Grafenförstärkt TeXtreme-material (avslutat)

Syfte och mål

Oxeon är idag marknadsledande inom bandvävteknik och bandvävda material. Oxeon producerar, utvecklar och säljer Spread Tow-band och Spread Tow-tyger till kompositindustrin under varumärket TeXtreme®, främst genom användning av kolfiber.

TeXtreme® Spread Tow-band tillverkas genom att sprida fibergarn till tunna platta band med önskad bredd. Dessa tunna band kan sedan vävas ihop till ett Spread Tow-tyg som är väldigt platt jämfört med standardtyger. För att möta efterfrågan på marknaden för ännu högre prestanda, lättare vikt och förenklad tillverkning syftar Oxeon till att utveckla grafenförstärkta TeXtreme®-material (GR-TeXtreme®). Oxeon har, tillsammans med nära samarbetspartners som Chalmers Industriteknik (CIT), analyserat marknadens behov, de tillgängliga grafenmaterialen och fördelarna med dem och kom fram till ett teknikkoncept som ämnar att lansera ett grafen / TeXtreme-erbjudande.

För att behålla det unika med TeXtreme®, innefattar konceptet att integrera grafen i den nuvarande produktionen. GR-TeXtreme-produkterna förväntas nå minst TRL3 (Technology Readiness Level 3) inom detta projekt, vilket resulterar i ett analytiskt och experimentellt bevis på konceptet. För att nå detta mål kommer Oxeon att arbeta nära CIT som kommer att ge stöd, tack vare sin omfattande kunskap om grafen, och kommer att testning och karaktärisering.

 

Resultat

I detta projekt syftade Oxeon till att utveckla grafenförstärkta TeXtreme-material (GR-TeXtreme) genom att integrera grafen i den nuvarande produktionen för att erbjuda en unik produkt och skapa konkurrenskraft. Projektmålet var att visa att grafen är tillämplig på TeXtreme-material och att det förbättrar vissa av dess egenskaper, såsom termisk eller mekanisk. Med hjälp av Chalmers Industriteknik (CIT) har Oxeon fått erfarenhet av att arbeta med grafen, samtidigt som projektet väckt intresse hos konsumenter av sportartiklar. Tack vare detta projekt har Oxeon kunnat utvärdera användningen av grafen i sin produktion.

I nära samarbete med en europeisk grafenleverantör har flera grafendispersioner producerats och utvärderats i Oxeons produktionsprocess i halvindustriell skala. GR-TeXtreme-förstärkningar har producerats och kompositer har tillverkats som sedan karakteriserades. Vissa processutmaningar har identifierats och sätt att förbättra har föreslagits. Vidare utvecklingsarbete skulle behövas för att möjligen förbättra grafenfunktionaliseringen och grafenansökningsprocessen.

Som nästa steg bör ytterligare partners involveras med expertis om specifika bearbetningsmetoder och utrustning som är mer lämpad för användning av grafen-dispersioner. Processförbättringen gör det möjligt att producera större mängder GR-TeXtreme som kan användas för vidare mekanisk testning.

Abstract in English

Graphene-reinforced TeXtreme materials
Oxeon is today a market leader within tape weaving technologies and tape woven materials. Oxeon produces, develops and sells Spread Tow Tapes and Spread Tow Fabrics towards the composites industry under the brand name TeXtreme®, mainly using carbon fiber. TeXtreme® Spread Tow unidirectional tapes are produced by spreading fiber tows into thin flat tapes with a desired width. These thin tapes can then be woven into a Spread Tow Fabric, which is very flat compared to standard fabrics. In order to meet the market demand for even higher performance, lighter weight and ease of processing, Oxeon aims at developing graphene reinforced TeXtreme® (GR-TeXtreme®) materials. Oxeon has, with close partners like Chalmers Industriteknik (CIT), been analyzing the market needs, the graphene materials available and the benefits they bring and came up with a technology concept which will launch a graphene/TeXtreme® offer. To keep the TeXtreme® uniqueness, the concept is to integrate graphene in the current production. The GR-TeXtreme® products are expected to reach at least TRL3 (Technology Readiness Level 3) within this Project, resulting in an analytical and experimental proof-of-concept. To reach this goal, Oxeon will work closely with CIT who will provide support thanks to its extensive knowledge about graphene and who will conduct testing and characterization.

Results
In this project, Oxeon aimed at developing graphene-reinforced TeXtreme materials (GR-TeXtreme) by integrating graphene in the current production to offer a unique product and gain competitiveness.

The project goal was to show that graphene is applicable on TeXtreme materials and that it improves some of its properties such as thermal or mechanical. With the help of Chalmers Industriteknik (CIT), Oxeon has gained experience in working with graphene and it also raised interest from new sporting goods customers.Thanks to this project, Oxeon has been able to assess the use of graphene in its production.

In close collaboration with a European graphene supplier, several graphene dispersions have been produced and evaluated in Oxeon’s production process at a semi-industrial scale. GR-TeXtreme reinforcements have been produced and composites have been manufactured which were then characterized. Some process challenges have been identified and ways of improvement have been suggested. Further development work would be needed to possibly improve the graphene functionalization and the graphene application process.

As next steps, additional partners should be involved with expertise on specific processing methods and equipment more suitable for the use of graphene dispersions.The process improvement will allow to produce larger quantity of GR-TeXtreme to be used for further mechanical testing.

Utlysning:
Samverkansprojekt för kommersiella tillämpningar med grafen – våren 2018

Projektpartners: Oxeon AB och Chalmers Industriteknik

Projektledare: Oxeon

E-mail: Florence.Rinn@textreme.com

Bidrag: 300 000 kr

Projektets löptid: 15 maj 2018 - 15 maj 2019

Relaterade styrkeområden: