مسائل اصلی تولید انبوه و استراتژی های جامع کاهش برای PiG (فسفر در شیشه) (مورد 6)

رسانایی حرارتی ماتریس شیشه ای خالص PiG فقط از 0.8 تا 1.5 W/mK متغیر است. تحت چگالی توان روشنایی لیزری بالاتر از 1 وات بر میلی‌متر مربع، گرما نمی‌تواند به طور موثری از بین برود و باعث خاموش شدن حرارتی فسفر و تضعیف شار نوری سریع می‌شود.

برای شیشه های قلیایی بالا که در معرض شرایط گرمای مرطوب 85 درجه سانتیگراد / 85 درصد RH هستند، یون های قلیایی به سطح مواد مهاجرت می کنند و فسفرهای نیترید را خورده می کنند. این منجر به پوسیدگی شدید نور، رانش مختصات رنگ و نقص های سفید شدن سطح می شود.

ضرایب انبساط حرارتی نامتناسب بین ذرات شیشه و فسفر پس از چرخه حرارتی، ریز شکاف‌هایی را در سطح مشترک ایجاد می‌کند و به طور همزمان هم عبور نور و هم عملکرد کلی هدایت حرارتی را کاهش می‌دهد.

مواد پرکننده های رسانای حرارتی Al2O3 و BN در مقیاس نانو را به فرمول شیشه اضافه کنید تا هدایت حرارتی را به 3-8 W/mK افزایش دهید و آستانه مقاومت لیزر را افزایش دهید. برای کاربرد عملی، اجزای PiG را که با بسترهای یاقوت کبود یا آلومینیومی با رسانایی بالا به هم چسبیده اند، مونتاژ کنید.

ترکیبات با لیتیوم و سدیم بالا را حذف کنید و از فرمول‌های شیشه‌ای مبتنی بر اکسیدهای فلزی خاکی قلیایی استفاده کنید. یک روش بازپخت در دمای پایین پس از پخت اضافه کنید تا تنش باقیمانده داخلی را آزاد کنید و مهاجرت یون قلیایی را مهار کنید.

ترکیبات شیشه ای را برای تنظیم ضریب شکست و ضرایب انبساط حرارتی تنظیم می کند، شکاف ویژگی بین ماتریس شیشه و فسفرهای YAG / نیترید را کاهش می دهد، بنابراین هیچ ریزترک سطحی پس از چرخه حرارتی مکرر ایجاد نمی شود.