Թեև գրաֆենը հաճախ անվանում են «համաճարակ», անհերքելի է, որ այն ունի գերազանց օպտիկական, էլեկտրական և մեխանիկական հատկություններ, ինչի պատճառով էլ արդյունաբերությունը ցանկանում է ցրել գրաֆենը՝ որպես նանալցիչ պոլիմերներում կամ անօրգանական մատրիցայում:Թեև այն չունի «քարը ոսկու վերածելու» առասպելական էֆեկտը, այն կարող է նաև բարելավել մատրիցայի կատարողականի մի մասը որոշակի տիրույթում և ընդլայնել դրա կիրառման շրջանակը:

Ներկայումս սովորական գրաֆենի կոմպոզիտային նյութերը կարելի է հիմնականում բաժանել պոլիմերային և կերամիկական հիմքի վրա:Նախկինի վերաբերյալ ավելի շատ ուսումնասիրություններ կան:

Էպոքսիդային խեժը (EP), որպես սովորաբար օգտագործվող խեժի մատրիցա, ունի հիանալի կպչուն հատկություններ, մեխանիկական ուժ, ջերմակայունություն և դիէլեկտրական հատկություններ, սակայն այն պարունակում է մեծ թվով էպոքսիդային խմբեր՝ ամրացումից հետո, և խաչաձեւ կապի խտությունը չափազանց բարձր է, ուստի ստացված արտադրանքները փխրուն են և ունեն վատ դիմադրություն, էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն:Գրաֆենը աշխարհի ամենադժվար նյութն է և ունի հիանալի էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն:Հետևաբար, գրաֆենի և EP-ի միացմամբ պատրաստված կոմպոզիտային նյութը երկուսի առավելություններն ունի և լավ կիրառական արժեք ունի:

     Նանո Գրաֆենունի մեծ մակերես, և գրաֆենի մոլեկուլային մակարդակի դիսպերսիան կարող է ամուր միջերես ստեղծել պոլիմերի հետ:Ֆունկցիոնալ խմբերը, ինչպիսիք են հիդրօքսիլային խմբերը և արտադրության գործընթացը, գրաֆենը կվերածեն կնճռոտ վիճակի:Նանոմաշտաբի այս անկանոնությունները ուժեղացնում են գրաֆենի և պոլիմերային շղթաների փոխազդեցությունը:Ֆունկցիոնալացված գրաֆենի մակերեսը պարունակում է հիդրօքսիլ, կարբոքսիլ և այլ քիմիական խմբեր, որոնք կարող են ամուր ջրածնային կապեր ձևավորել բևեռային պոլիմերների հետ, ինչպիսիք են պոլիմեթիլ մետակրիլատը:Գրաֆենն ունի եզակի երկչափ կառուցվածք և շատ հիանալի հատկություններ և ունի մեծ կիրառման ներուժ ՊԸ ջերմային, էլեկտրամագնիսական և մեխանիկական հատկությունների բարելավման համար:

1. Գրաֆեն էպոքսիդային խեժերում – բարելավում է էլեկտրամագնիսական հատկությունները

Գրաֆենն ունի գերազանց էլեկտրական հաղորդունակություն և էլեկտրամագնիսական հատկություններ և ունի ցածր չափաբաժինների և բարձր արդյունավետության բնութագրեր:Այն պոտենցիալ հաղորդիչ փոփոխիչ է էպոքսիդային խեժի EP-ի համար:Հետազոտողները EP-ի մեջ ներմուծեցին մակերեսային մշակված GO-ն՝ in-situ ջերմային պոլիմերացման միջոցով:Զգալիորեն բարելավվել են համապատասխան GO/EP կոմպոզիտների համապարփակ հատկությունները (ինչպիսիք են մեխանիկական, էլեկտրական և ջերմային հատկությունները և այլն), իսկ էլեկտրական հաղորդունակությունն ավելացել է 6,5 մագնիտուդով։

Փոփոխված գրաֆենը միացվում է էպոքսիդային խեժին՝ ավելացնելով 2% փոփոխված գրաֆեն, էպոքսիդային կոմպոզիտային նյութի պահպանման մոդուլն ավելանում է 113%-ով, ավելացնելով 4%-ով, ամրությունը մեծանում է 38%-ով։Մաքուր EP խեժի դիմադրությունը 10^17 ohm.cm է, իսկ դիմադրությունը նվազում է 6,5 կարգով մեծության գրաֆենի օքսիդ ավելացնելուց հետո։

2. Գրաֆենի կիրառումը էպոքսիդային խեժում – ջերմահաղորդականություն

Ավելացումածխածնային նանոխողովակներ (CNTs)և գրաֆենը էպոքսիդային խեժին, 20% CNTs և 20% GNPs ավելացնելիս կոմպոզիտային նյութի ջերմային հաղորդունակությունը կարող է հասնել 7.3W/mK:

3. Գրաֆենի կիրառումը էպոքսիդային խեժի մեջ՝ բոցավառման դանդաղեցում

5 wt% օրգանական ֆունկցիոնալացված գրաֆենի օքսիդ ավելացնելիս բոցավառման արժեքն աճել է 23,7%, իսկ 5 wt% ավելացնելիս աճել է 43,9%:

Գրաֆենն ունի գերազանց կոշտության, ծավալային կայունության և ամրության բնութագրեր:Որպես էպոքսիդային խեժի EP-ի փոփոխիչ, այն կարող է զգալիորեն բարելավել կոմպոզիտային նյութերի մեխանիկական հատկությունները և հաղթահարել սովորական անօրգանական լցոնիչների մեծ քանակությունը և փոփոխման ցածր արդյունավետությունը և այլ թերություններ:Հետազոտողները կիրառել են քիմիական ձևափոխված GO/EP նանոկոմպոզիտներ:Երբ w(GO)=0,0375%, համապատասխան կոմպոզիտների սեղմման ուժը և ամրությունը աճել են համապատասխանաբար 48,3% և 1185,2%:Գիտնականներն ուսումնասիրել են GO/EP համակարգի հոգնածության դիմադրության և ամրության փոփոխական ազդեցությունը. երբ w(GO) = 0.1%, կոմպոզիտի առաձգական մոդուլն աճել է մոտ 12%-ով;երբ w(GO) = 1.0%, կոմպոզիտի ճկման կոշտությունը և ամրությունը համապատասխանաբար ավելացել են 12% և 23% -ով: