Round-robin study for ice adhesion tests

Ice adhesion tests are widely used to assess the performance of potential icephobic surfaces and coatings. A great variety of test designs have been developed and used over the past decades due to the lack of formal standards for these types of tests. In many cases, the aim of the research was not only to determine ice adhesion values, but also to understand the key surface properties correlated to low ice adhesion surfaces. Data from different measurement techniques had low correspondence between the results: Values varied by orders of magnitude and showed different relative relationships to one another. This study sought to provide a broad comparison of ice adhesion testing approaches by conducting different ice adhesion tests with identical test surfaces. A total of 15 test facilities participated in this round-robin study, and the results of 13 partners are summarized in this paper. For the test series, ice types (impact and static) as well as test parameters were harmonized to minimize the deviations between the test setups. Our findings are presented in this paper, and the ice- and test-specific results are discussed. This study can improve our understanding of test results and support the standardization process for ice adhesion strength measurements

Influence of topography and surface chemistry on the wetting properties of TiO2-based ceramic coatings

Vätning av fasta ytor är ett viktigt fenomen i såväl naturen som i en lång rad av industriella tillämpningar. Det är allmänt känt att vätningen av en fast yta styrs av ytans kemi samt struktur. Målsättningen med avhandlingen var att studera hur kemisk heterogenitet och ytråhet på nanometernivå påverkar vätningsegenskaperna hos en fast yta. Ytorna som studerades var titandioxid-baserade kerama ytor som framställdes med hjälp av en sol-gel process. Vätningstudierna utfördes genom kontaktvinkelmätningar, vilket innebär att man mäter vinkeln som vätska/luft-gränsskiktet hos en vätskedroppe bildar mot en fast yta. Ytråheten hos materialen studerades främst genom atomkraftsmikroskopi (AFM). I AFM detekteras ytans struktur av en mycket skarp nål som skannar ytan. Resultaten i avhandlingen kunde framgångsrikt modelleras med existerande teorier för vätning av heterogena ytor

Ispreventiv beläggning för cykel- och gångbanor

Rapporten är framtagen med ekonomiskt bidrag från Skyltfonden, Trafikverket. Ståndpunkter och slutsatser i rapporten reflekterar författaren och överensstämmer inte med nödvändighet med Trafikverkets ståndpunkter och slutsatser inom rapportens ämnesområde. Sopsaltning används allt oftare på gång- och cykelvägar, men har både för- och nackdelar. Vi undersöker här en alternativ metod för att undvika isbildning på asfalt. Under senare år har ett ökat antal kommuner börjat använda metoden sopsaltning. Metoden är mycket uppskattad hos cyklister och även hos fotgängare som ofta väljer sopsaltade cykelbanor framför sandade gångbanor till cyklisternas förtret. Dock finns utmaningar med sopsaltningen. Saltet man använder är nästan uteslutande koksalt, på grund av pris, tradition och tillgänglighet. Rapporter har kommit om att saltet orsakar lidande för hundar och skador på cyklar och kommuner kämpar med att optimera halten så att inte för mycket eller för lite sprids. I städer med många öppna vattendrag som Karlstad har rapporterats högre utspädningseffekter, vilket enligt koksaltets fasdiagram leder till högre fryspunkt. En annan utmaning i Sverige är att temperaturerna i allt större delar av landet går emot kraftiga väderomslag och pendlande kring nollan, vilket är det mest problematiska för snöröjning. Om fotgängare och cyklister hinner packa nederbörd till is på vägbanorna, bildas en skorpa som är mycket svår att salta bort. Eftersom koksaltet inte används vid temperaturer under -8°C är det, särskilt för de norra delarna av Sverige, inte en heltäckande lösning

Ispreventiv beläggning för cykel- och gångbanor

Rapporten är framtagen med ekonomiskt bidrag från Skyltfonden, Trafikverket. Ståndpunkter och slutsatser i rapporten reflekterar författaren och överensstämmer inte med nödvändighet med Trafikverkets ståndpunkter och slutsatser inom rapportens ämnesområde. Sopsaltning används allt oftare på gång- och cykelvägar, men har både för- och nackdelar. Vi undersöker här en alternativ metod för att undvika isbildning på asfalt. Under senare år har ett ökat antal kommuner börjat använda metoden sopsaltning. Metoden är mycket uppskattad hos cyklister och även hos fotgängare som ofta väljer sopsaltade cykelbanor framför sandade gångbanor till cyklisternas förtret. Dock finns utmaningar med sopsaltningen. Saltet man använder är nästan uteslutande koksalt, på grund av pris, tradition och tillgänglighet. Rapporter har kommit om att saltet orsakar lidande för hundar och skador på cyklar och kommuner kämpar med att optimera halten så att inte för mycket eller för lite sprids. I städer med många öppna vattendrag som Karlstad har rapporterats högre utspädningseffekter, vilket enligt koksaltets fasdiagram leder till högre fryspunkt. En annan utmaning i Sverige är att temperaturerna i allt större delar av landet går emot kraftiga väderomslag och pendlande kring nollan, vilket är det mest problematiska för snöröjning. Om fotgängare och cyklister hinner packa nederbörd till is på vägbanorna, bildas en skorpa som är mycket svår att salta bort. Eftersom koksaltet inte används vid temperaturer under -8°C är det, särskilt för de norra delarna av Sverige, inte en heltäckande lösning

Antireflektiv beläggning i världsklass ger effektivare solfångare

I ett nyligen avslutat forskningsprojekt har Absolicon Solar Collector tillsammans med RISE Research Institutes of Sweden och Umeå universitet utvecklat en ny toppmodern antireflektiv beläggning som kan göra Absolicons solfångare än mer effektiva. Nu siktar man på ett nytt projekt för att skala upp metoden.Utveckling av Funktionella Ytbeläggningar på Täckglaset för Produktion av Effektivare Solfångar

Antireflektiv beläggning i världsklass ger effektivare solfångare

I ett nyligen avslutat forskningsprojekt har Absolicon Solar Collector tillsammans med RISE Research Institutes of Sweden och Umeå universitet utvecklat en ny toppmodern antireflektiv beläggning som kan göra Absolicons solfångare än mer effektiva. Nu siktar man på ett nytt projekt för att skala upp metoden.Utveckling av Funktionella Ytbeläggningar på Täckglaset för Produktion av Effektivare Solfångar

Nya ytbeläggningar ska minska snöförluster på solcellsanläggningar

För att slippa vänta på plusgrader håller en samling forskare på RISE på attutveckla och testa nya ytbeläggningar för solceller som ska göra att snö och isinte fäster på dem. Snö och is kan leda till stopp i elproduktionen - en solcellsmodulsom är täckt av snö och is generar i praktiken ingen elektricitet eftersomsolljuset inte tränger igenom i tillräcklig omfattning. Dessutom kan rejälasnömängder leda till stora belastningar på underliggande konstruktioner.Utveckling och testning av snö- och isavvisande ytbeläggningar för solcelle

Aerosol-based deposition of broadband antireflective silica coating with closed mesoporous structure

Solar energy will be a crucial part of the sustainable, fossil free energy production of the future. A majority of this will be produced by solar collectors and photovoltaics. Important for the efficient utilization of the incident solar energy for both technologies are a cover glass with antireflective coatings giving it a high solar transmittance. In the current paper we describe the development of antireflective mesoporous silica coatings on low-iron float glass using the aerosol-based nFOG™ deposition technique. The coatings exhibit a hexagonal and closed pore structure, high smoothness, superhydrophilic properties (contact angle <5°) and consistent thicknesses of approximately 110 nm. This is in line with optimal thickness determined from simulations of the antireflective behavior. Low-iron float glass coated on both sides show a highly reproducible solar weighted transmittance of 95% in the wavelength range 300–2500 nm and an antireflective effect increasing with incident angle. The smoothness, closed pores and low contact angle indicate a high cleanability, which in combination with the high transmittance render a competitive broadband antireflective coating well adapted for solar glass applications

Aerosol-based deposition of broadband antireflective silica coating withclosed mesoporous structure

Solar energy will be a crucial part of the sustainable, fossil free energy production of the future. Amajority of this will be produced by solar collectors and photovoltaics. Important for the efficientutilization of the incident solar energy for both technologies are a cover glass with antireflectivecoatings giving it a high solar transmittance. In the current paper we describe the development ofantireflective mesoporous silica coatings on low-iron float glass using the aerosol-based nFOGTMdeposition technique. The coatings exhibit a hexagonal and closed pore structure, a high smoothness,and consistent thicknesses of approximately 110 nm. This is in line with optimal thicknessesdetermined from simulations of the antireflective behavior. Low-iron float glass coated on both sidesshow a highly reproducible solar weighted transmittance of 95 % in the wavelength range 300-2500nm and an antireflective effect increasing with incident angle. The smoothness and closed poresassociated with high cleanability, as well as high transmittance makes it a competitive broadbandantireflective coating well adapted for solar glass applications.Development of Functional Coatings on Cover Glass for Produktion of more Efficient Solar Collector

Durability of antireflective SiO2 coatings with closed pore structure

The use of antireflective coatings to increase the transmittance of the cover glass is a central aspect of achieving high efficiencies for solar collectors and photovoltaics alike. Considering an expected lifetime of 20–30 years for solar energy installations, the durability of the antireflective surfaces is essential. Here, a novel antireflective SiO2 coating with a hexagonally ordered closed pore structure, produced with an aerosol-based sol-gel method is benchmarked against two commercial coatings; produced with acid etching and sol-gel roll coating. The optical and mechanical properties together with contact angle characteristics were evaluated before and after various durability tests, including climate chamber tests, outdoor exposure, and abrasion. Compared to the commercial antireflective coatings with open pore structures, the novel coating performed in parity, or better, in all tests. Based on the results of humidity freeze and industrial climate chamber tests, it appears that the coating with closed pore structure has a better ability to prevent water adsorption. Additionally, the closed pore structure of the coating seems to minimize the accumulation of dirt and deposits. The abrasion and cleanability test further confirm the advantages of a closed pore structure, showcasing the coating's mechanical durability. While the coatings exhibit similar hardness and reduced elastic modulus, the closed pore coating proves to be even harder after undergoing the industrial climate chamber test, but also slightly more brittle, as indicated by the probability of crack initiation. In summary the closed pore structure is well suited for tempered and arid climates, making it a truly competitive alternative to existing antireflective coatings