Fibra de elevada condutividade térmica: abrindo uma nova era de gestão térmica
Na era atual de rápido desenvolvimento tecnológico, as questões de gestão térmica tornaram-se um dos principais desafios enfrentados por muitos campos. Das necessidades de dissipação de calor dos equipamentos eletrónicos à regulação da temperatura do vestuário funcional, da proteção térmica na indústria aeroespacial à otimização da condução térmica no campo das novas energias, as fibras de elevada condutividade térmica tornaram-se gradualmente o foco da investigação e da indústria com o seu desempenho único e amplas perspetivas de aplicação.
Com o rápido desenvolvimento da indústria aeroespacial, dos chips eletrónicos, da inteligência artificial e de outros campos, as necessidades de aplicação de dissipação de calor de alta potência e dissipação de calor apresentam requisitos cada vez mais elevados para materiais de alta condutividade térmica. As fibras de elevada condutividade térmica, como as fibras de carbono à base de alcatrão mesofásico, fibras de nitreto de boro, fibras de nanotubos de carbono, fibras de grafeno, etc., não só apresentam uma excelente elevada condutividade térmica, como também possuem uma elevada resistência mecânica, condutividade térmica direcional e capacidade de tecelagem. São materiais ideais para a integração estrutural e funcional de aplicações de dissipação de calor de alta potência.
1. Excelente condutividade térmica: A característica mais notável da fibra de elevada condutividade térmica é a sua excelente condutividade térmica. Em comparação com as fibras tradicionais, as fibras de elevada condutividade térmica podem transferir calor mais rapidamente, reduzir eficazmente a temperatura local e melhorar a eficiência da condução de calor. Esta característica oferece às fibras de elevada condutividade térmica vantagens exclusivas na dissipação e condução de calor.
2. Boas propriedades mecânicas: Para além da condutividade térmica, as fibras de elevada condutividade térmica apresentam, geralmente, boas propriedades mecânicas, tais como elevada resistência, elevada tenacidade e resistência ao desgaste.
3. Leve e flexível: As fibras de alta condutividade térmica têm geralmente um peso mais leve e uma boa flexibilidade, e podem ser tecidas, tecidas ou compostas de acordo com diferentes necessidades para fazer materiais de vários formatos e estruturas.
4.º Estabilidade química: As fibras de elevada condutividade térmica têm geralmente uma boa estabilidade química e podem manter o seu desempenho estável em diferentes ambientes químicos. Isto permite que as fibras de elevada condutividade térmica sejam utilizadas em diversas condições de trabalho adversas, tais como alta temperatura, alta pressão, ambiente corrosivo, etc.
Áreas de aplicação das fibras de elevada condutividade térmica
1.º Dissipação de calor dos equipamentos eletrónicos: à medida que o desempenho dos equipamentos eletrónicos continua a melhorar, o seu problema de dissipação de calor tornou-se cada vez mais proeminente. As fibras de alta condutividade térmica podem ser utilizadas como materiais de dissipação de calor e aplicadas em radiadores, dissipadores de calor e outros componentes de equipamentos eletrónicos para melhorar eficazmente a eficiência de dissipação de calor de equipamentos eletrónicos, reduzir as temperaturas de funcionamento e prolongar a vida útil dos equipamentos.
2.º Vestuário funcional: As fibras de elevada condutividade térmica podem ser utilizadas em vestuário funcional, como vestuário desportivo, vestuário para atividades ao ar livre, etc., para conseguir a regulação da temperatura do corpo humano. Num ambiente frio, as fibras de elevada condutividade térmica podem transferir rapidamente o calor gerado pelo corpo humano, manter a temperatura no interior da roupa num estado relativamente estável, reduzir a acumulação de calor no interior da roupa, evitando assim a transpiração devido ao sobreaquecimento, e depois evitar que o suor faça com que o corpo humano sinta frio num ambiente de baixa temperatura; num ambiente quente, as fibras de elevada condutividade térmica podem transferir rapidamente o calor exterior para a superfície do corpo humano, dissipar o calor através da evaporação do suor e manter o corpo fresco.
3. Aeroespacial: No campo aeroespacial, as fibras de alta condutividade térmica podem ser utilizadas como materiais de proteção térmica no revestimento exterior, motor e outras partes da aeronave, reduzindo eficazmente o calor gerado pelas aeronaves durante voos a alta velocidade e melhorando a segurança e a fiabilidade das aeronaves. Além disso, as fibras de elevada condutividade térmica podem também ser utilizadas na dissipação de calor de equipamentos eletrónicos, controlo térmico de satélites e outros aspetos na área aeroespacial.
4.º Novo campo energético: No campo da nova energia, as fibras de elevada condutividade térmica podem ser utilizadas como separadores de baterias, materiais de elétrodos, etc. Além disso, as fibras de elevada condutividade térmica também podem ser utilizadas na gestão térmica de novos equipamentos energéticos, como células solares e células de combustível, para melhorar o desempenho e a estabilidade dos equipamentos.