Совместимость материалов

[Gades]

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]

Не прошло и 2-х лет слово "биметаллический" осозналось ...

[Ira9_]

) 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]

Сообщение от Ira9_

) 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]

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_]

Ок. Нужно подумать, точнее говоря - вспомнить...) а это не будет быстро...

[Nikolai_Br]

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.

[camiidobrii]

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

[Gades]

Сообщение от camiidobrii

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]

Только не лужёные , а покрытие - матовый никель , как правило . Лудить не позволяет технология производства

[545]

Соединить разными методами не получиться?

[Gades]

Сообщение от 545

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.

[Gades]

Сообщение от Кэп Очевидность

Только не лужёные , а покрытие - матовый никель , как правило . Лудить не позволяет технология производства

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

[camiidobrii]

Сообщение от Gades

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

Ну тык в качестве примера решения вопроса коррозии и было указано.
Соединять эту пару можно, это дает прирост эффективности, но только если конструкция продумана и оправдана (приведенная в первом посте не выдерживает никакой критики, в данном случае просто тянутая из алюминия была бы эффективнее)

На мой взгляд использование меди в радиаторах светильников рассчитанных на широкий рынок - не имеет перспектив.
1) Эффективность светодиодов растет, тепловыделение и тепловое сопротивление падает.
2) Существует проблема передачи тепла от корпуса COB/кластера(тут еще меньше смысла) на радиатор.
3) Цена изделия растет непропорционально стоимости меди.

А вот для всякой спецухи, где важны МГХ, вполне может сойти.

[Nikolai_Br]

Сообщение от camiidobrii

2) Существует проблема передачи тепла от корпуса COB/кластера(тут еще меньше смысла) на радиатор.

Расшифруйте мысль, плиз, мы как раз с СОВ работаем и я не понимаю почему таблетка из меди под СОВ теряет смысл?
Может быть важнее качественней отполировать алюминиевую поверхность и крепче прижать корпус СОВ с минимальным количеством пасты для уменьшения теплового сопротивления, это логично. Но тепловое сопротивление медной таблетки в два раза ниже, чем у алюминия.
Не понимаю где собака порылась?

[Smol]

Сообщение от Nikolai_Br

Расшифруйте мысль, плиз, мы как раз с СОВ работаем и я не понимаю почему таблетка из меди под СОВ теряет смысл?
Не понимаю где собака порылась?

Медь имела бы смысл, если бы выполняла функцию геометрического расширения теплового потока. Если просто прокладка, то толку от нее мало, а вреда много. В радиаторах пассивного охлаждения основное тепловое сопротивление формируется протяженностью протекания теплового потока вдоль ребер, или игл.

[Кэп Очевидность]

Сообщение от Gades

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.

Сообщение от Gades

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

Сообщение от Gades

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.

[cvi]

Сообщение от Gades

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?

Согласен с тем, что было высказано ранее: 1) данная конструкция неудачна, так как тепло будет плохо передаваться от медного стержня к алюминиевому радиатору в силу малой площади контакта. 2) "голую" медь использовать непрактично. Нужно покрывать медные детали защитными покрытиями или использовать коррозионно стойкие сплавы (типа медь+цирконий).

Еще могу добавить, что нет смысла использовать длинный медный стержень в данном радиаторе. Преимущество он дает только на начальном участке растекания тепла.
Имеет смысл впрессовка медной шайбы в алюминиевый радиатор.
Что-то вроде этого: [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
а дальше работает только алюминиевый радиатор.
На мой взгляд здесь явный перерасход материала (меди).

[Smol]

Сообщение от Gades

Приветствую, коллеги!

Предлагаю обсудить идею "биметаллического" радиатора.
У кого какое мнение по данному вопросу?

При длинном пути теплового потока, как на иллюстрации, медь создает приключения.

Далее слово слесарю . Если надо отводить тепло от COB, то радиатор пусть будет ежом, место для посадки COB - полированное, а паста лучшая.
Если радиатор экструзионный, то лучше бы вписывался
в куб, или шар.
И прижать потуже - экономия крепежа наказуема.

[ramsprint]

Хотелось бы понять базовый "мотив" создания именно этой конструкции,
пару раз прошелся по теме, но толком не понял, ( на что и указывала леди),
какую проблему решает именно этот конструктив ?

Решение интересное, но чем эти навороты обусловлены ?

[Smol]

Сообщение от ramsprint

Хотелось бы понять базовый "мотив" создания именно этой конструкции,
какую проблему решает именно этот конструктив ?

Сообщение от Gades

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.

==============================================

Описываемый алюминиевый радиатор с медным сердечником имеет адрес:
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]. Делается попытка произвести универсальный светильник для пром применения в т.ч. для агро.
Базовый мотив все от же: как то отвести тепло, сконцентрированное в COB. На заднем плане габариты и масса радиатора, которые не хотят ужаться и превращают скромный по мощности светодиодный светильник в гибрид ужа с ежом.
В этом смысле радиаторы пассивного охлаждения практически исчерпали свои возможности.
Тем не менее прожекторы остались громоздкими, массивными, их пластины легко могут быть согнуты, внешний вид подозрительный,
а главный результат усилий - температура перехода COB аккуратно умалчивается изготовителем. На поверхности уж с ежом - алюминий с медью. Эта идея fix. Поэтому тут же возникает изобилие конструкций агросветильников [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!], создающих иллюзию всеобщего процветания.
На самом деле это все те же монстры, но теперь уже алюмомедные.
Применение меди, удельный вес которой более, чем в 3 раза выше, чем у алюминия, мало что дает в сравнении с алюминием той же массы, но чуть уменьшает габариты, что мало заметно, но создает множество отмеченных коллегами вопросов. Задача, из-за который сыр и бор, пока осталась в стороне и ждет инициативы китайцев, угрожающих импортом множащихся на их территории и дешевеющих вентиляторов с высокими IP... Надежда приверженцев пассивного охлаждения на гвоздь, который выдержит растущие массы светодиодных прожекторов может оказаться ненадёжной.
Габаритные и массивные светодиодные светильники неприемлемы в быту и возможно осознание этого со временем проникнет до самых глухих уголков....
В этом смысле только меди не хватало...

[Кэп Очевидность]

Smol, привет, может дело не в техническом решении, а в отсутствии спроса? В смысле спроса , достаточного для генерации модных решений, способных показать рынку уверенность и состоятельность любого технического решения.

[Smol]

Сообщение от Кэп Очевидность

Smol, привет, может дело не в техническом решении, а в отсутствии спроса? В смысле спроса , достаточного для генерации модных решений, способных показать рынку уверенность и состоятельность любого технического решения.

Кэп, привет, еще один шажок, может дело не в спросе, а в отсутствии того, что обусловливает спрос - мани, которых мало, а решений много и они обесцениваются? Но медь это совсем уж гиблое дело...
А рынок.... Приходим, зыркаем, ба, вот гнилые томаты, а вот хорошие, но в кармане кукиш и нет разницы какой выбирать.

[Кэп Очевидность]

Smol, ещё одна "ставка": может дело в ноосфере ? в том что нас всех объединяет по Вернадскому ? Мышление - технологии - среда обитания , это всё взаимосвязанные вещи . Денег "нет" т.к. много о них думаете

По поводу таких "изобретений" , хочется перефразировать одну неприличную пословицу : каждый делает радиаторы - как он хочет.

[Smol]

Сообщение от Кэп Очевидность

... может дело....

Дело.... в шляпе.

[ramsprint]

[QUOTE=Кэп Очевидность;
По поводу таких "изобретений" , хочется перефразировать одну неприличную пословицу : каждый делает радиаторы - как он хочет.[/QUOTE]

Кэп Очевидность, полагаю, Вы не будите спорить:
из-за отсутствия вводной информации,
рождаются домыслы, поясню:
возможно, в создании "биметалла", у автора темы был в избытке медный пруток в коммерческом обьеме, перспектива утилизации неликвида не есть айс, решили оптимизировать.


Итожу, сектор Вашего сабжа "как он хочет" ,
точнее из того, чем получаешь результат.
не всегда ясен непосвященному Гуру-эксперту в глубине созидания Автора. .