グラフェンはしばしば「万能薬」と呼ばれますが、優れた光学、電気、機械的特性を備えていることは否定できません。そのため、業界はポリマーまたは無機マトリスのナノフィラーとしてグラフェンを分散させたいと考えています。 「石を金に変える」という伝説的な効果はありませんが、特定の範囲内のマトリックスのパフォーマンスの一部を改善し、アプリケーション範囲を拡大することもできます。

現在、一般的なグラフェン複合材料は、主にポリマーベースとセラミックベースに分けることができます。前者についてはもっと研究があります。

一般的に使用される樹脂マトリックスとしてのエポキシ樹脂（EP）は、優れた接着特性、機械的強度、耐熱性、誘電特性を持っていますが、硬化後に多数のエポキシ基が含まれており、架橋密度が高すぎるため、得られた生成物は脆く、耐衝撃性が低く、電気的および熱伝導性があります。グラフェンは世界で最も硬い物質であり、優れた電気的および熱伝導率を持っています。したがって、グラフェンとEPを調合することによって作られた複合材料には、両方の利点があり、適切な適用値があります。

     ナノグラフェン表面積が大きく、グラフェンの分子レベルの分散は、ポリマーとの強力な界面を形成できます。ヒドロキシル基や生産プロセスなどの機能グループは、グラフェンをしわ状態に変えます。これらのナノスケールの不規則性は、グラフェン鎖とポリマー鎖間の相互作用を促進します。官能化グラフェンの表面には、ヒドロキシル、カルボキシル、その他の化学基が含まれており、メタクリル酸ポリメチルなどの極性ポリマーと強い水素結合を形成できます。グラフェンは、ユニークな2次元構造と多くの優れた特性を持ち、EPの熱、電磁、および機械的特性を改善する上で大きな応用の可能性があります。

1。エポキシ樹脂のグラフェン - 電磁特性の改善

グラフェンは、優れた電気導電率と電磁特性を持ち、低用量と高効率の特性を持っています。これは、エポキシ樹脂epの潜在的な導電性修飾子です。研究者は、現場熱重合により表面処理されたEPに導入されました。対応するGO/EP複合材料（機械的、電気的、熱特性など）の包括的な特性が大幅に改善され、電気伝導率が6.5桁増加しました。

修飾されたグラフェンはエポキシ樹脂と複合され、修飾されたグラフェンの2％を加え、エポキシ複合材料の貯蔵弾性率は113％増加し、4％を増やし、強度は38％増加します。純粋なEP樹脂の抵抗は10^17 ohm.cmであり、酸化グラフェンを追加した後、抵抗は6.5桁低下します。

2。エポキシ樹脂へのグラフェンの適用 - 熱伝導率

追加カーボンナノチューブ（CNT）20％CNTと20％GNPを添加すると、エポキシ樹脂からエポキシ樹脂へのグラフェンは、複合材料の熱伝導率が7.3W/mkに達する可能性があります。

3。エポキシ樹脂へのグラフェンの適用 - 火炎遅延

5 wt％の有機官能化グラフェン酸化グラフェンを添加すると、火炎遅延値は23.7％増加し、5重量％を追加すると、43.9％増加しました。

グラフェンには、優れた剛性、寸法の安定性、靭性の特性があります。エポキシ樹脂EPの修飾子として、複合材料の機械的特性を大幅に改善し、大量の通常の無機フィラーと低い修飾効率およびその他の欠点を克服できます。研究者は、化学的に修飾されたGO/EPナノコンポジットを適用しました。 W（go）= 0.0375％の場合、対応する複合材料の圧縮強度と靭性はそれぞれ48.3％と1185.2％増加しました。科学者は、GO/EPシステムの疲労抵抗と靭性の修正効果を研究しました。W（go）= 0.1％の場合、複合材の引張弾性率は約12％増加しました。 W（go）= 1.0％の場合、複合材の曲げ剛性と強度はそれぞれ12％と23％増加しました。