Методика определения тепловых характеристик композитных диэлектрических покрытий с использованием линейного источника тепла и тепловизионных измерений

В настоящее время активно разрабатываются новые наноструктурированные композитные покрытия с улучшенными тепловыми свойствами. Использование гибкого резистивного элемента на основе углеродной нити позволит обеспечить хороший тепловой контакт между источником тепла и поверхностью исследуемого материала, что повысит точность измерения.

Назначение

Исследование и контроль теплофизических характеристик наноструктурированных диэлектрических композитных материалов.

Краткое описание метода, технологии, процесса и т. д., основных особенностей

Методика основана на использовании углеродной нити (вискозная техническая нить «Урал», СветлогорскХимволокно) в качестве резистивного элемента для создания линейного теплового источника. Определение тепловых характеристик композитных диэлектрических материалов проводится на основе анализа динамики роста температуры углеродной нити во времени и последующего вычисления аналитической модели.

Использование гибкого резистивного элемента на основе углеродной нити позволяет обеспечить хороший тепловой контакт между источником тепла и поверхностью исследуемого материала, что повышает точность измерения. Дополнительными преимуществами такого подхода является генерация мощного теплового потока вдоль узкого линейного участка на исследуемом материале, что является необходимым условием для проведения тепловых измерений.

Новизна разработки

Уровень новизны предлагаемой методики, базирующейся на использовании гибкого резистивного элемента в качестве линейного источника тепла для контактного нагрева исследуемого материала, отвечает последним мировым тенденциям в области разработки  способов локального нагрева для проведения тепловых измерений. Предложенная методика определения тепловых характеристик композитных диэлектрических покрытий на основе линейного источника тепла также является новой и имеет значительное преимущество по сравнению с бесконтактными методиками нагрева.

Актуальность

В настоящее время активно разрабатываются новые наноструктурированные композитные покрытия с улучшенными тепловыми свойствами. Однако их разработка сдерживается из-за несовершенства традиционных методик по исследованию теплофизических характеристик, а именно направленностью этих методик на исследование свойств преимущественно массивных материалов. Поэтому актуальным является разработка новых методик исследования и контроля теплофизических характеристик наноструктурированных композитных диэлектрических материалов для применения в электронной технике и приборостроении.

Преимущества перед аналогами

Аналогом являются бесконтактные методы нагрева для определения тепловых характеристик материалов.

Область применения

Теплопроводящие нанокомпозитные диэлектрические покрытия, разработанные с использованием методики исследования тепловых характеристик на основе гибкого линейного источника тепла, могут найти применение везде, где имеется необходимость обеспечить быстрый отвод тепла и управление процессами теплопередачи. Это могут быть интегрированные системы охлаждения для микроэлектронных систем; малогабаритные шаговые электродвигатели; малогабаритные тепломассообменные устройства, в том числе «тепловые трубки»; химически стойкие, повышенной надежности высоконагруженные узлы трения; солнечные коллекторы; кристаллизаторы для пищевой и биохимиической промышленности.

Охранный документ

Планируется подача заявки.

Где внедрена разработка (название организации)

На данный момент заканчиваются работы по разработке методики.

Основные потенциальные потребители разработки (название организации)

ОАО Интеграл, НИИ Радиоматериалов, ИТМО.

Предлагаемые формы сотрудничества

Услуги по определению тепловых характеристик диэлектрических материалов.

Контактная информация

УО "Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники"
Молодой ученый: Лушпа Никита Васильевич
Научный руководитель: Врублевский Игорь Альфонсович, заведующий НИЛ 5.3 НИЧ БГУИР, канд. техн. наук, доцент
моб.: +375 29 349 07 00
e-mail: nikita.95_@mail.ru