19 мая японская компания Toray объявила о разработке высокоэффективной технологии теплопередачи, которая повышает теплопроводность композитов из углеродного волокна до уровня металлических материалов. Технология эффективно передает тепло, генерируемое внутри материала, наружу по внутреннему пути, что помогает замедлить старение батарей в секторе мобильного транспорта.
Известное своей легкостью и высокой прочностью, углеродное волокно в настоящее время используется для производства деталей в аэрокосмической, автомобильной, строительной отраслях, спортивном оборудовании и электронной технике. По сравнению со сплавами, теплопроводность всегда была его недостатком, и это направление ученые пытаются улучшить уже много лет. Особенно в условиях бурного развития новых энергетических транспортных средств, которые предполагают взаимосвязь, совместное использование, автоматизацию и электрификацию, композитные материалы из углеродного волокна стали незаменимым средством для энергосбережения и снижения веса соответствующих компонентов, особенно компонентов аккумуляторных батарей. Поэтому все более актуальной задачей становится устранение недостатков и эффективное повышение теплопроводности CFRP.
Ранее ученые пытались проводить тепло, добавляя слои графита. Однако слой графита легко трескается, разрушается и повреждается, что снижает характеристики композитов из углеродного волокна.
Для решения этой проблемы компания Toray создала трехмерную сетчатую структуру из пористого углепластика с высокой твердостью и короткими углеродными волокнами. В частности, пористый углепластик используется для поддержки и защиты графитового слоя, образуя структуру с теплопроводностью, а затем на его поверхность наносится препрег из углепластика, благодаря чему достигается теплопроводность, сравнимая с теплопроводностью обычного углепластика, даже выше, чем у некоторых металлических материалов, без ущерба для механических свойств.
Что касается толщины и расположения графитового слоя, то есть пути теплопроводности, компания Toray реализовала полную свободу проектирования для достижения точного управления тепловыми процессами в деталях.
Благодаря этой запатентованной технологии компания Toray сохраняет преимущества углепластика с точки зрения малого веса и высокой прочности, эффективно отводя при этом тепло от аккумуляторного блока и электронных схем. Ожидается, что эта технология будет использоваться в таких областях, как мобильный транспорт, мобильная электроника и носимые устройства.
Дата публикации: 24 мая 2021 г.
