Neuartige Kupfer-PCM-Verbundwerkstoffe für Anwendungen im Bereich des thermischen Managements

Die stetige Zunahme der Leistungsdichte elektronischer Bauteile, die durch Miniaturisierung und Systemintegration hervorgerufen wird, erfordert neue Werkstoffe für das thermische Management. Ideale Materialien sollten daher für die Anwendungen als Wärmesenke zum einen hohe Wärmeleitfähigkeiten aber auch gleichzeitig große kapazitive thermische Eigenschaften besitzen. Verbundwerkstoffe aus einer sehr gut wärmeleitenden Kupfermatrix und Phasenübergangsmaterialien (PCM - phase change materials) ermöglichen die gewünschten Eigenschaftskomhinationen, denn die Speicherwerkstoffe wie Paraffine und salzartige Verbindungen sind in der Lage, enorm große Mengen an latenter Wärme (150- 250 kJ/kg innerhalb ihres Fest-Flüssig-Phasenühergangs aufzunehmen und bei Abkühlung wieder reversibel abzugehen. Daher sind PCM neben den Anwendungen als Wärmespeicher von industrieller Abwärme oder solarthermischer Energie auch für das Kühlen und Temperieren von elektronischen Komponenten interessant. Der vorliegende Betrag beinhaltet Ergebnisse, die im Rahmen eines einjährigen durch die ICA (International Copper Association) geförderten Projektes am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung Dresden erzielt wurden. Neben grundlegenden Informationen über Phasenübergangsmaterialien und deren Verwendung im thermischen Management wird zunächst der erarbeitete pulvermetallurgische Herstellungsprozess der PCM-gefüllten Kupferverbundwerkstoffe vorgestellt. Anschließend werden die Beziehungen zwischen dem ausgebildeten Gefüge, der thermischen Werkstoffeigenschafien sowie die Charakteristik der zeitabhängigen thermischen Be- und Entladeprozesse diskutiert. Entnommen aus <a_href="http://www.fiz-technik.de/db/b_tema.htm" target="_blank">TEMA</a>