Aros Graphene baserade termiska interface material

Syfte och mål

Kylning av modern elektronik görs ofta genom att ett mjukt komprimerbart material ersätter luft mellan komponent och kylare. För mer kompakta produkter behöver värmeledningen på detta material öka. Projektets huvudmål har varit att undersöka hur Aros Graphene® kan användas för att förbättra de värmeledande egenskaperna hos dessa material. Detta har gjorts genom att använda både rent grafenpulver och i kombination med andra fillers i en silikonmatris. Genom att gradvis öka komplexiteten i blandningarna erhölls förståelse för hur grafens värmeledande egenskaper bäst utnyttjas.

Resultat och förväntade effekter

Grafen är det material med högst värmeledning av alla och förväntat resultat har varit en förbättrad värmeledning i produkten jämfört med användandet av traditionella fillers. I projektet har vi funnit lämplig typ av grafen för termiska applikationer, samt att Aros Graphene® processen ger god dispersion. Vi har genom Grafen som additiv sett en ökning av värmeledning i blandningar med ca 40%. Vi har inte nått upp till huvudmålet att demonstrera ett termiskt interfacematerial på >30W/mK, men resultaten på ~20W/mK är ändå kommersiellt intressanta.

Upplägg och genomförande

Projektet har utförts som ett samarbete mellan Nolato, Graphmatech och Ericsson. Graphmatech har med sin patenterade Aros Graphene® process preparerat grafen råmaterial och funktionaliserat partiklar. Nolato har preparerat och karakteriserat värmeledande blandningar. Ericsson har kravställt produkt och testat material. Initialt studerades enkla system med 1-2 fillers i en silikonmatris för att förstå grafens grundläggande termiska egenskaper. Därefter har högledande blandningar formulerats med högre filler ratio och nödvändiga mekaniska egenskaper.