Перейти к содержанию
Graf_Inventor

демпфирующая теплопроводящая прокладка для криотемператур

Рекомендуемые сообщения

Добрый день.

Необходима помощь: Что можно использовать в качестве демпфирующей теплопроводящей прокладки при температуре -100 гр Цельсия. Для компенсации зазора 0.3мм.

Подробности: Есть 4-х ступенчатый модуль Пельтье, температура холодной стороны -100 при температуре горячей стороны +25. Производительность 0.8Вт. Потребление 37 Вт !!!!!   Размещен в Вакууме. Широкой (горячей) стороной расположен на теплоотводе и приклеен теплопроводным силиконом. тут всё ок (пока). Узкая сторона (холодная) должна касаться медного хладопровода на конце которого установлен кремниеволитиевый детектор. хладопровод не подвижный. Пельтье с его креплением тоже не подвижен, но! Есть вероятность температурных коэфициентов расширения. Оценочный расчет говорит о том, что если предположить, что при 25 градусах пельтье и хладопровод соприкасаются без зазора, то при -100 между ними образуемся зазор в 0.3 мм.  В следствии чего хотелось бы разместить в этой области, что-то типа теплопроводящей резины или термопасты (это конечно утрировано)...  Надеюсь на Ваши подсказки. или предположения.

Сразу оговорюсь, сделать весь узел с горячей стороны подпружиненным - проблема. количество теплоты там огромно, и разрывать цепочку горячая стороная пельтье - охладитель не стоит. Если делать весь блок подвижным то потребуется сильфонное вакуумное уплотнение и куча дополнительных проблем.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

конструктив сомнительный.

Видится охладитель холодным концом  в спирте, детектор медным хладопроводом плещется там же.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
11 часов назад, break сказал:

Видится охладитель холодным концом  в спирте, детектор медным хладопроводом плещется там же.

Спирт уже при - 60 похож на кисель, а что с ним будет при -100? И у автора вакуум в системе. Если добавить спирт, то внутренняя атмосфера будет из паров спирта и, учитывая комариную мощность охладителя, система будет очень долго выходить на режим или вообще не сможет.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
31 минуту назад, White_Swan сказал:

а что с ним будет при -100?

абсолютизированый - то ж кисель, кисель он разный бывает :)

Но вы знаете термопасту или резину, которая при -100 будет эластичной и упругой, а не кусочком стекла?

Потому и написал -

11 часов назад, break сказал:

конструктив сомнительный.

Понятно, что при такой производительности без вакуума никак. Но и от прокладочек надо уходить.

Наверное сильфон на горячей стороне меньшая проблема, чем упругая прокладка при -100.

Изменено пользователем break

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ну что ж, первично понятно, что придётся думать над иной конструкцией. Благодарю.

Тем не менее, что бы Вы предложили использовать на холодной стороне в качестве межслоя? Давайте предположим, что я организую поджим пельтье совместно горячей стороной, но просто прислонять керамику к меди (на холодной стороне) наверное не очень хороший вариант, меж слой какой то нужен? или всё же подпружиненый контакт керамики с медью обеспечит достаточную передачу тепла?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Добавлю для наглядности картинки. Там где сейчас расположен синий вакууометр будет распологаться система охлаждения. а вакуометр передет на место дьюара... и позже будет заменён на маленький ионный насос.

фото внутри: медный хладопровод, к нему сейчас привинчен медный многожильный хладопровод для соединения с дьюаром.

IMG_20190713_105607.jpg

IMG_20190713_105615.jpg

IMG_20190713_105627.jpg

IMG_20190501_150010.jpg

IMG_20190501_150022.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
40 минут назад, Graf_Inventor сказал:

но просто прислонять керамику к меди (на холодной стороне) наверное не очень хороший вариант, меж слой какой то нужен?

Зачем нужен межслой, каково его назначение?

Лишнее тепловое сопротивление вам там не нужно.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

в моём понимании назначение межслоя скомпенсировать микронеровности сопрягаемых поверхностей. Но возможно вы правы, лишнее тепловое сопротивление может сделать хуже чем микронеровности. Надо подумать...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
13 часов назад, Graf_Inventor сказал:

что бы Вы предложили использовать на холодной стороне в качестве межслоя?

графит - притереть керамику к меди через графит.

ну или металлизировать керамику и паять. Индием, например.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
9 часов назад, break сказал:

графит - притереть керамику к меди через графит.

А зачем через графит? Медь можно саму притереть непосредственно к керамике, если керамика более-менее гладкая.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
50 минут назад, White_Swan сказал:

А зачем через графит?

ну дык

 

11 часов назад, Graf_Inventor сказал:

микронеровности.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

вот металлизация - прекрасная идея, но модуль уже готовый... единственный способ безопасно нанести на него метал это напылить.... надо подумать... притереть вариант мне кажется вполне рабочий. но без графита... просто к меде.

вот такая штукенция вырисовывается....

cryo_coller_v1.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Н, вообще, классика - это apiezon N. Для микро неровностей - самое оно.

Стоит он конечно дорого. Но я уверен, можно чем-то намазать и по дешевле, остаётся только найти чем, проведя измерения теплопроводности :classic_biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вот это тема! поглядел на его фьючерсы, действительно выглядит совершенно подходящей для моих задач субстанцией! Благодарю!

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Есть так же предложение от компетентных источников использовать Свинцовую или глафитовую (оказывается есть и такая) фольгу. Что думаете? Надо бы свинцовую фольгу в азот засунуть жидки и поглядеть нет ли с ней тех же сорпризов что и с оловом =)

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

У эл-та Пельтье стороны покрыты металлом?

Деталь, на которую устанавливается эл-т, из медного сплава?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Если есть металлизация эл-та, то на низкотемпературный припой, предварительно нагревая основную деталь до градусов 80-90С. Если не металлизировано, то прокладку из индия и прижать  фланцем и под пружиненные винты, как сделано  на процессорах в видеокартах. Так Вы обеспечите максимальную теплопередачу и минимальные  потери.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Индий помягче свинца будет, но это - при н.у.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

к моему большому сожалению, а может и к счастью, металлизации нет =(  Вот на счет индия мысли сразу были... но действительно, как он ведёт себя при -100 гр не знаю....  предложили вот такую штуку ещё использовать https://ru.aliexpress.com/item/32842711614.html?ZqDDa2g0v.search0204.8.20.4ee0581aK3mFId&transAbTest=ae803_3  в общем думаю попробую провести эксперимент с индием, графитовой фользой и свинцом в азоте....

Благодарю всех за участия в обсуждение данной задачи. =)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Добрый день Владимир. Индий при -100 (примерно +-15гр) ещё не звенит - это точно. И не ломается с одного перегиба. Теплопроводность у него так себе (по памяти примерно на уровне свинца ) . Кстати и свинец при этих условиях тоже не звенит.

С уважением

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А термопаста чем не устраивает слой потолще и пускай немного играет, вот только фонить может, тогда вакуумное масло с алюминиевой или медной пудрой замесить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

jonny_no  Благодарю! Ценные сведения! Значит если разцица по теплопроводности между индием и свинцом на уровне десятого знака после запятой, думаю начну со свинцовой фольги, дабы она есть, и не представляет диффецит.

udaw термопаста, по крайней мере КПТ-8 газит... , выглядит это как натекания 4.0Е-4 торр*литр/сек (при объёме 2 литра). Так же я понятия не имею как она будет работать при -100.  Вакуумное масло с аллюминиевой или медной пудной для меня вообще загадка. В качестве эксперимет можно так извратиться. но пока только в качестве эксперимента.

Преложенный N_N apiezon N действительно по описанию идеально подходит, но купить его по простому через ebay или amazon не удаётся... поэтому пока в список эксперимента не вошел.

Всем большое спасибо за участие в решении задачи.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

 apiezon  попробуйте здесь  спросить:      http://eltm.ru/apiezon.html/nid/1977.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
3 часа назад, devs сказал:

apiezon  попробуйте здесь  спросить:      http://eltm.ru/apiezon.html/nid/1977.

 

О! Мерси! Завтра утром позвоню, спрошу =) Благодарю =) Уже предвкушаю сумму с кучей нулей =)))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ещё вопрос. Приёмник (датчик) неподвижен, крепление относительно корпуса жёстко,  так понимать?

Пельтье с датчиком на пайку? Если так. то наверное с горячей стороны лучше делать на поджимание Пельтье с жидкостным охладителем, чтобы решить задачу с КЛР. Площадь большая, а разница КЛР в 2раза.

Осевой ход лучше решить сильфоным компенсатором, можно из нержавейки стенкой 0,1-0,3мм. У Вас в одном из сообщений была модель.2017994477_.png.6bf18509bb226b257299804b58225a4d.png

Сильфоны не дорогие. Так кажется Вы решите задачу. Фотоприёмники с криостатами, на более низкие температуры, примерно так и выполняются.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Гость
Эта тема закрыта для публикации ответов.

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.