Japanska tvrtka Toray je 19. svibnja najavila razvoj visokoučinkovite tehnologije prijenosa topline koja poboljšava toplinsku vodljivost kompozita od karbonskih vlakana na istu razinu kao i metalni materijali. Tehnologija učinkovito prenosi toplinu stvorenu unutar materijala prema van kroz unutarnji put, pomažući usporiti starenje baterija u sektoru mobilnog prijevoza.
Poznata po svojoj maloj težini i visokoj čvrstoći, karbonska vlakna danas se koriste za izradu zrakoplovnih, automobilskih, građevinskih dijelova, sportske opreme i elektroničke opreme. U usporedbi s legiranim materijalima, toplinska vodljivost oduvijek je bila nedostatak, što je postao smjer koji znanstvenici pokušavaju poboljšati već dugi niz godina. Posebno u procvatu razvoja novih energetskih vozila koja zagovaraju međusobno povezivanje, dijeljenje, automatizaciju i elektrifikaciju, kompozitni materijal od karbonskih vlakana postao je nezamjenjiva snaga za uštedu energije i smanjenje težine povezanih komponenti, posebno komponenti baterijskih sklopova. Stoga je postalo sve hitnije nadoknaditi njegove nedostatke i učinkovito poboljšati toplinsku vodljivost CFRP-a.
Znanstvenici su prije pokušavali provoditi toplinu dodavanjem slojeva grafita. Međutim, sloj grafita lako puca, lomi se i oštećuje, što smanjuje performanse kompozita od karbonskih vlakana.
Kako bi riješio ovaj problem, Toray je stvorio trodimenzionalnu mrežu poroznog CFRP-a visoke tvrdoće i kratkih ugljičnih vlakana. Točnije, porozni CFRP koristi se za potporu i zaštitu grafitnog sloja kako bi se formirala struktura toplinske vodljivosti, a zatim se na njegovu površinu polaže CFRP prepreg, tako da je toplinsku vodljivost konvencionalnog CFRP-a teško postići, čak i veću od one kod nekih metalnih materijala, bez utjecaja na mehanička svojstva.
Za debljinu i položaj grafitnog sloja, odnosno puta provođenja topline, Toray je ostvario potpunu slobodu dizajna, kako bi se postiglo fino toplinsko upravljanje dijelovima.
Ovom vlasničkom tehnologijom, Toray zadržava prednosti CFRP-a u smislu male težine i visoke čvrstoće, a istovremeno učinkovito prenosi toplinu iz baterijskog sklopa i elektroničkih sklopova. Očekuje se da će se tehnologija koristiti u područjima kao što su mobilni prijevoz, mobilna elektronika i nosivi uređaji.
Vrijeme objave: 24. svibnja 2021.
