Oorganisk kemi

Oorganisk kemi

Material för framtiden.

Vad vi forskar på inom oorganisk kemi

Vår forskning är förankrad i oorganisk kemi - studier och syntes av material. Vi har ett brett utbud av forskningsprojekt med fokus på utveckling av nya material med designade egenskaper. Våra material syntetiseras med hjälp av höga temperaturer i fast tillstånd, lösning eller vakuumbaserade tekniker. De strukturer som utvecklats är som pulver, kompakter, svampar och filmer och beläggningar. Vi har också flera pågående projekt om additiv tillverkning (AM) eller 3D-utskrift av legeringar och kompositmaterial. En integrerad del av materialforskning och utveckling är materialkarakterisering och inom våra projekt använder vi inte bara avancerade karakteriseringsmetoder för att undersöka våra material i olika längdskalor med exempelvis röntgen- och neutrondiffraktion, bildelektron mikroskopi, röntgenspektroskopi och olika elektrokemiska tekniker. Detta görs med både lokal och storskalig forskningsinfrastruktur.

Vår forskningsprofil är inriktad på två stora forskningsteman: nya material för extrema miljöer och material för förnyelsebar energi. På båda dessa områden är kontroll och grundläggande förståelse för kemin av yttersta vikt.

Extrema miljöer

Många material används i tuffa och hårda miljöer. Det finns behov av nya material som tål mycket frätande miljöer eller höga temperaturer utan oxidation eller skadlig fasomvandling. I många applikationer utsätts material för höga belastningar, spänningar, erosion, strålning etc som kan förstöra eller allvarligt skada materialet. Det finns också ett behov av nya material som uppvisar funktionella egenskaper även under svåra förhållanden. Detta inkluderar till exempel sensormaterial och katalysatorer.

Exempel på pågående forskningsprojekt om material för tuffa miljöer inom programmet för oorganisk kemi är:

  • Korrosionsbeständiga material
  • Hårda och nötningsbeständiga material
  • Material för tillämpningar i kärnenergi
     

Vår forskning

Förnyelsebar energi

Förändringen mot ett mer hållbart samhälle, som använder förnybar energi utan eller mycket lågt koldioxidavtryck, är en kritisk utmaning som mänskligt slag måste möta. Detta kräver inte bara nya tekniska lösningar utan också utveckling av nya material. Vi behöver till exempel material som kan ge bättre prestanda och långvariga bränsleceller, eller förbättrade möjligheter att lagra energi i t.ex. batterier eller som väte i legeringar. Det viktiga för de material som möter denna utmaning är också att de består av rikliga element, så att den utvecklade tekniken kan implementeras i stor skala. Således är utbyte av kritiska element, som är skadliga för miljön eller för dyra för praktisk användning, också ett viktigt mål för denna forskning.

Exempel på pågående forskningsprojekt är:

  • Metallhydrider för kompression och lagring
  • Nya beläggningar för bränsleceller
  • Magnetiska material utan sällsynta jordatrsmetaller
  • Nya batterimaterial
  • Material för energiomvandling

Vår forskning

Additiv tillverkning

Additiv tillverkning (AM) eller 3D-utskrift är en snabbt växande teknik för att producera komponenter för olika applikationer. Många AM-processer skiljer sig mycket från konventionell materialsyntes som leder till helt nya mikrostrukturer, faskompositioner och egenskaper. Det finns idag också ett stort behov av design av nya legeringar som är mer lämpliga för en tryckprocess. AM kan användas för att producera komponenter som är mer lämpade för tuffa miljöer eller för ett mer hållbart samhälle. Vi kör för närvarande flera AM-projekt med fokus på design av nya legeringar och kontrollerade mikrostrukturer.

Vår forskning

Avancerad materialanalys

En mycket viktig del i materialforskning är möjligheten att karakterisera material och bestämma kristallstruktur, kemisk sammansättning och mikrostruktur. Alla våra projekt involverar kvalificerad materialkaraktärisering för att få en grundläggande förståelse för struktur-egendomskorrelationer. Vi använder både lokalt tillgängliga standardtekniker och mer avancerade metoder baserade på neutronspridning, synkrotronstrålning eller unik instrumentering.

Vår forskning

Senast uppdaterad: 2021-06-22