Informationen zum Thermal Management

Wärmetransport als Funktion von Wärmeleitfähigkeit und Materialstärke

Es besteht ein direkter, linearer Zusammenhang zwischen der Materialstärke und dem Wärmestrom, der durch das Material hindurch transportiert werden kann.

Faustregel: Will man durch ein Material doppelter Stärke die gleiche Wärmemenge transportieren, muss die Wärmeleitfähigkeit ebenfalls verdoppelt werden.

Vorteil also für Kapton MT+: sehr gute Wärmeleitfähigkeit bei geringer Materialstärke und sehr guter Spannungsfestigkeit

Wichtig dabei: diese Aussage bezieht sich nur auf den Transport innerhalb des homogenen Materials - der Wärmeübergangswiderstand ist dabei nicht berücksichtigt.

Wie wird Wärmeleitfähigkeit gemessen?

Nach der ASTM D5470 wird die Wärmeleitfähigkeit eines Testmaterials wie folgt bestimmt: Ein beheizter Metallblock liefert die Wärmequelle. Getrennt durch das wärmeleitenden Material befindet sich darunter ein weiterer Metallblock, der als Wärmesenke (ggf. gekühlt) dient. Dicht über und unter dem wärmeleitenden Material sind Temperatursensoren angebracht.

Nachdem sich ein stabiler Wärmestrom eingestellt hat, wird die Temperaturdifferenz ermittelt, die durch das Testmaterial erzeugt wird. Daraus errechnet sich die Wärmeleitfähigkeit.

Vorteil dieser Methode gegenüber der Laserflash-Methode: auch die Rauigkeiten an der Oberfläche des Materials werden mit gemessen. Denn in der realen Einbausituation werden auch immer die Übergangswiderstände an den Schnittstellen der einzelnen Materialien eine Rolle spielen

Thermal Interface Material

Wärmeleitung ist nicht nur eine Frage der verwendeten Materialien

Der Wärmeübergang z.B. von dem Gehäuse eines Leistungs-Transistors auf einen Aluminium-Kühlkörper kann recht schlecht ausfallen. Oberflächen-Rauigkeiten reduzieren die direkte Kontaktfläche, die für die Wärmeleitung notwendig ist, um etwa 20-40%.

Durch die Verwendung von z.B. Wärmeleitwachsen (PCM, Phase Change Material) kann man diesen Nachteil vermeiden. Das bei Raumtemperatur feste Wachs schmilzt bei der ersten Inbetriebnahme auf und füllt die Kavitäten aus. Der Wärmestrom kann ohne Unterbrechungen durch Lufteinschlüsse fliessen.

Die Lösung: Reduktion des Wärmeübergangs-Widerstands durch wärmeleitfähige Beschichtungen!

Wärmeleitung

Wärmeleitmaterialien

Hier finden Sie unsere Wärmeleitfolien, -klebebänder, Silikonfolien und Gap-Filler: zu den Produkten

Wärmeleitpad Silikon

Beispiel: Wärmeleitad aus gefülltem Silikonmaterial:

 

Wärmeleitpad Gap-Filler


Bedarf an Wärmeleitung in verschiedensten Anwendungen und Industrien

Wärmeleitende Produkte von CMC werden kundenspezifisch hergestellt für folgende Anwendungen:

IT-Technik: WLAN-Router, Server, Notebooks, VOIP-Telefone, Speichermodule, Fetplatten und Drucker

Stromversorgung: Wechselrichter, Stromrichter, Netzkomponenten (Smart Grid), Unterbrechungsfreie Stromversorgungen, DC/DC Wechselrichter, Solarwechselrichter, Motorsteuergeräte

Automobiltechnik: Tagfahrlicht, Bremslichter (LED-Leiste), Elektronik für Servolenkung, ABS-Bremsmodule, Autoelektronik, Leistungshalbleiter

Haus- und Beleuchtungstechnik: Leistungs-LED-Lampen, Smart Meter, Audiogeräte, LCD Fernseher

sowie in der Medizintechnik und im Elektromotoren- und Generatorenbau.

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