Värmeledande grafenfilm i termiska band och värmespridare för användning i radar och laser

Syfte och mål

Som en allmän trend fortsätter elektronik att bli alltmer kompakt, mer funktionell och kraftfullare. Detta innebär oftast högre effekter och leder till större värmeflöden och gör det svårt att hålla temperaturen optimal under drift. Projektets mål är att utveckla grafenfilmer för att balansera två positiva egenskaper; den höga termiska ledningsförmågan i två dimensioner (dvs. i planet) och den utmärkta flexibiliteten för ”straps” (rem/band) samt värmespridande plåtar för användning i radar och laser.

Det antas att grafenfilm kan ersätta delar av värmespridare och straps som består av koppar (Cu) och aluminium (Al), genom att ge dem högre värmeledningsförmåga och lägre vikt. Samtidigt har de grafenbaserade materialen samma mekaniska styrka som metaller. Viktiga fördelar med det nya grafenmaterialet är europeisk tillverknings- och försörjningskedja, lättare upphandling, ökad konkurrenskraft på den befintliga marknaden och förbättrad tillgång till nya marknader.

I detta FoI-projekt samarbetar Saab AB, Smart High-Tech AB (SHT) och Chalmers tekniska högskola. SHT är projektkoordinator och ska utveckla grafenfilmen med överlägsen termisk ledningsförmåga och flexibilitet för straps och värmespridning. Saab ansvarar för en bredare, teknisk marknadsundersökning om grafenfilm för kylning, en ”mock-up” och tillhandahåller en plattform för prototyptestning. Chalmers ska karakterisera grafenmaterialet för att förstå hur de fysikaliska och kemiska egenskaperna påverkar termisk och mekanisk prestanda. Tonvikten ligger på teknisk utveckling av grafenfilmprocessen, balansen mellan grafenfilmens goda termiska och mekaniska egenskaper, marknadsundersökning, projektspridning och nyttiggörande.

Abstract in english

Heat conductive graphene film in thermal band and heat exchanger for use in radar and laser
Electronics continue to become more compact, functional and powerful. This usually results in higher effects and leads to greater thermal flows and makes it difficult to keep the temperature optimal during operation. The project's goal is to develop graphene films to balance two positive characteristics; the high thermal conductivity in two dimensions (in the plane) and the excellent flexibility for straps and heat-spreading plates for radar and laser use. It is assumed that graphene film can replace parts of heat exchangers and straps consisting of copper (Cu) and aluminum (Al), by giving them higher thermal conductivity and lower weight. At the same time, graphenebased materials have the same mechanical strength as metals. Key advantages of the new graphene material are European manufacturing and supply chain, easier procurement, increased competitiveness in the existing market and improved access to new markets. Smart High-Tech AB (SHT) will develop the graphene film with superior thermal conductivity and flexibility for straps and heat dispersion. Saab is responsible for a broader, technical market research on graphene film for cooling, a "mock-up" and provides a platform for prototype testing. Chalmers will characterize the graphene material to understand how the physical and chemical properties affect thermal and mechanical performance. The R&I project emphasizes the technical development of the graphical film process, the balance between the graphene film's good thermal and mechanical properties, market research, project spread and utilization.

Utlysning:
Samverkansprojekt för kommersiella tillämpningar med grafen – våren 2018

Projektpartners: Saab, SHT Smart High-Tech (SHT) och Chalmers

Projektledare: SHT Smart High-Tech (SHT)

E-mail: lilei@sht-tek.com

Bidrag: 1 000 000 kr

Projektets löptid: 30 maj 2018 - 29 nov 2019

Relaterade projekt:
Värmespridare och värmeöverförande element med grafenbaserade filmer för radar och laser

Relaterade styrkeområden:

Med stöd från: