Megjithëse grafeni shpesh quhet "ilaç", është e pamohueshme që ai ka veti të shkëlqyera optike, elektrike dhe mekanike, kjo është arsyeja pse industria është kaq e prirur të shpërndajë grafenin si një nan-mbushës në polimere ose matricë inorganike.Megjithëse nuk ka efektin legjendar të "shndërrimit të një guri në ar", ai gjithashtu mund të përmirësojë një pjesë të performancës së matricës brenda një diapazoni të caktuar dhe të zgjerojë gamën e aplikimit të saj.

Aktualisht, materialet e zakonshme të përbërë nga grafeni mund të ndahen kryesisht në bazë polimer dhe me bazë qeramike.Ka më shumë studime për të parën.

Rrëshira epoksi (EP), si një matricë rrëshirë e përdorur zakonisht, ka veti të shkëlqyera ngjitjeje, forcë mekanike, rezistencë ndaj nxehtësisë dhe veti dielektrike, por përmban një numër të madh grupesh epoksi pas pjekjes, dhe dendësia e ndërlidhjes është shumë e lartë, kështu që përftohet produktet janë të brishtë dhe kanë rezistencë të dobët ndaj ndikimit, përçueshmëri elektrike dhe termike.Grafeni është substanca më e fortë në botë dhe ka përçueshmëri të shkëlqyer elektrike dhe termike.Prandaj, materiali i përbërë i bërë nga përbërja e grafenit dhe EP ka avantazhet e të dyjave dhe ka vlerë të mirë aplikimi.

     Nano Grafenka një sipërfaqe të madhe dhe shpërndarja e grafenit në nivel molekular mund të krijojë një ndërfaqe të fortë me polimerin.Grupet funksionale si grupet hidroksil dhe procesi i prodhimit do ta kthejnë grafenin në një gjendje të rrudhosur.Këto parregullsi në shkallë nano rritin ndërveprimin midis zinxhirëve të grafenit dhe polimerit.Sipërfaqja e grafenit të funksionalizuar përmban hidroksil, karboksil dhe grupe të tjera kimike, të cilat mund të formojnë lidhje të forta hidrogjeni me polimere polare si polimetil metakrilat.Grafeni ka një strukturë unike dy-dimensionale dhe shumë veti të shkëlqyera, dhe ka potencial të madh aplikimi në përmirësimin e vetive termike, elektromagnetike dhe mekanike të EP.

1. Grafeni në rrëshirat epokside – duke përmirësuar vetitë elektromagnetike

Grafeni ka përçueshmëri të shkëlqyer elektrike dhe veti elektromagnetike, dhe ka karakteristikat e dozës së ulët dhe efikasitetit të lartë.Është një modifikues potencial përçues për rrëshirën epoksi EP.Studiuesit prezantuan GO të trajtuar me sipërfaqe në EP me polimerizimin termik në vend.Vetitë gjithëpërfshirëse të përbërjeve përkatëse GO/EP (të tilla si vetitë mekanike, elektrike dhe termike, etj.) u përmirësuan ndjeshëm, dhe përçueshmëria elektrike u rrit me 6,5 renditje të madhësisë.

Grafeni i modifikuar përzihet me rrëshirë epokside, duke shtuar 2% grafen të modifikuar, moduli i ruajtjes së materialit të përbërë epoksi rritet me 113%, duke shtuar 4%, forca rritet me 38%.Rezistenca e rrëshirës së pastër EP është 10^17 ohm.cm dhe rezistenca bie me 6,5 rend të madhësisë pas shtimit të oksidit të grafenit.

2. Aplikimi i grafenit në rrëshirë epokside – përçueshmëri termike

Duke shtuarnanotubat e karbonit (CNTs)dhe grafeni në rrëshirë epokside, kur shtohen 20% CNT dhe 20% GNP, përçueshmëria termike e materialit të përbërë mund të arrijë 7,3 W/mK.

3. Aplikimi i grafenit në rrëshirë epokside – rezistenca ndaj flakës

Kur shtohet oksid grafeni i funksionalizuar organik me 5% peshë, vlera e retardantit të flakës u rrit me 23,7%, dhe kur shtohej 5 wt%, u rrit me 43,9%.

Grafeni ka karakteristikat e ngurtësisë së shkëlqyer, stabilitetit dimensional dhe qëndrueshmërisë.Si një modifikues i rrëshirës epoksi EP, ai mund të përmirësojë ndjeshëm vetitë mekanike të materialeve të përbëra dhe të kapërcejë sasinë e madhe të mbushësve të zakonshëm inorganik dhe efikasitetin e ulët të modifikimit dhe mangësitë e tjera.Studiuesit aplikuan nanokompozite GO/EP të modifikuara kimikisht.Kur w(GO)=0.0375%, rezistenca në shtypje dhe qëndrueshmëria e përbërjeve përkatëse u rritën përkatësisht me 48.3% dhe 1185.2%.Shkencëtarët studiuan efektin modifikues të rezistencës ndaj lodhjes dhe rezistencës së sistemit GO/EP: kur w(GO) = 0.1%, moduli i tërheqjes së përbërjes u rrit me rreth 12%;kur w(GO) = 1.0%, Ngurtësia përkulëse dhe forca e përbërjes u rritën përkatësisht me 12% dhe 23%.