Cementbaserad grafenförstärkt ytbeläggning med bornitrid 2.0

Sammanfattning

Bornitrid (hBN) har nyligen väckt stort intresse hos forskare på grund av dess unika fördelar – hög mekanisk hållfasthet, stor yta per volymenhet och sammanlänkade struktur. Dessa egenskaper bidrar till att förbättra olika egenskaper såsom vidhäftning, elasticitet och draghållfasthet.

Den genomförda genomförbarhetsstudien av förstärkt cementbaserad ytbeläggning har visat att funktionaliserad hexagonal bornitrid eller tillsats av ”vit grafen”ger ytbeläggningen likvärdiga flytbarhets- och böjningsegenskaper, bättre vidhäftning och bättre motståndskraft mot kloridinträngning samt utan missfärgning.

Som en fortsättning på projektet är syftet med detta projekt att ytterligare förbättra den kemiska sammansättningen och strukturen hos hexagonal bornitrid. Syftet är också att demonstrera möjligheten att använda storskalig tillverkning för tillämpningar av hBN-förstärkta 2D-material i cementbaserade ytbeläggningar för bygg-, byggnads-och väggmålningsapplikationer i större skala i en verklig byggnadsmiljö. Dessutom kommer vi att jämföra vår produkt med befintliga kommersiella färgsystem.

Lanark är projekt-och kommersialiseringskoordinator för användningen av slutprodukten i byggbranschen. SHT Smart High-Tech är tillverkare av storskalig hBN. Chalmers kommer att göra den mikrostrukturella kemiska och mekaniska karakteriseringen av hBN. RISE tillhandahåller den erforderliga testningen av slutprodukten samt jämförelsen med en befintlig kommersiell produkt. Skanska och Akademiska Hus deltar aktivt i planeringen och utvärderingen av hBN och projektet för att säkerställa de rätta förutsättningarna för tillämpning i en långsiktig användning inom ramen för ett demonstrationsprojekt.

Abstract in English

Boron nitride (hBN) enhanced cement-based coating 2.0

Boron nitride (hBN) has recently arisen great interest of researchers because of its unique advantages, i.e. high mechanical strength, large surface area per unit volume and interconnected structure. These characteristics will help to improve various properties such as the adhesion, elasticity and tensile strength.

Our previous feasibility study on enhanced cement-based coating has shown that functionalized hexagonal boron nitride (hBN ) or “white graphene” additive provides equivalent coating fluidity and bending properties, and better adhesion and resistance to chloride penetration, without altering the color of the paint. As a continuation, the aim of this project is to further improve the chemical composition and structure of hBN. The aim is also to demonstrate the possibility of using large scale manufacturing and demonstrate use of hBN enhanced 2D material in cement-based coatings for construction, building and wall painting applications in a large scale and further verification in a real building environment.

Additionally, we will compare our product to existing commercial paint systems. Lanark is the project-and commercialization coordinator for the use of the final product in the building industry. SHT Smart High-Tech is the manufacturer of large scale hBN. Chalmers will do the microstructural chemical and mechanical characterization of the hBN. RISE will provide the required testing of the final paint product as well as the comparison with an existing commercial product. Skanska and Akademiska Hus participate actively in the planning and evaluation of the hBN/the project to ensure the right conditions for application in the long-term use and for demonstration projects.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella tillämpningar med grafen, 2021

Projektpartners: Lanark, Akademiska Hus, Chalmers, RISE och SHT Smart High-Tech

Projektledare: Lars Nilsson, Lanark

Projektform: Innovationsprojekt

Bidrag: 1 000 000 kr

Projektets löptid: februari 2022 - februari 2023

Relaterade projekt:
”Vit grafen” för cementbaserad färg

Relaterade styrkeområden: