Obwohl Graphen oft als „Allheilmittel“ bezeichnet wird, ist es unbestreitbar, dass es hervorragende optische, elektrische und mechanische Eigenschaften hat, weshalb die Branche so daran interessiert ist, Graphen als Nanofiller in Polymeren oder anorganischen Matrizen zu zerstreuen. Obwohl es nicht den legendären Effekt hat, „einen Stein in Gold zu verwandeln“, kann es auch einen Teil der Leistung der Matrix innerhalb eines bestimmten Bereichs verbessern und seine Anwendungsreichweite erweitern.

Derzeit können die gemeinsamen Graphen-Verbundwerkstoffe hauptsächlich in Polymerbasis und Keramikbasis unterteilt werden. Es gibt mehr Studien zu ersteren.

Epoxidharz (EP) hat als häufig verwendete Harzmatrix hervorragende Adhäsionseigenschaften, mechanische Festigkeit, Wärmewiderstand und dielektrische Eigenschaften, enthält jedoch eine große Anzahl von Epoxidgruppen nach dem Härten, und die Vernetzung der Vernetzung ist zu hoch, so die erhaltenen Produkte sind spröde und haben schlechte Wirkung Resistenz, elektrische und thaumartige Leitfähigkeit. Graphen ist die schwierigste Substanz der Welt und hat eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit. Daher hat das durch das Verbot von Graphen und EP hergestellte Verbundmaterial die Vorteile von beiden und einen guten Anwendungswert.

     Nano -Graphenhat eine große Oberfläche, und die molekulare Dispersion von Graphen kann eine starke Grenzfläche zum Polymer bilden. Funktionelle Gruppen wie Hydroxylgruppen und der Produktionsprozess verwandeln Graphen in einen faltigen Zustand. Diese nanoskaligen Unregelmäßigkeiten verbessern die Wechselwirkung zwischen Graphen- und Polymerketten. Die Oberfläche von funktionalisiertem Graphen enthält Hydroxyl-, Carboxyl- und andere chemische Gruppen, die starke Wasserstoffbrückenbindungen mit polaren Polymeren wie Polymethylmethacrylat bilden können. Graphen verfügt über eine einzigartige zweidimensionale Struktur und viele hervorragende Eigenschaften und hat ein großes Anwendungspotential bei der Verbesserung der thermischen, elektromagnetischen und mechanischen Eigenschaften von EP.

1. Graphen in Epoxidharzen - Verbesserung der elektromagnetischen Eigenschaften

Graphen hat eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und elektromagnetische Eigenschaften und die Eigenschaften einer geringen Dosierung und hohen Effizienz. Es ist ein potenzieller leitender Modifikator für Epoxidharz -EP. Die Forscher führten durch die thermische Polymerisation in situ in EP in EP ein. Die umfassenden Eigenschaften der entsprechenden GO/EP -Verbundwerkstoffe (wie mechanische, elektrische und thermische Eigenschaften usw.) wurden signifikant verbessert und die elektrische Leitfähigkeit wurde um 6,5 Größenordnung erhöht.

Das modifizierte Graphen wird mit Epoxidharz zusammengesetzt. 2%des modifizierten Graphens erhöht sich der Speichermodul des Epoxidverbundmaterials um 113%und erhöht sich um 4%. Die Stärke steigt um 38%. Der Widerstand von reinem EP -Harz beträgt 10^17 OHM.

2. Anwendung von Graphen im Epoxidharz - Wärmeleitfähigkeit

HinzufügenKohlenstoffnanoröhren (CNTs)und Graphen zu Epoxidharz, bei Zugabe von 20 % CNTs und 20 % GNPs kann die thermische Leitfähigkeit des Verbundmaterials 7,3W/mk erreichen.

3. Anwendung von Graphen in Epoxidharz - Flamme -Retardanz

Bei der Zugabe von 5 Gew .-%organischer funktionalisierter Graphenoxid stieg der Flammhemmungswert um 23,7%und erhöhte sich bei der Zugabe von 5 Gew .-%um 43,9%.

Graphen hat die Eigenschaften hervorragender Starrheit, dimensionaler Stabilität und Zähigkeit. Als Modifikator für Epoxyharz -EP kann es die mechanischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen erheblich verbessern und die große Menge gewöhnlicher anorganischer Füllstoffe sowie eine geringe Modifikationseffizienz und andere Mängel überwinden. Die Forscher verwendeten chemisch modifizierte GO/EP -Nanokompositen. Wenn W (GO) = 0,0375%, stieg die Druckfestigkeit und Zähigkeit der entsprechenden Verbundstoffe um 48,3% bzw. 1185,2%. Die Wissenschaftler untersuchten den Modifikationseffekt von Müdigkeitsresistenz und Zähigkeit des GO/EP -Systems: Wenn W (GO) = 0,1%, stieg der Zugmodul des Verbundstoffs um etwa 12%; Wenn W (go) = 1,0%war, erhöhte sich die Biegesteifigkeit und Stärke des Verbundwerkstoffs um 12%bzw. 23%.