2016年2月29日星期一
鋁合金表面陽極氧化處理及膜層的散熱性能
發光二極管(LED)芯片已被普遍應用於照明發色處理產品散熱能力是影響LED效率的重要因素散熱基板是LED散熱通道的關鍵部分應具備高導熱性、高電絕緣性。陽極氧化可提高鉬材表面硬度,改善其耐蝕性、耐磨性及電絕緣性極氧化鉬膜具有高導熱率,納米陽極氧化鉬薄膜已被廣泛應用於納米模板、光學及光電材料、催化材料、磁性材料等領域。陽極氧化鉬膜具有絕緣性及較高的導熱性能,將陽極氧化應用於LED基板斑可保證鉬基板的絕緣性能,還可提高大功率LED的散熱能力具應用前景,但目前對此尚無系統研究。
陽極氧化采用RXBN~605D直流電源恆流模式汾別在硫酸和草酸體系中進行陽極氧化:2種體系中電流密度均為0。4~5。3A/dm2度均為室溫;硫酸體系中硫酸液濃度為0。4~1。2mol/L行電極間距為3。0,7。5cm射間為40min;草酸體系中草酸濃度為0。30~0。55mol/L冉極間距為3。cm對間為60min將陽極氧化試樣依次置於無水乙醇和去離子水中清洗1min供干。
測試分析采用EOL5600LV掃描電鏡(SEM>觀察氧化膜的表面和截面B。采用高壓電源(ZCtek7122交直流耐壓/絕緣電阻測試儀)擊穿氧化膜,測試其耐電壓性能。
利用定值電阻通電發熱模擬led工作升溫過程采用TM-902C型表面溫度熱電偶測試氧化膜表面溫度隨時間的變化,研究氧化膜鋁基板的散熱性能:先將定值電阻用銀漿固定在基板中心模擬LED熱源在氧化膜表面上電阻的兩個正交方向不同距離處選取3個點,每30s測1/欠溫度。
硫酸體系中
電流密度與電極間距的影響0cm,電解液濃度為0。8mol/L時不同電流密度氧化膜的表面和截面SEM形貌。
逐漸減小膜表面更平整,電流密度為時氧化膜孔徑達26nm,孔洞密度約為31個/(200nmX200nm>之後膜逐漸變粗糙。這是因為電流密度較小時,陽極氧化作用較弱,鋁基板表面不芫全平整,氧化膜表面存在缺陷;當電流密度增加時,缺陷處形成高電場密度在大電流作用下孔洞變大表面的凸起會被腐蝕;電流進一步增加,反應過於激烈,氧化膜表面出現不規則孔洞結構。
從可知:氧化膜與鋁基板界面明顯氧化膜孔洞生長方向垂直鋁板表面隨電流密度上升,膜厚先增大後減小當電流密度為3。9A/dm2時膜厚達21pm。和為電極間距為7。 5cm,電解液濃度為0。8mol/L不同電流密度下氧化膜的表面與截面SEM形貌。由可知:氧化膜表面呈現均勻納米級孔洞結構隨著電流密度的增加,膜孔徑逐漸增大,孔洞密度氧化膜的截面SEM形貌由與可知:隨著電流密度的增加,氧化膜孔洞尺寸及厚度逐漸增大,當電流密度為時氧化膜厚達24pm,孔徑為25nm,孔洞密度約為28對比、可知:電流密度為間距為3。0cm時,氧化膜表面已出現疏松孔洞結構,而電極間距為7。5cm時,氧化鋁膜表面孔洞結構整齊、致密;電極間距較大(7。 5cm)時,可在較大電流密度下,制得孔洞密度較低的氧化膜。由此推測,電極間距較小時表面氧化作用較強,使得氧化鋁膜成孔速度高孔壁變薄,使得膜孔間距變小,膜厚減少由此可見在硫酸體系中,電極間距較大時,制得的氧化膜更致密。
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