ما هي المواد المناسبة لأحواض الحرارة الخفيفة قاد شائعة الاستخدام؟

كيف تعمل مصابيح الشوارع وأضواء النباتات والمصابيح الأمامية للسيارات على تبديد الحرارة، وكيف تختار التشكيلات المناسبة للمشتت الحراري المصنوعة من الألومنيوم؟

&نبسب; &نبسب; ما هي المواد المناسبة للمشتت الحراري لتركيبات الإضاءة شائعة الاستخدام؟ ونظرًا لتكنولوجيا الرقائق والتغليف غير الناضجة محليًا، فإن تصميم نظام تركيبات الإضاءة يصبح ذا أهمية خاصة. كيف يمكننا ضمان العمر الأمثل وجودة إخراج الضوء للرقائق؟ يصبح هذا هو الشغل الشاغل لمصنعي أجهزة الإضاءة. في الواقع، العامل الرئيسي الذي يؤثر على ما سبق هو"حرارة."تحتوي كل شريحة على درجة حرارة توصيل يجب التحكم بها أقل من 85 درجة مئوية لضمان التشغيل الأمثل. إذًا، كيف يمكننا ضمان انتقال الحرارة بشكل سلس وفعال من الرقاقة وركيزة الألومنيوم والمواد الموصلة للحرارة إلى المشتت الحراري، ومن ثم إلى البيئة المحيطة؟

بالإضافة إلى التصميم الدقيق لكل رابط هيكلي من قبل المهندسين، يجب دراسة واختبار اختيار المواد ومعالجة العمليات لكل رابط بعناية لتحقيق التشغيل الأمثل. دعونا نركز على تصميم المشتتات الحرارية المستخدمة بشكل شائع في تركيبات الإضاءة. في الوقت الحالي، أكثر تصميمات المشتت الحراري شيوعًا في السوق هي سحب الألمنيوم ومسبوكات سبائك الألومنيوم.

تشمل سحب الألمنيوم الشائعة ما يلي:

1. بالوعة الحرارة الألومنيوم النتوء

2. الألومنيوم قذف ضوء أنبوب بالوعة الحرارة

خصائص سحب الألمنيوم:

1. المقاومة للتآكل- تبلغ كثافة سحب الألمنيوم 2.7 جم/سم3 فقط، أي حوالي ثلث كثافة الفولاذ أو النحاس أو النحاس الأصفر (7.83 جم/سم3، 8.93 جم/سم3، على التوالي). في ظل معظم الظروف البيئية، بما في ذلك الهواء والماء (أو المياه المالحة)، والبتروكيماويات، والعديد من الأنظمة الكيميائية، يُظهر الألومنيوم مقاومة ممتازة للتآكل.

2. التوصيل الكهربائي- نظرًا للتوصيل الكهربائي الممتاز، غالبًا ما يتم اختيار سحب الألمنيوم. على أساس الوزن المتساوي، تكون موصلية الألومنيوم ضعف موصلية النحاس تقريبًا.

3. توصيل حراري- تبلغ الموصلية الحرارية لسبائك الألومنيوم حوالي 50-60% من النحاس، مما يجعلها مفيدة لتصنيع المبادلات الحرارية والمبخرات وأجهزة التدفئة وأواني الطبخ ورؤوس أسطوانات السيارات والمشعات.

4. غير مغناطيسي- سحب الألمنيوم غير مغناطيسي، وهو خاصية هامة للصناعات الكهربائية والإلكترونية. إن سحب الألمنيوم غير قابل للاحتراق، مما يجعله مهمًا للتطبيقات التي تتضمن التعامل مع المواد القابلة للاشتعال أو المتفجرة أو ملامستها.

5. القدرة على التصنيع- تتميز قطاعات الألمنيوم بقابلية تصنيع ممتازة. إن الاختلافات في خصائص التصنيع عبر مختلف سبائك الألومنيوم المطاوع والمصبوب، وفي الحالات المختلفة التي يمكن إنتاج هذه السبائك فيها، كبيرة وتحتاج إلى آلات أو تقنيات محددة.

6. القابلية للتشكيل- إن قوة الشد المحددة، ومقاومة الخضوع، والليونة، ومعدل تصلب العمل المقابل تحكم درجة التشوه المسموح بها.

7. قابلية إعادة التدوير- يتمتع الألومنيوم بقابلية إعادة تدوير عالية للغاية، وخصائص الألومنيوم المعاد تدويره مماثلة تقريبًا لخصائص الألومنيوم الأولي. هذه الخصائص تجعل سحب الألمنيوم مهمًا كمشتتات حرارية.

سبائك الألومنيوم المشتركة يموت المسبوكات:

يموت صب سبائك الألومنيوم:

1. يتم استخدام العديد من سبائك الألومنيوم في الصب بالقالب، ولكل منها خصائص مختلفة للصب بالقالب. يجب أن تتوفر في سبائك الألومنيوم المصبوبة بشكل معقول الشروط التالية:

• نقطة انصهار منخفضة لتقليل فرق درجة الحرارة مع القالب.

• سيولة جيدة لتحسين قدرة التعبئة أثناء الصب.

• معامل تمدد حراري صغير لتقليل الانكماش.

• هشاشة منخفضة في درجات الحرارة العالية لتجنب التشقق الناتج عن درجات الحرارة العالية.

• تقارب منخفض مع القوالب لتجنب الالتصاق؛ لا ينبغي أن يكون محتوى الحديد مرتفعًا جدًا.

• انخفاض أكسدة المعدن المنصهر للحفاظ على السيولة.

• انخفاض ضغط الصب لتجنب التشوه والتأثير على القوة.

2. دور العناصر في سبائك الألومنيوم المصبوبة:

• السيليكون (سي): يحسن في المقام الأول سيولة سبائك الألومنيوم المصبوبة. عند نقطة الانصهار (12.5%)، تتمتع سبائك الألومنيوم بأفضل سيولة. يؤدي ارتفاع محتوى السيليكون إلى تحسين السيولة وتقليل الانكماش، لكن السيليكون الزائد يجعل السبيكة هشة ويصعب قطعها. تتميز تصنيع سبائك الألومنيوم بصلابة جيدة وسهلة المعالجة والأكسدة، في حين يصعب معالجة سبائك الألومنيوم المصبوبة بالقالب وأقل عرضة للأكسدة بسبب السيليكون.

• نحاس: يعزز في المقام الأول القوة الميكانيكية ومقاومة التآكل لسبائك الألومنيوم. تؤدي زيادة النحاس إلى تقليل أداء الصب بالقالب ولكنها تقلل من تآكل البوتقة.

• المغنيسيوم (ملغ): يزيد في المقام الأول من قوة الشد والصلابة ومقاومة التآكل، مما يحسن أداء الفيلم المؤكسد، لكن المغنيسيوم الزائد يزيد من التكسير الحراري ويقلل من أداء الصب.

• الحديد (الحديد): يقلل بشكل أساسي من الالتصاق بالقوالب. من الناحية المثالية، يكون محتوى الحديد 0.8-1.0% مطلوبًا لسهولة تحرير القالب، لكن الحديد الزائد يخلق بقعًا صلبة، مما يتسبب في تآكل الأدوات وكسرها أثناء التشغيل الآلي.

• 
  

تصميم المشتتات الحرارية لسحب الألمنيوم: عند تصميم المشتتات الحرارية من سحب الألمنيوم، فإن المفتاح هو تطبيق مبادئ الديناميكا الهوائية الحرارية.

تصميم المشتتات الحرارية من مصبوبات سبائك الألومنيوم: عند تصميم المشتتات الحرارية من مصبوبات سبائك الألومنيوم، إلى جانب مراعاة الديناميكا الهوائية الحرارية، من الضروري ضمان مساحة كافية لتبديد الحرارة. يمكن تحقيق زيادة مساحة تبديد الحرارة عن طريق جعل الزعانف أرق وأطول. بفضل تكنولوجيا القولبة بالقولبة، يمكن تصميم هيكل وحدة الإضاءة بشكل متكامل.

يضمن وجود نفس المادة المستخدمة في وحدة الإضاءة بأكملها نقلًا أكثر كفاءة للحرارة في نفس الوسط. يستفيد أيضًا العمر الافتراضي وجودة إخراج الضوء لجهاز الإضاءة من شعبية المشتتات الحرارية المصنوعة من سبائك الألومنيوم.