ヒートシンク材料

ヒートシンク材料

ヒートシンクの熱伝導率は、その材料組成、伝導領域、および周囲温度によって決まります。 アルミニウムは、銅の熱伝導率がアルミニウムのほぼ 2 倍であるにもかかわらず、LED ヒートシンクの材料として広く使用されています。 その費用対効果、適度に高い熱伝導率、および高い耐食性に加えて、アルミニウムは、一般的な鋳造、鍛造、押し出し、および機械加工プロセスを使用して大量生産することも容易です。

アルミニウム製ヒートシンクは、常に最も純粋な材料を使用して作られているわけではありません。 アルミニウム合金は、加工性の問題に対処するため、または特定の特性を強化するために開発されてきましたが、ほとんどの不純物の存在は必然的に熱伝導率を低下させます。 例えば、一般にアルミニウム合金には、引張強度を高める目的でマグネシウムが添加される。 銅を追加すると、アルミニウム製ヒートシンクの強度と熱伝導率を高めることができます。 シリコンを添加することで、ダイカスト時のアルミ合金溶湯の流動性を高めます。 微量の鉄は金型とアルミ合金の融着を防ぎます。

一部のヒートシンクには、セラミックまたはスチール構造が付属しています。 セラミックスは、アルミニウムやその合金と同様の熱伝導率を持っています。 照明業界にとって魅力的なのは、誘電率が高く、製造コストが低いことです。 セラミックを使用する際の課題は、それらがもろく、取り扱いに特別な注意が必要なことです。 スチール製のヒートシンクは、通常、トロファーやリニア ハイ ベイ フィクスチャなど、フィクスチャをヒートシンクとして使用する LED 照明システムで使用されます。 これらの取付具のハウジングは、通常、金型で成形された冷間圧延鋼から製造されます。 非常にスタイリッシュな美しさと耐食性を備えたステンレス鋼は、ヒートシンクとしての照明システムにも使用されています。 ただし、冷間圧延鋼板とステンレス鋼はどちらも、セラミックやアルミニウムよりも導電性が低くなります (ステンレス鋼では 16-24 W/mK、炭素鋼では 30-67 W/mK)。