Ökad hållbarhet med supersonisk sprutning av grafen
Av Projektet ligger inom det strategiska innovationsprogrammet SIO Grafen där deltagare från KTH, Kungliga tekniska högskolan och ABB har optimerat supersoniska sprutprocesser för att tillverka både ledande och tåliga beläggningar på 2D-material som beläggs på metallsubstrat för elektrifieringsapplikationer inom industrin.
Under projektets gång testades och preparerades ett 50-tal prover. Olika typer av beläggningsmaterial har överljudssprutats på koppar eller stålsubstrat för att bilda enhetliga beläggningar, så som ren grafen, ren MXene, en mekanisk blandning av grafen och kopparpulver samt kopparbelagda grafitpulver (CCG).
För att möjliggöra tillverkning av avancerade elektrifieringsprodukter med lång livslängd och jämförbar elektrisk prestanda undersöktes användningen av ledande 2D-material, grafen eller MXene, för att minska friktionen hos metallkontakter i elektrifieringsprodukter, utan att öka den elektriska kontaktresistensen.
En av deltagarna är Jiantong Li, forskare på KTH.
– Vi lyckades med målet och har tillverkat minst två typer av grafen/koppar eller CCG/koppar kompositbeläggningar som uppvisar friktion som är cirka tre-fyra gånger lägre än ren koppar och som samtidigt bibehåller liknande elektrisk kontaktresistans. Deras låga friktion och låga elektriska kontaktresistans har uppfyllt kraven för vissa industriapplikationer, säger han i pressmeddelandet.
Resultaten visade att grafen och MXene avsevärt kunde minska friktionen hos metallbeläggningar, men rena MXene- och grafenbeläggningar har hös elektriskt kontaktresistens och dålig slitstyrka. Blandas grafen med kopparpulver i en riktig sammansättning innebär det minskad friktion, förbättrad slitstyrka och samma låga elektriska kontaktmotstånd.
Men Jiantong Li menar att det kommer ta ytterligare några år innan de första produkterna med överljudssprutade 2D-materialbeläggningar kan lanseras på marknaden.
Källa: Pressmeddelande