Deponering av grafenhaltiga beläggningar på stora ytor för olika funktionella tillämpningar

Forskningsprojekt, 2018 – 2020

Syfte och mål
Den långsiktiga ambitionen är att etablera ekonomisk gångbar deponering av en ny klass av grafenhaltiga beläggningar på stora ytor relevant för olika matrismaterial, nämligen keramiska, metalliska och intermetalliska material. Som utgångspunkt och med tanke på det specifika intresset från industriparterna, kommer en keramisk matris och en metallisk matris att undersökas under projektperioden. Termisk sprutning kan användas för att producera grafenhaltiga beläggningar genom att belägga med suspensioner och även genom att simultant använda pulver tillsammans med grafensuspension.

Förväntade effekter och resultat
Projektet förväntas resultera i en bra plattform för att möjliggöra användning av den nya kunskap som genereras till andra materiella system och applikationer. I slutet av projektet kommer följande frågor, som begränsar industrin att använda termisk sprayning för att deponera grafenhaltiga beläggningar, att besvaras : Kan vi "behålla" grafen om det är termiskt sprutat och kan det fördelas jämnt i en matris? Finns det gränser för hur mycket grafen som kan inkluderas i en viss matris? Vilka förbättringar i funktionella egenskaper och slitstyrka hos beläggningar kan uppnås?

Planerat upplägg och genomförande
Förutom ett underbyggt materialval behövs en grundläggande förståelse av relationen mellan processparametrar och mikrostruktur. Detta medför att projektet innefattar utvärdering av sprutning av beläggning med olika sprutekniker (APS, SPS och pulver- suspensions hybrid tekniker) och av olika materialkombinationer med grafen i form av platelets och suspension. Det medför också detaljerad karaktärisering av grafenhaltiga beläggningar och funktionell bedömning av grafenhaltiga beläggningar genom ”burner rig” och erosiontestning, tribo-testning och relevant motortestutvärdering.