New structural materials with improved thermal conductivity The

New structural
materials with
improved thermal
conductivity
The TERMET project is
being implemented by
Warsaw University of
Technology and AGH
University of Science
and Technology and is
being coordinated by
the former.
EUROPEAN UNION
EUROPEAN REGIONAL
DEVELOPMENT FUND
Project is co-financed by the European Union from the European Regional Development Fund within the frame of Operational Program Innovative Economy.
It is not often appreciated that solutions to the majority of the challenges facing mankind in the 21st century
require materials scientists to make breakthrough discoveries and develop new materials. This is true for
such diverse applications as photovoltaics, nuclear fusion, battery technology for powering practical electric
vehicles, and many others.
Technological progress in many industrial fields is being determined increasingly by the amount of heat that
should be transferred or eliminated. Currently available materials frequently do not meet the requirements for
new applications for the energy, electronics, photonics and transportation industries. For this reason worldwide research centres are working on innovative materials with enhanced thermal properties. The major aim
of the TERMET project is to achieve coordination of the development of advanced composite materials, a goal
which necessitates integrating their structural design at many scales.
The project is aimed at developing and commercialising new materials with improved thermal conductivity
for use in the electronics, laser technology, aerospace, automotive and fusion power industry. It is based on
designing innovative composites, the modelling of materials structures to achieve the optimum combination
of thermal and structural properties and create a functional properites as well as database.
The TERMET Project is multi- faceted and will undertake research activities directed at the development of
very advanced technologies, broadening the theoretical base as well as applying the technologies and materials in industry. These activities should radically improve the possibility of industry exploiting new materials.
PROJECT COORDINATION – FUNCTIONAL MATERIALS RESEARCH CENTRE,
WARSAW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
ACTIVITY 1 – task coordinator: AGH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
Development of advanced fabrication technologies of composite materials with improved thermal conductivity
Designing of materials with improved thermal conductivity:
fast prototyping
pulse - plasma sintering; hydroextrusion; infiltration of porous structures
ACTIVITY 2 – task coordinator: WARSAW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Development of integrated modeling methods of materials to achieve the optimum combination of thermal
and structural properties
modeling and designing of materials structure and composites for thermal management systems
designing of innovative thermal management components based on materials developed within the Project
ACTIVITY 3 – task coordinator: WARSAW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Characterization of functional properties of designed materials and development of user data base
examination of thermal and structural properties of developed materials
FUNCTIONAL MATERIALS RESEARCH CENTER
WARSAW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Dr Lukasz Ciupinski
(Project coordinator)
[email protected]
FACULTY OF MATERIALS SCIENCE AND
CERAMICS AGH UNIVERSITY OF SCIENCE
AND TECHNOLOGY IN CRACOW
Prof. Dariusz Kata
(Coordinator of Activity 1)
[email protected]
INSTITUTE OF HEAT ENGINEERING
FACULTY OF POWER AND
AERONAUTICAL ENGINEERING, WUT
Prof. Roman Domanski
(Coordinator of Activity 2)
[email protected]
FACULTY OF MATERIALS
SCIENCE AND
ENGINEERING, WUT
Dr Piotr Spiewak
(Coordinator of Activity 3)
[email protected]
Project is co-financed by the European Union from the European Regional Development Fund within the frame of Operational Program Innovative Economy.
Nowe materiały
konstrukcyjne
o podwyższonej
przewodności cieplnej.
Projekt jest realizowany
przez Politechnikę
Warszawską i Akademię
Górniczo Hutniczą.
Koordynatorem projektu
jest Uczelniane Centrum
Badawcze – Materiały
Funkcjonalne Politechniki
Warszawskiej.
UNIA EUROPEJSKA
EUROPEJSKI
FUNDUSZ SPOŁECZNY
Projekt jest finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.
Nie często zdarza się nam doceniać fakt, że rozwiązanie dla większości wyzwań, które pojawiają się w XXI w. wymaga pracy inżynierów, którzy odkrywają i projektują nowe materiały. Odnosi się to do takich zastosowań jak m. in.:
fotowoltaika, energetyka jądrowa oraz wytwarzanie baterii do zasilania pojazdów i innych aplikacji.
Postęp technologiczny w wielu gałęziach przemysłu jest coraz częściej zdeterminowany ilością ciepła, która
musi być dostarczona lub odprowadzona. Dostępne obecnie materiały nie spełniają wymagań dla nowoczesnych
aplikacji stosowanych w energetyce, elektronice, fotonice i transporcie. Z tego właśnie powodu światowe centra
badawcze pracują nad innowacyjnymi materiałami o ulepszonych właściwościach cieplnych. Głównym celem
projektu TERMET jest osiągnięcie koordynacji projektowania zaawansowanych materiałów kompozytowych co
wymaga zintegrowanego projektowania struktury w wielu skalach.
Projekt ma na celu zaprojektowanie i komercjalizację nowych materiałów o zwiększonym przewodnictwie cieplnym do zastosowania w takich gałęziach przemysłu jak elektronika, technologia laserowa, przemysł lotniczy,
motoryzacyjny i energetyka jądrowa. Opiera się na opracowaniu innowacyjnych kompozytów, modelowaniu
struktury materiałów w celu osiągnięcia jak najlepszego połączenia właściwości cieplnych i konstrukcyjnych
oraz stworzenia bazy danych ich własności użytkowych.
Projekt TERMET ma charakter wielowątkowy i zakłada realizację zadań badawczych ukierunkowanych na rozwój wysoko zaawansowanych technologii, rozszerzenie ich podstaw teoretycznych oraz przeniesienie opracowanych technologii i materiałów do praktyki przemysłowej. Oryginalnym podejściem jest koncepcja optymalizacji
właściwości materiałów w oparciu o nowoczesne metody optymalizacji struktury materiałów kompozytowych
w skali od nano- do mikrometrycznej.
KOORDYNACJA PROJEKTU – UCZELNIANE CENTRUM BADAWCZE MATERIAŁY FUNKCJONALNE,
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
PODPROJEKT 1- koordynator zadania: AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA
Opracowanie innowacyjnych technologii wytwarzania kompozytów o podwyższonej przewodności cieplnej:
metodą warstwowania przestrzennego (WIM, AGH)
metodą spiekania impulsowo-plazmowego, metodą konsolidacji za pomocą hydro-ekstruzji oraz metodą
infiltracji struktur porowatych (WIM)
PODPROJEKT 2 – koordynator zadania: POLITECHNIKA WARSZAWSKA
Opracowanie metod modelowania struktury materiałów o podwyższonej przewodności cieplnej pod kątem
uzyskania optymalnej kombinacji właściwości cieplnych i konstrukcyjnych
odelowanie i projektowanie struktury oraz kompozytów do wytwarzania układów nagrzewania/chłodzenia
m
konstrukcji techniki cieplnej (WIM, ITC)
rojektowanie innowacyjnych rozwiązań techniki cieplnej bazujących na materiałach wytworzonych w toku
p
realizacji projektu (ITC)
PODPROJEKT 3 – koordynator zadania: POLITECHNIKA WARSZAWSKA
Charakteryzowanie właściwości użytkowych opracowanych materiałów i utworzenie bazy danych ich właściwości (PW)
badanie właściwości cieplnych otrzymywanych materiałów (WIM, UCB, ITC)
UCZELNIANE CENTRUM BADAWCZE
- MATERIAŁY FUNKCJONALNE,
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
Dr Łukasz Ciupiński
(koordynator projektu)
[email protected]
WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
I CERAMIKI
AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA
IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE
Dr hab. inż. Dariusz Kata
(koordynator Zadania 1)
[email protected]
INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ, WYDZIAŁ
MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
Prof. dr hab. inż. Roman Domański
(koordynator Zadania 2)
[email protected]
WYDZIAŁ INŻYNIERII
MATERIAŁOWEJ
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
Dr inż. Piotr Śpiewak
(koordynator Zadania 3)
[email protected]
Projekt jest finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.