Nejnovější průlom v odvodu tepla LED --- grafitový chladič
Vedení tepla v pevné látce je realizováno především vibracemi krystalové mřížky a pohybem volných elektronů. V kovu je velké množství volných elektronů a hmotnost elektronů je velmi lehká a může velmi rychle přenášet teplo, takže kov má velkou tepelnou vodivost.
U kovového vedení tepla jsou mřížkové vibrace sekundární; pro polymerní pevné látky (grafitový chladič) existuje jen málo volných elektronů. Vibrace atomů v polymerech je proto hlavním mechanismem vedení tepla.
Vysokému polymeru (grafitový chladič) dominují kovalentní vazby a neexistují žádné volné elektrony. Vedení tepla je vedeno hlavně vzájemným srážením fononů molekulami (nebo atomy). Proto má stupeň krystalizace důležitý vliv na tepelnou vodivost. Protože je pro polymery obtížné vytvářet úplné monokrystaly, není tepelná vodivost krystalických nebo amorfních polymerů vysoká, ale tepelná vodivost je také vysoká, když je krystaličnost vysoká.
Za předpokladu, že částice v krystalové mřížce má vyšší teplotu, její tepelné vibrace jsou silnější a průměrná amplituda je také větší, zatímco teplota sousední částice je nižší a tepelná vibrace je slabší. Vlivem interakční síly mezi částicemi se pod vlivem částic se silnějšími vibracemi zvýší vibrace částic se slabšími vibracemi a zvýší se energie tepelného pohybu.
U vysokých polymerů je tepelná vodivost v molekule vyšší než tepelná vodivost mezi molekulami, takže zvýšení molekulové hmotnosti je prospěšné pro zlepšení tepelné vodivosti. V orientovaných polymerních materiálech je tepelná vodivost ve směru orientace vyšší než tepelná vodivost ve svislém směru orientace.
Při velmi nízké teplotě se tepelná vodivost polymeru zvyšuje se zvyšováním teploty. Když teplota dosáhne nad 100 K, tepelná vodivost klesá s nárůstem teploty. Pohybuje se od 0 do 100 ° C. Tepelná vodivost polymerů se mění s teplotou, ale variační rozsah je do 10%.
Tímto způsobem lze přenášet a přenášet teplo, takže se teplo v celém krystalu přenáší z vyšší teploty na nižší teplotu, což vede k vedení tepla. Je vidět, že teplo se přenáší mřížkovými vibracemi. Pro mřížkové vibrace existují dva vodivé mechanismy, jeden je vedení fotonů a tento mechanismus je hlavní při vysoké teplotě.
Vzhledem k tomu, že tepelné vibrace mřížky jsou nelineární, dochází mezi mřížemi ke spojovacímu účinku, což způsobí vzájemnou kolizi fononů a snížení střední volné dráhy fononů. Rozptyl způsobený touto fononovou kolizí je způsoben tepelným odporem v mřížce. Hlavní zdroj.
Je to dáno změnami pohybového stavu molekul, atomů a elektronů v látce, jako jsou vibrace a rotace, které budou vyzařovat elektromagnetické vlny s vyšší frekvencí. Mezi nimi má viditelné světlo a blízké infračervené světlo s vlnovou délkou mezi 0,4 a 40 um silný tepelný účinek, který se nazývá Pro tepelné paprsky je proces přenosu tepla tepelné záření.
Druhým je vedení fononové kvantizace, která je dominantní, když teplota není příliš vysoká. Obecná forma pevné tepelné vodivosti určená fononovým vedením je ...
Různé defekty, nečistoty a rozhraní krystalových zrn v krystalové mřížce způsobí rozptyl, což je také ekvivalentem poklesu střední volné dráhy fononů a snížení tepelné vodivosti. Když teplota stoupá, zvyšuje se energie fononových vibrací, zvyšuje se pravděpodobnost kolize a snižuje se střední volná dráha, což způsobuje snížení tepelné vodivosti.
V souhrnu lze říci, že při použití technologických úspěchů v odvětví LED se zvýší výkon rozptylu tepla a výrazně se sníží náklady na LED žárovky, což přispívá k celkovému technologickému průlomu v odvětví LED
