PC材料在LED灯具方面的应用案例分析

日期：2018-09-20 03:59:56 编辑：科思德塑胶来源：科思德塑胶浏览：268

LED作为发展最快的光源产品，势必在不远的将来取代几乎所有的传统照明产品。
一、LED灯要求
led照明灯具是指能透光、分配和改变LED光源光分布的器具，包括除LED光源外所有用于固定和保护LED光源所需的全部零、部件，以及与电源连接所必需的线路附件。
LED照明灯是冷光源，由于在LED灯上加入的电能没有完全转化为光能，有部分转化了热能，因此就产生了热量。基本上通电后只有20%-30%的电能转化成了光，其余70%都转为了热能。
目前LED照明灯具的最大技术难题之一就是散热问题，散热不畅导致LED驱动电源、电解电容器都成了LED照明灯具进一步发展的短板，LED光源早衰的缘由。

二、导热材料选取
铝散热鳍片：这是最常用的散热方式，用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。像LED天花灯以往都是采用太阳花形式，目前更先进的技术为刀型散热器。
空气流体力学：利用灯壳外壳，制造出对流空气，这是最低成本的加强散热方式。
导热管：利用导热管技术，将热量由LED芯片导到外壳热热鳍片中，像路灯一般就是采用这种设计。
导热塑料壳：即在塑料外壳注塑时填充导热材料，增加塑料外壳的导热、散热能力，不过，相对铝壳散热器来说，塑料壳的散热相对要差一些。
近两年来，以PC为代表的新型材料导热塑料蓬勃发展，逐渐为广大生产厂家所接受，成为备受瞩目的外壳材料。
聚碳酸酯树脂(PC)越来越多地成为透镜、灯罩、灯管、导管柱、扩散器和反射器。今天，大约90%的替代白炽灯的改装LED灯由PC材料制成。
三、聚碳酸酯特点
绝缘阻燃，安全性高。
重量轻, 密度约为铝材的三分之二。
加工成型方便，量产性好。
无需二次加工，更绿色环保。
光学级PC具有高透光率、高折射率、高抗冲、尺寸稳定、易加工成型等特点。
四、应用案例
沙特基础工业公司（Sabic）在今年早些时候推出一系列高透明度，高热量，可注塑成型的聚碳酸酯共聚物树脂LEXAN™CXT，该树脂在极端成型条件下具有独特的耐高温性，高流动性和出色的颜色稳定性，并具有高折射率。
透明级别的SABIC的LEXAN LUX C树脂产品提供了1 mm 91.5%的光传输，比传统PC的89%有显著的改善，仅次于92%的PMMA。对于需要更大扩散的照明应用，LEXAN LUX C树脂扩散级可将光线扩散(表1所示)为光散射度(DLD)，或观察到入射光亮度的一半的角度，而不显著减少光传输。
此外，SABIC的LEXAN SLX树脂可以抵抗由于紫外线曝光而出现的变黄，并且保持其光泽度、颜色稳定性和机械性能的时间比标准PC长五倍以上。标准PC由于紫外线照射而降级，降低元件的延展性并使其变脆。
将SABIC的LEXAN LUX树脂等级与采用UV添加剂的标准PC的热老化进行比较。当在130℃下测试达5000小时时，与测试的两个等级的LEXAN LUX树脂（2180T和2110T）相比，标准PC显示出更大的色移 - 通过增量Yi的增加或黄色指数来表示。
由于LED器件寿命特别长（长达10-15年），寿命也是LED元件和材料的一个关键因素。如图3所示，SABIC的LEXAN LUX树脂等级在热老化2000小时后，其传输百分比优于标准聚碳酸酯。
在选取材料时，虽然折射率(RI)的差异必须考虑在内，但是使用相同的预测建模工具，SABIC还可以提供双向散射分布函数(BSDF)文件，使产品工程师可以预测其设计的透明材料和扩散材料的结果。

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