Toray aumenta la dissipazione del calore di CFRP per abbinare i metalli

Aggiornamento: 24 maggio 2021

Applicando questo la tecnologia al CFRP dissipa il calore in modo efficace dalle sue fonti attraverso percorsi di conduzione termica all'interno di quel materiale.

Questo aiuta a sopprimere il degrado della batteria nelle applicazioni di mobilità migliorando le prestazioni nelle applicazioni dei dispositivi elettronici.

Le applicazioni comuni per questa plastica leggera, resistente e rigida sono aerei, automobili, componenti di infrastrutture, articoli sportivi e dispositivi elettronici.

C'è una grande necessità di aumentare la dissipazione del calore del CFRP come materiale strutturale nei servizi di mobilità avanzati chiamati collettivamente CASE (per connesso, autonomo, condiviso ed elettrico) per evitare che le batterie si deteriorino a causa del calore accumulato durante la carica.

Il CFRP è meno termicamente conduttivo delle leghe di alluminio e di altri metalli. Ciò ha spinto gli sforzi per migliorare la dissipazione del calore impiegando fogli di grafite esterni o interni che offrono un'eccellente conduttività termica e dissipazione e diffusione del calore.

Questi fogli sono facili da fratturare, spargere e danneggiare, tuttavia, compromettendo le prestazioni di CFRP. Nel corso degli anni, Toray ha utilizzato una tecnologia proprietaria per sviluppare e applicare CFRP poroso altamente rigido formando reti tridimensionali con fibre di carbonio corte.

In questa occasione, Toray ha creato uno strato termoconduttivo utilizzando un supporto CFRP poroso che protegge i fogli di grafite. La laminazione di CFRP preimpregnato su questo strato termicamente conduttivo ha consentito a Toray di raggiungere una conduttività termica superiore a quella dei metalli, cosa impossibile con il normale CFRP, senza compromettere le proprietà meccaniche e la qualità di quel materiale.

Il Prepreg è un materiale intermedio simile a un foglio realizzato impregnando le fibre con resina per rinforzarle. Le applicazioni comuni sono fusoliere di aeromobili, ali principali e di coda e altri componenti strutturali primari, nonché aste di mazze da golf, canne da pesca, telai di racchette da tennis e altre attrezzature sportive.

Toray ha permesso di determinare lo spessore e le posizioni di laminazione dei fogli di grafite che formano percorsi di conduzione termica. Ciò ha consentito una progettazione flessibile della gestione termica, che controlla i percorsi per rilasciare o utilizzare il calore, per l'efficienza di raffreddamento CFRP e i percorsi di diffusione del calore.

Il risultato di Toray fornisce un modo per dissipare in modo efficiente il calore dalle batterie e dai circuiti elettronici senza compromettere la leggerezza del CFRP.

L'azienda prevede che le applicazioni CFRP che impiegano la sua tecnologia includeranno mobilità avanzata, dispositivi elettronici mobili e dispositivi indossabili che richiedono leggerezza e dissipazione del calore.