”Vit grafen” för cementbaserad färg

Syfte och mål 

Projektets mål är att undersöka möjligheten för att använda hexagonal bornitrid (hBN) för cementbaserade ytbehandlingsapplikationer. Det långsiktiga målet är att använda det så kallade vita ”grafenet” (hBN har vit färg) i cementbaserad målarfärg för applikationer inom husbyggnad och infrastruktur. Cementstrukturer har låg draghållfasthet jämfört med hög tryckhållfasthet men denna kan förbättras genom skräddarsydd nanostrukturell konstruktion. Kemisk bindning mellan den skräddarsydda höghållfasta hexagonala bornitriden och cementkornen kommer att förbättra mekanisk armering av cementstrukturen avseende draghållfasthet. Användningen av denna högpresterande beläggning kan öka hållbarheten för byggnader och infrastruktur och förlänga dess livslängd.  

Projektets partners: Lanark, med rollen att koordinera och kommersialisera slutprodukten samt att bidra med cementbasmaterial. SHT Smart High-Tech tillhandahåller expertis inom hBN framställning. Chalmers bidrar med mikrostrukturell karakterisering och RISE tillhandahåller erforderlig testning av slutprodukten. Skanska och Akademiska Hus bevakar och deltar aktivt i planering och utvärdering av slutprodukten för att säkerställa rätt förutsättning för applikation på sikt. Det planerade arbetet inkluderar en förstudie av materialutveckling; hBN/cements kemiska och mekaniska interaktioner samt studier av draghållfasthet, elasticitet och motstånd mot kloridinträngning, de viktigaste parametrarna för storskalig användning. Projektet syftar även till att utveckla starkt aktörsnätverk inför fortsatt forskningsarbete. 

Abstract in English

“White graphene” for cement-based surface treatment applications

The objective of the project is to investigate the possibility of using hexagonal boron nitride (hBN) for cement-based surface treatment applications. The long-term goal is to use this so-called white "graphene" (hBN has white color) in cement-based paint for applications in house construction and infrastructure. Cement structures have low tensile strength compared to high compressive strength, but this can be improved by tailor-made nanostructural construction. Chemical bonding between the tailored made high strength hexagonal boron nitride and the cement grains will improve mechanical reinforcement of the cement structure with respect to tensile strength. The use of this high-performance coating has the possibility to increase the durability of buildings and infrastructure and extend its life span.

Project partners: Lanark, with the role of coordinating and commercializing the end product and contributing cement base material. SHT Smart High-Tech provides expertise in hBN production. Chalmers contributes with microstructural characterization and RISE provides the required testing of the final product. Skanska and Akademiska Hus actively monitor and participate in the planning and evaluation of the final product to ensure the right conditions for long-term application. The planned work includes a feasibility study of material development; the chemical and mechanical interactions of hBN/cement as well as studies of tensile strength, elasticity and resistance to chloride penetration, the most important parameters for large-scale use. The project also aims to develop a strong stakeholder network for continued research work.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella grafentillämpningar, hösten 2020

Projektpartners: Lanark, Akademiska hus, Chalmers, RISE, SHT Smart High-Tech, Skanska

Projektledare: Lars Nilsson, Lanark

Projektform: Genomförbarhetsstudie

Bidrag: 300 000 kr

Projektets löptid: 15 februari 2021 – 13 augusti 2021

Relaterade styrkeområden: