Toray améliore la dissipation thermique du CFRP pour correspondre aux métaux

Mise à jour : 24 mai 2021

En appliquant cela sans souci au CFRP dissipe efficacement la chaleur de leurs sources via des chemins de conduction thermique à l'intérieur de ce matériau.

Cela permet de supprimer la dégradation de la batterie dans les applications de mobilité tout en améliorant les performances des applications d'appareils électroniques.

Les applications courantes de ce plastique léger, solide et rigide sont les avions, les automobiles, les composants d'infrastructure, les articles de sport et les appareils électroniques.

Il est impératif d'augmenter la dissipation thermique du CFRP en tant que matériau structurel dans les services de mobilité avancés appelés collectivement CASE (pour connectés, autonomes, partagés et électriques) pour éviter que les batteries ne se détériorent en raison de l'accumulation de chaleur pendant la charge.

Le CFRP est moins conducteur thermique que les alliages d'aluminium et autres métaux. Cela a incité des efforts pour améliorer la dissipation thermique en employant des feuilles de graphite externes ou internes offrant une excellente conductivité thermique et une excellente dissipation et diffusion de la chaleur.

Ces feuilles sont faciles à fracturer, à disperser et à endommager, ce qui compromet les performances du PRFC. Au fil des ans, Toray a utilisé une technologie brevetée pour développer et appliquer du CFRP poreux hautement rigide formant des réseaux tridimensionnels avec des fibres de carbone courtes.

A cette occasion, Toray a créé une couche conductrice de chaleur utilisant un support en CFRP poreux qui protège les feuilles de graphite. La stratification du préimprégné CFRP sur cette couche thermoconductrice a permis à Toray d'atteindre une conductivité thermique supérieure à celle des métaux, ce qui serait impossible avec le CFRP ordinaire, sans compromettre les propriétés mécaniques et la qualité de ce matériau.

Prepreg est un matériau intermédiaire en forme de feuille fabriqué en imprégnant des fibres avec de la résine pour les renforcer. Les applications courantes sont les fuselages d'aéronefs, les ailes principales et arrière et d'autres composants structurels primaires, ainsi que les arbres de clubs de golf, les cannes à pêche, les cadres de raquettes de tennis et d'autres équipements sportifs.

Toray a permis de déterminer l'épaisseur et les positions de stratification des feuilles de graphite formant des chemins de conduction thermique. Cela a permis une conception de gestion thermique flexible, qui contrôle les chemins de libération ou d'utilisation de la chaleur, pour l'efficacité du refroidissement CFRP et les chemins de diffusion de la chaleur.

La réalisation de Toray offre un moyen de dissiper efficacement la chaleur des batteries et des circuits électroniques sans nuire à la légèreté du CFRP.

La société prévoit que les applications CFRP utilisant sa technologie incluront la mobilité avancée, les appareils électroniques mobiles et les appareils portables exigeant légèreté et dissipation thermique.