Wärmeleitprodukte

Leistung, wenn es richtig heiß wird

  • Silikonfreie Wärmeleitpasten
  • Silikonhaltige Wärmeleitpasten
  • RTVs und Klebemittel
  • Gießharze
  • 0,9 bis 3,4 W/m.K

Während der Verwendung kann es bei bestimmten elektronischen Bauteilen zu einer erheblichen Wärmeentwicklung kommen. Wenn diese Wärme nicht wirksam vom Bauteil und vom Gerät abgeleitet wird, kann dies die Zuverlässigkeit beeinträchtigen und die Lebensdauer verringern.

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Laut dem Newtonschen Abkühlungsgesetz ist die Wärmeverlustrate proportional zum Temperaturunterschied zwischen dem Gegenstand und seiner Umgebung. Wenn also die Temperatur des Bauteils steigt und ihren Gleichgewichtswert erreicht, entspricht der Wärmeverlust pro Sekunde der Hitze, die pro Sekunde im Bauteil erzeugt wird. Diese Temperatur kann hoch genug sein, um die Lebensdauer des Bauteils erheblich zu verkürzen oder sogar zum Ausfall des gesamten Geräts zu führen. In solchen Fällen müssen Maßnahmen zur Wärmeableitung ergriffen werden. Dasselbe gilt auch für komplette Schaltkreise oder Geräte, in denen einzelne Komponenten verbaut sind, die Wärme erzeugen.

Die Wärme eines Bauteils wird an dessen Oberfläche an die Umgebung abgegeben. Die Wärmeverlustrate steigt entsprechend der Größe der Bauteiloberfläche. Ein kleines Gerät, das 10 Watt erzeugt, wird heißer als ein vergleichbares strombetriebenes Gerät, dessen Oberfläche größer ist.

Hier kommen Kühlkörper in verschiedensten Größen und Formen zum Einsatz. Diese können so konstruiert sein, dass sie die Oberfläche deutlich vergrößern, um die Wärmeableitung zu maximieren. Kühlkörper werden normalerweise mit Bauteilen verbunden, die bei der Verwendung viel Wärme erzeugen. Sie leiten diese Energie vom Gerät ab und vermeiden so einen überhitzungsbedingten Ausfall. Kühlkörper stellen seit Jahren ihre Wirksamkeit unter Beweis. Um jedoch einen vollständigen Kontakt und somit maximale Effizienz zu gewährleisten, werden zusätzlich Wärmeleitprodukte eingesetzt.

Oberflächen aus Metall weisen auch nach feinstem Polieren immer noch gewisse Unebenheiten auf. Daraus lässt sich ableiten, dass der Kontakt zwischen zwei zusammengefügten Metalloberflächen nicht 100 % beträgt und es zwischen den beiden Oberflächen immer einen Luftspalt geben wird. Der Einsatz einer wärmeleitenden Schnittstelle zwischen solchen Lücken gewährleistet den vollständigen Kontakt zwischen den beiden Oberflächen und führt somit zu einer effizienteren Wärmeleitung.

Der anhaltende Trend zur Produktminiaturisierung – gepaart mit moderneren leistungsstärkeren Geräten – hat dafür gesorgt, dass eine effiziente Wärmeableitung ein wesentlicher Bestandteil sowohl der heutigen als auch der zukünftigen Entwicklung von elektronischen Geräten geworden ist, wobei der LED-Beleuchtungsmarkt nur ein Beispiel von vielen ist. Wärmeleitprodukte bieten außerdem Lösungen für mehr Effizienz bei der Entwicklung „grüner“ Energien. Hier nur ein paar Beispiele: Photovoltaik-Wechselrichter – die bekanntermaßen sehr temperaturempfindlich sind; Anschlüsse zwischen Wärmerohren und Wasservorratsbehältern bei Solarheizungen; Wasserstoff-Brennstoffzellen; Windkraftanlagen.

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