Multifunktionell färg genom tillsats av orienterade grafenflagor (avslutat)

Resultat

Syftet med projektet var att skapa en multifunktionell färg med förbättrad konduktivitet genom att tillsätta grafen. Med en sådan färg finns det potential att minska behovet av dagens konventionella system för blixtnedslag och av-isning, vilket möjliggör minskad vikt på flygplanet och därmed minskad bränsleförbrukning.

Grafen har funnits ge en kraftigt ökad konduktivitet hos den epoxibaserade färgen. Genom en laminatstruktur har det varit möjligt att uppvisa ett färgsystem med mycket hög konduktivitet. Färgskiktet visar också en metallisk karaktär i dess konduktivitet. Detta visar på möjligheten att skapa ett färgsystem med mycket hög konduktivitet som potentiellt kan användas för att ersätta dagens blixtnedslagsskydd.

Huvudfokus under projektets första del var att undersöka möjligheten att blanda grafen och pulverbaserad färg i pulverform. Det visade sig vara tekniskt komplicerat, inte minst för att det använda grafenmaterialet inte var optimerat för denna typ av applikation. När projektet istället fokuserade på att skapa ett optimerat färgskikt med andra processtekniker erhölls mycket hög konduktivitet. Här visar också konduktiviteten i förhållande till temperaturen att färgskiktet har metalliska egenskaper som verkligen är remarkabla.

Vi förutser att det kommer bli svårt att producera pulverbaserade färger som innehåller grafen i den konstellation vi använde. För att lyckas hade vi behövt en färgleverantör som möjliggjorde blandning i vått tillstånd följt av en samtorkning av grafen och färg som ger en möjlig högpresterande färgprodukt.

Det är också av största vikt att använda rätt grafenmaterial för rätt applikation. Grafen som användes i detta projekt var ett högkvalitativt rGO-material som producerade ledande skikt med hög prestanda. Det var dock svårt att producera en pulverbaserad färg med denna produkt utan att samarbeta med en färgleverantör.

Abstract in English

Multifunctional paint through the addition of oriented graphene flakes
Results:
The aim of the project was to create a multifunctional paint with enhanced conductivity by adding graphene. With such a paint, there is potential to reduce the need for today's conventional lightning strike protection and de-icing systems, thereby enabling reduced weight on the aircraft and with that a reduction in fuel consumption.
The graphene has been found to give a greatly increased conductivity of the epoxy-based paint. Through a laminate structure, it has been possible to exhibit a paint system with a very high directional conductivity. The paint layer also shows a metallic character in its conductivity. This shows the possibility of creating a paint system with very high conductivity that can potentially be used to replace today's lightning strike protection.
The main focus during the first part of the project was to investigate the possibility of mixing graphene and powder-based paint in powder form. It turned out to be technically complicated, not least because the graphene used was not optimized for this type of application. When the project instead focused on creating an optimized paint layer with other process technologies, very high conductivity were obtained. Conductivity in relation to temperature also shows that the paint layer has metallic properties which is clearly remarkable.
We foresee that it will be difficult to produce powder-based paints containing graphene in the constellation we had. To succeed we would have needed a paint supplier to enable mixing in wet state followed by a co-drying of graphene and paint producing a possible high performing paint product.
It is also of highest concern to utilize the right graphene material for the right application. The graphene used in this project was a high quality rGO material producing high performing conductive layers. It was however difficult to produce a powder-based paint with this product without collaborating with a paint supplier.

Utlysning:
Samverkansprojekt för kommersiella tillämpningar med grafen – våren 2018

Projektpartners: Saab Aeronautics, Linköpings universitet och Danubia NanoTech

Projektledare: Linnea Selegård, Saab Aeronautics

Projektform: Forsknings- och innovationsprojekt

Bidrag: 659 400 kr

Projektets löptid: 30 maj 2018 - 30 nov. 2019

Relaterade styrkeområden: