Värmeledande grafenband för att kyla elektronikkomponenter

Syfte och mål

Syftet med projektet var att studera olika typer av värmeledande grafen-band för kylning, inom militära, rymd och flyg-sammanhang. Projektet har till stora delar fokuserat på att utveckla och förbättra grafen-materialet i bandet. Material och process har karakteriserats med hjälp av bl.a. XRD, SEM, XPS, Raman och FT-IR. Karakteriseringen visar på en tydlig grafen-struktur. Framtagning av enkel demonstrator för utvärdering av värmeledande grafen-band jämfört med aluminium- och koppar-band, samt korta heat-pipes, har också genomförts med gott resultat.

Resultat och förväntade effekter

Projektet har till stora delar fokuserat på att utveckla och förbättra grafen-materialet i bandet. Material och process har karakteriserats med hjälp av bl.a. XRD, SEM, XPS, Raman och FT-IR. Värmeledningsförmågan har undersökts i några kommersiellt tillgängliga alternativ för ”thermal management”, som tex aluminium- och koppar-band, samt korta heat-pipes och jämförts med värmeledande grafen-band, i en enkel demonstrator. Det värmeledande grafen-bandet visade sig motsvara våra förväntningar.

Upplägg och genomförande

Upplägget var ambitiöst och väl beskrivet i projektplanen. Det baserades på en förstudie och ett föregående Vinnova-finansierat projekt med grafen. Pandemin tvingade oss till vissa förändringar relativt projektplanen, och pga restriktioner tilläts inte fysiska möten eller resor. Det var heller inte möjligt att köpa in viss utrustning och detta försvårade genomförandet av projektet.

Abstract in English

Graphene thermal strap for electronic component cooling application

Purpose and goal
The purpose of the project was to study different types of heat-conducting graphene bands for cooling, in military, space and aviation contexts. The project has largely focused on developing and improving the graphene material in the band. Material and process have been characterized using e.g. XRD, SEM, XPS, Raman and FT-IR. The characterization shows a clear graphene structure. Production of a simple demonstrator for evaluation of heat-conducting graphene ribbons compared to aluminum and copper ribbons, as well as short heat pipes, has also been carried out with good results.

Expected results and effects
The project has largely focused on developing and improving the graphene material in the band. Material and process have been characterized using e.g. XRD, SEM, XPS, Raman and FT-IR. The thermal conductivity has been investigated in some commercially available options for "thermal management", such as aluminum and copper tapes, as well as short heat-pipes and compared with heat-conducting graphene tapes, in a simple demonstrator. The thermally conductive graphene tape proved to meet our expectations.

Planned approach and implementation
The plan was ambitious and well described in the project plan. It was based on a feasibility study and a previous Vinnova-funded project with graphene. The pandemic forced us to make some changes relative to the project plan, and due to restrictions physical meetings or travel were not allowed. It was also not possible to purchase certain equipment and this made the implementation of the project difficult.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella grafentillämpningar, våren 2020

Projektpartners: Saab, Chalmers och SHT Smart High Tech

Projektledare: Ros-Marie Lundh

Projektform: Innovations- och demonstrationsprojekt

Bidrag: 1 450 000 kr

Projektets löptid: 10 maj 2020 - 11 november 2022

Relaterade styrkeområden: