Neues Projekt am Fraunhofer IFAM in Dresden gestartet

Charakterisierung von thermischen Schnittstellen für modulare Satelliten

Pressemitteilung Fraunhofer IFAM / 18.2.2020

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

Das Fraunhofer IFAM in Dresden hat ein neues Projekt zur thermischen Charakterisierung von Kupfer/CNT basierten Scheiben für den Einsatz in thermalen Schnittstellen von modularen Satelliten gestartet. Gefördert wird das Projekt „ThermTEST“ für 18 Monate vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Zwischen den Einzelmodulen von modularen Satelliten werden zur Kopplung eine Vielzahl von Schnittstellen benötigt, die nach ihrer Funktion eingeteilt werden können in mechanische, elektrische, thermische, Daten- sowie Treibstoff-Schnittstelle. Das Projekt widmet sich ausschließlich der thermischen Schnittstelle, wobei der thermische Kontakt durch Materialentwicklungen zu Metall/CNT-Verbundwerkstoffen am Fraunhofer IFAM Dresden umgesetzt wird.

Innerhalb des Projekts „ThermTEST“ legen die Forscherinnen und Forscher den Fokus auf die thermische Charakterisierung dieser Schnittstellen in aktuell finalen geometrischen Abmessungen und Umgebungsbedingungen.

Konkret wird ein entsprechender Versuchsstand mit einer Heiz-/Kühlleistung von 20 kW entwickelt und aufgebaut. Damit sollen mehrere Scheibenpaare (Demonstratoren) aus Cu/CNT-Verbundwerkstoff bzgl. ihres thermischen Kontaktwiderstandes untersucht werden. Dies erfolgt unter anwendungsnahen Bedingungen, also 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 und zur Erfassung aller relevanten Messgrößen. Somit können Stoff-, Transport- und Übergangskoeffizienten sowie Druckverlustbeiwerte gemessen und prototypische Komponenten und Funktionsmuster experimentell validiert werden.