En ny studie visar att användning av grafen i polyuretanskum kan förbättra ljudisoleringen i fordon. Det banbrytande projektet, som genomfördes av Volvokoncernen i samarbete med Chalmers och SHT, har lett till lovande resultat.
Bullerreducering är en central utmaning inom fordonsindustrin, särskilt när det gäller att hantera lågfrekvent brus. Traditionellt har polyuretanskum använts som ett av de främsta materialen för ljudabsorption i fordon. Problemet är att skummet, förutom att isolera ljud, också isolerar värme. Detta har länge varit en utmaning för branschen.
I juni 2022 inledde Flavio Presezniak, projektledare och expert på exteriört buller vid Volvokoncernen, ett samarbete med Chalmers och SHT för att undersöka möjligheterna med grafen. Tidigare studier har visat att grafen kan förbättra akustisk prestanda i skummaterial, men få har fokuserat på dess effektivitet vid låga frekvenser.
Resultaten från det gemensamma projektet visar nu på betydande förbättringar. Ljudprestandan i skummet ökade i genomsnitt med trettio procent. Dessutom förbättrades materialens termiska och mekaniska egenskaper, vilket gör tekniken potentiellt banbrytande för framtidens fordonsdesign.
– När grafenflingor appliceras på polyuretanskum ökar lågfrekvent effektivitet genom den nya strukturen som skapas. Men även grafenens termiska egenskaper integreras, vilket förbättrar värmeöverföringen och värmebeständigheten. Det skapar en ny och innovativ lösning för bullerkontroll, förklarar Flavio Presezniak.
Kombinera material - en framgångsfaktor
En avgörande framgångsfaktor i projektet har varit förmågan att förena egenskaperna hos två olika material i kompositerna.
– Vi måste behålla grafenets porösa struktur och även krossa den till den designade storleken. Ytegenskaper är viktiga för fördelningen av grafenflingor inuti PU-skummet. Vi provade många olika metoder för att modifiera ytan på flingorna, säger Flavio Presezniak.
Framöver är planen att vidareutveckla och optimera tekniken ytterligare för att applicera i en produkt som ska testas i fordonsförhållanden.
Källa: SIO Grafen