Форум - светотехника, светодизайн, светодиоды, лампы, светильники, электрика

Форум - светотехника, светодизайн, светодиоды, лампы, светильники, электрика (http://forum.expertunion.ru/forum/index.php)
-   Курилка (http://forum.expertunion.ru/forum/forumdisplay.php?f=6)
-   -   Совместимость материалов (http://forum.expertunion.ru/forum/showthread.php?t=9951)

Gades 23.12.2016 13:14

Совместимость материалов
 
Вложений: 1
Приветствую, коллеги!

Предлагаю обсудить идею "биметаллического" радиатора. С одной стороны - идея симпатичная, так как медь позволяет более эффективно отвести тепло от источника, а алюминий уже используется для передачи тепла в воздух.
Однако, терзают меня смутные сомнения:
1. Медь с алюминием при прямом контакте не дружит, с точки зрения электрохимии. Не даром, в ГОСТ 9.005-72 такой контакт считается "недопустимым". чуть где влага просочилась - коррозия пойдёт бешеная.
2. Медь имеет КТР заметно меньше, чем у алюминия. Соответственно, при нагреве данной конструкции, медная сердцевина должна вывалиться (ну, или начать "болтаться", если выпадать некуда), что, в свою очередь, резко снизит эффективность теплопередачи от меди к алюминию.

У кого какое мнение по данному вопросу?

Кэп Очевидность 23.12.2016 13:35

Re: Совместимость материалов
 
Не прошло и 2-х лет :D слово "биметаллический" осозналось ...

Ira9_ 23.12.2016 15:11

Re: Совместимость материалов
 
) Я так внятно ничего не отвечу, нужно изучать вопрос...; Может быть глупо, но почему-то первое, что приходит в голову - это то, что радиатор нужно конструировать исходя из "неблагоприятных" условий окружающей среды - когда вокруг стоячий, горячий воздух? Возможно стоит просмотреть на светильники, используемые в Эмиратах? один из производителей радиаторов (AAVID TERMALLOY – производитель радиаторов и теплоотводящих подложек для мощных светодиодов.): [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] может у них что найдете?
По расчету теплоотвода наскоро нашла: [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] (хотя, Вы это наверняка и сами знаете...)
Почему-то все же хочется преобразовывать тепло в работу (термоэлектричество...и что-то заряжать/сжигать) или рассмотреть закрытый цикл холодильника), и рассмотреть вариант использования какого-то сжимающегося хладагента, или современных материалов типа слоистых оксидов (не уверенна, что это хорошая идея)..., или делать радиатор не массивным, а увеличивать теплоотводящую площадь, используя пористую/сетчатую конструкцию?... в общем ) прошу в слух не смеяться?)...

Gades 23.12.2016 15:25

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Ira9_ (Сообщение 69068)
) Я так внятно ничего не отвечу, нужно изучать вопрос...; Может быть глупо, но почему-то первое, что приходит в голову - это то, что радиатор нужно конструировать исходя из "неблагоприятных" условий окружающей среды - когда вокруг стоячий, горячий воздух? Возможно стоит просмотреть на светильники, используемые в Эмиратах? один из производителей радиаторов (AAVID TERMALLOY – производитель радиаторов и теплоотводящих подложек для мощных светодиодов.): [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] может у них что найдете?
По расчету теплоотвода наскоро нашла: [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] (хотя, Вы это наверняка и сами знаете...)
Почему-то все же хочется преобразовывать тепло в работу (термоэлектричество...и что-то заряжать/сжигать) или рассмотреть закрытый цикл холодильника), и рассмотреть вариант использования какого-то сжимающегося хладагента, или современных материалов типа слоистых оксидов (не уверенна, что это хорошая идея)..., или делать радиатор не массивным, а увеличивать теплоотводящую площадь, используя пористую/сетчатую конструкцию?... в общем ) прошу в слух не смеяться?)...

Много правильных мыслей, но, возможно я нечётко выразился, вопрос был именно в использовании меди с алюминием в прямом контакте: на сколько это допустимо, с точки зрения аудитории.

r13 23.12.2016 15:37

Re: Совместимость материалов
 
Что-то по этой теме уже сделал "ЛедЭффект" (но там не медь+аллюминий)
Чисто медь и аллюминий по-моему не пройдет. У меня на доме было соединение: со столба аллюм. провод соединялся с медной внутренней проводкой дома. Постоянно со временем соединение на воздухе окислялось и потом "искрило".
Если только еще что-то применить между ними...

Ira9_ 23.12.2016 15:41

Re: Совместимость материалов
 
Ок. Нужно подумать, точнее говоря - вспомнить...) а это не будет быстро...

camiidobrii 23.12.2016 17:01

Re: Совместимость материалов
 
Если электрохимической коррозии не будет - нормальная пара.
Абсолютно похожее решение - тепловые трубки в алюминии.
Т.е. вопрос изоляции корпуса от токопроводящих частей.

Кэп Очевидность 23.12.2016 17:07

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Gades (Сообщение 69061)
Предлагаю обсудить идею "биметаллического" радиатора.

Первоисточник, назвал "биметаллическим радиатор для светодиодов" совершенно другие "вещи"
Подразумевались cкин металлы , для увеличения излучающей составляющей радиатора.
Использовать медную шину , для уменьшения теплового сопротивления - смысла нет , т.к. стоимость превысит эффективность. Есть смысл использовать только ТТ - как изотермическую конструкцию.
ТТ дешевле , аналогичной по диаметру медной шины , в несколько раз, а эффективнее на порядок.

Цитата:

Сообщение от Gades (Сообщение 69061)
1. Медь с алюминием при прямом контакте не дружит, с точки зрения электрохимии. Не даром, в ГОСТ 9.005-72 такой контакт считается "недопустимым". чуть где влага просочилась - коррозия пойдёт бешеная.
?

Для соединений al-cu используются ШАМ , шайба/наконечник медно- алюминиевые или сплавы , типа ЦАМ - zn-al-cu

Цитата:

Сообщение от Gades (Сообщение 69061)
2. Медь имеет КТР заметно меньше, чем у алюминия. Соответственно, при нагреве данной конструкции, медная сердцевина должна вывалиться (ну, или начать "болтаться", если выпадать некуда), что, в свою очередь, резко снизит эффективность теплопередачи от меди к алюминию.

На Вашей фото - посадка пружинящая , в лепестках , которая допускает изменения размера , значительные.
Никакого КТР при таких размерах - не будет .
Для прессовой посадки , обычно используют медь с покрытием Ni.

Nikolai_Br 23.12.2016 17:20

Re: Совместимость материалов
 
Вложений: 1
С точки зрения электрохимии это не допустимо. Медь справа от водорода в электрохимическом ряду, а алюминий далеко слева (см рис в приложении). Следовательно медь будет усиленно окисляться кислородом воздуха, а в присутствии паров воды и углекислого газа на поверхности будет образовываться пленка сложной соли
2Cu + H2O + CO2 + O2 → CuCO3•Cu(OH)2.
В начале будет оксид черного цвета, а потом на поверхности начинают скапливаться соли меди, имеющие зеленоватый оттенок. Образующийся оксид меди и соли называют еще патиной. Контакт между алюминием и медью нарушиться, теплопередача через эти окислы сильно упадет.
Мы сами всегда хотели работать с медью на радиаторах, благо есть база, но постоянно эти идеи разбивались, как и в данном случае :)))
Резюме: в данном радиаторе пограничный слой образующейся соли создаст повышенное тепловое сопротивление и вся конструкция потеряет смысл.
P.S. У латуни теплопередача хуже чем у алюминия, так что про латунь вообще надо забыть, увы.

Gades 23.12.2016 17:40

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от camiidobrii (Сообщение 69079)
Если электрохимической коррозии не будет - нормальная пара.
Абсолютно похожее решение - тепловые трубки в алюминии.
Т.е. вопрос изоляции корпуса от токопроводящих частей.

Есть мнение, что тепловые трубки (медные) - всё-таки лужёные и прямого контакта медь-алюминий в этом случае нет.

Кэп Очевидность 23.12.2016 17:43

Re: Совместимость материалов
 
Только не лужёные , а покрытие - матовый никель , как правило . Лудить не позволяет технология производства ;)

545 23.12.2016 17:50

Re: Совместимость материалов
 
Вложений: 2
Соединить разными методами не получиться?

Gades 23.12.2016 18:13

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Кэп Очевидность (Сообщение 69089)
Только не лужёные , а покрытие - матовый никель , как правило . Лудить не позволяет технология производства ;)

Да, согласен, не подумал ) На тепловую трубку - только гальванику...

Gades 23.12.2016 18:19

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от 545 (Сообщение 69091)
Соединить разными методами не получиться?

Соединить-то можно, через буферный слой. Это как при напылении контактов - функционально нужны алюминий (даёт хороший контакт с арсенидом галлия) и золото (для приварки золотой проволоки). А напыляют Ti/Al/Ni/Au, так как у алюминия адгезия никакая (тонкий титан - адгезионный подслой), а алюминий с золотом при нагреве даёт "золотую чуму" - интерметаллид с очень неприятными свойствами - потому и пылят между ними никель, как металлургический диффузионный барьер.
Меня интересует жизнеспособность конкретной конструкции, изображённой на фото в первом сообщении.

Кэп Очевидность 23.12.2016 18:24

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Gades (Сообщение 69097)
Меня интересует жизнеспособность конкретной конструкции, изображённой на фото в первом сообщении.

Может и жизнеспособна , но это неряшливо с т.з. конструкторской мысли т.к. вызывает сомнения :)
Перегрев цельно ал будет на 1-2 % выше , какой смысл медь переводить ? повышать стоимость оргтехники ?

Nikolai_Br 23.12.2016 20:22

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Кэп Очевидность (Сообщение 69099)
Перегрев цельного алюминия будет на 1-2 % выше

А почему только на 1-2%, а не на 20-30% или на 50%, к примеру ?
Теплопроводность меди выше в два раза. Или как считать?
Спасибо заранее.

Nikolai_Br 23.12.2016 20:38

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Gades (Сообщение 69097)
Меня интересует жизнеспособность конкретной конструкции, изображённой на фото в первом сообщении.

Надо покрыть медь гальванически никелем и уберутся все сомнения.
- Никель с медью в электрохимическом ряду близко друг к другу и коррозию вызывать не будут
- При гальванике закроются все микротрещины в меди и не будет доступа кислорода
- Дальнейшее соприкосновение алюминиевых и никелевых поверхностей и особенно пленка окиси алюминия на поверхности полностью уберут вариант коррозии металлов
ИМХО. Без никеля жизнеспособность конструкции на фото зависит от газовой среды (наличия паров воды (влаги) и углекислого газа) и может быть как 5, так и 10 и более лет. А во Вьетнаме или Малазии, к примеру, только два года :)))

Кэп Очевидность 23.12.2016 20:51

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Nikolai_Br (Сообщение 69110)
А почему только на 1-2%, а не на 20-30% или на 50%, к примеру ?
Теплопроводность меди выше в два раза. Или как считать?
Спасибо заранее.

Важна не теплопроводность , а тепловое сопротивление конструкции. Теплопроводность умноженная на размер . ТТ , не имеет теплового сопротивления.

Лучшие решения на ТТ имеют преимущество 40% ,при условии правильного контакта "оперенья" и ТТ (площадь , сила прижима и тд).

На фото , щели между сердечником и ал - муха пролетит , какое там сопротивление конструкции , при такой площади контакта?

Такие конструкции , имеют перспективу или для потоков от 25 Вт/см2 или для интегрированных источников - COB 220 V .
Знаком с американской фирмой - использующей серебряные стержни )

Nikolai_Br 23.12.2016 21:49

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Кэп Очевидность (Сообщение 69112)
Важна не теплопроводность , а тепловое сопротивление конструкции. Теплопроводность умноженная на размер . ТТ , не имеет теплового сопротивления.

Лучшие решения на ТТ имеют преимущество 40% ,при условии правильного контакта "оперенья" и ТТ (площадь , сила прижима и тд).

На фото , щели между сердечником и ал - муха пролетит , какое там сопротивление конструкции , при такой площади контакта?

Такие конструкции , имеют перспективу или для потоков от 25 Вт/см2 или для интегрированных источников - COB 220 V .
Знаком с американской фирмой - использующей серебряные стержни )

Если вы медный стержень обозначили как ТТ, то почему у него нет теплового сопротивления??? Оно маленькое, но оно есть! Проясните плиз.
Но, если бы вместо медного стерня был бы алюминиевый, то это уже не ТТ? :))

Согласен, контакт медной трубки и алюминиевого оперения в данной конструкции очень слабое место и тепловое сопротивление там высокое и не понятно зачем тогда вообще нужны вторичные волнистые ребра по краям, до них вообще уже никакое тепло не дойдет.

Кэп Очевидность 23.12.2016 22:45

Re: Совместимость материалов
 
ТТ - тепловая трубка , изотермическая система , т.е. имеет одинаковую температуру.

Nikolai_Br 23.12.2016 23:14

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Кэп Очевидность (Сообщение 69114)
ТТ - тепловая трубка , изотермическая система , т.е. имеет одинаковую температуру.

А с чего это вы решили, что медный стержень на фотке Станислава не будет иметь градиент температур??? Она полая внутри и там есть рабочая жидкость? Разве был такой инпут? Где?

Gades 23.12.2016 23:41

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Nikolai_Br (Сообщение 69115)
А с чего это вы решили, что медный стержень на фотке Станислава не будет иметь градиент температур??? Она полая внутри и там есть рабочая жидкость? Разве был такой инпут? Где?

Вот, никогда не думал, что вступлюсь за Кэпа... По инпуту он уже ответил:
Цитата:

Может и жизнеспособна , но это неряшливо с т.з. конструкторской мысли т.к. вызывает сомнения
Перегрев цельно ал будет на 1-2 % выше , какой смысл медь переводить ? повышать стоимость оргтехники ?
Про ТТ дальше началось. Разброд и шатание. Коллеги, именно так (как на первом фото) Вы бы сделали? И если нет - то почему?

Кэп Очевидность 23.12.2016 23:47

Re: Совместимость материалов
 
Я сравнил идеальную "теплопроводность" ТТ с системами другого типа - металлом . Перегрев AL над ТТ = 10-40%
Это означает , что в пределе бесконечность (теплопроводность тт ) значения 200 и 400 (любые) - примерно одинаковые :)



Думаю , что относительно конкретной системы - погорячился , никаких преимуществ , медный стержень иметь не будет. Скорее наоборот.
Потому , что тепловое сопротивление стержень - оперенье , недопустимо высокое .

Ira9_ 24.12.2016 00:29

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Gades (Сообщение 69117)
Про ТТ дальше началось. Разброд и шатание. Коллеги, именно так (как на первом фото) Вы бы сделали? И если нет - то почему?

Я сейчас читаю - как обыватель и сужу по первому впечатлению...и
возникает вопрос: а чего вообще нужно добиться (достичь) в целом, и каких результатов и показателей, в частности? Сделала бы я? - если буду понимать -для чего так надо?( а так у меня богатая фантазия и сразу куча непроверенных идей...)- по факту - это уже существует, и, вероятно, используется, осталось выяснить - а что наиболее эффективно для решения поставленной задачи, сравнить эталоны, провести эксперимент, так сказать... ; посмотреть - данные по практическому применению другими и выбрать наилучшее...; И вопрос - если речь о решении проблемы теплоотвода - то сама идея использования скин-эффекта (только что прочла) и вывода теплоты в поверхностный слой кажется очень удачной. Тогда вопрос: а что с данными - если выгоды этого решения уже кем-то были подтверждены, то почему это не использовать? И каковы проблемы практического применения?

Ira9_ 24.12.2016 00:45

Re: Совместимость материалов
 
Ау-у...) так из-за чего Вы спорите?

Gades 24.12.2016 00:46

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Ira9_ (Сообщение 69121)
Я сейчас читаю - как обыватель и сужу по первому впечатлению...и
возникает вопрос: а чего вообще нужно добиться (достичь) в целом, и каких результатов и показателей, в частности? Сделала бы я? - если буду понимать -для чего так надо?( а так у меня богатая фантазия и сразу куча непроверенных идей...)- по факту - это уже существует, и, вероятно, используется, осталось выяснить - а что наиболее эффективно для решения поставленной задачи, сравнить эталоны, провести эксперимент, так сказать... ; посмотреть - данные по практическому применению другими и выбрать наилучшее...; И вопрос - если речь о решении проблемы теплоотвода - то сама идея использования скин-эффекта (только что прочла) и вывода теплоты в поверхностный слой кажется очень удачной. Тогда вопрос: а что с данными - если выгоды этого решения уже кем-то были подтверждены, то почему это не использовать? И каковы проблемы практического применения?

Ирина, чем больше Вас читаю, тем сильнее сомневаюсь в своих способностях внятно формулировать мысли. Я уже не один раз в этом топике сие действие совершить пытался. Давайте, если у Вас такой большой объём мыслей, для которых данный топик слишком мал - просто по телефону пообщаемся... Желаете - контакт в личку отпишу.

Ira9_ 24.12.2016 00:57

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Gades (Сообщение 69123)
Ирина, чем больше Вас читаю, тем сильнее сомневаюсь в своих способностях внятно формулировать мысли. Я уже не один раз в этом топике сие действие совершить пытался. Давайте, если у Вас такой большой объём мыслей, для которых данный топик слишком мал - просто по телефону пообщаемся... Желаете - контакт в личку отпишу.

Не сомневайтесь), у меня хоть и изначально техническое образование, но в душе - я гуманитарий, в общем - нелаконичная жирафа... Я просто не пойму из-за чего это все и что надо? - выбрать из всех радиаторов самый современный и эффективный или вот этот нужно доработать для какой-то задачи (для 1 продажи, для комплектации своих светильников, или это еще одна модель на заводе по производству радиаторов, то есть отладить технологию на каком-то уровне или решить задачу чисто теоретически - есть ли возможность избежать образование "гальванической пары", да? и если нет - то - какие есть варианты решения проблемы? и нужно ли из всех этих решений потом выбирать 1 конкретное для реального использования, т. е. отвечать типа 1) сжимающие напряжения.. 2) лужение или уже остановится на каком-то варианте и выбрать конктетную например антиокисловую смазку с ценой)?

Gades 24.12.2016 01:02

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Ira9_ (Сообщение 69124)
Не сомневайтесь), у меня хоть и изначально техническое образование, но в душе - я гуманитарий, в общем - нелаконичная жирафа... Я просто не пойму из-за чего это все и что надо? - выбрать из всех радиаторов самый современный и эффективный или вот этот нужно доработать для какой-то задачи (для 1 продажи, для комплектации своих светильников, или это еще одна модель на заводе по производству радиаторов, то есть отладить технологию на каком-то уровне или решить задачу чисто теоретически - есть ли возможность избежать образование "гальванической пары", да? и если нет - то - какие есть варианты решения проблемы? и нужно ли из всех этих решений потом выбирать 1 конкретное для реального использования )?

Мой контакт - в личке. Есть интерес - звоните сейчас, или никогда )

Ira9_ 24.12.2016 01:08

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Gades (Сообщение 69125)
Мой контакт - в личке. Есть интерес - звоните сейчас, или никогда )

увы, я технически не могу позвонить)... напишите на [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]?

Nikolai_Br 24.12.2016 08:40

Re: Совместимость материалов
 
Цитата:

Сообщение от Gades (Сообщение 69125)
Мой контакт - в личке. Есть интерес - звоните сейчас, или никогда )

Вот что случается в ночь перед католическим Рождеством после правильного корпоратива! :))))


Текущее время: 12:40. Часовой пояс GMT +4.

Powered by vBulletin® Version 3.8.4
Copyright ©2000 - 2024, vBulletin Solutions, Inc. Перевод: zCarot
http://www.expertunion.ru