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軽量化が求められる製品では、しばしば部品の小型化や高密度化などに伴って熱のコントロールも必要になる。例えば、電気自動車（EV）やドローンは、モーターなどを効率的に冷却できるのが望ましい。ウエアラブル機器も軽い一方で、装着者がやけどをしないように動作時の温度を抑制しなければならない。だから、軽量な構造用材料に高い熱伝導性を持たせれば一石二鳥を狙える。
東レはこの目的で「高熱伝導CFRP（炭素繊維強化プラスチック）」を開発、2021年5月に発表した。CFRPに、金属以上の高い熱伝導率を持つ物質を組み合わせた複合材料だ。熱伝導率の高さや熱を伝える方向を調整できる特徴もあり、生産には既存のCFRPと同様の設備を使える。
金属以上の熱伝導性も狙える
CFRPの強化材料である炭素繊維の熱伝導率は高いが、母材であるプラスチックの熱伝導率が0.1W/m・K強と低い。CFRP全体としての熱伝導率は高い場合でも100W/m・K、通常は数十W/m・K程度で金属（100～300W/m・K程度）よりも1桁低く、そのままでは熱を移動させる放熱機能は期待できない（図1）。
図1 軽量な材料に放熱性を付与
電気自動車（EV）、ドローン、携帯電子機器など軽量化の必要の高い製品の設計に使うと、限られたスペースでの熱のコントロールに選択肢が広がると期待できる。（出所：東レ）
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開発した高熱伝導CFRPを使うと、発熱源のある製品の温度を抑制しやすい。高熱伝導の板材にヒーターを付けた実験では、通常のCFRPよりもヒーター近くの温度が低くなった。熱がヒーター付近にとどまらずに広がっていくためだ。金属（アルミニウム合金）に比べても、ヒーター付近の温度をより低くできる（図2）。
図2 高熱伝導CFRPの放熱性
出力3Wのヒーターを付けて30分加熱した後、ヒーターの反対側からサーモグラフィーで撮影。破線は250×180mmの試験片外形を示す。内部のグラファイトシートは230×160mm。（出所：東レ）
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