用率不大。本文重要座谈陶瓷材料在LED照明中的应用技能。　　1 陶瓷材料的传热机理　　陶瓷从属非金属材料，晶体结构中没有有自由电子，拥有经典的绝缘机能。它的传热从属声子导热机理，当晶格完整无缺点时，声子的人均自由程越大，热导率 就越高。理论说明，陶瓷晶体材料的最大导热参数可高达320W/mK.　　

普通觉得，在影响陶瓷材料导热率的渚多条件中，结构缺点是主要影响条件。在烧结的流程中，氧杂质插入陶瓷晶格中，伴跟着空位、位错、反相畴界等结 构缺点，显着地下降了声子的人均自由程，致使热导率下降。当代陶瓷技能经过生成第二相，把氧固定在晶界上，递减了氧杂质插入晶格的可能性，跟着晶界处的氧 纯度大大下降，晶粒里面的氧自发扩散到晶界处，使晶粒基体里面的氧含量下降，缺点的数目和品种递减，从而下降声子散射几率，增长声子的人均自由程。因为制 备技能的不一样，陶瓷材料的热导率也不一样。　　灯具规格为GU10，形状比例49.5mm50mm，鳍片散热器和灯座均引用95陶瓷材料，并经过罗纹联接。　　灯具安装三颗Handson（汉德森）LED光源，内置恒流驱动电源，总耗费功率约3.55W，引用镜片配光，总光通量约150lm.　　因为LED的结温无法直截测得，常引用间接测验法，而今重要有2种：　　①电系数法：LED跟着结温的上升，两端电压呈线性下降，比率参数K的典型值为4mV/℃，结温可按式（1）开展计量；②热电偶间接测验法：经过测 试LED焊脚掌的气温sp间接得到结温值，此时结温可按式（2）开展计量。　　式中：为结温，0为初等气温，K为比率参数，△F为电压变化的肯定值。　　

式中：为结温，sp为LED焊脚掌的气温，th为PN结到焊脚掌的人均热阻，为芯片功率。　　本次开展气温测验的方式为热电偶测验法。LED焊脚掌测验点为两处，灯体散热器测验点为三处，环境气温引用两根热电偶测验。　　3.2 陶瓷LED灯具和铝制压铸LED灯具的电脑仿真　　为了讨论和设计陶瓷LED灯具，我们借助电脑软件开展仿真剖解。本次引用的流场剖解软件为Flo-EFD（简称 EFD，EngineeringFluidDynamics），EFD为NIKA的旗舰商品，重要用于汽车、航天宇航、机器、海舶、电子通汛、治疗仪器、 资源化工、暖通、流体操纵设施、LED半导体产业等。软件可开展各样LED封装商品、航天宇航灯、各样节能灯、LED反光管、车用灯具、显示屏等的热分 析。　　为便于与化验测验开展比较，电脑仿真剖解时，将环境气温设为15℃，得到的气温分布如图片5所示（为便于察着，隐伏了镜片以及固定部分）。为了比较 95陶瓷灯具与铝制压铸灯具的热学机能，经过电脑仿真得到的气温分布（灯具散热器材料为铝合金ADC12，灯座为PBT塑胶，其余系数不变。）　　3.3 结果剖解　　陶瓷灯具的灯座为95陶瓷材料（铝制压铸灯具的灯座为PBT塑胶），各器件得到了充分的利用。化验测验时，1.0h根本达到热持平，环境气温的数学 人均值约14.4℃，将化验测验和电脑仿真的气温分布值开展剖解比较。　　电脑剖解结果显示，当然对流状况下，95陶瓷灯具的热学机能不亚于铝制压铸灯具，陶瓷灯具可以充分利用各自零器件的几何特点，从而灯具的群体气温 下降到了较低水平。　　

4 陶瓷材料用于LED矿灯具的前途　　陶瓷的使器具有久远的历史，当代工艺制备的陶瓷材料导热率较高，氧气当然对流下，彻底可以充当LED矿灯具的散热材料。氮化铝陶瓷可以直截作为封 装晶架或者电路层；化合铝陶瓷单价便宜，烧结技能成熟，可釉成不一样色彩，因为其电绝缘机能优质，并耐酸碱性，受到许多许多用户的青睐。不过，陶瓷材料并不是完美 无瑕的，陶瓷散热器鳍片无法太薄（厚实度1.5mm），密度稍大（约为铝的1.5倍），中高应力下会发生裂纹，无釉表层易于污染等。　　

总的来讲，陶瓷材料用于LED的前途良好，特别适于体积小巧的矿灯具。