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Determinación experimental de RTC en función del envejecimiento y de la presión para distintos TIM´s

Una línea en la que está trabajando el grupo de investigación de Ingeniería Térmica y de Fluidos de la Universidad Pública de Navarra, es la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento del calor de los gases expulsados a la atmósfera en chimeneas industriales utilizando generadores termoeléctricos. En este campo, el contacto entre superficies es de vital importancia para reducir en lo posible la resistencia térmica de contacto y conseguir una transmisión de calor óptima. Para mejorar el contacto entre superficies se utilizan los llamados materiales de interfaz térmica. Estos materiales sufren estrés térmico debido a que trabajan a altas temperaturas durante largos periodos de tiempo, lo que provoca que al cabo del tiempo se degraden y ofrezcan peores prestaciones. Este fenómeno se conoce como envejecimiento térmico.
Este trabajo consiste en realizar un estudio experimental en el que se comparan varios materiales de interfaz térmica recreando las distintas situaciones que se dan en la aplicación real de aprovechamiento del calor residual en chimeneas industriales. Por medio de un banco de ensayos que permite medir resistencias térmicas, se realizan una serie de ensayos en los que, por un lado, se estudia la influencia del envejecimiento de los materiales en la resistencia térmica de contacto de los mismos y, por otro lado, la influencia de la presión aplicada sobre la unión en la resistencia térmica de contacto.

The investigation group of Thermic and Fluids Engineering of the Public University of Navarra is carrying out a research of the electric energy generation by the exploitation of the heat contained in the gases that are discharged to the atmosphere through the industrial chimneys. This electric energy is obtained thanks to thermoelectric generators. In this investigation field, an important task consists on reducing as much as possible the thermal resistance of the contact surface in order to achieve an optimal heat exchange. The so-called thermic interface materials are used with the aim of enhance the contact between surfaces. These materials are exposed to high temperatures during long time periods, suffering due to that thermic stress. As a result, as time passes by, the materials are degraded offering a worse performance. This phenomenon is known as thermal aging.
This report includes an experimental study in which some thermic interface materials are subjected to different situations which occur in the reality of the heat exploitation comparing in this way their results. Using a test workbench which permits measuring therm al resistances, a series of tests is carried out. The thermal contact resistance surface is influenced by the thermal aging of the materials as well as by the pressure applied in the contact union. These two aspects are studied through the series of tests.