Japonsko podjetje Toray je 19. maja naznanilo razvoj visokozmogljive tehnologije prenosa toplote, ki izboljša toplotno prevodnost kompozitov iz ogljikovih vlaken na enako raven kot kovinski materiali. Tehnologija učinkovito prenaša toploto, ki nastane v materialu, navzven po notranji poti, kar pomaga upočasniti staranje baterij v sektorju mobilnega prometa.
Ogljikova vlakna, znana po svoji lahki teži in visoki trdnosti, se danes uporabljajo za izdelavo letalskih, avtomobilskih in gradbenih delov, športne in elektronske opreme. V primerjavi z legiranimi materiali je bila toplotna prevodnost vedno pomanjkljivost, kar je postala smer, ki jo znanstveniki že vrsto let poskušajo izboljšati. Zlasti v razcvetu razvoja vozil na nova energija, ki zagovarjajo medsebojno povezovanje, souporabo, avtomatizacijo in elektrifikacijo, je kompozitni material iz ogljikovih vlaken postal nepogrešljiva sila za varčevanje z energijo in zmanjšanje teže povezanih komponent, zlasti komponent baterijskih sklopov. Zato je vse bolj nujno odpraviti njihove pomanjkljivosti in učinkovito izboljšati toplotno prevodnost CFRP.
Znanstveniki so že prej poskušali prevajati toploto z dodajanjem plasti grafita. Vendar pa grafitna plast zlahka poči, se zdrobi in poškoduje, kar zmanjša učinkovitost kompozitov iz ogljikovih vlaken.
Da bi rešil to težavo, je Toray ustvaril tridimenzionalno mrežo poroznega CFRP z visoko trdoto in kratkimi ogljikovimi vlakni. Natančneje, porozni CFRP se uporablja za podporo in zaščito grafitne plasti, da se tvori struktura toplotne prevodnosti, nato pa se na njegovo površino nanese prepreg CFRP, tako da je toplotno prevodnost običajnega CFRP težko doseči, celo višjo kot pri nekaterih kovinskih materialih, ne da bi to vplivalo na mehanske lastnosti.
Za debelino in položaj grafitne plasti, torej poti prevajanja toplote, je Toray dosegel popolno svobodo oblikovanja, da bi dosegel fino toplotno upravljanje delov.
S to lastniško tehnologijo Toray ohranja prednosti CFRP v smislu majhne teže in visoke trdnosti, hkrati pa učinkovito prenaša toploto iz baterijskega sklopa in elektronskih vezij. Pričakuje se, da se bo tehnologija uporabljala na področjih, kot so mobilni transport, mobilna elektronika in nosljive naprave.
Čas objave: 24. maj 2021
