Hoewel grafeen vaak wordt genoemd "het wondermiddel", valt het niet te ontkennen dat het uitstekende optische, elektrische en mechanische eigenschappen heeft, daarom wil de industrie zo graag grafeen verspreiden als een nanofiller in polymeren of anorganische matrice. Hoewel het niet het legendarische effect heeft van "een steen in goud veranderen", kan het ook een deel van de prestaties van de matrix binnen een bepaald bereik verbeteren en het toepassingsbereik uitbreiden.

Momenteel kunnen de gemeenschappelijke grafeencomposietmaterialen voornamelijk worden onderverdeeld in op polymeer gebaseerd en op keramiek gebaseerd. Er zijn meer studies over het eerste.

Epoxyhars (EP), als een veelgebruikte harsmatrix, heeft uitstekende adhesie -eigenschappen, mechanische sterkte, hittebestendigheid en diëlektrische eigenschappen, maar het bevat een groot aantal epoxygroepen na het uitharden, en de verknopingsdichtheid is te hoog, dus de verkregen producten zijn bros en hebben een slechte impactweerstand, elektrische en thermische geleidbaarheid. Grafeen is de moeilijkste stof ter wereld en heeft een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid. Daarom heeft het composietmateriaal gemaakt door samengestelde grafeen en EP de voordelen van beide en heeft het een goede applicatiewaarde.

     Nano GrapheneHeeft een groot oppervlak en de dispersie op moleculair niveau van grafeen kan een sterk grensvlak met het polymeer vormen. Functionele groepen zoals hydroxylgroepen en het productieproces zullen van grafeen veranderen in een gerimpelde toestand. Deze onregelmatigheden op nanoschaal verbeteren de interactie tussen grafeen- en polymeerketens. Het oppervlak van gefunctionaliseerd grafeen bevat hydroxyl-, carboxyl- en andere chemische groepen, die sterke waterstofbruggen kunnen vormen met polaire polymeren zoals polymethylmethacrylaat. Grafeen heeft een unieke tweedimensionale structuur en vele uitstekende eigenschappen, en heeft een groot toepassingspotentieel bij het verbeteren van de thermische, elektromagnetische en mechanische eigenschappen van EP.

1. Grafeen in epoxyharsen - Verbetering van elektromagnetische eigenschappen

Grafeen heeft uitstekende elektrische geleidbaarheid en elektromagnetische eigenschappen en heeft de kenmerken van lage dosering en hoog rendement. Het is een potentiële geleidende modificator voor epoxyhars EP. De onderzoekers introduceerden het oppervlak-behandelde in EP in EP door in-situ thermische polymerisatie. De uitgebreide eigenschappen van de overeenkomstige GO/EP -composieten (zoals mechanische, elektrische en thermische eigenschappen, enz.) Werden aanzienlijk verbeterd en de elektrische geleidbaarheid werd verhoogd met 6,5 orde van grootte.

Gemodificeerd grafeen wordt samengesteld met epoxyhars, waardoor 2%van het gemodificeerd grafeen wordt toegevoegd, de opslagmodulus van epoxy -composietmateriaal met 113%toeneemt, met 4%, neemt de sterkte toe met 38%. De weerstand van pure EP -hars is 10^17 ohm.cm en de weerstand daalt met 6,5 orden van grootte na het toevoegen van grafeenoxide.

2. Toepassing van grafeen in epoxyhars - thermische geleidbaarheid

Toevoegenkoolstofnanobuisjes (CNT's)en grafeen aan epoxyhars, bij het toevoegen van 20 % CNT's en 20 % GNP's, kan de thermische geleidbaarheid van het composietmateriaal 7,3 W/mk bereiken.

3. Toepassing van grafeen in epoxyhars - vlamvertraging

Bij het toevoegen van 5 gew.%Organisch gefunctionaliseerd grafeenoxide steeg de vlamvertragende waarde met 23,7%en nam bij het toevoegen van 5 gew.%Met 43,9%toe.

Grafeen heeft de kenmerken van uitstekende stijfheid, dimensionale stabiliteit en taaiheid. Als een modificator van epoxyhars -EP kan het de mechanische eigenschappen van composietmaterialen aanzienlijk verbeteren en de grote hoeveelheid gewone anorganische vulstoffen en lage modificatie -efficiëntie en andere tekortkomingen overwinnen. De onderzoekers passen chemisch gemodificeerde Go/EP -nanocomposieten toe. Wanneer W (go) = 0,0375%, namen de druksterkte en taaiheid van de overeenkomstige composieten toe met respectievelijk 48,3% en 1185,2%. De wetenschappers bestudeerden het modificatie -effect van vermoeidheidsweerstand en taaiheid van het GO/EP -systeem: wanneer W (Go) = 0,1%, nam de trekmodulus van de composiet toe met ongeveer 12%; Wanneer W (go) = 1,0%, werden de buigstijfheid en sterkte van het composiet verhoogd met respectievelijk 12%en 23%.