Qrafenin tez-tez “dərdə çarə” adlandırılmasına baxmayaraq, onun əla optik, elektrik və mexaniki xassələrə malik olması danılmazdır, buna görə də sənaye qrafeni polimerlərdə və ya qeyri-üzvi matrisdə nanodoldurucu kimi dağıtmağa çox can atır.“Daşın qızıla çevrilməsi” kimi əfsanəvi effektə malik olmasa da, müəyyən diapazonda matrisin performansının bir hissəsini yaxşılaşdıra və tətbiq dairəsini genişləndirə bilər.

Hazırda ümumi qrafen kompozit materialları əsasən polimer əsaslı və keramika əsaslı olaraq bölünə bilər.Birincisi ilə bağlı daha çox araşdırmalar var.

Epoksi qatranı (EP), geniş istifadə olunan qatran matrisi kimi əla yapışma xassələrinə, mexaniki möhkəmliyə, istilik müqavimətinə və dielektrik xüsusiyyətlərə malikdir, lakin müalicədən sonra çoxlu sayda epoksi qrupları ehtiva edir və çarpaz bağlama sıxlığı çox yüksəkdir, buna görə də əldə edilən məhsullar kövrəkdir və zəif təsir müqavimətinə, elektrik və istilik keçiriciliyinə malikdir.Qrafen dünyanın ən sərt maddəsidir və əla elektrik və istilik keçiriciliyinə malikdir.Buna görə də, qrafen və EP-nin birləşməsindən hazırlanan kompozit material hər ikisinin üstünlüklərinə malikdir və yaxşı tətbiq dəyərinə malikdir.

     Nano qrafenböyük səth sahəsinə malikdir və qrafenin molekulyar səviyyədə dispersiyası polimerlə güclü interfeys yarada bilər.Hidroksil qrupları və istehsal prosesi kimi funksional qruplar qrafeni qırışmış vəziyyətə gətirəcək.Bu nanoölçülü pozuntular qrafen və polimer zəncirləri arasında qarşılıqlı əlaqəni gücləndirir.Funksionallaşdırılmış qrafenin səthində polimetil metakrilat kimi qütb polimerləri ilə güclü hidrogen bağları yarada bilən hidroksil, karboksil və digər kimyəvi qruplar var.Qrafen unikal ikiölçülü struktura və bir çox əla xüsusiyyətlərə malikdir və EP-nin istilik, elektromaqnit və mexaniki xassələrinin yaxşılaşdırılmasında böyük tətbiq potensialına malikdir.

1. Epoksi qatranlarında olan qrafen – elektromaqnit xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır

Qrafen əla elektrik keçiriciliyinə və elektromaqnit xüsusiyyətlərinə malikdir və aşağı dozaj və yüksək səmərəlilik xüsusiyyətlərinə malikdir.Epoksi qatranı EP üçün potensial keçirici modifikatordur.Tədqiqatçılar səthlə işlənmiş GO-nu in-situ termal polimerləşmə yolu ilə EP-yə təqdim etdilər.Müvafiq GO/EP kompozitlərinin hərtərəfli xassələri (mexaniki, elektrik və istilik xüsusiyyətləri və s. kimi) əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıldı və elektrik keçiriciliyi 6,5 miqyasda artırıldı.

Modifikasiya edilmiş qrafen 2% dəyişdirilmiş qrafen əlavə edərək epoksi qatranı ilə birləşdirilir, epoksi kompozit materialın saxlama modulu 113%, 4% əlavə edilir, gücü 38% artır.Təmiz EP qatranının müqaviməti 10^17 ohm.sm-dir və qrafen oksidi əlavə etdikdən sonra müqavimət 6,5 böyüklük əmri ilə azalır.

2. Epoksi qatranında qrafenin tətbiqi – istilik keçiriciliyi

Əlavə edilirkarbon nanoborular (CNTs)və qrafen epoksi qatranına 20% CNT və 20% GNP əlavə etdikdə, kompozit materialın istilik keçiriciliyi 7,3W/mK-a çata bilər.

3. Epoksi qatranında qrafenin tətbiqi – alov gecikdiriciliyi

5 wt% üzvi funksionallaşdırılmış qrafen oksidi əlavə etdikdə alov gecikdirici dəyər 23,7%, 5 wt% əlavə etdikdə isə 43,9% artdı.

Qrafen əla sərtlik, ölçülü sabitlik və möhkəmlik xüsusiyyətlərinə malikdir.Epoksi qatranı EP-nin modifikatoru olaraq, kompozit materialların mexaniki xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər və böyük miqdarda adi qeyri-üzvi doldurucuları və aşağı modifikasiya səmərəliliyini və digər çatışmazlıqları aradan qaldıra bilər.Tədqiqatçılar kimyəvi cəhətdən dəyişdirilmiş GO/EP nanokompozitlərini tətbiq ediblər.w(GO)=0,0375% olduqda, müvafiq kompozitlərin sıxılma gücü və möhkəmliyi müvafiq olaraq 48,3% və 1185,2% artmışdır.Alimlər GO/EP sisteminin yorğunluq müqavimətinin və möhkəmliyinin modifikasiya effektini öyrənmişlər: w(GO) = 0,1% olduqda, kompozitin dartılma modulu təxminən 12% artmışdır;w(GO) = 1,0% olduqda, kompozitin əyilmə sərtliyi və möhkəmliyi müvafiq olaraq 12% və 23% artırıldı.