Japonya merkezli Toray şirketi, 19 Mayıs'ta, karbon fiber kompozitlerin ısı iletkenliğini metal malzemelerle aynı seviyeye getiren yüksek performanslı bir ısı transfer teknolojisi geliştirdiğini duyurdu. Bu teknoloji, malzemenin içinde üretilen ısıyı iç bir yol aracılığıyla dışarıya etkili bir şekilde aktararak, mobil ulaşım sektöründe batarya ömrünün kısalmasını yavaşlatmaya yardımcı oluyor.
Hafifliği ve yüksek mukavemetiyle bilinen karbon fiber, günümüzde havacılık, otomotiv, inşaat parçaları, spor ekipmanları ve elektronik ekipmanların üretiminde kullanılmaktadır. Alaşımlı malzemelerle karşılaştırıldığında, ısı iletkenliği her zaman bir dezavantaj olmuştur ve bu da bilim insanlarının yıllardır iyileştirmeye çalıştığı bir alan haline gelmiştir. Özellikle bağlantı, paylaşım, otomasyon ve elektrifikasyonu savunan yeni enerji araçlarının hızla gelişmesiyle birlikte, karbon fiber kompozit malzeme, özellikle batarya paketi bileşenleri olmak üzere ilgili bileşenlerin enerji tasarrufu ve ağırlık azaltılması için vazgeçilmez bir güç haline gelmiştir. Bu nedenle, CFRP'nin dezavantajlarını gidermek ve ısı iletkenliğini etkin bir şekilde iyileştirmek giderek daha acil bir sorun haline gelmiştir.
Daha önce bilim insanları, grafit katmanları ekleyerek ısı iletmeyi denemişlerdi. Ancak grafit katmanı kolayca çatlayabiliyor, parçalanabiliyor ve hasar görebiliyor; bu da karbon fiber kompozitlerin performansını düşürüyor.
Bu sorunu çözmek için Toray, yüksek sertliğe ve kısaltılmış karbon fiberlere sahip gözenekli CFRP'den oluşan üç boyutlu bir ağ oluşturdu. Daha spesifik olarak, gözenekli CFRP, grafit tabakasını desteklemek ve korumak için kullanılarak bir ısı iletkenlik yapısı oluşturulur ve ardından yüzeyine CFRP prepreg yerleştirilir; böylece geleneksel CFRP'nin ulaşılması zor olan, hatta bazı metal malzemelerden bile daha yüksek bir ısı iletkenliği elde edilirken, mekanik özellikler etkilenmez.
Toray, grafit tabakasının kalınlığı ve konumu, yani ısı iletim yolu konusunda tam tasarım özgürlüğü sağlayarak parçaların hassas termal yönetimini mümkün kılmıştır.
Toray, bu tescilli teknolojisiyle, CFRP'nin hafiflik ve yüksek mukavemet avantajlarını korurken, aynı zamanda pil paketinden ve elektronik devrelerden ısıyı etkili bir şekilde aktarıyor. Bu teknolojinin mobil ulaşım, mobil elektronik ve giyilebilir cihazlar gibi alanlarda kullanılması bekleniyor.
Yayın tarihi: 24 Mayıs 2021
