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太原市精誠鎂合金

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鎂合金和鋁合金的散熱性能比較
太原市精誠鎂合金科技有限公司   2014-07-02 10:55:45 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[][][]
在鎂合金會比鋁合金散熱性能好,這點我曾經拿過這種鎂合金散熱燈殼來做分析。
1、根據公式:Q=dvC△t = cm△t(dv=質量m),其中Q—熱量;d=比重; V=體積;C=比熱容;△t =(t1-t2)變化的溫度; △t =Q/ dvC=Q/ mC,當相同體積與形狀的AZ91D 與A380,如果在接受相同的熱量Q時,二者變化的溫度比為:△tMg /△tAl =dC(Al) / dC(Mg)=2.74x0.23/1.81x1.05=1/3; AZ91D的比熱容為0.25; A380的比熱容為1,0.  即鎂合金AZ91D與鋁合金A380的溫差比為1/3;問題就在于鎂合金的散熱器質量可以做的比鋁合金還輕,在厚度與鰭片上的厚度,都還是薄壁,而且重量還是比較小時,這時C=Q / m△t的C值(比熱容)就會加大,以目前設計的鋁合金散熱器的重量為一般鎂合金重量的3倍。所以鎂合金散熱器的C值(比熱容)就會是3倍的鋁合金散熱器的C值(比熱容)。即使在理論上鎂合金材料的C值(比熱容)只有鋁合金材料的1/3,但整體來說,其C值仍然與鋁合金散熱器一樣。 但問題就在與散熱器的兩端溫差比又能代表什么?  2、基本上AZ91D導熱系數51W/mk;A380導熱系數96.2W/mk;其導熱的功能實際上是相差到一倍。這就表是對于相同體積與形狀的情況下,AZ91D 與A380材料的散熱器在熱的傳導上還是有差距。也就是當某熱源生產的熱量(溫度)由散熱片根部傳遞到頂部的速度,理論上A380比AZ91D會快一倍。即A380材料的散熱器根部與頂部的溫度差,比AZ91D材料的散熱器小。任何的散熱都靠熱傳導、熱對流、熱輻射的熱量傳播三種途徑,雖然空氣導熱系數低,但能夠盡快的通過空氣的熱對流、熱輻射來傳播熱量才是散熱解決的方式,而光只是去評比散熱器根部與頂部的溫度差,事實上,對整個散熱裝置是沒有幫助的,因為散熱最終的目標還是要空氣來降低溫度。  這意味著由AZ91D材料制作的散熱片根部的空氣溫度與頂部的空氣溫度溫度差,比A380材料制作的散熱片大,只會更會加速散熱器內部與外部空氣的擴散對流,使散熱效率提高。   這里就是散熱效果不是完全去考慮從散熱片根部傳遞到頂部的速度,而是如何在短時間內將熱度排除與外界的空氣多對流。  3.實際測試情況:   3-1.我曾經對這種設計的LED燈鎂合金散熱器與一般的LED燈鋁合金散熱器進行溫度變化測試。測試方式是對燈具進行100℃加熱30min后,撤除熱源,在室內空氣溫度25℃下,每隔30sce測定一次溫度。結果鎂合金散熱器,其降溫的速度明顯大于鋁合金散熱器,而且在短時間就可以將整個散熱器做空氣對流的效果。  3-2.  3-3. 所以在綜合整個設計的鎂合金散熱器除了在散熱器本身做設計外,主要還是在于燈珠的PCB做中空的設計,直接將散熱源導致鎂合金的散熱器內部空間里做對流,所以在LED燈的發熱溫度上常州環球鎂就與一般其他廠家的鋁合金散熱器做法完全不同。測試結果是鋁合金散熱器的要將高溫熱導到外面來做空氣對流,其發熱源與散熱器外面溫差為45°以上,這就表示高溫熱仍然聚集在PCB附近,無法導出。而鎂合金散熱器在發熱源與散熱器外面的溫度,其內外溫差為15℃左右,這表示鎂合金的設計能夠很快的將熱源高溫給導出來。。以上理論僅做參考用。                    
 為什么說鎂合金比鋁合金散熱性能好 

其它         1、根據公式:Q=dvC△t  其中Q—熱量;d=比重; V=體積;C=比熱容;△t =(t1-t2)變化的溫度;   當相同體積與形狀的AZ91D 與A380,接受相同的熱量Q時,二者變化的溫度比為:△tMg /△tAl =2.74x0.23/1.81x1.05=1/3;即鎂合金AZ91D為鋁合金A380的1/3;  
 2、AZ91D導熱系數54W/mk;A380導熱系數100W/mk;相差一倍。意味對于相同體積與形狀的AZ91D 與A380材料的散熱器。某熱源生產的熱量(溫度)由散熱片根部傳遞到頂部的速度,A380比AZ91D快一倍。即A380材料的散熱器根部與頂部的溫度差,比AZ91D材料的散熱器小。這意味著由AZ91D材料制作的散熱片根部的空氣溫度與頂部的空氣溫度溫度差,比A380材料制作的散熱片大,因此加速散熱器內部空氣的擴散對流,使散熱效率提高。  
  3、實際測試情況:   3.1、對鎂合金與鋁合金材料制作的相同規格的¢100mmLED燈進行溫度變化測試。方法:對燈具進行200℃加熱10min后,撤除熱源,在室內空氣溫度23℃下,每隔30sce測定一次溫度。結果鎂合金材料制作的燈具,降溫的速度明顯大于鋁合金燈具。  

3.2、壓鑄試驗:在壓鑄相同規格型號鎂合金材料與鋁合金材料的燈具時,鎂合金
材料的開模時間比鋁合金縮短一半。說明鎂的散熱性能比鋁合金快。  
3.3、我司實際測試比較相同型號鎂合金與鋁合金材料制作的LED燈的發熱溫度。結果鋁合金材料制作的LED燈的散熱片距離熱源遠近兩點溫度差為3℃,而鎂合金材料制作的LED燈的發熱溫度差為5℃。這樣鎂合金材料制作的燈具的散熱片,有利于空氣從下向上流動見照片1。
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