Noha a grafént gyakran „csodaszernek” nevezik, tagadhatatlan, hogy kiváló optikai, elektromos és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, ezért az ipar olyan szívesen eloszlatja a grafént, mint nanofiller polimerekben vagy szervetlen matricában. Noha nincs legendás hatása, hogy „egy kővé vált”, javíthatja a mátrix teljesítményének egy részét egy bizonyos tartományon belül, és kibővítheti alkalmazási tartományát.

Jelenleg a közös grafén kompozit anyagok elsősorban polimer-alapú és kerámia alapúakra oszthatók. Több tanulmány van az előbbiről.

Az epoxi gyanta (EP), mint általában használt gyanta mátrix, kiváló adhéziós tulajdonságokkal, mechanikai szilárdsággal, hőállósággal és dielektromos tulajdonságokkal rendelkezik, de a kikeményedés után nagyszámú epoxicsoportot tartalmaz, és a keresztkötési sűrűség túl magas, tehát a kapott termékek törékenyek és gyenge ütésállóság, elektromos és hőkezelő képesség. A grafén a legnehezebb anyag a világon, kiváló elektromos és hővezető képességgel rendelkezik. Ezért a grafén és az EP összetételével készített kompozit anyag mindkettő előnyeivel rendelkezik, és jó alkalmazási értékkel rendelkezik.

     Nano grafénNagy felülete van, és a grafén molekuláris szintű diszperziója erős felületet képezhet a polimerrel. A funkcionális csoportok, például a hidroxilcsoportok és a termelési folyamat a grafént ráncos állapotba változtatják. Ezek a nanoméretű szabálytalanságok javítják a grafén és a polimer láncok kölcsönhatását. A funkcionalizált grafén felülete hidroxil-, karboxil- és más kémiai csoportokat tartalmaz, amelyek erős hidrogénkötéseket képezhetnek a poláris polimerekkel, például a polimetil -metakriláttal. A grafén egyedi kétdimenziós szerkezetű és sok kiváló tulajdonsággal rendelkezik, és kiváló alkalmazási potenciállal rendelkezik az EP termikus, elektromágneses és mechanikai tulajdonságainak javításában.

1. Grafén epoxi gyantákban - az elektromágneses tulajdonságok javítása

A grafén kiváló elektromos vezetőképességgel és elektromágneses tulajdonságokkal rendelkezik, és az alacsony adagolás és a nagy hatékonyság jellemzői. Ez egy potenciális vezetőképes módosító az epoxi gyanta EP számára. A kutatók, akiket a felszíni kezeléssel vezettek be az EP-be, in situ termikus polimerizációval. A megfelelő GO/EP kompozitok (például mechanikai, elektromos és termikus tulajdonságok stb.) Átfogó tulajdonságai szignifikánsan javultak, és az elektromos vezetőképességet 6,5 nagyságrenddel növelték.

A módosított grafént epoxi -gyantával egészítik ki, 2%-os módosított grafén hozzáadásával, az epoxi -kompozit anyag tárolási modulusa 113%-kal növekszik, 4%-kal növeli, az erősség 38%-kal növekszik. A tiszta EP gyantának ellenállása 10^17 ohm.cm, és az ellenállás 6,5 nagyságrenddel csökken a grafén -oxid hozzáadása után.

2. A grafén alkalmazása epoxi gyantában - hővezető képesség

Hozzáadásszén nanocsövek (CNT)és a grafén az epoxi gyantához, ha 20 % CNT -t és 20 % GNP -t ad hozzá, a kompozit anyag hővezető képessége elérheti a 7,3W/mk -t.

3. A grafén alkalmazása epoxi gyantában - láng késleltetés

Ha 5 tömeg%szerves funkcionalizált grafén -oxidot adunk hozzá, a lángmaradók értéke 23,7%-kal nőtt, és 5 tömeg%hozzáadásakor 43,9%-kal nőtt.

A grafén a kiváló merevség, a dimenziós stabilitás és a szilárdság jellemzőivel rendelkezik. Az epoxi gyanta EP módosítójaként jelentősen javíthatja a kompozit anyagok mechanikai tulajdonságait, és legyőzheti a szokásos szervetlen töltőanyagok nagy mennyiségét, valamint az alacsony módosítási hatékonyságot és az egyéb hiányosságokat. A kutatók kémiailag módosított GO/EP nanokompozitokat alkalmaztak. Ha W (GO) = 0,0375%, a megfelelő kompozitok nyomószilárdsága és szilárdsága 48,3% -kal, illetve 1185,2% -kal nőtt. A tudósok megvizsgálták a fáradtság -rezisztencia és a GO/EP rendszer szilárdságának módosítását: amikor W (GO) = 0,1%, akkor a kompozit szakító modulusa kb. 12%-kal nőtt; Ha W (GO) = 1,0%, akkor a kompozit hajlékony merevsége és szilárdsága 12%-kal, illetve 23%-kal növekedett.