Toray entwickelt wärmeableitendes CFK-Material für ein flexibles Wärmemanagement-Design

Toray Industries Inc. (Tokio, Japan) hat eine Technologie mit hoher Wärmeleitfähigkeit entwickelt, die die Wärmeableitungseigenschaften von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) auf die von Metallen anhebt. Toray weist darauf hin, dass die Anwendung dieser Technologie auf CFK die Wärme effektiv durch Wärmeleitungspfade im Inneren des Materials ableitet und beispielsweise dazu beitragen kann, die Verschlechterung der Batterie in Mobilitätsanwendungen zu unterdrücken und gleichzeitig die Leistung bei Anwendungen für elektronische Geräte zu steigern.

Bemühungen, die Wärmeableitung von CFK durch den Einsatz externer oder interner Graphitplatten zu verbessern, führten zu einer hervorragenden Wärmeleitfähigkeit, Wärmeableitung und -diffusion. Toray merkt jedoch an, dass diese Platten leicht zu brechen, zu zerstreuen und zu beschädigen waren, was die Leistung des CFK-Materials beeinträchtigte.

Im Laufe der Jahre hat Toray nach eigenen Angaben proprietäre Technologien zur Entwicklung und Anwendung von hochsteifen porösen CFK-bildenden dreidimensionalen Netzwerken mit kurzen Kohlenstofffasern verwendet. Bei dieser Gelegenheit schuf Toray eine wärmeleitende Schicht mit einem porösen CFK-Träger, der die Graphitplatten schützt. Das Laminieren von CFK-Prepreg auf diese wärmeleitende Schicht ermöglichte es Toray Berichten zufolge, eine Wärmeleitfähigkeit zu erreichen, die über der von Metallen liegt, ohne die mechanischen Eigenschaften und die Qualität dieses Materials zu beeinträchtigen.

Außerdem sei es laut Toray möglich gewesen, die Dicke und die Laminierungspositionen von Graphitplatten zu bestimmen, die Wärmeleitpfade bilden. Dies ermöglichte ein flexibles Thermomanagement-Design, das die Pfade zur Abgabe oder Nutzung von Wärme für die Kühleffizienz und die Wärmediffusionspfade von CFK steuert.