यद्यपि ग्राफीन को अक्सर "रामबाण" करार दिया जाता है, यह निर्विवाद है कि इसमें उत्कृष्ट ऑप्टिकल, विद्युत और यांत्रिक गुण होते हैं, यही वजह है कि उद्योग पॉलिमर या अकार्बनिक मैट्रिस में एक नैनोफिलर के रूप में ग्राफीन को फैलाने के लिए उत्सुक है। यद्यपि इसमें "एक पत्थर को सोने में बदलना" का पौराणिक प्रभाव नहीं है, लेकिन यह एक निश्चित सीमा के भीतर मैट्रिक्स के प्रदर्शन के हिस्से में भी सुधार कर सकता है और इसकी एप्लिकेशन रेंज का विस्तार कर सकता है।

वर्तमान में, सामान्य ग्राफीन समग्र सामग्री को मुख्य रूप से बहुलक-आधारित और सिरेमिक-आधारित में विभाजित किया जा सकता है। पूर्व पर अधिक अध्ययन हैं।

एपॉक्सी राल (ईपी), आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले राल मैट्रिक्स के रूप में, उत्कृष्ट आसंजन गुण, यांत्रिक शक्ति, गर्मी प्रतिरोध और ढांकता हुआ गुण होते हैं, लेकिन इसमें इलाज के बाद बड़ी संख्या में एपॉक्सी समूह होते हैं, और क्रॉसलिंकिंग घनत्व बहुत अधिक होता है, इसलिए प्राप्त उत्पादों में भंगुर होते हैं और खराब प्रभाव प्रतिरोध, विद्युत और थर्मल चालकता होती है। ग्राफीन दुनिया का सबसे कठिन पदार्थ है और इसमें उत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता है। इसलिए, कंपाउंडिंग ग्राफीन और ईपी द्वारा बनाई गई समग्र सामग्री में दोनों के फायदे हैं और इसमें अच्छा अनुप्रयोग मूल्य है।

     नैनो ग्राफीनएक बड़ा सतह क्षेत्र है, और ग्राफीन का आणविक-स्तरीय फैलाव बहुलक के साथ एक मजबूत इंटरफ़ेस बना सकता है। हाइड्रॉक्सिल समूहों और उत्पादन प्रक्रिया जैसे कार्यात्मक समूह ग्राफीन को झुर्रियों वाले राज्य में बदल देंगे। ये नैनोस्केल अनियमितताएं ग्राफीन और बहुलक श्रृंखलाओं के बीच बातचीत को बढ़ाती हैं। कार्यात्मक ग्राफीन की सतह में हाइड्रॉक्सिल, कार्बोक्सिल और अन्य रासायनिक समूह होते हैं, जो पॉलिमिथाइल मेथैक्रिलेट जैसे ध्रुवीय पॉलिमर के साथ मजबूत हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकते हैं। ग्राफीन में एक अद्वितीय द्वि-आयामी संरचना और कई उत्कृष्ट गुण हैं, और ईपी के थर्मल, विद्युत चुम्बकीय और यांत्रिक गुणों में सुधार करने में महान अनुप्रयोग क्षमता है।

1। एपॉक्सी रेजिन में ग्राफीन - विद्युत चुम्बकीय गुणों में सुधार

ग्राफीन में उत्कृष्ट विद्युत चालकता और विद्युत चुम्बकीय गुण हैं, और इसमें कम खुराक और उच्च दक्षता की विशेषताएं हैं। यह एपॉक्सी राल ईपी के लिए एक संभावित प्रवाहकीय संशोधक है। शोधकर्ताओं ने इन-सीटू थर्मल पोलीमराइजेशन द्वारा सतह-उपचारित ईपी में जाना शुरू किया। इसी गो/ईपी कंपोजिट (जैसे यांत्रिक, विद्युत और थर्मल गुणों, आदि) के व्यापक गुणों में काफी सुधार किया गया था, और विद्युत चालकता को 6.5 क्रम के परिमाण से बढ़ाया गया था।

संशोधित ग्राफीन को एपॉक्सी राल के साथ मिश्रित किया जाता है, संशोधित ग्राफीन के 2%को जोड़ते हुए, एपॉक्सी कम्पोजिट सामग्री के भंडारण मापांक में 113%की वृद्धि होती है, 4%जोड़कर, ताकत 38%बढ़ जाती है। शुद्ध ईपी राल का प्रतिरोध 10^17 OHM.CM है, और ग्राफीन ऑक्साइड को जोड़ने के बाद प्रतिरोध 6.5 ऑर्डर के परिमाण से गिरता है।

2। एपॉक्सी राल में ग्राफीन का अनुप्रयोग - थर्मल चालकता

जोड़ा जा रहा हैकार्बन नैनोट्यूबऔर एपॉक्सी राल के लिए ग्राफीन, जब 20 % सीएनटी और 20 % जीएनपी जोड़ते हैं, तो समग्र सामग्री की थर्मल चालकता 7.3w/mk तक पहुंच सकती है।

3। एपॉक्सी राल में ग्राफीन का अनुप्रयोग - लौ मंदता

5 wt%कार्बनिक कार्यात्मक ग्राफीन ऑक्साइड को जोड़ते समय, लौ मंद मूल्य 23.7%की वृद्धि हुई, और जब 5 wt%जोड़ते हैं, तो 43.9%की वृद्धि हुई।

ग्राफीन में उत्कृष्ट कठोरता, आयामी स्थिरता और क्रूरता की विशेषताएं हैं। एपॉक्सी राल ईपी के एक संशोधक के रूप में, यह समग्र सामग्री के यांत्रिक गुणों में काफी सुधार कर सकता है, और बड़ी मात्रा में साधारण अकार्बनिक भराव और कम संशोधन दक्षता और अन्य कमियों को दूर कर सकता है। शोधकर्ताओं ने रासायनिक रूप से संशोधित गो/ईपी नैनोकंपोजिट्स लागू किए। जब डब्ल्यू (गो) = 0.0375%, संपीड़ित शक्ति और संबंधित कंपोजिट की क्रूरता क्रमशः 48.3% और 1185.2% बढ़ गई। वैज्ञानिकों ने गो/ईपी सिस्टम की थकान प्रतिरोध और क्रूरता के संशोधन प्रभाव का अध्ययन किया: जब डब्ल्यू (गो) = 0.1%, समग्र के तन्यता मापांक में लगभग 12%की वृद्धि हुई; जब डब्ल्यू (गो) = 1.0%, समग्र की फ्लेक्सुरल कठोरता और ताकत क्रमशः 12%और 23%तक बढ़ गई।