على الرغم من أن الجرافين غالباً ما يطلق عليه اسم "الدواء الشافي" ، إلا أنه لا يمكن إنكاره أن يكون له خصائص بصرية أو كهربائية وميكانيكية ممتازة ، وهذا هو السبب في أن الصناعة حريصة للغاية على تفريق الجرافين كمفصح نانوي في البوليمرات أو المصفوفات غير العضوية. على الرغم من أنه ليس له التأثير الأسطوري لـ "تحويل الحجر إلى ذهب" ، إلا أنه يمكن أن يحسن جزءًا من أداء المصفوفة ضمن نطاق معين وتوسيع نطاق التطبيق الخاص به.

في الوقت الحاضر ، يمكن تقسيم مواد الجرافين المشتركة بشكل أساسي إلى البوليمرات القائمة على السيراميك. هناك المزيد من الدراسات حول السابق.

راتنج الايبوكسي (EP) ، كمصفوفة راتنج شائعة الاستخدام ، لها خصائص امتصاص ممتازة ، والقوة الميكانيكية ، ومقاومة الحرارة والخصائص العازلة ، ولكنها تحتوي على عدد كبير من مجموعات الايبوكسي بعد المعالجة ، وكثافة التشابك عالية جدًا ، وبالتالي فإن المنتجات التي تم الحصول عليها هشة وتأثيرات سوء التأثير ، والسلوك الحراري. الجرافين هو أصعب مادة في العالم ولديه توصيل كهربائي وحراري ممتاز. لذلك ، فإن المادة المركبة المصنوعة من الجرافين و EP لها مزايا كليهما ولها قيمة تطبيق جيدة.

     جرافين نانولديه مساحة كبيرة ، ويمكن أن يشكل التشتت على المستوى الجزيئي للجرافين واجهة قوية مع البوليمر. ستؤدي المجموعات الوظيفية مثل مجموعات الهيدروكسيل وعملية الإنتاج إلى تحويل الجرافين إلى حالة تجاعيد. هذه المخالفات النانوية تعزز التفاعل بين سلاسل الجرافين والبوليمر. يحتوي سطح الجرافين الوظيفي على الهيدروكسيل والكربوكسيل والمجموعات الكيميائية الأخرى ، والتي يمكن أن تشكل روابط هيدروجين قوية مع البوليمرات القطبية مثل polymethyl methacrylate. يحتوي الجرافين على بنية ثنائية الأبعاد فريدة من نوعها والعديد من الخصائص الممتازة ، ولديها إمكانات تطبيق رائعة في تحسين الخصائص الحرارية والكهرومغناطيسية والميكانيكية لـ EP.

1. الجرافين في راتنجات الإيبوكسي - تحسين الخواص الكهرومغناطيسية

يحتوي الجرافين على توصيل كهربائي ممتاز وخصائص كهرومغناطيسية ، ولديه خصائص جرعة منخفضة وكفاءة عالية. إنه تعديل موصل محتمل لراتنج الايبوكسي EP. أدخل الباحثون معالجة السطح GO في EP بواسطة البلمرة الحرارية في الموقع. تم تحسين الخصائص الشاملة لمركبات GO/EP المقابلة (مثل الخواص الميكانيكية والكهربائية والحرارية ، وما إلى ذلك) بشكل كبير ، وتم زيادة الموصلية الكهربائية بترتيب 6.5 من حيث الحجم.

يتفاقم الجرافين المعدل مع راتنج الايبوكسي ، مما يضيف 2 ٪ من الجرافين المعدل ، ويزيد معامل التخزين للمواد المركبة الايبوكسي بنسبة 113 ٪ ، مما يضيف 4 ٪ ، وزيادة القوة بنسبة 38 ٪. مقاومة راتنج EP النقي هي 10^17 Ohm.cm ، وتنخفض المقاومة بمقدار 6.5 أوامر من الحجم بعد إضافة أكسيد الجرافين.

2. تطبيق الجرافين في راتنج الايبوكسي - الموصلية الحرارية

مضيفاالأنابيب النانوية الكربونية (CNTs)والجرافين إلى راتنج الايبوكسي ، عند إضافة 20 ٪ CNTs و 20 ٪ GNPs ، يمكن أن تصل الموصلية الحرارية للمادة المركبة إلى 7.3W/MK.

3. تطبيق الجرافين في راتنج الايبوكسي - تأخير اللهب

عند إضافة 5 ٪ بالوزن من أكسيد الجرافين العضوي ، زادت قيمة مثبطات اللهب بنسبة 23.7 ٪ ، وعند إضافة 5 ٪ بالوزن ، زادت بنسبة 43.9 ٪.

يحتوي الجرافين على خصائص الصلابة الممتازة والاستقرار الأبعاد والصلابة. كمعدل من راتنجات الإيبوكسي EP ، يمكن أن يحسن بشكل كبير الخصائص الميكانيكية للمواد المركبة ، والتغلب على كمية كبيرة من الحشو غير العضوي العادي وكفاءة التعديل المنخفضة وأوجه القصور الأخرى. طبق الباحثون مركبات نانوية GO/EP المعدلة كيميائيًا. عندما يكون W (GO) = 0.0375 ٪ ، زادت قوة الضغط والصلابة للمركبات المقابلة بنسبة 48.3 ٪ و 1185.2 ٪ على التوالي. درس العلماء تأثير تعديل مقاومة التعب وصباقة نظام GO/EP: عندما يكون W (GO) = 0.1 ٪ ، زاد معامل الشد للمركب بحوالي 12 ٪ ؛ عندما W (GO) = 1.0 ٪ ، زادت صلابة الانثناء وقوة المركب بنسبة 12 ٪ و 23 ٪ على التوالي.