新型石墨烯复合材料可大幅提升LED寿命

  发光二极管(LED)正迅速风靡世界，因高亮、低耗、耐用的优点而家喻户晓，在很多应用方面取代了白炽灯和荧光灯。然而很少有人知道，虽然LED不会向外辐射热量，但它会在半导体的连接处产生热量，从而减短了LED的使用寿命，即使是低功率的LED也会如此。随着人们对LED灯更高功率的需求，如何控制温度成为了一大挑战。

  目前，台湾研究人员已经开发出了一种可以真正代替厚重、坚硬的铝制散热片。该研究团队声称使用聚酰胺(PA)和还原氧化石墨烯(rGO)制备的散热片，能够使LED灯内部更有效地散热。

  研究人员使用钛酸酯偶联剂(TCA)作为还原氧化石墨烯和聚酰胺的桥分子，制成的致密纳米复合材料比单独使用聚合物的导热性提升了53%。他们测试了两种不同组分的材料(一种里面仅仅有聚酰胺，另一种是聚酰胺/钛酸酯-石墨烯的复合材料)，将这两种材料都应用到LED当中，并用热成像和热电偶进行分析。

  聚酰胺/钛酸酯-石墨烯材料有着更高的平衡温度，这表明该材料比聚酰胺材料的热传递速率更快。研究人员测试了该复合材料的耐久性，结果表明持续使用过程中，连接处的高温会使得LED的性能下降。结果表明，复合材料保留了其光强的95%，而聚酰胺单组份材料只保留了69%。

  事实上，该研究团队已经研究出了一种热塑性材料，该材料与更昂贵的石墨烯的热性能相当，并可以采用注塑工艺成型，制品形状易于控制。该材料有助于制备低成本、重量轻、柔性的LED散热片，还提高了LED的使用寿命。

  该研究成果已在Carbon中发表。