Multifunktionell kompositstruktur med hjälp av Grafen (MULTIGRAPH)
Forskningsprojekt, 2017 – 2019

Syfte och mål

Grafen, i kombination med kolfiber och epoxi, ska användas för att demonstrera ny funktionalitet för högt påkänd kompositstruktur i flygfarkoster. Demonstratorerna är mekaniska förband med fästelement (strukturskarvar) mellan kompositparter. Förbanden konstrueras och tillverkas för förbättrad hållfasthet, skadetålighet och elektrisk ledningsförmåga jämfört med idag använd teknik och är representativa för primära delar av flygplansskrov där 20 % viktbesparing bedöms vara möjlig.

Låg vikt möjliggörs av mer effektiva förband (högre tillåtet hålkanttryck), lägre fuktupptagning och förbättrad elektrisk ledningsförmåga i laminaten, vilket minskar behovet av metall för blixtskydd och andra elektriska funktioner som skärmning och stomanslutning. Förproven som gjorts med 5 och 25 µm grafenflagor, dispergerade i flygkvalificerad 2-komponent epoxi, har visat att processen vi använder fungerar väl med avseende på både tillverkning och laminatkvalitet.

Planerat upplägg

Grafen kommer att användas i våtimpregnerad kolfiberväv med epoxi som innehåller en relativt hög halt av grafenflagor och, där det ger förbättrad funktion, även kolnanorör. Våtimpregnerad väv kombineras i Saabs demonstrator med kolfiber/epoxi prepreg i laminat som dimensioneras och tillverkas enligt den modellering och simulering av hybridkompositmaterial som Chalmers bidrar med.

Saab konstruerar och tillverkar laminat och förband som är representativa för nästa generations civila passagerarflygplan. Blackwing har motsvarande aktiviteter representativa för sportflygplan i kolfiberkomposit. Ett lågt tillåtet hålkanttryck begränsar idag kolfiberkompositens användning inom flyg och andra branscher, där sammanbyggda produkter används. Potentialen för grafen kan vara mycket stor.

Deltagare

Ragnar Larsson (kontakt)

Chalmers, Industri- och materialvetenskap, Material- och beräkningsmekanik

Samarbetspartners

2D fab AB

Sundsvall, Sweden

Blackwing Sweden AB

Eslöv, Sweden

Saab

Stockholm, Sweden

Finansiering

VINNOVA

Projekt-id: 2017-02234
Finansierar Chalmers deltagande under 2017–2019

Relaterade styrkeområden och infrastruktur

Hållbar utveckling

Drivkrafter

Materialvetenskap

Styrkeområden

Mer information

Senast uppdaterat

2021-01-13