اختصاصی بسپار/ دستیابی چندسازه های الیاف کربن به رسانایی گرمایی مشابه فلزات

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار / ایران پلیمر شرکت صنایع Japan’s Toray یک فناوری رسانش جدید توسعه داده که خواص پراکنش حرارتی پلاستیک تقویت شده با لیف کربن (CFRP) را در حد فلزات افزایش می دهد. به کار گیری این فناوری در CFRP باعث پراکنش کارای حرارت از منبع حرارتی و از طریق مسیرهای انتقال حرارت به داخل کل ماده می شود. این روش مانع از تخریب باتری در کاربردهای حرکتی، و در عین حال بهبود عملکرد در دستگاه های الکترونیکی می شود.
کاربردهای مرسوم برای این پلاستیک سبک، مقاوم و صلب شامل صنایع هوایی، خودرو، قطعات زیرساختی، محصولات ورزشی و تجهیزات الکترویکی می باشد. تقویت پراکنش حرارت در CFRP، به عنوان ماده ساختاری در تجهیزات حرکتی پیشرفته، به دلیل جلوگیری از زوال باتری در اثر گرمای تولید شده حین شارژ، بسیار مهم است. به دلیل اینکه CFRP نسبت به آلیاژهای آلومینیوم و سایر فلزات رسانایی الکتریکی کمی دارند، تلاش هایی برای بهبود پراکنش حرارت با استفاده از ورق های گرافیت داخلی یا خارجی صورت گرفته است. این ورق ها با وجود اینکه عملکرد CFRP را بهبود می بخشند، اما بسیار حساس به ترک، خراش و ضربه می باشند.
شرکت Toray در طی سال ها، از فناوری اختصاصی، برای توسعه و به کارگیری شبکه های سه بعدی متخلخل و صلب CFRP با الیاف کربن کوتاه، استفاده کرده است. در این مورد شرکت Toray با به کار گیری یک تکیه گاه CFRP متخلخل، لایه رسانایی به وجود آورده که از ورق های گرافیت محافظت می کند. لایه های سطحی (prepeg) CFRP روی این لایه های رسانا، Toray را قادر می سازد تا به رسانایی بیشتر از فلزات دست یابد.
در واقع prepeg یک ماده میانی شبه ورق بوده که از الیاف اشباع تولید شده توسط یک رزین تقویت شده است. از کاربردهای مرسوم آن می توان به بدنه هواپیما، بال های اصلی دم هواپیما و سایر ساختارهای اولیه مهم اشاره نمود. این ماده همچنین در چوب گلف، چوب ماهیگیری، راکت تنیس سایر تجهیزات ورزشی به کار می رود.
شرکت Toray قادر است ضخامت و جایگاه لایه های ورق گرافیتی را برای شکل دهی متفاوت به راهگاه های انتقال حرارت را تغییر دهد، این کار شرکت را قادر به طراحی مدیریت حرارتی منعطف کرده و رسیدن به کارایی بالای خنک سازی CFRP و پخش حرارت مناسب را کنترل کند.