Toray ontwikkelt warmteafvoerend CFRP-materiaal voor flexibel thermisch beheer

Toray Industries Inc. (Tokyo, Japan) heeft een technologie met hoge thermische geleidbaarheid ontwikkeld die de warmteafvoerende eigenschappen van koolstofvezelversterkte kunststof (CFRP) verheft tot die van metalen. Toray merkt op dat het toepassen van deze technologie op CFRP de warmte effectief afvoert via thermische geleidingspaden in dat materiaal, en bijvoorbeeld kan helpen de batterijdegradatie in mobiliteitstoepassingen te onderdrukken en tegelijkertijd de prestaties in toepassingen van elektronische apparaten te verbeteren.

Inspanningen om de warmteafvoer van CFRP te verbeteren door gebruik te maken van externe of interne grafietplaten, leidden tot uitstekende thermische geleidbaarheid, warmteafvoer en diffusie. Toray merkt echter op dat deze vellen gemakkelijk konden breken, verstrooien en beschadigen, wat de prestaties van het CFRP-materiaal in gevaar bracht.

In de loop der jaren zegt Toray dat het gepatenteerde technologie heeft gebruikt om zeer stijve poreuze CFRP-vormende driedimensionale netwerken met korte koolstofvezels te ontwikkelen en toe te passen. Bij deze gelegenheid creëerde Toray een warmtegeleidende laag met behulp van een poreuze CFRP-ondersteuning die de grafietplaten beschermt. Door CFRP-prepreg op deze thermisch geleidende laag te lamineren, zou Toray naar verluidt een thermische geleidbaarheid hebben bereikt die hoger is dan die van metalen, zonder afbreuk te doen aan de mechanische eigenschappen en kwaliteit van dat materiaal.

Verder zegt Toray dat het het mogelijk heeft gemaakt om de dikte en lamineringsposities te bepalen van grafietplaten die thermische geleidingspaden vormen. Dit maakte een flexibel ontwerp voor thermisch beheer mogelijk, dat de paden regelt om warmte vrij te geven of te gebruiken voor CFRP-koelefficiëntie en warmtediffusiepaden.