塑料灯杯简介

国内发展现状

导热塑料与铝对比

发展前景

塑料灯杯简介

作为“高效、环保、节能”的新一代绿色光源和照明技术，LED 照明灯近年来在全球照明灯行业得到快速发展与广泛应用，然而LED 照明灯的操作环境温度越高，使用寿命也越低。因此，LED 照明灯的散热糸统设计与应用对增加LED 照明灯的发光效率和使用寿命起着至关重要的决定作用。

传统的热界面材料通常选用压铸铝材，具有导热性好、热传输速率高、加工成型容易等优点，但是比重大、电绝缘性差、加工成型工艺过程污染严重、生产效率低、不节能不环保。随着欧盟、美国、日本等国家强制立法实施一系列LED 照明灯节能与安保法规条款，压铸铝材制造的LED 照明灯逐渐受到限制与禁用，并会最终被市场淘汰，故此尽快研究与开发出具有环保、节能、加工成型快、生产效率高、成本低的LED 照明灯中使用的新型热界面材料成为近年来热点和迫切市场需求。

“塑料灯杯”顾名思义就是以导热塑料为基体制成的灯杯。国际上率先采用导热塑料做灯杯的是飞利浦照明公司，其推出的使用荷兰帝斯曼公司(DSM)导热尼龙塑料制作的LED 照明灯具，具有结构设计合理、加工成型快、导热/散热性能优越，从而获得市场广泛好评，成为导热工程塑料作为新型热界面材料成功应用在LED 照明灯中的一个创新型卓越散热解决方案。

国内发展现状

目前国内研究、开发及生产的导热工程塑料是将高导热填料（纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉、导热石墨）、陶瓷填料（氮化硼、氧化铝、氮化铝、氧化镁）、加工助剂等添加在工程塑料或通用塑料基质中复合而成，按电绝缘性可以分为：电绝缘型和非电绝缘型两大类型。电绝缘导热工程塑料主要针对电子工业、照明行业等高集成化和多分层化趋势，对工程塑料基材的电绝缘性和导热性同时有要求的情况而开发的，电绝缘性能良好，导热性能高，不改变塑料基材的原有机械力学性能和耐腐蚀、耐高温；而非电绝缘导热工程塑料一般应用于既需要抗静电、导电、电磁屏蔽等性能、又需要高散热性能的产品。非电绝缘导热工程塑料也称导电导热工程塑料。按颜色可分为黑色导热工程塑料和白色导热工程塑料，白色导热工程塑料诞生，更使应用得到极大的拓宽，使产品更具活力，更能提升产品的附加值。

导热塑料与铝对比

铝材虽然作为散热系统技术方面已经比较成熟，但仍有一些不足，同样塑料导热材料也不是完全没有缺

点，以下就是两者的优劣比较。

首先是塑料导热材料相对铝来说存在的优点：

（1）质量轻 在室内照明中，灯具的重量对多方面都有影响，比如重量增加会加大灯具的安装、运输难度，也会对人身安全造成隐患等。纯铝的密度为2700kg/m3 ，铝合金的密度将会更大，而导热塑料的密度为1420 kg/m3 左右，约为铝合金的一半，所以在外形相同的情况下，重量也仅为铝合金的一半左右。

（2）更加环保和安全 在塑料外壳的生产过程中，几乎不会产生什么有毒污染，而铝壳在生产中经常会有电镀的工序，而电镀产生的废液中的金属会对水源和土壤造成严重的污染。安全方面塑料为绝缘材质，不用担心因为灯的外壳导电而产生的安全隐患。在耐高压测试方面，塑料具有绝对的优势。

（3）提高设计自由度 塑料的流动性很好，所以可以生产很薄的部件，以及设计更加复杂的形状。铝壳的主要生产方法是压铸或拉伸成型，在生产过程中无法进行较复杂形状的加工。另外在表观效果来说，注塑产品会更加漂亮，还可以加上与其它企业不同的自身标志。

（4）加工方便，效率更高 塑料导热材料与其他塑料件一样，可以一次成型，无需后加工，而且在注塑成型时，模具可设计为一出四，所以工作效率很高。铝材料在挤出成型后往往还要有去毛边的程序，如果对外形的要求比较高的话，铝材料还要进行镀镍等工序，加工周期还将增长。

（5）启动系统简化 在外壳为铝合金时，由于外壳导电，内部必须采用隔离启动系统，塑料本身绝缘，没所以用作散热系统时可以采用非隔离启动系统，由于非隔离系统相对于隔离系统来说不仅成本较低而且体积较小，这样不仅可以降低成本而且所占空间会更小。

（6）降低系统成本 就单价来说，单位质量的导热塑料价格必然是高于铝的，但系统成本却持平或较低，且数量越大，塑料的成本优势越明显。另外，塑料导热材料目前处于一个初级阶段，将来的价格随产业的发展和产品量的增加一定会降低，而铝作为有色金属的价格却不太可能有明显的降低。塑料降低成本主要体现在加工费用方面。

但是塑料导热材料与铝相比也会有劣势：

（1）导热系数较低 塑料的散热系数始终比铝低很多，所以即使散热效果能够达到要求，灯的温度也会比铝壳稍高。

（2）数量较小时成本问题 以上的成本计算是建立在量比较大的情况下，如果量小时，塑料导热材料的模具成本体现在每一个上面就会比较大，而铝壳的使用厂家由于加工难度大一般会直接采购成品，不会有模具方面而导致的成本的问题。

（3）市场接受度 铝一直以来都是作为散热系统的材料，但塑料作为散热材料才刚刚起步，目前市场上也只有菲利浦公司推出了产品。所以很多厂家目前因担心风险，因而不太愿意尝试开模制作产品。

发展前景

目前用导热塑料做的灯杯，单价比铝做散热灯杯贵一点，主要是因为目前生产导热塑料的工艺还没大规模开始，所以成本会比较高。铝的生产工艺已经很成熟了，所以不能以目前的单价铝与现在的导热塑料单价比，没有可比性。经过计算大批量生产导热塑料，成本将大大降低，比铝的单价将至少少1/3.而且塑料的注塑工艺简单，质轻。不像铝的压铸出来还要修毛边，有些要求高的，还要镀镍上去。从资源的角度来说，铝是不可再生资源，而塑料是可以循环利用的，而且不会产生二次污染。不像铝，会产生二次污染，并且回收利用成本高，划不来。导热塑料是目前的大势所趋，谁先开始研发，谁先开始生产，谁就先赢得市场，赢在起跑线上。