Grafen baserad självsmörjande nötningsbeständiga kompositer för lager i vattenkraft

Viktiga resultat som projektet gav

Slutmålet för projektet var att utveckla nya nötningsbeständiga och högpresterande grafenbaserade polymer kompositer för att testas som lager i vattenkraftsapplikationer i torr kontakt och med miljöanpassade smörjmedel. Vi har lyckats att utveckla nya kompositer med sikte på god tribologisk prestanda både i labb skala på universitet och i verklighetsefterliknande testmiljö i Vattenfall labbmiljö. Miljöanpassade smörjmedel (EAL) reducerade friktion och nötning markant. De utvecklade materialen visade lovande resultat för vidare studier.

Långsiktiga effekter som förväntas

Kommersiella lager, Orkot TXMM och ThorPlas Blue, jämfördes med UHMWPE och PPS/PTFE kompositer. Resultaten visade att för alla testade material minskade friktionen med glycerol i kontakten (och med utvecklat LTU material med upp till 95 %). Experimentellt tillverkade kompositer jämfört med kommersiella material presterade bättre och visade på ca 50 % minskad friktion med EAL i kontakten. Nötningstester visade på 50-70 % ökat nötningsmotstånd i ytor stärkta med grafenoxid (GO/rGO). I komponenttester med glidlager visade prototyperna god funktion.

Upplägg och genomförande

Projektet var indelat i arbetspaket som startade med tillverkning och utveckling av grafenkompositer, jämförelse med kommersiella material, karakterisering av tribologiska egenskaper i labbskala (nötning, friktion, smörjningens effekt) på tribologisk prestanda utfördes lyckosamt. Glidlagerkomponenter tillverkades med UHMWPE komposit och testades i Vattenfall labb. Tillverkningen av PPS/PTFE kompositer lyckades inte och behöver följas up i kommande SIO-grafen projekt. UHMWPE klarade sig bra i testade förhållanden.