Page 117 - 核电厂电气技术与设备管理

▼ 第四章 核电厂电气系统设计

满足LED封装材料的性能要求。
对环氧树脂材料来说，不同结构的环氧树脂材料具有不同的优点和缺陷。传
统的较多运用于LED封装材料的环氧树脂类材料是fDGEBA，即双酚A二缩水甘

油醚环氧树脂。它的主链包含苯环、醚键和异丙基，其侧链上含仲羟基，在这些
基团的作用下，使这一材料有许多优异的性能表现。例如，羟基和极性的醚键使
材料有较好的黏附力和浸润性，异丙基和苯环则令其在具有良好耐热性的同时也
具有一定的刚性。但主链上的苯环使其容易在长期光照的条件下发生光降解，从

而老化并发黄，使得材料的透光率降低，影响整个设备的出光和寿命。
针对环氧树脂材料存在的紫外线老化和热阻高、耐高温性差、韧性不佳、热
导性差以及固化后内应力大等缺陷，通常会在环氧树脂中混入无机材料或引入有
机基团来改善其性能，使其更加符合LED封装材料的性能要求。在改性过程中，

一般会使用有机硅来对环氧树脂材料进行改性。采用有机硅进行改性可有效提高
环氧树脂材料的韧性和耐热性，降低其热膨胀性能和收缩率，从而有效降低材料
的脆性，提高其耐热老化性和耐紫外老化性。
虽然改性能够弥补环氧树脂材料是某些性能缺陷，由于环氧树脂材料本身

仍含有环氧基团，因此从长远角度看，无论使用哪种改性方式，材料在高温的作
用下仍易发生氧化，从而使封装材料透明度变差、变黄，影响器件最终的出光效
率以及使用寿命。因此可以得出结论，改性后的环氧树脂材料仍无法胜任大功率
LED器件封装材料的重任。

而有机硅树脂类材料的分子结构含有Si-C键，且其中至少有一个有机基是直
接与Si原子相连的。有机硅既有硅氧键结构，又有有机基团，所以其兼顾了无机
材料和有机材料的特性。硅氧键具有较高的键能，故有机硅材料具有优异的低
温性和耐高温。其热稳定性好，能够在较高的温度下仍保持较为稳定的特性。此

外，有机硅材料还具有疏水性强、吸湿性低、抗潮湿和较强的耐候性等特点。同
时，有机硅树脂材料比环氧树脂材料有更好地耐紫外老化性。改性有机硅树脂材
料可对原有的硅树脂性能有很大的提升。一些改性的硅树脂材料表现出了高透明
度和高折射系数，并在紫外老化试验和热老化试验中均未出现黄化现象，故较为

适合作为大功率LED的封装材料。
而纳米复合材料在本质上是基于环氧树脂材料和有机硅树脂材料改性。其通
过掺入纳米尺寸的无机粒子来提升封装材料的性能。由于这方面技术研究的起步

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