Термопасту из алюминиевых отходов для электроники разработали в Томске

В Томском государственном университете разработали технологию получения теплопроводящей пасты для электроники и микроэлектроники из алюминиевых отходов с добавлением азота. Отечественное решение охватывает полный цикл — от переработки вторичного сырья до готового продукта. Использование отходов делает наполнитель для пасты дешевле зарубежных аналогов, сообщили в пресс-службе вуза.

Проект молодого учёного, магистранта факультета инновационных технологий (ФИТ) Томского государственного университета Антона Регера победил в конкурсе «Студенческий стартап» Фонда содействия инновациям с финансовой поддержкой в размере 1 млн рублей. Изобретение получило патент Российской Федерации (№ 2869495).

Команда проекта предложила перерабатывать алюминиевые отходы методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Измельчённое сырьё — фольгу, банки и прочие отходы — обрабатывают азотом, затем смешивают с силиконовым маслом, и получается теплопроводящая паста. За счёт использования отходов паста выходит дешевле существующих аналогов.

«В России ежегодно образуются тонны алюминиевой тары, но текущие решения по её переработке недостаточно эффективны. А ведь алюминиевые отходы можно превращать в более ценные материалы, — рассказал руководитель проекта Антон Регер. — В электронике для отвода тепла нужны теплопроводящие и при этом электроизолирующие композиты, где наполнителем является диэлектрический нитрид алюминия. Однако он имеет относительно высокую себестоимость из-за экономически неэффективных технологий получения. Наша технология позволяет получать из отходов модифицированный нитрид алюминия и теплопроводящую пасту на его основе для электроники».

По его словам, новая технология выгодна за счёт скорости и энергоэффективности: реакция запускается небольшим энергетическим импульсом и не требует много энергии, идёт в режиме самораспространения без экологически опасных выбросов.

Термопаста используется для охлаждения греющихся компонентов электроники — в ноутбуках, компьютерах, телефонах, светильниках и других устройствах. Модифицированный нитрид алюминия также полезен в производстве теплопроводящих компаундов для заливки и защиты аккумуляторных батарей, электродвигателей, самокатов и другого электротранспорта, где нужно одновременно отводить тепло и защищать от влаги.

«Существующие термопасты до 90% состоят из алюминия, и практически все представленные на рынке — это китайские аналоги. При этом у нас ограничено представлены заливные компаунды, которые так нужны для электрического транспорта. Сегодня заливные компаунды изготавливаются на основе оксида цинка, а он даёт максимум 0,8–1 единицу теплопроводности. С нитридом алюминия теплопроводность компаундов возможно поднять до 3–5 единиц. Это наш следующий шаг», — уточнил Антон Регер.

На деньги гранта команда планирует масштабировать производство: закупить оборудование и настроить производственную линию. Сейчас команда работает на базе Томского научного центра СО РАН и уже осуществляет первые продажи.

«Победы наших студентов в таких конкурсах наглядно показывают, что система раннего погружения в технологическое предпринимательство в ТГУ работает эффективно: ребята решают актуальные и востребованные задачи, создавая технологии с реальным потенциалом для промышленности, — прокомментировала проректор ТГУ по стратегическому партнерству, директор офиса технологического лидерства Виктория Маковеева. — Технология Антона Регера соответствует приоритетам национального проекта „Новые материалы и химия“ и имеет практическое значение для химической и электронной промышленности, поскольку позволяет получать востребованный материал из вторичного сырья. Особенно важно, что разработка уже получила патент, это подтверждает ее технологическую новизну и создает основу для дальнейшего масштабирования и выхода на рынок».