Las perlas de lámpara LED para plantas a menudo presentan anomalías o incluso fallos completos en el uso real, lo que provoca el fallo de los productos terminados. En los últimos años, muchos fabricantes y usuarios de iluminación LED para plantas han sufrido graves pérdidas económicas debido al aumento continuo de una serie de problemas de fiabilidad, como desviación de temperatura de color, disminución de lúmenes y mal efecto de salida de luz causados por la decoloración de las perlas. ¿Cuál es la causa raíz del fallo por decoloración de las perlas LED? ¿Cómo podemos resolver el problema del amarilleamiento en la superficie de las perlas LED para plantas? A continuación, primero analizamos las causas del cambio de color de las perlas de luz LED para plantas.
1. Razones del adhesivo de sellado
(1) Decoloración coloidal cuando el adhesivo de encapsulado es erosionado por productos químicos
Tomando como ejemplo la lámpara de tubo de vidrio, las perlas LED internas para plantas se adhieren y fijan en el tubo de vidrio con caucho de silicona curado a temperatura ambiente de un componente. Las perlas LED en la lámpara en la parte fija se vuelven amarillas y oscuras. El material del adhesivo de encapsulado de la perla fallida es caucho de silicona. La composición elemental del adhesivo de encapsulado se analiza mediante microscopio electrónico de barrido y espectrómetro de dispersión de energía. Se encuentra que el elemento azufre es más que el del adhesivo de encapsulado de perla normal. En general, el azufre, los disulfuros orgánicos, los polisulfuros y otras sustancias que contienen azufre pueden usarse como agentes vulcanizantes para vulcanizar y reticular el caucho, cambiando así la estructura del caucho, oscureciendo el amarillo y aumentando la temperatura de descomposición térmica.
La temperatura de descomposición térmica del gel de encapsulado de la perla se midió mediante TGA. Se encontró que la temperatura de la perla con una pérdida de peso del 2%, 5%, 10%, 15% y 20% era más de 25 °C superior a la misma temperatura de pérdida de peso del mismo lote de sellador bueno. Los resultados mostraron que la temperatura de descomposición térmica del gel de encapsulado aumentó debido a la vulcanización y reticulación. Basado en icpoe, se analizó la composición química del caucho de silicona curado de un componente, y el contenido de sulfuro fue de aproximadamente 400 ppm.
Se puede ver que la razón del amarilleamiento y oscurecimiento de las perlas de luz LED para plantas es que el gas que contiene azufre volatilizado del caucho de silicona curado a temperatura ambiente de un componente en el proceso de curado invade el caucho de encapsulado LED. Bajo esta condición, el coloide encapsulado puede volverse amarillo y oscuro después de la vulcanización y reticulación nuevamente. Después de eso, el usuario cambia a un tubo de lámpara de plástico que no usa caucho de silicona vulcanizado de un componente, y el cambio de color de la perla no ocurrirá.
(2) Materias extrañas remanentes en el adhesivo de sellado
La apariencia de la perla fallida muestra decoloración local y ennegrecimiento. Al abrir el adhesivo de sellado, se encuentra una materia extraña negra mezclada en el adhesivo. La composición de la materia extraña se analiza mediante microscopio electrónico de barrido y espectrómetro de energía. Se puede confirmar que los componentes principales son aluminio, carbono y oxígeno, y hay una pequeña cantidad de elementos de impureza.
Por lo tanto, al diseñar, seleccionar y fabricar productos, los fabricantes de lámparas LED para plantas deben considerar la proporción de diferentes materiales utilizados en los productos, para evitar problemas de fiabilidad posteriores causados por incompatibilidad de materiales.
2. Deposición de fósforo
La falla de deriva de temperatura de color de las perlas almacenadas en el almacén hizo que el adhesivo de encapsulado de la perla LED fallida cambiara de naranja a amarillo claro, y se realizó la prueba de característica I-V. Se encontró que las perlas podían encenderse normalmente, y la curva I-V era normal, pero el brillo cambió. La composición de las partículas se determinó mediante SEM y EDS, y el adhesivo de encapsulado se extrajo mediante apertura mecánica. Los resultados mostraron que una capa de partículas transparentes permanecía en la superficie del agente de encapsulado. Los resultados determinados por SEM y EDS mostraron que el agente de encapsulado contenía un alto contenido de estroncio. Además, también se encontraron elementos con altos contenidos de estroncio y bario en la superficie de contacto entre el adhesivo de sellado y el soporte.
En comparación, la superficie de las perlas buenas está más limpia después de abrirse. Los componentes principales de la superficie son plata y una pequeña cantidad de carbono. No se detecta estroncio, y no se detectan estroncio y bario en la superficie de contacto entre el adhesivo de encapsulado y el soporte. Mediante la inspección del producto fallido y el adhesivo de encapsulado de perla buena, se encuentra que la composición de fósforo utilizada por ambos productos es la misma. Estos granates son granate de itrio y aluminio (compuesto principalmente de oxígeno, aluminio e itrio) y silicato de estroncio (compuesto principalmente de carbono y oxígeno, y el polvo de silicio es un fósforo mixto de silicio, estroncio, bario y calcio).
Por lo tanto, la razón del fallo de las perlas LED es que el fósforo utilizado precipita hacia la superficie inferior del adhesivo de encapsulado y la superficie del soporte, lo que resulta en una ley de refracción de luz inconsistente, dispersión, deriva de temperatura de color y cambio de color de las perlas.
3. Razón del soporte
(1) Corrosión del soporte
La parte media de las perlas LED para iluminación de plantas se decolora y ennegrece. Después de abrirse, se observa bajo el microscopio óptico. Se encuentra que toda la superficie de las perlas está visiblemente ennegrecida. La composición del soporte ennegrecido se detecta mediante microscopio electrónico de barrido y espectrómetro de dispersión de energía. Se encuentra que, además de la composición normal del material, el contenido de elemento azufre corrosivo es alto, mientras que el recubrimiento de plata muestra una morfología de corrosión suelta en el recubrimiento de plata.
En el proceso de producción de perlas LED para plantas en general, se introducen elementos corrosivos como azufre y cloro debido a materiales impuros o contaminación del proceso. Bajo ciertas condiciones (como alta temperatura y residuos de vapor de agua), su soporte metálico es muy propenso a la corrosión, lo que resulta en fenómenos de fallo como cambio de color y fuga eléctrica de las perlas.
(2) Mala calidad del recubrimiento del soporte
Cuando la perla LED para plantas se enciende y envejece, cambia de color y se ennegrece, y la tasa de reducción de eficiencia alcanza hasta el 30%.
Después de eliminar el adhesivo de sellado en la superficie de la perla, se encontró que el recubrimiento de plata en la superficie perdió su brillo original y estaba gris. La micro morfología de la superficie del soporte se observó mediante microscopio electrónico de barrido. Los resultados mostraron que, en comparación con el soporte semiacabado no ensamblado, la superficie del soporte de la perla LED fallida para plantas estaba suelta y tenía muchos pequeños agujeros. Mediante observación de sección transversal, se encuentra que los soportes en el recubrimiento son de cobre niquelado y luego plateado. En comparación con los productos semiacabados, el recubrimiento de níquel del soporte de productos fallidos se vuelve más delgado, la capa de plata superficial se vuelve suelta y el límite del recubrimiento de níquel plata se vuelve borroso. La parte superficial del soporte LED fallido se detectó mediante AES, y se encontró níquel. Los resultados de la prueba se muestran en la figura. Es obvio que el recubrimiento de níquel se difundió hacia la superficie de plata. El análisis muestra que la decoloración de las perlas LED se debe al mal recubrimiento del soporte, la capa de plata suelta después del envejecimiento y la formación de agujeros, mientras que la capa de níquel se difunde a la superficie de la capa de plata a través de los agujeros de plata, lo que resulta en el ennegrecimiento de la capa de plata y la decoloración de las perlas.
(3) Contaminación del soporte por materia extraña
Un lado de la perla fallida está decolorado. Al descubrir el adhesivo de sellado, podemos ver una capa de materia extraña en la superficie del soporte en la parte decolorada. Se detecta la composición elemental de la materia extraña. Los resultados muestran que los componentes principales son estaño y plomo.
También se encuentran estaño y plomo en el plástico blanco alrededor de la decoloración de las perlas en la superficie del soporte en contacto con el plástico blanco. El soporte cubierto por materias extrañas está conectado en un lado de la perla, y el enchufe está soldado con estaño y plomo. Obviamente, si el pasador está manchado con exceso de pasta de soldadura al instalar la perla en la superficie, la soldadura fundida trepa a lo largo del pasador hasta la superficie del soporte conectado a él durante la soldadura para formar una capa de cobertura.
Por lo tanto, la razón del fallo de esta perla LED para plantas es que, durante el ensamblaje y la soldadura de la perla LED para plantas, la soldadura en la parte de soldadura del pasador entra en la superficie del soporte y forma una cobertura, lo que resulta en la decoloración de la perla.
Entre muchos factores de fallo de las perlas LED en plantas, la tasa de fallo causada por decoloración o corrosión del soporte es la más alta. Por lo tanto, el fabricante de la lámpara LED para plantas o del soporte debe tomar algunas medidas para prevenir el fallo del producto:
1. Seleccionar materiales base de soporte de alta calidad y resistentes a la corrosión;
2. Se deben adoptar condiciones de proceso de electrochapado apropiadas para asegurar la formación de un recubrimiento con grano fino y estructura compacta, espesor de recubrimiento uniforme y que cumpla con los requisitos de protección;
3. Para el soporte plateado, seleccionar tecnología de protección de plata efectiva para mejorar la capacidad anti decoloración del soporte de plata;
4. En el proceso de producción y ensamblaje de LED, se debe prevenir la introducción de contaminación externa o sustancias corrosivas, y el encapsulado LED debe ser hermético para reducir la posibilidad de corrosión causada por la intrusión de vapor de agua y oxígeno del ambiente.
Lo anterior es la razón básica de la decoloración de las perlas LED para plantas. ¿Lo entiende? Para prevenir el fallo por decoloración de las perlas LED, debemos controlar la calidad del producto y adoptar materiales de soporte de alta calidad.
