जरी ग्राफीनला बर्‍याचदा “पॅनेसीया” डब केले जाते, परंतु त्यात उत्कृष्ट ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल आणि यांत्रिक गुणधर्म आहेत हे निर्विवाद आहे, म्हणूनच पॉलिमर किंवा अजैविक मॅट्रिसमध्ये नॅनोफिलर म्हणून ग्राफीन पांगवण्यासाठी उद्योग इतका उत्सुक आहे. जरी त्याचा “दगडात सोन्यात बदलण्याचा” प्रख्यात प्रभाव नसला तरी, तो एका विशिष्ट श्रेणीमध्ये मॅट्रिक्सच्या कामगिरीचा भाग सुधारू शकतो आणि त्याची अनुप्रयोग श्रेणी विस्तृत करू शकतो.

सध्या, सामान्य ग्राफीन संमिश्र सामग्री प्रामुख्याने पॉलिमर-आधारित आणि सिरेमिक-आधारित मध्ये विभागली जाऊ शकते. पूर्वीचे आणखी अभ्यास आहेत.

इपॉक्सी राळ (ईपी), सामान्यत: वापरल्या जाणार्‍या राळ मॅट्रिक्स म्हणून, उत्कृष्ट आसंजन गुणधर्म, यांत्रिक सामर्थ्य, उष्णता प्रतिरोध आणि डायलेक्ट्रिक गुणधर्म आहेत, परंतु त्यात बरा झाल्यानंतर मोठ्या संख्येने इपॉक्सी गट असतात आणि क्रॉसलिंकिंग घनता खूपच जास्त आहे, म्हणून प्राप्त केलेली उत्पादने ठिसूळ असतात आणि विजेचा प्रतिकार असतो, इलेक्ट्रिकल आणि थर्मल चालकता. ग्राफीन हा जगातील सर्वात कठीण पदार्थ आहे आणि त्यात उत्कृष्ट विद्युत आणि औष्णिक चालकता आहे. म्हणूनच, ग्राफीन आणि ईपी कंपाऊंडिंगद्वारे बनविलेल्या संमिश्र सामग्रीचे दोन्ही फायदे आहेत आणि त्यांचे अनुप्रयोग मूल्य चांगले आहे.

     नॅनो ग्राफीनपृष्ठभागाचे मोठे क्षेत्र आहे आणि ग्राफीनचे आण्विक-स्तरीय फैलाव पॉलिमरसह मजबूत इंटरफेस तयार करू शकते. हायड्रॉक्सिल ग्रुप्स आणि उत्पादन प्रक्रियेसारख्या कार्यात्मक गटांनी ग्राफीनला सुरकुतलेल्या अवस्थेत बदलले. या नॅनोस्केल अनियमिततेमुळे ग्राफीन आणि पॉलिमर साखळ्यांमधील परस्परसंवाद वाढतात. फंक्शनलाइज्ड ग्राफीनच्या पृष्ठभागामध्ये हायड्रॉक्सिल, कार्बॉक्सिल आणि इतर रासायनिक गट असतात, जे पॉलिमेथिल मेथक्रिलेट सारख्या ध्रुवीय पॉलिमरसह मजबूत हायड्रोजन बॉन्ड तयार करू शकतात. ग्राफीनची एक अद्वितीय द्विमितीय रचना आणि बर्‍याच उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत आणि ईपीच्या थर्मल, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आणि यांत्रिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी उत्कृष्ट अनुप्रयोग क्षमता आहे.

1. इपॉक्सी रेजिनमध्ये ग्राफीन - इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक गुणधर्म सुधारित

ग्राफीनमध्ये उत्कृष्ट विद्युत चालकता आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक गुणधर्म आहेत आणि त्यात कमी डोस आणि उच्च कार्यक्षमतेची वैशिष्ट्ये आहेत. हे इपॉक्सी राळ ईपीसाठी संभाव्य प्रवाहकीय सुधारक आहे. इन-सिटू थर्मल पॉलिमरायझेशनद्वारे संशोधकांनी पृष्ठभागावर उपचार केलेला ईपीमध्ये प्रवेश केला. संबंधित जीओ/ईपी कंपोझिट्सचे विस्तृत गुणधर्म (जसे की यांत्रिक, विद्युत आणि औष्णिक गुणधर्म इ.) लक्षणीय सुधारले गेले आणि विद्युत चालकता 6.5 परिमाणात वाढली.

सुधारित ग्राफीन इपॉक्सी राळसह बनविले जाते, सुधारित ग्राफीनच्या 2%जोडून, ​​इपॉक्सी कंपोझिट मटेरियलचे स्टोरेज मॉड्यूलस 113%वाढते, 4%जोडते, सामर्थ्य 38%वाढते. शुद्ध ईपी राळचा प्रतिकार 10^17 ओएचएम.सीएम आहे आणि ग्राफीन ऑक्साईड जोडल्यानंतर प्रतिकार 6.5 ऑर्डरने कमी होतो.

2. इपॉक्सी राळ मध्ये ग्राफीनचा अनुप्रयोग - थर्मल चालकता

जोडत आहेकार्बन नॅनोट्यूब्स (सीएनटी)आणि इपॉक्सी राळमध्ये ग्राफीन, 20 % सीएनटी आणि 20 % जीएनपी जोडताना, संमिश्र सामग्रीची थर्मल चालकता 7.3 डब्ल्यू/एमके पर्यंत पोहोचू शकते.

3. इपॉक्सी राळ मध्ये ग्राफीनचा अनुप्रयोग - फ्लेम रिटर्डेन्सी

5 डब्ल्यूटी%सेंद्रिय फंक्शनलाइज्ड ग्राफीन ऑक्साईड जोडताना, फ्लेम रिटार्डंट व्हॅल्यू 23.7%ने वाढली आणि 5 डब्ल्यूटी%जोडताना 43.9%वाढ झाली.

ग्राफीनमध्ये उत्कृष्ट कठोरता, मितीय स्थिरता आणि कठोरपणाची वैशिष्ट्ये आहेत. इपॉक्सी राळ ईपीचे सुधारक म्हणून, ते संमिश्र सामग्रीच्या यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये लक्षणीय सुधारणा करू शकते आणि मोठ्या प्रमाणात सामान्य अजैविक फिलर आणि कमी सुधारित कार्यक्षमता आणि इतर उणीवा दूर करू शकते. संशोधकांनी रासायनिकरित्या सुधारित जीओ/ईपी नॅनोकॉम्पोजिट्स लागू केले. जेव्हा डब्ल्यू (जा) = 0.0375%, संबंधित कंपोझिटची संकुचित शक्ती आणि कठोरपणा अनुक्रमे 48.3% आणि 1185.2% ने वाढली. वैज्ञानिकांनी जीओ/ईपी सिस्टमच्या थकवा प्रतिरोध आणि कठोरपणाच्या सुधारित परिणामाचा अभ्यास केला: जेव्हा डब्ल्यू (जीओ) = 0.1%, जेव्हा कंपोझिटचे टेन्सिल मॉड्यूलस सुमारे 12%वाढले; जेव्हा डब्ल्यू (जा) = 1.0%, जेव्हा संमिश्रांची लवचिक कडकपणा आणि सामर्थ्य अनुक्रमे 12%आणि 23%वाढले.