Japonská spoločnosť Toray 19. mája oznámila vývoj vysokovýkonnej technológie prenosu tepla, ktorá zlepšuje tepelnú vodivosť kompozitov z uhlíkových vlákien na rovnakú úroveň ako kovové materiály. Táto technológia efektívne prenáša teplo generované vo vnútri materiálu smerom von vnútornou cestou, čo pomáha spomaľovať starnutie batérií v sektore mobilnej dopravy.
Uhlíkové vlákno, známe svojou nízkou hmotnosťou a vysokou pevnosťou, sa v súčasnosti používa na výrobu leteckého, automobilového a stavebného priemyslu, športových zariadení a elektronických zariadení. V porovnaní so zliatinovými materiálmi bola tepelná vodivosť vždy nedostatkom a vedci sa už mnoho rokov snažia o zlepšenie. Najmä v období prudkého rozvoja vozidiel s novými zdrojmi energie, ktoré presadzujú prepojenie, zdieľanie, automatizáciu a elektrifikáciu, sa kompozitný materiál z uhlíkových vlákien stal nenahraditeľnou silou pre úsporu energie a zníženie hmotnosti súvisiacich komponentov, najmä komponentov batériových blokov. Preto sa stáva čoraz naliehavejšou snahou vyrovnať jeho nedostatky a účinne zlepšiť tepelnú vodivosť CFRP.
Vedci sa predtým pokúšali viesť teplo pridaním vrstiev grafitu. Grafitová vrstva sa však ľahko praská, rozbíja a poškodzuje, čo znižuje výkonnosť uhlíkových vlákien.
Na vyriešenie tohto problému spoločnosť Toray vytvorila trojrozmernú sieť pórovitého CFRP s vysokou tvrdosťou a skrátenými uhlíkovými vláknami. Konkrétne, pórovitý CFRP sa používa na podopretie a ochranu grafitovej vrstvy, čím sa vytvára tepelne vodivá štruktúra, a potom sa na jeho povrch položí predimpregnovaný CFRP materiál, takže je ťažké dosiahnuť tepelnú vodivosť konvenčného CFRP, ktorá je dokonca vyššia ako u niektorých kovových materiálov, bez ovplyvnenia mechanických vlastností.
Čo sa týka hrúbky a polohy grafitovej vrstvy, teda dráhy vedenia tepla, spoločnosť Toray si uvedomila úplnú slobodu dizajnu, aby dosiahla jemné tepelné riadenie dielov.
Vďaka tejto patentovanej technológii si spoločnosť Toray zachováva výhody uhlíkových vlákien (CFRP), ako je nízka hmotnosť a vysoká pevnosť, pričom efektívne odvádza teplo z batériového bloku a elektronických obvodov. Očakáva sa, že táto technológia sa bude používať v oblastiach, ako je mobilná doprava, mobilná elektronika a nositeľné zariadenia.
Čas uverejnenia: 24. mája 2021
