Στις 19 Μαΐου, η Toray της Ιαπωνίας ανακοίνωσε την ανάπτυξη τεχνολογίας μεταφοράς θερμότητας υψηλής απόδοσης, η οποία βελτιώνει τη θερμική αγωγιμότητα των σύνθετων ινών άνθρακα στο ίδιο επίπεδο με τα μεταλλικά υλικά. Η τεχνολογία μεταφέρει αποτελεσματικά τη θερμότητα που παράγεται μέσα στο υλικό προς τα έξω μέσω μιας εσωτερικής διαδρομής, συμβάλλοντας στην επιβράδυνση της γήρανσης της μπαταρίας στον τομέα των μεταφορών κινητής τηλεφωνίας.
Γνωστή για το ελαφρύ βάρος και την υψηλή αντοχή του, οι ίνες άνθρακα χρησιμοποιούνται τώρα για την κατασκευή αεροδιαστημικών, αυτοκινήτων, εξαρτημάτων κατασκευών, αθλητικού εξοπλισμού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Σε σύγκριση με τα υλικά κράματος, η θερμική αγωγιμότητα ήταν πάντα ένα κενό, το οποίο έχει γίνει μια κατεύθυνση που οι επιστήμονες προσπαθούν να βελτιωθούν για πολλά χρόνια. Ειδικά στην αναπτυσσόμενη ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων που υποστηρίζουν τη διασύνδεση, την κοινή χρήση, την αυτοματοποίηση και την ηλεκτροδότηση, το σύνθετο υλικό ινών άνθρακα έχει γίνει μια απαραίτητη ισχύς για την εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση του βάρους των σχετικών εξαρτημάτων, ειδικά τα εξαρτήματα πακέτων μπαταριών. Ως εκ τούτου, έχει γίνει μια ολοένα και πιο επείγουσα πρόταση να αντισταθμιστεί οι αδυναμίες της και να βελτιωθεί αποτελεσματικά η θερμική αγωγιμότητα του CFRP.
Προηγουμένως, οι επιστήμονες προσπάθησαν να διεξάγουν θερμότητα προσθέτοντας στρώματα γραφίτη. Ωστόσο, το στρώμα γραφίτη είναι εύκολο να σπάσει, να καταστρέψει και να βλάψει, γεγονός που θα μειώσει την απόδοση των σύνθετων ινών άνθρακα.
Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, ο Toray δημιούργησε ένα τρισδιάστατο δίκτυο πορώδους CFRP με υψηλή σκληρότητα και βραχυκύκλωμα ανθρακονήματα. Για να είναι συγκεκριμένο, το πορώδες CFRP χρησιμοποιείται για την υποστήριξη και την προστασία του στρώματος γραφίτη για να σχηματίσει μια δομή θερμικής αγωγιμότητας και στη συνέχεια τοποθετείται το CFRP prepreg στην επιφάνεια του, έτσι ώστε να είναι δύσκολο να επιτευχθεί η θερμική αγωγιμότητα του συμβατικού CFRP, ακόμη υψηλότερη από αυτή των μεταλλικών υλικών, χωρίς να επηρεάζεται οι μηχανικές ιδιότητες.
Για το πάχος και τη θέση του στρώματος γραφίτη, δηλαδή τη διαδρομή της αγωγιμότητας θερμότητας, ο Toray έχει συνειδητοποιήσει την πλήρη ελευθερία του σχεδιασμού, για να επιτύχει την λεπτή θερμική διαχείριση των τμημάτων.
Με αυτήν την ιδιόκτητη τεχνολογία, ο Toray διατηρεί τα πλεονεκτήματα του CFRP από την άποψη του ελαφρού βάρους και της υψηλής αντοχής, ενώ παράλληλα μεταφέρει θερμότητα από το πακέτο μπαταρίας και τα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Η τεχνολογία αναμένεται να χρησιμοποιηθεί σε τομείς όπως η μεταφορά κινητής τηλεφωνίας, η κινητή ηλεκτρονικά και οι φορητές συσκευές.
Χρόνος δημοσίευσης: Μάιος-24-2021
