CarbAl – kompozyt na wymienniki ciepła

radiator

W marcu 2012 roku firma Applied Nanotech zaprezentowała CarbAl – materiał na bazie węgla o unikalnej kombinacji niskiej gęstości oraz wysokim współczynniku przewodności cieplnej.

Współczesne radiatory produkowane są głównie ze stopów aluminium oraz w mniejszej ilości z miedzi. Na popularności zyskuje chłodzenie pasywne – bez użycia wentylatorów, nie wymagające zasilania oraz gwarantujące bezgłośne działanie. Nowy kompozyt ma być rozwiązaniem dla przedsiębiorstw produkujących radiatory, potrzebujących materiałów o odpowiedniej przewodności cieplnej przy redukcji kosztów produkcji i wagi produktu.

Stopy aluminium charakteryzuje dobra przewodność cieplna (około 200 W/m×K), niska gęstość (2,7 g/cm3) oraz łatwość formowania w procesie wyciskania. Obróbka wykańczająca jest stosunkowo prosta (szlifowanie oraz nakładanie warstwy tlenkowej w celu zapobiegania procesom korozyjnym).

Miedź, o przewodności blisko dwa razy wyższej od aluminium (ok 380-400 200 W/m×K) posiada dodatkowo właściwości antykorozyjne i antybakteryjne. Gęstość miedzi wynosi 8,92 g/cm3, czyli jest ponad trzy razy większa od Al. Rynkowa cena miedzi jest pięciokrotnie wyższa niż aluminium. Wymagający proces produkcji, cena surowca i waga finalnego produktu decydują o mniejszej popularności miedzianych radiatorów.

Nowy kompozyt łączy zalety obu materiałów. CarbAl cechuje gęstość na poziomie 1,75 g/cm3, oraz przewodność cieplna na poziomie 350 W/m×K. Kompozyt składa się w 80% z węglowej osnowy, w której znajduje się 20% zbrojenia z aluminium z dodatkiem hamującym powstawanie tlenku aluminium (Al2O3). Materiał jest silnie anizotropowy (cechy zależą od kierunku badania) i oferuje dwa razy większą przewodność cieplną w jednej płaszczyźnie w stosunku do przewodności cieplnej w pozostałych dwóch płaszczyznach. Applied Nanotech potwierdził możliwość nakładania na powierzchnię CarbAl powłok funkcjonalnych w celu stworzenia, np. warstwy dielektrycznej (izolacyjnej) lub tworzenia powłok galwanicznych z boru, niklu, złota i miedzi.

R&D Magazine uznał w 2012 roku CarbAl za jeden ze 100 najlepiej rokujących innowacyjnych produktów na rynku. Firma AP zapewnia, że wymienniki ciepła z CarbAl mogą być produkowane w niestandardowych rozmiarach i kształtach, według konkretnych wymagań klienta.

Źródło:
[1] http://www.appliednanotech.net/tech/CarbAl.php | 11.10.2013
[2] http://www.appliednanotech.net/news/120320_Carbal.php | 11.10.2013
[3] http://green.tmcnet.com/topics/green/articles/2012/03/
26/280449-applied-nanotech-upgrades-carbal.htm | 11.10.2013
[4] Heat sink by Adikos, flickr.com, CC BY 2.0

Dodaj pierwszy komentarz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *