Mitkä ovat keramiikan periaatteet?

Lämpösäteily
Lämmönvaihdon perusreitit ovat johtuminen, konvektio ja säteily. Lämmön poistamiseksi tehokkaasti ihmiset saavuttavat tämän usein vähentämällä lämmön virtausreitin lämpövastusta ja vahvistamalla konvektiokerrointa, usein laiminlyömällä lämpösäteilyn. LED-lamput käyttävät yleensä luonnollista konvektiota lämmön haihduttamiseen. Ledin tuottama lämpö siirtyy nopeasti patterin pinnalle. Alhaisen konvektiokertoimen ansiosta lämpö ei pääse ajoissa hajaantumaan ympäröivään ilmaan, mikä johtaa pintalämpötilan nousuun ja LED-työympäristön heikkenemiseen. Radianssin lisääminen voi tehokkaasti poistaa lämpöä patterin pinnalta lämpösäteilyn muodossa. Yleensä alumiinipatterit parantavat pinnan säteilyä anodisella hapetuksella. Keraamisilla materiaaleilla voi olla korkeat säteilyominaisuudet ilman monimutkaista jälkikäsittelyä.
Säteilymekanismi
Keraamisten materiaalien säteilymekanismi syntyy kahden fononin ja usean fononin satunnaisten värähtelyjen ei-resonanssivaikutuksista. Korkean säteilyn keraamiset materiaalit, kuten piikarbidi, metallioksidi, boridi jne., ovat kaikki erittäin voimakkaita infrapunaaktivoituja polaarisia värähtelyjä. Äärimmäisen voimakkaasta anharmonisesta vaikutuksesta johtuen kaksoistaajuus- ja taajuusalueen absorptiokerroin on yleensä luokkaa 100-100cm-1, mikä vastaa jäännösheijastuskaistan alempaa heijastavuutta keskiintensiteetin absorptioalueen alueella. Siksi se edistää suhteellisen tasaisen vahvan säteilykaistan muodostumista.
Yleisesti ottaen säteilykaistat, joilla on korkea lämpösäteilytehokkuus, ulottuvat voimakkaista resonanssiaallonpituuksista koko kahden-fononiyhdistelmän ja lyhytaaltojen taajuusalueeseen, mukaan lukien jotkin moni-fononiyhdistelmäalueet. Tämä on yleinen piirre useimmille säteilyalueille korkean säteilyn keraamisissa materiaaleissa. Voidaan sanoa, että voimakkaat säteilykaistat ovat peräisin pääasiassa tämän kaistan kahden-fononin yhdistelmäsäteilystä. Muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta säteilykeramiikan säteilykaistat ovat yleensä keskittyneet kahteen fononiin ja kolmeen yli 5 metrin pituiseen fononialueeseen. Siksi infrapunasäteilykeramiikassa 1-5 metrin kaistan säteily tulee pääasiassa vapaiden kantajien kaistansisäisistä siirtymistä tai elektronien suorista siirtymistä epäpuhtaustasoilta johtavuuskaistoille, kun taas yli 5 metrin kaistan säteily johtuu pääasiassa kahden fononin yhdistelmäsäteilystä.