19. Februar 2020

Charakterisierung thermischer Schnittstellen für modulare Satelliten

Im Fraunhofer IFAM in Dresden startete ein neues Projekt zur thermischen Charakterisierung von Kupfer/CNT-basierten Scheiben. Sie sollen in thermalen Schnittstellen von modularen Satelliten eingesetzt werden. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Projekt „ThermTEST“ für 18 Monate.

Die Einzelmodulen von modularen Satelliten werden mit zahlreichen Schnittstellen gekoppelt. Diese lassen sich nach ihrer Funktion in mechanische, elektrische, thermische, Daten- sowie Treibstoff-Schnittstellen einteilen. In „ThermTEST“ widmen sich die Fraunhofer IFAM-Forscherinnen und Forscher ausschließlich der thermischen Schnittstelle. Sie setzen dabei den thermischen Kontakt durch Materialentwicklungen zu Metall/CNT-Verbundwerkstoffen um und legen den Fokus auf die thermische Charakterisierung der Schnittstellen in aktuell finalen geometrischen Abmessungen und Umgebungsbedingungen.

Die Wissenschaftler entwickeln dafür einen Versuchsstand mit einer Heiz-/Kühlleistung von 20 kW und bauen ihn auf. Damit sollen mehrere Scheibenpaare (Demonstratoren) aus Cu/CNT-Verbundwerkstoff hinsichtlich ihres thermischen Kontaktwiderstandes untersucht werden. Dies erfolgt unter anwendungsnahen Bedingungen. D. h. unter Vakuum mit Temperaturen der Kontaktfläche zwischen 30 und 90 °C bei Wärmestromdichten bis zu 700 kW/m2.

Das Fraunhofer IFAM Dresden entwickelt auf Basis von pulvermetallurgischen Verfahren maßgeschneiderte Werkstoffe unter anderem für wärmetechnische Anwendungen und verfügt mit dem wärmetechnischen Labor über eine exzellente messtechnische Grundausstattung zur Erzeugung definierter Wärmeströme, Temperatur- und Strömungsbedingungen. Somit können Stoff-, Transport- und Übergangskoeffizienten sowie Druckverlustbeiwerte gemessen und prototypische Komponenten sowie Funktionsmuster experimentell validiert werden.

Erfahren Sie mehr zu „ThermTEST“ und der Werkstoffentwicklung für wärmetechnische Anwendungen in den Mitteilungen des Fraunhofer IFAM Dresden.


Foto ©Fraunhofer IFAM Dresden: Scheibe des angestrebten Schnittstellenpaares mit Außendurchmesser von 200 mm und Innendurchmesser von 120 mm.

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