Thermische Charakterisierung von Kupfer/CNT basierten Scheiben für den Einsatz in der Thermalen Schnittstelle von modularen Satelliten

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Temperaturfeld im Messaufbau
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In vorangegangenen Projekten wurden Scheibenpaare aus Metall/CNT-Verbundwerkstoffen entwickelt, die als thermale Schnittstellenkörper in Satelliten zum Einsatz kommen sollen. Diese Scheiben sollen im Rahmen des aktuellen Projektes thermisch charakterisiert werden. Insbesondere die mögliche Verminderung des thermischen Kontaktwiderstands bei definiertem Anpressdruck wird experimentell untersucht und mit reinen Materialien verglichen.

Aufgrund von Form und Größe der Scheiben ist die Entwicklung eines dedizierten Versuchsaufbaus notwendig. Der geplante Versuchsstand arbeitet gemäß des genormten Verfahrens mit dem Plattengerät. Nach der Auslegung des Versuchsstands mit Hilfe numerischer Verfahren und dessen Aufbau sind Versuche mit Referenzproben vorgesehen und so der Versuchsaufbau sowie die Simulation zu validieren.

Im Anschluss wird der resultierende Kontaktwiderstand von jeweils zwei Scheiben aus unterschiedlichen Metall/CNT-Verbundmaterialien und zwei Oberflächenzuständen (geschliffen, geätzt) untersucht. Aus den gewonnenen Erkenntnissen können im Anschluss an das Vorhaben Strategien zur industriellen Umsetzung und zur weiteren Evaluierung der Thermischen Schnittstelle für modulare Satelliten erarbeitet werden.

Das Teilprojekt am Fraunhofer IFAM beschäftigt sich vor allem mit der Entwicklung der metallischen Verkapselung und der wärmetechnischen Entwicklung des Kapseldesigns im Hinblick auf das Gesamtspeicherkonzept. Abschließend soll der Einsatz des Demonstrators aus energietechnischer Sicht bewertet werden.

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Versuchsaufbau als Konstruktion und real