Čeprav je grafen pogosto imenovan "Panacea", je nesporno, da ima odlične optične, električne in mehanske lastnosti, zato je industrija tako navdušena nad razprševanjem grafena kot nanofilerja v polimerih ali anorganskih matricah. Čeprav nima legendarnega učinka "pretvorbe kamna v zlato", lahko tudi izboljša del zmogljivosti matrice v določenem območju in razširi svoj obseg uporabe.

Trenutno lahko skupni grafenski kompozitni materiali razdelimo predvsem na polimerne in keramične osnovi. O prvih je več študij.

Epoksidna smola (EP) ima kot pogosto uporabljena matrika smole odlične lastnosti adhezije, mehansko trdnost, toplotno odpornost in dielektrične lastnosti, vendar vsebuje veliko število epoksidnih skupin po ozdravitvi, gostota prekrižanja pa je previsoka, zato so pridobljeni izdelki podrti in imajo slabe udarne odpornosti. Grafen je najtežja snov na svetu in ima odlično električno in toplotno prevodnost. Zato ima sestavljeni material, ki ga izdeluje z sestavljanjem grafena in EP, prednosti obeh in ima dobro vrednost uporabe.

     Nano grafenima veliko površino, disperzija grafena na molekularni ravni pa lahko tvori močan vmesnik s polimerom. Funkcionalne skupine, kot so hidroksilne skupine in proizvodni postopek, bodo grafena spremenile v nagubano stanje. Te nepravilnosti nanoskala povečujejo interakcijo med grafenskimi in polimernimi verigami. Površina funkcionaliziranega grafena vsebuje hidroksilne, karboksilne in druge kemične skupine, ki lahko tvorijo močne vodikove vezi s polarnimi polimeri, kot je polimetil metakrilat. Graphene ima edinstveno dvodimenzionalno strukturo in številne odlične lastnosti ter ima odličen potencial za izboljšanje toplotnih, elektromagnetnih in mehanskih lastnosti EP.

1. Grafen v epoksi smolah - izboljšanje elektromagnetnih lastnosti

Graphene ima odlično električno prevodnost in elektromagnetne lastnosti ter ima značilnosti nizkega odmerka in visoke učinkovitosti. To je potencialni prevodni modifikator za epoksi smolo EP. Raziskovalci so v EP uvedli površinsko obdelano s toplotno polimerizacijo in situ. Obsežne lastnosti ustreznih kompozitov GO/EP (kot so mehanske, električne in toplotne lastnosti itd.) So se znatno izboljšale, električna prevodnost pa se je povečala za 6,5 ​​vrstnega reda.

Spremenjeni grafen je sestavljen z epoksi smolo, pri čemer doda 2%spremenjenega grafena, shranjevalni modul epoksi kompozitnega materiala se poveča za 113%, kar doda 4%, moč pa se poveča za 38%. Odpornost čiste EP smole je 10^17 ohm.cm, upor pa pade za 6,5 ​​reda po dodajanju grafenskega oksida.

2. Uporaba grafena v epoksi smoli - toplotna prevodnost

DodajanjeOgljikove nanocevke (CNT)in grafena v epoksi smolo, ko dodate 20 % CNT in 20 % BNP, lahko toplotna prevodnost sestavljenega materiala doseže 7,3 W/mk.

3. Uporaba grafena v epoksi smoli - retardast plamena

Pri dodajanju 5 mas.%Organskega funkcionaliziranega grafenskega oksida se je vrednost zaviralca plamena povečala za 23,7%, pri dodajanju 5 mas.%Pa se je povečala za 43,9%.

Graphene ima značilnosti odlične togosti, dimenzijske stabilnosti in žilavosti. Kot modifikator epoksidne smole lahko znatno izboljša mehanske lastnosti sestavljenih materialov in premaga veliko količino navadnih anorganskih polnil in nizke učinkovitosti spreminjanja ter druge pomanjkljivosti. Raziskovalci so uporabili kemično spremenjene nanokompozite GO/EP. Ko je W (GO) = 0,0375%, se je tlačna trdnost in žilavost ustreznih kompozitov povečala za 48,3% oziroma 1185,2%. Znanstveniki so preučevali spreminjanje učinka odpornosti proti utrujenosti in žilavosti sistema GO/EP: Ko je W (GO) = 0,1%, se je natezni modul kompozita povečal za približno 12%; Ko je W (GO) = 1,0%, se je upogibna togost in moč kompozita povečala za 12%oziroma 23%.