Materialen voor koellichamen
De thermische geleidbaarheid van een koellichaam wordt bepaald door de samenstelling van het materiaal, het geleidende gebied en de omgevingstemperatuur. Aluminium is de alomtegenwoordige materiaalkeuze voor LED-koellichamen, ondanks het feit dat koper bijna tweemaal de thermische geleidbaarheid heeft van aluminium. Naast zijn kosteneffectiviteit, matig hoge thermische geleidbaarheid en hoge corrosieweerstand, is aluminium ook gemakkelijk verwerkbaar in massavolume met behulp van gewone giet-, smeed-, extrusie- en bewerkingsprocessen.
Aluminium koellichamen worden niet altijd gemaakt van het zuiverste materiaal. Aluminiumlegeringen zijn ontwikkeld om problemen met de verwerkbaarheid aan te pakken of om een specifiek kenmerk te verbeteren, hoewel de aanwezigheid van de meeste onzuiverheden onvermijdelijk de thermische geleidbaarheid in gevaar zal brengen. Zo wordt in het algemeen magnesium aan de aluminiumlegering toegevoegd om de treksterkte te vergroten. De toevoeging van koper kan de sterkte en thermische geleidbaarheid van het aluminium koellichaam verbeteren. Het toevoegen van silicium verbetert de vloeibaarheid van de gesmolten aluminiumlegering op het moment van spuitgieten. Een kleine hoeveelheid ijzer helpt voorkomen dat matrijzen door smelten worden verbonden met de aluminiumlegering.
Sommige koellichamen hebben een keramische of stalen constructie. Keramiek heeft thermische geleidbaarheid die vergelijkbaar is met aluminium en zijn legeringen. Wat de verlichtingsindustrie aanspreekt, zijn hun hoge diëlektrische constante en lage fabricagekosten. De uitdaging van het gebruik van keramiek is dat ze broos zijn en extra voorzorgsmaatregelen vereisen. Stalen koellichamen zijn meestal te vinden op armatuur-als-koellichaam LED-verlichtingssystemen zoals troffers en lineaire hoogbouwarmaturen. De behuizing van deze armaturen is typisch vervaardigd uit matrijs gevormd koudgewalst staal. Roestvrij staal, dat een zeer stijlvolle esthetiek biedt en corrosiebestendig is, vindt ook zijn toepassing in armatuur-als-koellichaam verlichtingssystemen. Zowel koudgewalste staalplaten als roestvrij staal zijn echter minder geleidend dan keramiek en aluminium (16-24 W/mK voor roestvrij staal, 30-67 W/mK voor koolstofstaal).
