Фазопереходная композиция для охлаждения тепловыделяющих элементов радиоэлектронной аппаратуры

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для обеспечения тепловых режимов аппаратуры. Целью изобретения является снижение перегрева тепловыделяющих элементов и предотвращение стекания охлаждающей композиции. Достижение указанной цели обеспечивается применением композиции состава, мас.%: алюминиевая пудра 55-65

парафин - остальное. Указанная композиция удерживается на тепловыделяющих элементах аппаратуры при температурах выше температуры плавления парафина (60-65°С) и до 140°С, при нанесении слоя, объем которого в 8 раз превышает объем тепловыделяющего элемента

температура перегрева снижается на 20-40°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1581731 (51)5 С 09 K 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ1ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4187366/31-26 (22) 29,01 .87 (46) 30,07.90. Бюл. 1Ф 28 (71 ) Краснодарский политехнический институт (72) И,В.Чеников, В.Н.Данилин, И.Н.Костенко, А.В.Молодык, Н.И.Носов, А.В.Крыжановский и С.Н.Косолапов (53) 621 .564.2(088.8) (56) Патент ПНР М 111 223, кл. С 09 D 5/25, опублик. 30.09.81. (54) ФАЗОПЕРЕХОДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ

ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮШИХ ЭЛЕМЕНТОВ

РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использоваИзобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для обеспечения тепловых режимов аппаратуры.

Целью изобретения является снижение йерегрева тепловыделяющих элементов и предотвращение стекания охлаждающей композиции.

Пример. Расплавленный парафин в количестве 40 г (40 мас.X) и алюминиевую пудру в количестве 60 r (60 мас.Е) смешивают при 70 + 10 С в шнековом смесителе до получения однородной массы, затем полученной композицией заполняют форму диаметром 30 мм и высотой 30 мм, После охлаждения образец помещают в термошкаф с температурой 80 С, а затем

140 С и вь|церживают в течение 2 ч.

2 но для обеспечения тепловых режимов аппаратуры. Целью изобретения является снижение перегрева тепловыделяющих элементов и предотвращение стекания охлаждающей композиции. Достижение указанной цели обеспечивается применением композиции состава, мас.7: алюминиевая пудра 55-65; парафин остальное, Указанная композиция удерживается на тепловыделяющих элементах аппаратуры при температурах Bblme температуры плавления парафина (6065 C) и до 140 С, при нанесении слоя, объем которого в 8 раз превьппает объем тепловыделяющего элемента, температура перегрева снижается в 20- C ф

40 С. 1 табл. Образец полностью сохраняет форму, отделения парафина не наблюдается.

Эффективность охлаждения тепловыделяющих элементов радиоэлектронной аппаратуры (ТВЭ РЭА) определяют путем измерения температуры на поверхности имитаторов ТВЭ РЭА (на резисторах МТ-1, 51 0 Ом) с помощью закрепленных на его поверхности точечных хромель-копелевых термопар.

Резисторы покрыл.ают известной и предлагаемой композициями, объем которых в 8 раз превьппает объем резистора. При температуре окружающей среды 23 С с помощью источников питания о создают фиксированные тепловые нагрузки: 0,8; 1,25 и 1,8 Вт. Замер и запись температур осуществляют на приборе КСП-4.

1581731

Влияние состава фазопереходных компо"-ипий на температуру поверхности pe=-:èñòoðoâ-имитаторов, покрытых

Известной и предложенной композициями, приведено в таблице.

Удельная теплота плавления и температура фазового перехода в композиции зависят от марки парафина, Для марки В температура плавления комо, позиции .Т я„=-: 60 + 2 С, "е-плота плавления при содержании алюминиевой пудры 55 мас.7, ДН „, = 72 Дж/г, а при содержании 65 мас.X 4 Н nh 56 Дж/r Для марки В соответственно Tä = 53+1 С,dH „= 68 и

52 Дж/г.

Охлаждение TBA РЭА с помощью композиции обеспечивается не только вследствие поглощения тепла при фазовом переходе, но и в значительной

Степени за счет высокой теплоотдачи в окружающую среду, зависящей от теплопроводности композиции, Способность композиции удерживаться на поверхности ТВЭ РЭА при температурах больше температуры плавления парафина зависит or наблюдаемого в них специфическо-о эффекта образования с туднеобра э ной с труктуры. На указанное устройство влияет как содержание алюминиевой пудры, так и ее дисперсность. Пудра алюминиевая пигментная представляет собой тонко измельченные частицы алюминия пластинчатой формы с толщиной пластинок 0,3 — 0,1 мкм из алюминия марок

АЕ, А5, А6, АГ, покрытые жировыми добавками (парафин, стеарин), препятствующими слипанко, в количестве

3,8 мас.X. Оптимальными с точки зрения устойчивости композиции при температурах выше температуры плавления фазопереходного вещества являютс» составы, содержащие 55-65 мас.Х алюминиевой пудры.

При содержании алюминиевой пудры менее 55 мас. устойчивость (структурирование) композиции не обеспечивает работу при температурах выше температуры плавления парафина, а при содержании более 65 мас.7 — у композиции уменьшается пластичность, что требует значительных усилий формования и исключает возможность нанесения композиции на ТВЭ РЭА, Приведенные в таблице данные сви15 детельствуют об эффективности композиции по сравнению с известными составами.

Для резистора, покрытого известной композицией, стационарный режим теплообмена наступает на том же температурном уровне, что и на непокрытом, а резисторы, покрытые предлагаемой композицией, имеют стационарную

Ю температуру (при которой наблюдается

25 тепловой баланс между тепловыделением на резисторе и теплорассеянием с поверхности композиции) на 21-40 С ниже.

Кроме того, известная композиция

-1О при превышении температуры на элементе более 80 С стекает с него и не может быть использована IIOBTopHO °

Формула и з о б р е т е н и я

Фазопереходная композиция для охлаждения тепловыделяющих элементов ра-

1, диозлектроннои аппаратуры, включающая парафин и аломиниевую пудру, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения перегрева тепловыделяющих элементов и предотвращения сте40 кания охлаждающей композиции, она содержит укаэанные компоненты в следующем соотношении, мас.X:

Алюминиевая пудра 55-65

Парафин Ос таль ное

1581731

Пример

Состав, мяс,2

Иоиность на ТВЭ,ВТ

Врема начала стекаиня комПарафин (сплав) Ллимннисвея пудра поэиции ° мни

7,4

92,6

0 80 23 45 52 59 66 79

1,25 23 49 68 84 92 100

l,80 23 67 !!5 138 143 147

0,80 23 43 50 55 57 61

1,25 23 45 57 62 71 80

83 84

108 112

150 152

13 ° 8

13,8

50 0

86 ° 2

86,2

50,0

113

1 54 .

lO

68 76

86 BB

89

135

132 134

62 63

74 75

105

5 550

45,0

63

Нет

75

114 114 114

54 56 59

6 60,0

40,0

61 62

73 73

62

73 и

61 ЬВ . 72

77 106 111

112 112 112 я

0,80 23 41 48 53

l,25 23 43 55 60

7 65,0

35,0

55 58

67 71

6! 61

72 72

72

I,8O 23 57 74 96 104 09 110 110 I I O

Всмпоэицие недостаточна пластична для нанесения на ТВЭ

70,0

30,0

0,80 23 71 77 79

ТВЭ не покрытые номпоэициед

80 82

84 85

1,25 23 92 105 109

l,80 23 t 26 138 45

I II 112 113 114

150 52 153 154

I I 5

l 54

П р н и с ч à «е. Составы 1-3 содерват сплав парафина с полиэтиленом.

Составитель М, Прокофьев . Техред M.Õîäàÿè÷ Корректор С. Черни

Редактор М. Недолуженко

Заказ 2066

Тираж S65

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

I,80 23 59 78

0 ° BO 23 42 49

1,25 23 44 56

1,80 23 58 76

0;80 .23 41 48 I ° 25 23 44 56

I ° 80 2Э 57 75

120 128

56 59

69 73

108 113