Στις 19 Μαΐου, η Toray της Ιαπωνίας ανακοίνωσε την ανάπτυξη τεχνολογίας μεταφοράς θερμότητας υψηλής απόδοσης, η οποία βελτιώνει τη θερμική αγωγιμότητα των σύνθετων υλικών από ανθρακονήματα στο ίδιο επίπεδο με τα μεταλλικά υλικά.Η τεχνολογία μεταφέρει αποτελεσματικά τη θερμότητα που παράγεται στο εσωτερικό του υλικού προς τα έξω μέσω μιας εσωτερικής διαδρομής, βοηθώντας στην επιβράδυνση της γήρανσης της μπαταρίας στον τομέα των κινητών μεταφορών.
Γνωστό για το μικρό βάρος και την υψηλή αντοχή του, οι ίνες άνθρακα χρησιμοποιούνται πλέον για την κατασκευή αεροδιαστημικής, αυτοκινήτων, κατασκευαστικών ανταλλακτικών, αθλητικού εξοπλισμού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού.Σε σύγκριση με τα υλικά από κράμα, η θερμική αγωγιμότητα ήταν πάντα ένα μειονέκτημα, το οποίο έχει γίνει μια κατεύθυνση που οι επιστήμονες προσπαθούν να βελτιώσουν εδώ και πολλά χρόνια.Ειδικά στην ραγδαία ανάπτυξη νέων ενεργειακών οχημάτων που υποστηρίζουν τη διασύνδεση, την κοινή χρήση, τον αυτοματισμό και την ηλεκτροδότηση, το σύνθετο υλικό από ανθρακονήματα έχει γίνει απαραίτητη δύναμη για την εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση του βάρους των σχετικών εξαρτημάτων, ιδιαίτερα των εξαρτημάτων της μπαταρίας.Ως εκ τούτου, έχει γίνει μια ολοένα και πιο επείγουσα πρόταση να καλύψουμε τις ελλείψεις του και να βελτιώσουμε αποτελεσματικά τη θερμική αγωγιμότητα του CFRP.
Προηγουμένως, οι επιστήμονες είχαν προσπαθήσει να μεταδώσουν τη θερμότητα προσθέτοντας στρώματα γραφίτη.Ωστόσο, το στρώμα γραφίτη είναι εύκολο να σπάσει, να θρυμματιστεί και να καταστραφεί, γεγονός που θα μειώσει την απόδοση των σύνθετων ινών άνθρακα.
Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, ο Toray δημιούργησε ένα τρισδιάστατο δίκτυο από πορώδες CFRP με υψηλή σκληρότητα και βραχυκυκλωμένη ίνα άνθρακα.Πιο συγκεκριμένα, το πορώδες CFRP χρησιμοποιείται για τη στήριξη και προστασία του στρώματος γραφίτη για να σχηματίσει μια δομή θερμικής αγωγιμότητας και στη συνέχεια τοποθετείται προεμποτισμένο CFRP στην επιφάνειά του, έτσι ώστε η θερμική αγωγιμότητα του συμβατικού CFRP να είναι δύσκολο να επιτευχθεί, ακόμη και υψηλότερη από αυτή του ορισμένα μεταλλικά υλικά, χωρίς να επηρεάζονται οι μηχανικές ιδιότητες.
Για το πάχος και τη θέση του στρώματος γραφίτη, δηλαδή τη διαδρομή της αγωγιμότητας της θερμότητας, η Toray έχει συνειδητοποιήσει την πλήρη ελευθερία σχεδιασμού, για να επιτύχει τη λεπτή θερμική διαχείριση των εξαρτημάτων.
Με αυτήν την αποκλειστική τεχνολογία, η Toray διατηρεί τα πλεονεκτήματα του CFRP όσον αφορά το μικρό βάρος και την υψηλή αντοχή, ενώ μεταφέρει αποτελεσματικά τη θερμότητα από τη μπαταρία και τα ηλεκτρονικά κυκλώματα.Η τεχνολογία αναμένεται να χρησιμοποιηθεί σε τομείς όπως οι κινητές μεταφορές, οι φορητές ηλεκτρονικές συσκευές και οι φορητές συσκευές.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Μαΐου 2021