5月19日,日本東麗公司官網發布消息,該公司已經成功開發出一種基于碳纖維復合材料的高導熱技術,利用該技術可以將碳纖維增強塑料(CFRP)的散熱性能提升到金屬散熱性能水平。
將這項技術應用于CFRP中,可以通過材料內部的熱傳導路徑有效地散熱,這有助于抑制移動應用中的電池退化,同時提高電子設備應用中的性能。
采用Toray新導熱技術的CFRP結構
這種輕質、高強、堅固塑料的常見應用是飛機、汽車、基礎設施部件、體育用品和電子設備。作為一種結構材料,CFRP在先進的移動服務(統稱為CASE,用于連接、自主、共享和電動)中的散熱是非常必要的,這可以防止電池在充電過程中因發熱而變質。
CFRP的導熱性比鋁合金和其他金屬差,這促使人們努力通過使用外部或內部石墨板來增強散熱,石墨板具有良好的導熱性、散熱和擴散性能。然而,這些石墨板材容易斷裂、分散和損壞,從而影響CFRP的性能。
多年來,日本東麗公司利用專有技術開發和應用高剛性多孔CFRP,形成短碳纖維三維網絡。在這種情況下,東麗創造了一種導熱層,該導熱層采用了多孔的CFRP載體來保護石墨片。通過將CFRP預浸料層壓在這一導熱層上,使東麗能夠獲得高于金屬的導熱系數,而這對于常規的CFRP而言,如果在不損害材料的機械性能和質量的情況下實現顯然是不可能的。
CFRP預浸料作為一種片狀中間材料,它是通過使用樹脂浸漬增強纖維來實現的。其常見的應用是飛機機身、主翼和尾翼以及其他主要結構部件,以及高爾夫球桿、釣魚桿、網球拍和其他運動設備。
東麗公司可以明確厚度和層壓位置的石墨板以形成熱傳導路徑,從而實現了一個靈活的熱管理設計,該設計可控制釋放或使用熱量的路徑,進而實現控制CFRP的冷卻效率和熱擴散路徑。
東麗公司在該領域的突破將會提供一種技術解決方案,它可有效地實現電池和電子電路的散熱,而且不破壞CFRP結構。根據公司預計,采用該技術的CFRP應用將包括先進的移動性、移動電子設備和要求輕便和散熱的可穿戴設備。 |