Grafenförstärkt zink som ytbeläggning på ståltråd (avslutat)

Ett av testförsöken med att blanda zink och grafen genom mekanisk omrörning och repeterad smältning/stelning.

Ett av testförsöken med att blanda zink och grafen genom mekanisk omrörning och repeterad smältning/stelning.

Syfte och mål

Projektet har syftat till att ge information om hur grafen kan användas för att stärka de korrosionsskyddande egenskaperna hos zink genom ytbeläggning på ståltråd, samt hur man kan tillämpa detta i en förzinkningsprocess av dragen ståltråd.

Genom att öka ytbeläggningens korrosionsbeständighet kan produktens livslängd ökas och/eller ge en mer kostnadseffektiv produkt, eftersom en mindre mängd ytbeläggning kan användas med bibehållen korrosionsbeständighet.

Projektet har utförts i 2 delar:

  1. Preliminär studie i syfte att utnyttja redan genomförda studier inom fältet.
  2. Prototyptest: Med hjälp av informationen som erhållits i förundersökningen har ett test i liten skala genomförts, där en ståltråd har belagts med ett zink-grafenlager och sedan har korrosionsbeständigheten testats.

Resultaten från genomförbarhetsstudien kommer att ligga till grund för ett framtida FoI-projekt.


Effekter och resultat

Inga studier eller publicerade patent har hittats där grafen använts för varmförzinkning av stål. En process för blandning i andra metaller kunde identifieras och låg till grund för prototyptesterna som genomfördes.

Det uppstod stora svårigheter med att få en homogen blandning av zink och grafen. Det finns ingen naturlig drivkraft för zink och grafen att blanda sig. Därför har inte någon fungerande metod för detta kunnat identifieras i detta projekt. För att kunna tillverka en fungerande prototyp, behöver man fastställa en fungerande metod för att blanda zink och grafen. Utan en fungerande metod för blandning av grafen och zink, finns den största potentialen i att behandla ståltråd med rent grafen utan att blanda in zink. Detta har däremot legat utanför ramarna för detta projekt.

Abstract in english

Graphene zink alloy coating on steel wire

The project aimed to provide available information on how graphene can be used to strengthen the corrosion protection properties of zinc by surface coating on steel wire, and how to apply this in a galvanizing process of steel wire. By increasing the corrosion resistance of the surface coating, the life expectancy of the products can be increased and/or provide a more cost-effective product as a smaller amount of surface coating can be used with maintained corrosion resistance. The project was carried out in 2 parts. Part 1 - Preliminary study: with the aim of taking advantage of studies already completed in the field. Part 2 - Prototype test: With the help of the information obtained in the preliminary study, a small-scale test was conducted. A steel wire was coated with a zinc/graphene layer and then its corrosion resistance was tested. The results from the feasibility study will form the base for a future Research and Innovation project.

Effects and results

No studies or published patents have been found where graphene was used for hot dip galvanizing steel. A process for mixing in other metals could be identified and formed the basis for the prototype tests carried out. There was great difficulty in obtaining a homogeneous mixture of zinc and graphene. There is no natural driving force for zinc and graphene to blend. Therefore, no working method for this has been identified in this project. In order to produce a working prototype, one needs to establish a working method for mixing zinc and graphene. Without a working method of mixing graphene and zinc, the greatest potential in treating steel wire with pure graphene, is by not mixing it with zinc. This, on the other hand, has been beyond the scope of this project.

Utlysning:
FoI-projekt och Genomförbarhetstudier (2) 2017

Projektpartners: Swedwire, Chalmers Industriteknik och 2D fab

Projektledare: Filip Bengtsson

E-mail: filip.bengtsson@swedwire.se

Bidrag: 206 400 kr

Projektets löptid: nov 2017 - mars 2018

Relaterade styrkeområden:

Med stöd från: