На 19 май японската компания Toray обяви разработването на високоефективна технология за топлопренос, която подобрява топлопроводимостта на композитите от въглеродни влакна до същото ниво като металните материали. Технологията ефективно пренася топлината, генерирана вътре в материала, навън през вътрешен път, което спомага за забавяне на стареенето на батериите в сектора на мобилния транспорт.
Известни с лекото си тегло и високата си якост, въглеродните влакна сега се използват за производството на аерокосмически, автомобилни, строителни части, спортна екипировка и електронно оборудване. В сравнение със сплавите, топлопроводимостта винаги е била недостатък и това се е превърнало в посока, която учените се опитват да подобрят от много години. Особено в бурно развиващите се превозни средства с нова енергия, които се застъпват за взаимосвързване, споделяне, автоматизация и електрификация, композитният материал от въглеродни влакна се е превърнал в незаменима сила за пестене на енергия и намаляване на теглото на свързаните компоненти, особено компонентите на батерийните пакети. Следователно, компенсирането на недостатъците и ефективното подобряване на топлопроводимостта на CFRP се превръща във все по-належащо предложение.
Преди това учените са се опитвали да провеждат топлина чрез добавяне на слоеве графит. Графитният слой обаче лесно се напуква, разрушава и поврежда, което намалява характеристиките на композитите от въглеродни влакна.
За да реши този проблем, Toray създаде триизмерна мрежа от порест CFRP с висока твърдост и къси въглеродни влакна. По-конкретно, порестият CFRP се използва за поддържане и защита на графитния слой, за да се образува структура с топлопроводимост, а след това върху повърхността му се полага CFRP препрег, така че топлопроводимостта на конвенционалния CFRP е трудно постижима, дори по-висока от тази на някои метални материали, без да се повлияят механичните свойства.
За дебелината и позицията на графитния слой, т.е. пътя на топлопроводимост, Toray е реализирала пълната свобода на дизайна, за да постигне фино термично управление на частите.
С тази патентована технология, Toray запазва предимствата на CFRP по отношение на леко тегло и висока якост, като същевременно ефективно пренася топлината от батерията и електронните схеми. Очаква се технологията да се използва в области като мобилен транспорт, мобилна електроника и носими устройства.
Време на публикуване: 24 май 2021 г.
