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

Copper-PCM-composites for application in thermal management
 
: Kalinichenka, S.; Schubert, T.; Weißgärber, T.; Kieback, B.

Krenkel, W. ; Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. -DGM-, Oberursel; Univ. Bayreuth:
Verbundwerkstoffe. 17. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde 2009 : 01.-03. April 2009, Bayreuth
Weinheim: Wiley-VCH, 2009
ISBN: 978-3-527-32615-0
S.102-108
Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde <17, 2009, Bayreuth>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IFAM, Institutsteil Pulvermetallurgie und Verbundwerkstoffe Dresden ()
Kupfer; Verbundwerkstoff; Phasenübergangswerkstoff; Sintern; Schmelzen; Erwärmen; Wärmeleitfähigkeit

Abstract
PCM-gefüllle Kupfer-Verbundwerkstoffe wurden durch Infiltration offen poröser Cu-Formkörper mit ausgewählten Phasenübergangsmaterialien hergestellt und umfassend hinsichtlich ihrer Gefüge und thermischen Eigenschaften charakterisiert. Dabei dienten Natriumacetat-Trihydrat (NaAc) sowie das Paraffin Rubitherm RT58 als PCM. Das Pressen und Sintern vom Kupferpulver mit Verwendung eines geeigneten Abstandshalters erlaubte die Herstellung von Verbundwerkstoffen mit einem Volumengehalt von PCM bis zu 70 %. Die dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die fest-flüssig Phasenübergänge der verwendeten PCM in den infiltrierten Kupfermatrices in Abhängigkeit von der jeweiligen Latentwärme in unterschiedlicher Intensität dokumentierbar sind. Vor allem zeigten die Verbundwerkstoffe mit NaAc vielversprechende Ergebnisse, um als Kühl- bzw. Temperierwerkstoffe zum thermischen Management von elektrischen und elektronischen Komponenten Anwendung zu finden. Aufgrund des Schmelzvorgangs von NaAc verzögert sich die Erwärmung der Verbundwerkstoffe erheblich, so dass eine kritische Temperatur von 90 Grad C im Fall von 40 VoI.-% PCM um 150 s und im Fall von 60 Vol.-% PCM um 300 s später erreicht wird als im Vergleich zu reinem Kupfer. Damit lassen sich periodisch auftretende Übertemperaturen durch eine gezielte Wahl des Anteils an PCM und der geometrischen Auslegung der Wärmesenke hinsichtlich der thermischen Verlustleistung vermeiden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-107634.html