Japanska kompanija Toray je 19. maja najavila razvoj visokoučinkovite tehnologije prijenosa topline, koja poboljšava toplinsku provodljivost kompozita od ugljičnih vlakana na isti nivo kao i metalni materijali. Tehnologija efikasno prenosi toplinu generiranu unutar materijala prema van kroz unutrašnji put, pomažući u usporavanju starenja baterija u sektoru mobilnog transporta.
Poznata po svojoj maloj težini i velikoj čvrstoći, karbonska vlakna se sada koriste za izradu vazduhoplovnih, automobilskih, građevinskih dijelova, sportske opreme i elektronske opreme. U poređenju sa legurama, toplotna provodljivost je oduvijek bila nedostatak, što je postao pravac koji naučnici pokušavaju poboljšati dugi niz godina. Posebno u procvatu razvoja novih energetskih vozila koja zagovaraju međusobno povezivanje, dijeljenje, automatizaciju i elektrifikaciju, kompozitni materijal od karbonskih vlakana postao je nezamjenjiva snaga za uštedu energije i smanjenje težine povezanih komponenti, posebno komponenti baterijskih paketa. Stoga je postalo sve hitnije nadoknaditi njihove nedostatke i efikasno poboljšati toplotnu provodljivost CFRP-a.
Ranije su naučnici pokušavali provoditi toplotu dodavanjem slojeva grafita. Međutim, sloj grafita lako puca, lomi se i oštećuje, što smanjuje performanse kompozita od karbonskih vlakana.
Da bi riješio ovaj problem, Toray je stvorio trodimenzionalnu mrežu poroznog CFRP-a visoke tvrdoće i kratkih ugljičnih vlakana. Preciznije, porozni CFRP se koristi za potporu i zaštitu grafitnog sloja kako bi se formirala struktura toplinske provodljivosti, a zatim se CFRP prepreg polaže na njegovu površinu, tako da je toplinsku provodljivost konvencionalnog CFRP-a teško postići, čak i veću od one kod nekih metalnih materijala, bez utjecaja na mehanička svojstva.
Što se tiče debljine i položaja grafitnog sloja, odnosno puta provođenja toplote, Toray je ostvario potpunu slobodu dizajna, kako bi se postiglo fino termičko upravljanje dijelovima.
Ovom vlasničkom tehnologijom, Toray zadržava prednosti CFRP-a u smislu male težine i visoke čvrstoće, a istovremeno efikasno prenosi toplinu s baterijskog sklopa i elektroničkih krugova. Očekuje se da će se tehnologija koristiti u područjima kao što su mobilni transport, mobilna elektronika i nosivi uređaji.
Vrijeme objave: 24. maj 2021.
