Plastiks_1_2_2014

СПЕЦТЕМА/ ПОЛИМЕРНЫЕ НОУ-ХАУ П Л А С Т И К С № 1 - 2 ( 1 3 1 ) 2 0 1 4 эффициентов теплопроводности, превыше- ние которых уже практически не приводит к увеличению эффективности охлаждения, так и экспериментально. При практически одинаковой с алю- минием и медью теплорассеивающей спо- собности однотипные изделия, отлитые из теплопроводного пластика, весят в 2-5 раз меньше металлических, а их себестоимость в 2-10 раз ниже. Одна из областей применения тепло- передающих пластиков — фронтальные системы охлаждения LED-кластеров, относящиеся к бурно развивающемуся в настоящее время сегменту электротех- нической промышленности — энерго- сберегающим светильникам на базе вы- сокомощных светодиодов. Проблема отвода нежелательного теп- ла — одна из центральных проблем разра- ботчиков высокомощных светильников на основе LED-технологий. Выделяющееся при работе генерирующих свет кристаллов теп- ло необходимо постоянно отводить в окру- жающее пространство. В противном случае кристалл перегревается, что резко сокращает ресурс его работы. Традиционно охлаждение кристаллов осуществляется с помощью пла- стинчатых алюминиевых радиаторов, рас- положенных с задней (тыловой) стороны кристалла. Существенно расширить возможности охлаждения позволяет новый, фронтальный способ охлаждения, предложенный россий- скими разработчиками [2] (рис. 4). Он преду- сматривает дополнительное размещение ра- диаторов на лицевой (фронтальной) стороне платы со светодиодами. К этим радиаторам предъявляются очень строгие требования по точности изготовления: при своей сложной форме они должны безукоризненно вписы- ваться в габариты так называемых «мертвых оптических зон». Если их изготавливать тра- диционно, из алюминия, то это резко увели- чит стоимость светильника и практически нивелирует все преимущества фронтального охлаждения. Реальной альтернативой алюминию здесь являются теплопередающие пластики. Это доказывает опыт работы применения в таких системах охлаждения российского тепло- рассеивающего пластика «ТЕПЛОСТОК» (рис. 5). Он в 30 раз лучше по сравнению с обычными пластиками проводит тепло и при этом на 40% легче алюминия. В таблице 1 приведены характеристики светильников, изготовленных из тепло- передающего пластика, и типичного, пред- ставленного сегодня на рынке светильника мощностью 10 Вт, изготовленного из алю- миния. Как видно из приведенных данных, све- тильники, сконструированные на основе прогрессивных систем охлаждения мощных светодиодов и изготовленные из теплопро- водящих пластиков, по сравнению с типич- ными алюминиевыми светильниками при одинаковых светотехнических характери- стиках имеют значительно меньшие размеры и вес. Два вышеприведенных конкретных при- мера использования трансэнергопластиков иллюстрируют лишь некоторые преимуще- ства этих материалов и призваны обратить внимание промышленности на возможности этих новых, эффективно управляющих те- пловой и электрической энергией материа- лов. Торговая марка, материал корпуса, тип оптической системы (OC) Масса, г Обьем, cм 3 Мощность (яркость) LED-кристалла Tmax, °С Удельные массогабаритные характеристики (на 1 люмен, Ватт) Масса/ мощность Объем/ мощность Размер/ яркость Объем/ яркость Типовой светильник, алюминий, рассеивающая ОС 280 454 N B.10 wt (900lm) 50 28 45 0,28 0,5 FOXCONN, пластик «ТЕПЛОСТОК», фокусирующая ОС 110 160 N B7 wt (700lim) - 16 22 0,16 0,23 «ШТУРМАН-LED», пластик «ТЕПЛОСТОК», фокусирующая ОС, угол 60° 55 55 CREE xml, 10wt, 1100 lm 49 5,5 5,5 0,05 0,05 Прожекторный модуль M50, пластик «ТЕПЛОСТОК», фокусирующая ОС, угол 30° 68 87 CREE xml, 10 wt, 1100 lm 63 6,8 8,7 0,06 0,08 Таблица 1. Сравнение удельных (на 1 wt. lm) массо- габаритных характеристик прожекторных типовых конструкций LED и конструкций с фронтальным охлаждением из теплорассеивающего пластика Energy conductive plastics: a new defiance to metals Yuriy Sakunenko, Vladimir Kondratenko, Alexander Krivatkin Introduction of new en- gineering materials in our daily lives is always one of the most important fac- tors leveraging technology development. With abso- lutely new and completely man-made materials i. e. plastics, XX century has dramatically changed human environment and made the life easier. Plas- tics conquer new positions in an aggressive and con- sistent way while exert- ing pressure to their main competitors, metals. 39 Литература 1. Сакуненко Ю.И., Кондратенко В.С. Изобретение «Датчик утечек электропроводящих жидкостей», заявка на патент №2013155730 от 17.12.2013 г. 2. Сакуненко Ю.И., Кондратенко В.С. Изобретение «Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов», заявка на патент №2013146798 от 21.10.2013 г., и полезная модель «Устройство для отвода тепла от электронных компонентов, размещенных на печатной плате», патент РФ№129594 от 09.01.2013 г. w w w . p l a s t i c s . r u