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» 2020年05月26日 07時00分 公開

FAニュース:高熱伝導性と柔軟性を持つカーボンナノチューブ接着シートを開発

富士通研究所は、最高で100W/mKと極めて高い熱伝導性を持つカーボンナノチューブ接着シートを開発した。柔軟性を備え、安定した形状で加工しやすいため、カーボンナノチューブの放熱材料としての実用化が期待できる。

[MONOist]

 富士通研究所は2020年4月17日、最高で100W/mK(ワット毎メートル毎ケルビン)と極めて高い熱伝導性を持つカーボンナノチューブ接着シートを開発したと発表した。

 今回開発したのは、カーボンナノチューブの高い熱伝導性と柔軟性を維持しながら、カーボンナノチューブが垂直に並んだ状態のままラミネートする技術だ。保護シートと接着層の2層からなるラミネート層がカーボンナノチューブの上下を保護するため、安定した形状を保てる。

キャプション カーボンナノチューブ接着シートの積層構造と多層カーボンナノチューブ 出典:富士通研究所

 また、カーボンナノチューブに接着性を付与するための粘着素材は熱伝導率が低いため、熱伝導性と接着性を両立させるのは難しい。そのため同社が持つ熱抵抗に関する知見を生かし、カーボンナノチューブの密度、樹脂の種類や厚み、接合条件など3つ以上の相関パラメーターを最適化。これにより、カーボンナノチューブの熱伝導性と十分な接着性を兼ね備えたシートの作製に成功した。

キャプション カーボンナノチューブ接着シート 出典:富士通研究所

 この接着シートと、高熱伝導材料のインジニムを用いた放熱シートを、界面抵抗を含む実測値で比較したところ、カーボンナノチューブ接着シートの熱伝導率は従来比で最大3倍になることが分かった。

 接着層、保護層が一体となってラミネートされているため取り扱いが容易になり、これまでは困難だった裁断加工などがしやすくなった。接着を必要とする用途にも展開可能で、EV向けの車載パワーモジュールなど、カーボンナノチューブの放熱材料としての実用化が期待できる。

 今後同社は、材料メーカーなどに対するカーボンナノチューブ接着シートの使用認可などを通して、同シートの実用化を進めていく。

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