Den 19 maj tillkännagav Toray i Japan utvecklingen av högpresterande värmeöverföringsteknik, som förbättrar värmeledningsförmågan hos kolfiberkompositer till samma nivå som metallmaterial. Tekniken överför effektivt värme som genereras inuti materialet utåt genom en intern väg, vilket bidrar till att bromsa batteriåldring inom den mobila transportsektorn.
Kolfiber, känt för sin lätta vikt och höga hållfasthet, används nu för att tillverka flyg- och rymdindustrin, fordonsindustrin, byggdelar, sportutrustning och elektronisk utrustning. Jämfört med legeringsmaterial har värmeledningsförmågan alltid varit en brist, vilket har blivit en riktning som forskare har försökt förbättra i många år. Särskilt i den blomstrande utvecklingen av nya energifordon som förespråkar sammankoppling, delning, automatisering och elektrifiering har kolfiberkompositmaterial blivit en oumbärlig kraft för energibesparing och viktminskning av relaterade komponenter, särskilt batteripaketkomponenter. Därför har det blivit ett alltmer angeläget förslag att kompensera för dess brister och effektivt förbättra värmeledningsförmågan hos CFRP.
Tidigare hade forskare försökt att leda värme genom att lägga till lager av grafit. Grafitlagret är dock lätt att spricka, splittras och skadas, vilket minskar prestandan hos kolfiberkompositer.
För att lösa detta problem skapade Toray ett tredimensionellt nätverk av porös CFRP med hög hårdhet och kortsluten kolfiber. Mer specifikt används porös CFRP för att stödja och skydda grafitlagret för att bilda en värmeledningsstruktur, och sedan läggs CFRP-prepreg på dess yta, så att värmeledningsförmågan hos konventionell CFRP är svår att uppnå, till och med högre än hos vissa metallmaterial, utan att påverka de mekaniska egenskaperna.
För grafitlagrets tjocklek och position, det vill säga värmeledningsvägen, har Toray förverkligat full designfrihet för att uppnå fin värmehantering av delarna.
Med denna egenutvecklade teknik behåller Toray fördelarna med CFRP i form av låg vikt och hög hållfasthet, samtidigt som den effektivt överför värme från batteripaketet och elektroniska kretsar. Tekniken förväntas användas inom områden som mobil transport, mobil elektronik och bärbara enheter.
Publiceringstid: 24 maj 2021
