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2021年5月19日【テクノロジー】

東レ、放熱性に優れる炭素繊維複合材料を創出

NEXT MOBILITY編集部

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東レは5月19日、炭素繊維複合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics/以下、CFRP)の放熱性を金属同等まで高める「高熱伝導化技術」を創出したと発表した。

 

この高熱伝導化技術をCFRPに用いることで、熱源からCFRP内部の熱伝導経路を通って効果的に放熱することができるようになるため、モビリティ用途におけるバッテリーの劣化抑制、電子機器用途のパフォーマンス向上等に貢献すると云う。

東レ・ロゴ

軽量で高強度、高剛性の特長を有するCFRPは、航空機や自動車、インフラ部材、スポーツ用品、電子機器などに広く使用されるが、自動運転や電動化など、CASE(※1)に代表される次世代モビリティ用途では、充電時の発熱によるバッテリーの劣化を防ぐため、構造材料であるCFRPの放熱性向上が求められている。

 

CFRPの熱伝導性は、アルミ合金等の金属と比べて劣るため、金属よりも熱伝導性に優れたグラファイトシート(※2)を表面や内部に配置することで放熱性を改善するアプローチが取られているが、グラファイトシートは脆性材料であるため、破断や飛散、損傷しやすく、CFRPの品位、品質が損なわれてしまうといった課題があったと云う。

 

東レは今回、独自技術により開発、実用化した、炭素繊維の短繊維で三次元的なネットワークを形成する高剛性多孔質CFRPをを支持体とする、グラファイトシートを保護した熱伝導層を開発し、その破断や飛散、損傷の抑制を可能とした。そして、この熱伝導層にCFRPプリプレグ(※3)を積層することで、CFRPの力学特性や品位、品質を損なうことなく、従来CFRPでは到達しえない金属以上の熱伝導性を発現させることに成功した。

 

この技術では、熱伝導経路であるグラファイトシートの厚みや積層位置を自由に制御、配置できるため、CFRPの冷却効率や熱拡散経路を自在に設計するヒートマネジメント設計(※4)も可能。軽量性に加え、放熱性が求められる次世代モビリティ用途、モバイル電子機器用途、ウェアラブル端末用途への適用が期待できると云う。

 

東レは、CFRPの軽量性を損なうことなく、バッテリーや電子回路からの発熱を効率よく放熱するソリューションとして、提供していくとしている。

 

 

※1)CASE(Connected Autonomous Shared Electric):「コネクテッド」、「自動運転」、「シェアリング」、「電動化」による、安全快適で利便性の高い次世代モビリティサービス。
※2)グラファイトシート:黒鉛をシート状に加工したもの。高い熱伝導性を有し、放熱性・熱拡散性に優れる。
※3)プリプレグ:繊維状補強材に樹脂を含浸させたシート状の中間材料。航空機の胴体・主翼・尾翼などの主構造部材や、ゴルフクラブのシャフト、釣り竿、テニスラケットのフレームなどのスポーツ用途中心に幅広く用いられている。
※4)ヒートマネジメント設計:発生した熱の伝導経路をコントロールし、効果的に外部へ放出、あるいは活用する操作。

 

 

[資料請求先]

 

■(東レ:資料のダウンロード)放熱性に優れる炭素繊維複合材料を創出:https://go.mktg.toray/t012-WC-20210519-1647-01-downloadpage.html

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坂上 賢治

NEXT MOBILITY&MOTOR CARS編集長。日刊自動車新聞を振り出しに自動車産業全域の取材活動を経て同社出版局へ。コンシューマー向け媒体(発行45万部)を筆頭に環境&リサイクル紙、車両ケア&整備ビジネス専門誌等の創刊誌編集長を歴任。独立後は一般誌、Web媒体上でジャーナリスト活動を重ね30年半ば。2015年より自動車情報媒体のMOTOR CARS編集長、2017年より自動車ビジネス誌×WebメディアのNEXT MOBILITY 編集長。

松下次男

1975年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として国会担当を皮切りに自動車販売・部品産業など幅広く取材。その後、長野支局長、編集局総合デスク、自動車ビジネス誌MOBI21編集長、出版局長を経て2010年論説委員。2011年から特別編集委員。自動車産業を取り巻く経済展望、環境政策、自動運転等の次世代自動車技術を取材。2016年独立し自動車産業政策を中心に取材・執筆活動中。

間宮 潔

1975年日刊自動車新聞社入社。部品産業をはじめ、自動車販売など幅広く取材。また自動車リサイクル法成立時の電炉業界から解体現場までをルポ。その後、同社の広告営業、新聞販売、印刷部門を担当、2006年に中部支社長、2009年執行役員編集局長に就き、2013年から特別編集委員として輸送分野を担当。2018年春から独立、NEXT MOBILITY誌の編集顧問。

片山 雅美

日刊自動車新聞社で取材活動のスタートを切る。同紙記者を皮切りに社長室支社統括部長を経て、全石連発行の機関紙ぜんせきの取材記者としても活躍。自動車流通から交通インフラ、エネルギー分野に至る幅広い領域で実績を残す。2017年以降は、佃モビリティ総研を拠点に蓄積した取材人脈を糧に執筆活動を展開中。

中島みなみ

(中島南事務所/東京都文京区)1963年・愛知県生まれ。新聞、週刊誌、総合月刊誌記者(月刊文藝春秋)を経て独立。規制改革や行政システムを視点とした社会問題を取材テーマとするジャーナリスト。

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経済誌「財界」で自動車、エネルギー、化学、紙パルプ産業の専任記者を皮切りに報道分野に進出。2000年からは産業界・官界・財界での豊富な人脈を基に経済ジャーナリストとして国内外の経済誌で執筆。近年はビジネス誌、オピニオン誌、経済団体誌、Web媒体等、多様な産業を股に掛けて活動中。

佃 義夫

1970年日刊自動車新聞社入社。編集局記者として自動車全分野を網羅して担当。2000年出版局長として「Mobi21」誌を創刊。取締役、常務、専務主筆・編集局長、代表取締役社長を歴任。2014年に独立し、佃モビリティ総研を開設。自動車関連著書に「トヨタの野望、日産の決断」(ダイヤモンド社)など。執筆活動に加え講演活動も。

熊澤啓三

株式会社アーサメジャープロ エグゼクティブコンサルタント。PR/危機管理コミュニケーションコンサルタント、メディアトレーナー。自動車業界他の大手企業をクライアントに持つ。日産自動車、グローバルPR会社のフライシュマン・ヒラード・ジャパン、エデルマン・ジャパンを経て、2010年にアーサメジャープロを創業。東京大学理学部卒。

福田 俊之

1952年東京生まれ。産業専門紙記者、経済誌編集長を経て、99年に独立。自動車業界を中心に取材、執筆活動中。著書に「最強トヨタの自己改革」(角川書店)、共著に「トヨタ式仕事の教科書」(プレジデント社)、「スズキパワー現場のものづくり」(講談社ピーシー)など。