
熱を効果的に伝えるための編み込まれた炭素繊維
編み込まれた炭素繊維というのは、単層の炭素繊維シートの頑丈なバージョンと考えることができます。すべての繊維が一方向に並ぶのではなく、互いに絡み合っているのです。これにより、厳しい状況下でも材料がばらばらになるのを防ぎつつ、依然として優れた熱伝導性を保つことができます。
編み方が重要な理由
選んだ編み方によって、熱がどちらに流れるかが決まります。
単純な編み方では、繊維同士がしっかりと固定されています。安定性が求められる場合には適していますが、このような繰り返される曲がり方は、実際には熱の流れを少し妨げます。
もし、熱をより速く伝え、材料が曲面にも容易に沿って動くようにしたいのであれば、ツイル編みを選びましょう。そうすると、繊維がより直線的になり、熱がよりスムーズに伝わります。
長所と短所(そして注意点)
この素材の利点は、温度が大きく変化しても変形しないことです。航空機のブラケットや耐熱シールドなどでよく使われています。また、加工も容易で、穴を開けたり、狭い場所に合わせて切断したりしても、全体がほつれたり破れたりすることはありません。
しかし、注意点があります。それは樹脂です。どんなに良質な炭素繊維を使っていても、エポキシ樹脂やフェノール樹脂がその耐久限界に達してしまうと、すべてが台無しになってしまいます。樹脂が溶けてしまい、接着力が失われ、部品が崩れてしまいます。たとえ炭素繊維自体はまだ完全に健全でもです。
必ず、部品が実際に遭遇する最も高い温度に基づいて樹脂を選びましょう。炭素繊維の融点ではなく。
現場でのヒント
実際にこの素材をシステムに取り付ける際は、接触点に注意しましょう。空気の隙間は大敵です。隙間があると、炭素繊維は単なる高価なプラスチックに過ぎません。高い熱伝導率を持つサーマルペーストやグラファイトフィルムを使って、熱がしっかりと炭素繊維に伝わるようにしましょう。そうすれば、効果的に機能します。