Le 19 mai, l'entreprise japonaise Toray a annoncé le développement d'une technologie de transfert thermique haute performance, qui améliore la conductivité thermique des composites en fibre de carbone au même niveau que celle des matériaux métalliques. Cette technologie transfère efficacement la chaleur générée à l'intérieur du matériau vers l'extérieur par un chemin interne, contribuant ainsi à ralentir le vieillissement des batteries dans le secteur des transports mobiles.
Connue pour sa légèreté et sa grande résistance, la fibre de carbone est aujourd'hui utilisée dans la fabrication de pièces pour l'aérospatiale, l'automobile, la construction, les équipements sportifs et l'électronique. Comparée aux alliages, sa conductivité thermique a toujours été un défaut, un domaine que les scientifiques tentent d'améliorer depuis de nombreuses années. Face au développement fulgurant des véhicules à énergies nouvelles, axés sur l'interconnexion, le partage, l'automatisation et l'électrification, les composites en fibre de carbone sont devenus un atout indispensable pour économiser l'énergie et alléger les composants, notamment les batteries. Il est donc de plus en plus urgent de combler ces lacunes et d'améliorer efficacement la conductivité thermique du PRFC.
Auparavant, les scientifiques avaient tenté de conduire la chaleur en ajoutant des couches de graphite. Cependant, cette couche est facile à fissurer, à briser et à endommager, ce qui réduit les performances des composites en fibre de carbone.
Pour résoudre ce problème, Toray a créé un réseau tridimensionnel de PRFC poreux à haute dureté et à fibres de carbone raccourcies. Plus précisément, le PRFC poreux sert de support et de protection à la couche de graphite pour former une structure thermoconductrice, puis un préimprégné de PRFC est déposé à sa surface. Il est donc difficile d'atteindre une conductivité thermique du PRFC classique, même supérieure à celle de certains matériaux métalliques, sans affecter les propriétés mécaniques.
Pour l'épaisseur et la position de la couche de graphite, c'est-à-dire le chemin de conduction thermique, Toray a réalisé la pleine liberté de conception, pour réaliser la gestion thermique fine des pièces.
Grâce à cette technologie exclusive, Toray conserve les avantages du PRFC en termes de légèreté et de résistance, tout en assurant un transfert efficace de la chaleur du bloc-batterie et des circuits électroniques. Cette technologie devrait être utilisée dans des domaines tels que le transport mobile, l'électronique mobile et les objets connectés.
Date de publication : 24 mai 2021
