近日，復旦大學在第16屆中國國際工業博覽會展出了2台紫外LED光固化系統，其中一台的功率密度高達200瓦每平方釐米，由該光源模組擴展的各種定製系統已投入使用。該系列系列大功率紫外LED光固化系統由復旦大學電光源研究所副所長、信息學院光源與照明工程系副系主任張善端副教授近年來帶領自己的學術團隊研製的。復旦開發的紫外LED晶片已經申請兩項專利，其功率密度在全球目前能夠成功應用於市場的產品中是最高的。

紫外LED光固化系統與人們的生活密切相關：在印刷行業，紫外LED可取代中壓汞燈和紫外金鹵燈，其方便開機、關機和調光的特性可實現大幅節能，同時LED的冷光源特性還可避免紙張過熱燃燒；在家具行業，紫外LED光固化可使油漆工藝由十幾道簡化為一到兩道，加工時間由半個月縮短到半天，節能、節錢、省工、環保；在復合木地板行業，紫外LED光固化可成功地將添加了奈米碳化矽、奈米陶瓷粉等材料的塗層固化到復合地板的飾面中，生產出高硬度、高耐磨性的復合地板，其耐磨性甚至優於鋼鐵，實現產品品質升級，為行業注入新的活力。

張善端團隊利用氮化鋁導熱率高和絕緣的特性，創造性地提出三明治結構的氮化鋁和銅板集成封裝工藝，電流密度比陶瓷印刷電路板高10倍以上，封裝後紫外LED光源模組的功率密度高達每平方釐米20−200瓦，達到國際先進水平。該紫外線LED光的波長僅365−395奈米，目前團隊正與合作企業定製波長更短的LED光源，還將開發全波長範圍的LED光固化系統，以全面替代傳統紫外光源。

在固化過程中，紫外LED光源比中壓汞燈和紫外金鹵燈有明顯的優勢。它具有比傳統紫外光源高1−2倍的輻射效率，10倍以上的壽命，和低溫度。傳統光源表面溫度可達600−800度，在固化過程中易造成燃爆，紫外LED光源的表面溫度僅為90度，在光固化過程中更加安全。

與中國外同類產品相比，張善端團隊研製的紫外LED光源的封裝功率密度大，可以實現許多傳統光源實現不了的功能。例如木地板生產中需要貼木紋紙，傳統光源功率密度小，光線強度不夠，因此如木紋紙這類透過率低的材料無法使用光固化。而大功率紫外LED光源利用強光使黏合劑快乾，甚至可以運用在黑色木紋、黑色大理石紋等的黏貼上，全面解決了木地板生產中的光固化運用問題。

復旦張善端團隊開發成功的大功率紫外LED光固化系統正在產業化，在紫外光固化行業有廣泛的應用前景。據悉，今年前9個月，該固化系統銷售額已經達到6000多萬元，系統應用於彩色印刷、家具、木地板、光化學合成、光纖拉制等行業。在家具行業，紫外LED光固化可使油漆工藝由十幾道簡化為一到兩道，加工時間由半個月縮短到半天，節能、節錢、省工、環保。而在木地板、木塑板及復合地板等高耗電行業中，與使用傳統的中壓汞燈相比，使用大功率紫外LED光固化系統可以節能90%以上。在光化學合成行業，大功率紫外線LED光源將用在醫藥和石油化工合成中，替代傳統光源。

該光固化系統將在裝備的油漆固化方面進行深層應用開發。如配合車、船等使用的防鏽、水性塗料的光固化系統，可以實現塗料快乾，未來將重新定義紫外光固化行業。
 

來源：上海教育新聞網