Selvom grafen ofte kaldes "Panacea", er det ubestrideligt, at det har fremragende optiske, elektriske og mekaniske egenskaber, og det er grunden til, at industrien er så ivrig efter at sprede grafen som en nanofiller i polymerer eller uorganisk matrice. Selvom det ikke har den legendariske virkning af at "forvandle en sten til guld", kan den også forbedre en del af matrixens ydelse inden for et bestemt interval og udvide sit applikationsområde.

På nuværende tidspunkt kan de almindelige grafenkompositmaterialer hovedsageligt opdeles i polymerbaseret og keramisk-baseret. Der er flere undersøgelser af førstnævnte.

Epoxyharpiks (EP), som en almindeligt anvendt harpiksmatrix, har fremragende vedhæftningsegenskaber, mekanisk styrke, varmemodstand og dielektriske egenskaber, men den indeholder et stort antal epoxygrupper efter hærdning, og tværbindingstætheden er for høj, så de opnåede produkter er sprøde og har dårlig påvirkningsresistens, elektrisk og termisk ledningsevne. Grafen er det sværeste stof i verden og har fremragende elektrisk og termisk ledningsevne. Derfor har det sammensatte materiale, der er fremstillet ved at sammensætte grafen og EP, fordelene ved begge dele og har god påføringsværdi.

     Nano grafenHar et stort overfladeareal, og molekylært spredning af grafen kan danne en stærk grænseflade med polymeren. Funktionelle grupper såsom hydroxylgrupper og produktionsprocessen vil gøre grafen til en rynket tilstand. Disse nanoskala -uregelmæssigheder forbedrer interaktionen mellem grafen- og polymerkæder. Overfladen af ​​funktionaliseret grafen indeholder hydroxyl, carboxyl og andre kemiske grupper, som kan danne stærke hydrogenbindinger med polarpolymerer, såsom polymethylmethacrylat. Graphene har en unik to-dimensionel struktur og mange fremragende egenskaber og har et stort anvendelsespotentiale til forbedring af EP's termiske, elektromagnetiske og mekaniske egenskaber.

1. grafen i epoxyharpikser - Forbedring af elektromagnetiske egenskaber

Grafen har fremragende elektrisk ledningsevne og elektromagnetiske egenskaber og har egenskaberne ved lav dosering og høj effektivitet. Det er en potentiel ledende modifikator for epoxyharpiks EP. Forskerne introducerede overfladebehandlet gå ind i EP ved termisk polymerisation in-situ. De omfattende egenskaber ved de tilsvarende GO/EP -kompositter (såsom mekaniske, elektriske og termiske egenskaber osv.) Blev signifikant forbedret, og den elektriske ledningsevne blev forøget med 6,5 størrelsesorden.

Modificeret grafen er sammensat med epoxyharpiks, hvilket tilføjer 2%af modificeret grafen, opbevaringsmodulet af epoxy -kompositmateriale stiger med 113%, hvilket tilføjer 4%, styrken stiger med 38%. Modstanden for ren EP -harpiks er 10^17 ohm.cm, og modstanden falder med 6,5 størrelsesordener efter tilsætning af grafenoxid.

2. Anvendelse af grafen i epoxyharpiks - termisk ledningsevne

TilføjelseCarbon Nanotubes (CNTS)og grafen til epoxyharpiks, når de tilføjer 20 % CNT'er og 20 % BNP'er, kan den termiske ledningsevne af det sammensatte materiale nå 7,3W/MK.

3. Anvendelse af grafen i epoxyharpiks - flammehæmning

Ved tilsætning af 5 vægt%organisk funktionaliseret grafenoxid steg flammehæmmende værdien med 23,7%, og når de tilføjede 5 vægt%, steg 43,9%.

Grafen har egenskaberne ved fremragende stivhed, dimensionel stabilitet og sejhed. Som en modifikator af epoxyharpiks EP kan det forbedre de mekaniske egenskaber markant og overvinde den store mængde almindelige uorganiske fyldstoffer og lav modifikationseffektivitet og andre mangler. Forskerne anvendte kemisk modificerede Go/EP -nanokompositter. Når W (GO) = 0,0375%, steg trykstyrken og sejheden af ​​de tilsvarende kompositter med henholdsvis 48,3% og 1185,2%. Forskerne studerede modifikationseffekten af ​​træthedsmodstand og sejhed af Go/EP -systemet: når W (GO) = 0,1%, steg trækmodulet for kompositten med ca. 12%; Når W (GO) = 1,0%, blev kompositens bøjningsstivhed og styrke forøget med henholdsvis 12%og 23%.