Studying the effect of graphene on the mechanical properties of automotive glass enamel

Abstract

Otomobil endüstrisinin satış geliri, dünya çapında üretilen yaklaşık 75 milyon otomobil ile 2019 yılında yaklaşık 3 trilyon ABD doları ile zirve seviyesine ulaşmıştır. Covid-19 salgını nedeniyle bir düşüş gözlemlense de en önemli sanayi kollarından biri olmaya devam etmektedir. Sektör, çelik ve cam sanayi gibi diğer sanayi kollarında ve tüm tedarik zincirini de tetikleyerek 2022'de üretilen yaklaşık 66 milyon otomobille 2,95 trilyon ABD doları ciroya ulaşmıştır. Otomotiv camı endüstrisi için küresel cam emaye talebi yaklaşık yenileme camları pazar payı hariç 1500-2000 Mt/yıl olmaktadır. Bir otomobilin tüm parçalarının güvenliğinin ve teknik performansının iyileştirilmesi için sürekli iyileştirme çalışmaları yürütülmektedir. Son zamanlarda, nanotüpler ve grafen gibi karbon bazlı nanomalzemeler, elektronik ve kaplama endüstrisinde yaygın uygulamalarda yer almaktadır. Bu çalışmada grafen, grafit ve diğer karbon bazlı malzemelerin, üretim sürecinin çeşitli aşamalarında otomotiv ön camları için cam emayede kullanılan bizmut esaslı cam frit ile nasıl etkileşime girdiği araştırılmıştır. Geliştirilen cam emayeleri, otomotiv uygulamaları için simülee edilmiş koşullar altında hazırlanmış ve test edilmiştir.

The sales revenue of the car industry reached a peak level of about 3 trillion US$ in 2019 with almost 75 million cars produced worldwide. Even though a decline was observed as the result of the Covid-19 epidemic it still reached a turnover of 2.95 trillion US$ with about 66 million cars produced in 2022. It still remained one of the most important industrial branches with a huge impact on other industrial branches like steel and glass industry and their suppliers. The global demand for glass enamels for the automotive glass industry is about 1500 to 2000 Mt/a which does not even consider the need of the replacement market. Continuous effort is put into the improvement of safety and the technical performance of all parts of a car. Recently, carbon-based nanomaterials like nanotubes and graphene have found widespread applications in electronics and coating industry. In the present study it was investigated how graphene, graphite and other carbon-based materials interact with the bismuth-based glass frit used in a glass enamel for automotive windshields at various stages of the production process. Modified glass enamels were prepared and tested under conditions typical for automotive applications.