發光二極管點亮光明前程

      發光（guāng）二極管的英文簡稱為LED，通常它由镓與砷、磷（lín）的化（huà）合物製成。在接通電源後，其中的電子與空穴複合時能（néng）輻射出可見光。人們發現，磷砷化镓二極（jí）管發紅光（guāng），磷化镓二極管（guǎn）發綠（lǜ）光，碳（tàn）化矽二（èr）極管（guǎn）發黃光。與小（xiǎo）白熾燈泡和氖燈相（xiàng）比，發光二極管（guǎn）的特點包（bāo）括工作電壓很（hěn）低;工作電流很小;抗衝擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長;通過調製電流強（qiáng）弱可以方便地調製發光的強弱。基於這些特點（diǎn），發光二極管在許多光電控製（zhì）設備（bèi）中用作光源，在電子設（shè）備中用作信號顯（xiǎn）示器。

　　冷卻可（kě）提高發光二極管性能

　　在大力（lì）提倡節約能源的今（jīn）天，發光二極管作為照明燈越來越受到人（rén）們的青睞，其市（shì）場在不斷擴大。據介紹（shào），上海世博園區內使用了10.5億（yì）顆發（fā）光二極管燈泡，世博場館室內照（zhào）明光源中約有80%采用發光二極管作為照明光源，相較於普通白熾燈省電達90%左右。專家表示（shì），2010年中國發光二極管銷（xiāo）售產值將突破1500億元人民幣（bì），相當於2008年的兩倍。

　　麵對廣（guǎng）闊的（de）市場需求，人們在努力提高發光二（èr）極管（guǎn）照明燈的性能。研究發現，雖然發（fā）光（guāng）二極管工作（zuò）電壓和電流很低，但是（shì）它仍然存在（zài）著發熱問題。發光二極（jí）管的溫度每降低10華氏度，其發光部件的壽命就能增加一倍，因此冷卻對提高（gāo）發光二極管照明燈的性能十分重要。

　　新石墨泡沫冷卻材料閃亮登場

　　美國能源部橡樹嶺國家實（shí）驗室(ORNL)材料科學和技術（shù）部研究人員詹姆斯（sī）?克勒特發明了一項稱（chēng）為石（shí）墨發（fā）泡的（de）技術（shù）。利用該技術，人們能（néng）夠獲得石（shí）墨泡沫(graphite foam)材料。用石墨泡沫幫助冷卻發光（guāng）二極管照明燈，可以更有效地控製其發熱，從（cóng）而延長（zhǎng）其壽命並降（jiàng）低價格。此舉有望擴大（dà）發光二極管照明燈的用戶群。

　　克勒特說：“在(石墨發泡)技術降低發光二極管照明係統（tǒng）、穩定並延長其（qí）壽命的（de）同時，該技（jì）術（shù）能夠取代普通照明（míng）燈設備的更換和維（wéi）護開支，每（měi）年為城市節約數（shù）百萬（wàn）美元。”他希望石墨發泡技術（shù）能夠（gòu）為顧客節約開支。

　　與（yǔ）傳統的利用金屬銅和金屬鋁等散熱材料相比，新技術製成的石墨泡沫具有多種優點，比如，石墨泡沫（mò）導熱性高、重量輕和加工容易。這些特點使得石（shí）墨泡沫材料擁有更好的設計適應性，成為更輕、更廉價和更（gèng）高效的（de）發光二（èr）極管照明（míng）燈冷卻材料。

　　據悉，石墨泡沫具有的特殊石墨晶體結構是形成其（qí）良好導熱性（xìng）的關鍵（jiàn）。晶體結構的“骨架”中（zhōng）充滿（mǎn）了氣穴，與石（shí）墨相比，石墨泡（pào）沫（mò）的密度隻有石墨的25%，因（yīn）此其（qí）重量（liàng）較輕。石墨泡沫特有的紐（niǔ）帶（dài）網能夠快速地將熱源的熱量散發掉（diào），因而它是一種理想的（de）冷卻材料。

　　作為（wéi）首推（tuī）的節能照明用品，發光二極管照明燈因其耗能（néng）低、緊湊和平（píng）均壽命（mìng）長的特點得到了越來越（yuè）多的利用，其在街（jiē）道照明和停車場照明等方麵的（de）應用需（xū）求也在不斷提高。

　　LED北美公司（sī）專（zhuān）門（mén）為在城市、商業和工業領域的應用提供發光二極管照明燈產品。為不斷提高發光二極管（guǎn）照明燈的性（xìng）能，確保自己在與對手長期的競爭中處（chù）於有利地位，日前公司與橡樹嶺國家實驗室簽訂了（le）石墨發泡技術合作協議，獲得了該技術的（de）使（shǐ）用權。公司準備用該技術生產石墨泡沫，並（bìng）用石墨泡沫（mò）以被動式冷卻方式幫助發光二極管照明燈部件散熱。

　　LED北美公司設立在橡樹嶺國家實驗室名為“技術（shù）2020”的實驗孵化基地內，公司和實驗室建立起了良好的關係。公司創始人之一安德魯（lǔ）?威廉表示，與橡樹嶺國家實驗室為鄰，公司與實驗室的研究人員可以更方便（biàn）地（dì）密切合作，以完善石墨（mò）泡（pào）沫材料與發光二極管照明燈。