19 травня японська компанія Toray оголосила про розробку високопродуктивної технології теплопередачі, яка покращує теплопровідність вуглецевих волокнистих композитів до такого ж рівня, як і металевих матеріалів. Технологія ефективно передає тепло, що утворюється всередині матеріалу, назовні через внутрішній шлях, допомагаючи уповільнити старіння акумуляторів у секторі мобільного транспорту.
Відоме своєю легкою вагою та високою міцністю, вуглецеве волокно зараз використовується для виготовлення аерокосмічної, автомобільної, будівельної техніки, спортивного та електронного обладнання. Порівняно зі сплавами, теплопровідність завжди була недоліком, і це стало напрямком, який вчені намагалися покращити протягом багатьох років. Особливо в умовах бурхливого розвитку транспортних засобів на нових джерелах енергії, що пропагують взаємозв'язок, спільне використання, автоматизацію та електрифікацію, вуглепластиковий композитний матеріал став незамінним джерелом енергії для економії енергії та зменшення ваги пов'язаних з ним компонентів, особливо компонентів акумуляторних батарей. Тому стає все більш актуальною пропозицією компенсувати його недоліки та ефективно покращити теплопровідність вуглецевого волокна.
Раніше вчені намагалися проводити тепло, додаючи шари графіту. Однак шар графіту легко тріскається, руйнується та пошкоджується, що знижує експлуатаційні характеристики вуглецевих волокнистих композитів.
Щоб вирішити цю проблему, Toray створив тривимірну мережу з пористого вуглецевого волокна (CFRP) з високою твердістю та укороченим вуглецевим волокном. Зокрема, пористий CFRP використовується для підтримки та захисту графітового шару, утворюючи теплопровідну структуру, а потім на його поверхню накладається препрег CFRP, завдяки чому теплопровідність звичайного CFRP важко досягти, навіть вище, ніж у деяких металевих матеріалів, без впливу на механічні властивості.
Щодо товщини та положення графітового шару, тобто шляху теплопровідності, Toray реалізувала повну свободу проектування, щоб досягти точного теплового управління деталями.
Завдяки цій запатентованій технології, Toray зберігає переваги вуглецевого волокна (CFRP) з точки зору легкої ваги та високої міцності, водночас ефективно передаючи тепло від акумуляторної батареї та електронних схем. Очікується, що ця технологія буде використовуватися в таких галузях, як мобільний транспорт, мобільна електроніка та портативні пристрої.
Час публікації: 24 травня 2021 р.
