Användning av grafenförstärkt skummaterial för brusdämpningsapplikation

Syfte och mål

Brusdämpning är en viktig fråga inom bilindustrin. De ljudabsorberande material som används inom bilindustrin består främst av polyuretanskum (PU). Men lågfrekvent brusprestanda, såväl som mekaniska och termiska egenskaper är fortfarande problematiska. I detta projekt utvecklade vi ett termiskt ledande grafenbaserat poröst material för bullerdämpning i fordon. Resultaten är mycket lovande, visar betydande förbättringar jämfört med befintlig teknik och tekniken kommer att vidareutvecklas och optimeras.

Resultat och förväntade effekter

Få studier i litteraturen visar att användningen av grafen på skummaterial ökar den akustiska effektiviteten på den lägre frekvensen, men när grafen flingor appliceras på en PU foam kan lågfrekvenseffektiviteten kombineras med ett högtemperaturbeständigt material, vilket skapar en ny och innovativ lösning för bullerkontroll. Resultaten av våra material är mycket lovande och visar betydande förbättringar av lågfrekvent brusprestanda, såväl som mekaniska och termiska egenskaper.

Upplägg och genomförande

Den viktigaste delen är att kombinera egenskaperna hos två olika material i kompositmaterialen. Vi behöver behålla den porösa strukturen hos grafen och även krossa den i designad storlek. Ytegenskaper är viktig för fördelningen av grafenflingor inuti PU-skummet. Vi försökte många metoder för att modifiera ytan på flingor.

Abstract in English

Application of graphene enhanced foam materials for noise damping in vehicles

Summary

Purpose and goal
Noise suppression is a significant issue in the automotive industry. The sound absorbing materials that are used in the automotive industry consists primarily of polyurethane (PU) foams. However, low frequency noise performance, as well as mechanical and thermal properties are still problematic. In this project, we developed a thermally conductive graphene based porous material for noise damping in vehicles. The results are very promising, showing significant improvement compared to existing technology and the technology will further be developed and optimized.

Expected results and effects
Few studies on the literature shows that the use of graphene on foam materials boosts the acoustic efficiency on the lower frequency, but when graphene flakes is applied on a PU foam, the low frequency efficiency can be combined with a high temperature resistant material, creating a new and innovative solution for noise control. The results of our materials are very promising, showing significant improvement on low frequency noise performance, as well as mechanical and thermal properties.

Planned approach and implementation
The most important part is to combine the property of two different materials in the composite materials. We need to keep the porous structure of graphene and also crushed it in designed size. Surface property is important for the distribution of graphene flakes inside the PU foam. We tried many methods to modify the surface of flakes.

Utlysning:
Samverkan för kommersiella tillämpningar av grafen våren 2022

Projektpartners: Volvo Technology, Chalmers, SHT

Projektledare: Flavio Presezniak, Volvo Technology

Projektform: Genomförbarhetsstudie

Bidrag: 300 000 kr

Projektets löptid: Juni 2022 - mars 2023

Relaterade styrkeområden: