Large area deposition of graphene-containing coatings for diverse functional applications

Research Project, 2018 – 2020

Den långsiktiga ambitionen är att etablera ekonomisk gångbar deponering av en ny klass av grafenhaltiga beläggningar på stora ytor med varierande matrismaterial, nämligen keramiska, metalliska och intermetalliska material.

Som utgångspunkt och med tanke på det specifika intresset från industriparterna, kommer endast en keramisk matris och en metallisk matris att undersökas under projektperioden för detta FoI-projekt.

Projektet förväntas emellertid skapa en bra plattform för att utöka den nya kunskapen som genereras för andra materialsystem,
vilket skulle möjliggöra att möta förväntade krav på applikationer i batterier/superkapacitorer, solceller, sensorer, etc.

Ytbeläggningar utgör redan ett av sex tematiska områden som identifierats av SIO Grafen och gör därför detta FoI-projekt ytterst relevant.

Termisk sprutningsteknik kommer att användas för att framställa grafenhaltiga beläggningar genom att använda materialblandningar såväl som en ny hybridmetod som tillåter att samtidigt använda ett pulver tillsammans med en grafensuspension.

Vid slutet av projektet kommer följande tre frågor besvaras som för närvarande förhindrar industriella användare att anta termisk sprutning som en lösning för att deponera grafenhaltiga beläggningar:

- Kan vi "behålla" grafen om det är termiskt sprutat?
- Kan grafen fördelas jämnt i matrisen?
- Finns det gränser för hur mycket grafen som kan inkorporeras i en viss matris?
- Vilken nivå av förbättring i funktionella egenskaper och beläggningens slitstyrka kan uppnås med hjälp av grafentillsatser?