在镁合金会比铝合金散热性能好,这点我曾经拿过这种镁合金散热灯壳来做
分析
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。1、根据公式:Q=dvC△t = cm△t(dv=质量m),其中Q—热量;d=比重; V=体积;C=比热容;△t =(t1-t2)变化的温度;△t =Q/ dvC=Q/ mC,当相同体积与形状的AZ91D 与A380,如果在接受相同的热量Q时,二者变化的温度比为:△tMg /△tAl =dC(Al)/ dC(Mg)=2.74x0.23/1.81x1.05=1/3; AZ91D的比热容为0.25;A380的比热容为1,0.
即镁合金AZ91D与铝合金A380的温差比为1/3;问题就在于镁合金的散热器质量可以做的比铝合金还轻,在厚度与鳍片上的厚度,都还是薄壁,而且重量还是比较小时,这时C=Q / m△t的C值(比热容)就会加大,以目前
设计
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的铝合金散热器的重量为一般镁合金重量的3倍。所以镁合金散热器的C值(比热容)就会是3倍的铝合金散热器的C值(比热容)。即使在理论上镁合金
材料
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的C值(比热容)只有铝合金材料的1/3,但整体来说,其C值仍然与铝合金散热器一样。但问题就在与散热器的两端温差比又能代
表
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什么?
2、基本上AZ91D导热系数51W/mk;A380导热系数96.2W/mk;其导热的功能实际上是相差到一倍。这就表是对于相同体积与形状的情况下,AZ91D 与A380材料的散热器在热的传导上还是有差距。也就是当某热源生产的热量(温度)由散热片根部传递到顶部的速度,理论上A380比AZ91D会快一倍。即A380材料的散热器根部与顶部的温度差,比AZ91D材料的散热器小。任何的散热都靠热传导、热对流、热辐射的热量传播三种途径,虽然空气导热系数低,但能够尽快的通过空气的热对流、热辐射来传播热量才是散热解决的方式,而光只是去评比散热器根部与顶部的温度差,事实上,对整个散热装置是没有帮助的,因为散热最终的目标还是要空气来降低温度。
这意味着由AZ91D材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差,比A380材料制作的散热片大,只会更会加速散热器内部与外部空气的扩散对流,使散热效率提高。
这里就是散热效果不是完全去考虑从散热片根部传递到顶部的速度,而是如何在短时间内将热度排除与外界的空气多对流。以常州环球镁他们的设计就是尽量去缩短这个距离,让镁合金在体积比较小的情况下,厚度减少,鳍片数量减少。并尽量减少散热器里面的介质接触干扰,期能尽快地作出内部与外部空间的空气对流,并让散热器内部的高温空气直接与镁合金散热器对接,也达到与外界空气对流的效果。
3.实际测试情况:
3-1.我曾经对这种设计的LED灯镁合金散热器与一般的LED灯铝合金散热器进行温度变化测试。测试方式是对灯具进行100℃加热30min后,撤除热源,在室内空气温度25℃下,每隔30sce测定一次温度。结果镁合金散热器,其降温的速度明显大于铝合金散热器,而且在短时间就可以将整个散热器做空气对流的效果。3-2. LED球型灯泡的散热器重量越轻越好:我去称过常州环球镁的镁合金散热器
约为33.6g而一般厂家的铝合金散热器都在于95g – 110g ,所以一般工厂的整个LED灯泡重量为200g-230g(7W),而我观看常州环球镁的LED镁合金灯泡整体才约为90g,所以,如果整组LED灯泡去装上灯泡插头座时,在热胀冷缩原理下,LED灯泡很容易脱落,造成伤人事件。这一点就说明铝合金散热器必须要慎重的考虑这个体积与重量下的安全性能,尤其是出口的LED灯饰。
3-3. 所以在综合整个设计的镁合金散热器除了在散热器本身做设计外,主要还是在于灯珠的PCB做中空的设计,直接将散热源导致镁合金的散热器内部空间里做对流,所以在LED灯的发热温度上常州环球镁就与一般其他厂家的铝合金散热器做法完全不同。测试结果是铝合金散热器的要将高温热导到外面来做空气对流,其发热源与散热器外面温差为45°以上,这就表示高温热仍然聚集在PCB附近,无法导出。而镁合金散热器在发热源与散热器外面的温度,其内外温差为15℃左右,这表示镁合金的设计能够很快的将热源高温给导出来。所以如果能像常州环球镁这样设计的镁合金LED散热器去采用减少介质的散热方式与强迫对流方式来做散热,这样才有利于空气上下直接的流动。以上理论仅做参考用。
为什么说镁合金比铝合金散热性能好2010/11/12 11:26:00
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1、根据公式:Q=dvC△t
其中Q—热量;d=比重;V=体积;C=比热容;△t=(t1-t2)变化的温度;
当相同体积与形状的AZ91D 与A380,接受相同的热量Q时,二者变化的温度比为:△tMg/△tAl=2.74x0.23/1.81x1.05=1/3;即镁合金AZ91D为铝合金A380的1/3;
2、AZ91D导热系数54W/mk;A380导热系数100W/mk;相差一倍。意味对于相同体积与形状的AZ91D 与A380材料的散热器。某热源生产的热量(温度)由散热片根部传递到顶部的速度,A380比AZ91D快一倍。即A380材料的散热器根部与顶部的温度差,比AZ91D材料的散热器小。这意味着由AZ91D材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差,比A380材料制作的散热片大,因此加速散热器内部空气的扩散对流,使散热效率提高。
3、实际测试情况:
3.1、对镁合金与铝合金材料制作的相同规格的￠100mmLED灯进行温度变化测试。方法:对灯具进行200℃加热10min后,撤除热源,在室内空气温度23℃下,每隔30sce测定一次温度。结果镁合金材料制作的灯具,降温的速度明显大于铝合金灯具。
3.2、压铸试验:在压铸相同规格型号镁合金材料与铝合金材料的灯具时,镁合金材料的开模时间比铝合金缩短一半。说明镁的散热性能比铝合金快。
3.3、我司实际测试比较相同型号镁合金与铝合金材料制作的LED灯的发热温度。结果铝合金材料制作的LED灯的散热片距离热源远近两点温度差为3℃,而镁合金材料制作的LED灯的发热温度差为5℃。这样镁合金材料制作的灯具的散热片,有利于空气从下向上流动见照片1。
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