जरी ग्राफीनला बर्‍याचदा "रामबाण औषध" असे संबोधले जात असले तरी, त्यात उत्कृष्ट ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल आणि यांत्रिक गुणधर्म आहेत हे निर्विवाद आहे, म्हणूनच उद्योग पॉलिमर किंवा अजैविक मॅट्रीसमध्ये नॅनोफिलर म्हणून ग्राफीन विखुरण्यास उत्सुक आहे."दगडाचे सोन्यामध्ये रूपांतर" करण्याचा पौराणिक प्रभाव नसला तरी, ते एका विशिष्ट श्रेणीतील मॅट्रिक्सच्या कार्यप्रदर्शनाचा काही 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 अधिक अभ्यास आहेत.

इपॉक्सी रेझिन (EP), सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या रेझिन मॅट्रिक्सच्या रूपात, उत्कृष्ट आसंजन गुणधर्म, यांत्रिक सामर्थ्य, उष्णता प्रतिरोधक आणि डायलेक्ट्रिक गुणधर्म आहेत, परंतु त्यात बरा झाल्यानंतर मोठ्या संख्येने इपॉक्सी गट असतात आणि क्रॉसलिंकिंग घनता खूप जास्त असते, म्हणून प्राप्त होते. उत्पादने ठिसूळ आहेत आणि त्यांची प्रभाव प्रतिरोधकता, विद्युत आणि थर्मल चालकता कमी आहे.ग्राफीन हा जगातील सर्वात कठीण पदार्थ आहे आणि त्याची विद्युत आणि थर्मल चालकता उत्कृष्ट आहे.त्यामुळे, ग्राफीन आणि EP यांचे मिश्रण करून बनवलेल्या संमिश्र सामग्रीमध्ये दोन्हीचे फायदे आहेत आणि त्याचे उपयुक्त मूल्यही आहे.

     नॅनो ग्राफीनपृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ मोठे आहे आणि ग्राफीनचे आण्विक-स्तरीय फैलाव पॉलिमरसह मजबूत इंटरफेस तयार करू शकते.कार्यात्मक गट जसे की हायड्रॉक्सिल गट आणि उत्पादन प्रक्रिया ग्राफीनला सुरकुतलेल्या अवस्थेत बदलतील.या नॅनोस्केल अनियमितता ग्राफीन आणि पॉलिमर साखळ्यांमधील परस्परसंवाद वाढवतात.फंक्शनलाइज्ड ग्राफीनच्या पृष्ठभागावर हायड्रॉक्सिल, कार्बोक्झिल आणि इतर रासायनिक गट असतात, जे पॉलीमिथाइल मेथाक्रिलेट सारख्या ध्रुवीय पॉलिमरसह मजबूत हायड्रोजन बंध तयार करू शकतात.ग्राफीनमध्ये एक अद्वितीय द्वि-आयामी रचना आणि अनेक उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत आणि EP चे थर्मल, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आणि यांत्रिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी उत्कृष्ट अनुप्रयोग क्षमता आहे.

1. इपॉक्सी रेजिन्समधील ग्राफीन – इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक गुणधर्म सुधारणे

ग्राफीनमध्ये उत्कृष्ट विद्युत चालकता आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक गुणधर्म आहेत, आणि कमी डोस आणि उच्च कार्यक्षमतेची वैशिष्ट्ये आहेत.हे इपॉक्सी राळ EP साठी संभाव्य प्रवाहकीय सुधारक आहे.संशोधकांनी इन-सिटू थर्मल पॉलिमरायझेशनद्वारे EP मध्ये पृष्ठभागावर उपचार केलेले GO सादर केले.संबंधित GO/EP कंपोझिटचे सर्वसमावेशक गुणधर्म (जसे की यांत्रिक, इलेक्ट्रिकल आणि थर्मल गुणधर्म इ.) लक्षणीयरीत्या सुधारले गेले आणि विद्युत चालकता 6.5 च्या परिमाणाने वाढली.

सुधारित graphene epoxy resin सह मिश्रित केले जाते, 2% सुधारित graphene जोडले जाते, epoxy composite material चे स्टोरेज मॉड्यूलस 113% ने वाढते, 4% जोडले जाते, ताकद 38% वाढते.शुद्ध EP रेझिनचा प्रतिकार 10^17 ohm.cm आहे आणि ग्राफीन ऑक्साईड जोडल्यानंतर प्रतिकार 6.5 ऑर्डरने कमी होतो.

2. इपॉक्सी रेझिनमध्ये ग्राफीनचा वापर – थर्मल चालकता

जोडूनकार्बन नॅनोट्यूब (CNTs)आणि ग्राफीन ते इपॉक्सी राळ, 20% CNTs आणि 20% GNPs जोडताना, संमिश्र सामग्रीची थर्मल चालकता 7.3W/mK पर्यंत पोहोचू शकते.

3. इपॉक्सी रेझिनमध्ये ग्राफीनचा वापर – ज्योत मंदता

5 wt% ऑर्गेनिक फंक्शनलाइज्ड ग्राफीन ऑक्साईड जोडताना, ज्वालारोधी मूल्य 23.7% ने वाढले, आणि 5 wt% जोडताना, 43.9% वाढले.

ग्राफीनमध्ये उत्कृष्ट कडकपणा, मितीय स्थिरता आणि कणखरपणाची वैशिष्ट्ये आहेत.इपॉक्सी राळ EP चे सुधारक म्हणून, ते संमिश्र सामग्रीच्या यांत्रिक गुणधर्मांमध्ये लक्षणीय सुधारणा करू शकते आणि मोठ्या प्रमाणात सामान्य अजैविक फिलर्स आणि कमी सुधारणा कार्यक्षमता आणि इतर कमतरतांवर मात करू शकते.संशोधकांनी रासायनिक सुधारित GO/EP नॅनोकॉम्पोझिट्स लागू केले.जेव्हा w(GO)=0.0375%, तेव्हा संबंधित कंपोझिटची संकुचित शक्ती आणि कडकपणा अनुक्रमे 48.3% आणि 1185.2% ने वाढला.शास्त्रज्ञांनी GO/EP प्रणालीच्या थकवा प्रतिकार आणि कणखरपणाच्या बदल प्रभावाचा अभ्यास केला: जेव्हा w(GO) = 0.1%, तेव्हा संमिश्राचे तन्य मॉड्यूलस सुमारे 12% वाढले;जेव्हा w(GO) = 1.0%, कंपोझिटची लवचिक कडकपणा आणि ताकद अनुक्रमे 12% आणि 23% ने वाढली.