მიუხედავად იმისა, რომ გრაფენს ხშირად "პანაცეას" უწოდებენ, უდაოა, რომ მას აქვს შესანიშნავი ოპტიკური, ელექტრული და მექანიკური თვისებები, რის გამოც ინდუსტრია ასე მოწადინებულია გრაფენის, როგორც ნანოშემავსებლის პოლიმერებში ან არაორგანულ მატრიცებში დაშლა.მიუხედავად იმისა, რომ მას არ აქვს „ქვის ოქროდ გადაქცევის“ ლეგენდარული ეფექტი, მას ასევე შეუძლია გააუმჯობესოს მატრიცის მუშაობის ნაწილი გარკვეულ დიაპაზონში და გააფართოვოს მისი გამოყენების დიაპაზონი.

ამჟამად, ჩვეულებრივი გრაფენის კომპოზიტური მასალები ძირითადად შეიძლება დაიყოს პოლიმერზე დაფუძნებულ და კერამიკულზე.უფრო მეტი კვლევებია პირველზე.

ეპოქსიდურ ფისს (EP), როგორც საყოველთაოდ გამოყენებულ ფისოვან მატრიცას, აქვს შესანიშნავი ადჰეზიური თვისებები, მექანიკური სიმტკიცე, სითბოს წინააღმდეგობა და დიელექტრიკული თვისებები, მაგრამ იგი შეიცავს ეპოქსიდური ჯგუფების დიდ რაოდენობას გამაგრების შემდეგ და ჯვარედინი სიმკვრივე ძალიან მაღალია, ამიტომ მიღებული პროდუქტები მყიფეა და აქვთ ცუდი ზემოქმედების წინააღმდეგობა, ელექტრული და თბოგამტარობა.გრაფენი მსოფლიოში უმძიმესი ნივთიერებაა და აქვს შესანიშნავი ელექტრო და თბოგამტარობა.ამრიგად, გრაფენისა და EP-ის შერევით დამზადებულ კომპოზიტურ მასალას ორივეს უპირატესობა აქვს და აქვს კარგი გამოყენების ღირებულება.

     ნანო გრაფენიაქვს დიდი ზედაპირის ფართობი და გრაფენის მოლეკულური დონის დისპერსიას შეუძლია შექმნას ძლიერი ინტერფეისი პოლიმერთან.ფუნქციური ჯგუფები, როგორიცაა ჰიდროქსილის ჯგუფები და წარმოების პროცესი, გრაფენს ნაოჭებად გადააქცევს.ეს ნანომასშტაბიანი დარღვევები აძლიერებს ურთიერთქმედებას გრაფენსა და პოლიმერულ ჯაჭვებს შორის.ფუნქციონალიზებული გრაფენის ზედაპირი შეიცავს ჰიდროქსილს, კარბოქსილს და სხვა ქიმიურ ჯგუფებს, რომლებსაც შეუძლიათ შექმნან ძლიერი წყალბადის ბმები პოლარულ პოლიმერებთან, როგორიცაა პოლიმეთილ მეთაკრილატი.გრაფენს აქვს უნიკალური ორგანზომილებიანი სტრუქტურა და მრავალი შესანიშნავი თვისება და აქვს გამოყენების დიდი პოტენციალი EP-ის თერმული, ელექტრომაგნიტური და მექანიკური თვისებების გასაუმჯობესებლად.

1. გრაფენი ეპოქსიდურ ფისებში – აუმჯობესებს ელექტრომაგნიტურ თვისებებს

გრაფენს აქვს შესანიშნავი ელექტროგამტარობა და ელექტრომაგნიტური თვისებები და აქვს დაბალი დოზირების და მაღალი ეფექტურობის მახასიათებლები.ეს არის პოტენციური გამტარი მოდიფიკატორი ეპოქსიდური ფისისთვის EP.მკვლევარებმა შეიტანეს ზედაპირული დამუშავებული GO EP-ში ადგილზე თერმული პოლიმერიზაციით.საგრძნობლად გაუმჯობესდა შესაბამისი GO/EP კომპოზიტების ყოვლისმომცველი თვისებები (როგორიცაა მექანიკური, ელექტრული და თერმული თვისებები და ა.შ.), ხოლო ელექტრული გამტარობა გაიზარდა 6,5 ბრძანებით.

მოდიფიცირებულ გრაფენს ემატება ეპოქსიდური ფისოვანი, ემატება 2% მოდიფიცირებული გრაფენი, ეპოქსიდური კომპოზიციური მასალის შენახვის მოდული იზრდება 113%-ით, ემატება 4%, სიძლიერე იზრდება 38%-ით.სუფთა EP ფისის წინააღმდეგობა არის 10^17 ohm.cm, ხოლო წინააღმდეგობა მცირდება 6,5 რიგით სიდიდით გრაფენის ოქსიდის დამატების შემდეგ.

2. გრაფენის გამოყენება ეპოქსიდურ ფისში – თბოგამტარობა

დამატებანახშირბადის ნანომილები (CNTs)და გრაფენი ეპოქსიდურ ფისში, 20% CNT და 20% GNP-ების დამატებისას, კომპოზიტური მასალის თერმული კონდუქტომეტრული შეიძლება მიაღწიოს 7.3W/mK.

3. გრაფენის გამოყენება ეპოქსიდურ ფისში - ცეცხლგამძლეობა

5 wt% ორგანული ფუნქციონალიზებული გრაფენის ოქსიდის დამატებისას ცეცხლგამძლეობის ღირებულება გაიზარდა 23,7%-ით, ხოლო 5 wt%-ის დამატებისას გაიზარდა 43,9%-ით.

გრაფენს აქვს შესანიშნავი სიმტკიცის, განზომილებიანი სტაბილურობისა და გამძლეობის მახასიათებლები.როგორც ეპოქსიდური ფისის EP მოდიფიკატორი, მას შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს კომპოზიციური მასალების მექანიკური თვისებები და გადალახოს ჩვეულებრივი არაორგანული შემავსებლების დიდი რაოდენობა და მოდიფიკაციის დაბალი ეფექტურობა და სხვა ნაკლოვანებები.მკვლევარებმა გამოიყენეს ქიმიურად მოდიფიცირებული GO/EP ნანოკომპოზიტები.როდესაც w(GO)=0.0375%, შესაბამისი კომპოზიტების კომპრესიული სიმტკიცე და სიმტკიცე გაიზარდა შესაბამისად 48.3% და 1185.2%-ით.მეცნიერებმა შეისწავლეს GO/EP სისტემის დაღლილობის წინააღმდეგობისა და სიმტკიცის მოდიფიკაციის ეფექტი: როდესაც w(GO) = 0.1%, კომპოზიტის დაჭიმვის მოდული გაიზარდა დაახლოებით 12%-ით;როდესაც w(GO) = 1.0%, კომპოზიტის მოქნილობის სიმტკიცე და სიმტკიცე გაიზარდა 12% და 23% შესაბამისად.