Ingawa graphene mara nyingi huitwa "panacea", ni jambo lisilopingika kuwa ina sifa bora za macho, umeme na mitambo, ndiyo sababu tasnia ina hamu sana ya kutawanya graphene kama nanofiller katika polima au matrice isiyo ya kawaida. Ingawa haina madoido ya kawaida ya "kugeuza jiwe kuwa dhahabu", inaweza pia kuboresha sehemu ya utendaji wa matrix ndani ya masafa fulani na kupanua matumizi yake.

Kwa sasa, vifaa vya kawaida vya mchanganyiko wa graphene vinaweza kugawanywa katika msingi wa polima na kauri. Kuna masomo zaidi juu ya zamani.

Epoxy resin (EP), kama matrix ya resin inayotumiwa kwa kawaida, ina sifa bora za kushikamana, nguvu za mitambo, upinzani wa joto na sifa za dielectric, lakini ina idadi kubwa ya vikundi vya epoxy baada ya kuponya, na msongamano wa kuunganisha ni juu sana, hivyo kupatikana. bidhaa ni brittle na kuwa maskini athari upinzani, umeme na mafuta conductivity. Graphene ni dutu ngumu zaidi duniani na ina conductivity bora ya umeme na ya joto. Kwa hivyo, nyenzo za mchanganyiko zilizotengenezwa kwa kuchanganya graphene na EP zina faida za zote mbili na ina thamani nzuri ya matumizi.

     Nano Grapheneina eneo kubwa la uso, na mtawanyiko wa kiwango cha molekuli wa grafiti unaweza kuunda kiolesura chenye nguvu na polima. Vikundi vinavyofanya kazi kama vile vikundi vya haidroksili na mchakato wa uzalishaji utageuza graphene kuwa hali ya mikunjo. Ukiukwaji huu wa nanoscale huongeza mwingiliano kati ya minyororo ya graphene na polima. Sehemu ya uso wa graphene inayofanya kazi ina haidroksili, kaboksili na vikundi vingine vya kemikali, ambavyo vinaweza kuunda vifungo vikali vya hidrojeni na polima za polar kama vile polymethyl methacrylate. Graphene ina muundo wa kipekee wa pande mbili na sifa nyingi bora, na ina uwezo mkubwa wa matumizi katika kuboresha sifa za joto, sumakuumeme na mitambo ya EP.

1. Graphene katika resini za epoxy - kuboresha mali ya umeme

Graphene ina conductivity bora ya umeme na mali ya umeme, na ina sifa za kipimo cha chini na ufanisi wa juu. Ni kirekebishaji kinachowezekana cha resin epoxy EP. Watafiti walianzisha GO iliyotibiwa uso kwa uso kwenye EP na upolimishaji wa joto wa in-situ. Sifa za kina za composites zinazolingana za GO/EP (kama vile sifa za mitambo, umeme na mafuta, n.k.) ziliboreshwa kwa kiasi kikubwa, na upitishaji umeme uliongezeka kwa mpangilio wa 6.5 wa ukubwa.

Graphene iliyobadilishwa imejumuishwa na resin epoxy, na kuongeza 2% ya graphene iliyobadilishwa, moduli ya uhifadhi wa nyenzo za mchanganyiko wa epoxy huongezeka kwa 113%, na kuongeza 4%, nguvu huongezeka kwa 38%. Upinzani wa resin safi ya EP ni 10 ^ 17 ohm.cm, na upinzani hupungua kwa amri 6.5 za ukubwa baada ya kuongeza oksidi ya graphene.

2. Matumizi ya graphene katika resin epoxy - conductivity ya joto

Kuongezananotubes za kaboni (CNTs)na graphene kwa resin epoxy, wakati wa kuongeza 20% CNTs na 20%GNPs, conductivity ya mafuta ya nyenzo ya mchanganyiko inaweza kufikia 7.3W/mK.

3. Utumiaji wa graphene katika resin epoxy - retardancy ya moto

Wakati wa kuongeza 5 wt% ya oksidi ya kikaboni ya graphene iliyofanya kazi, thamani ya retardant ya moto iliongezeka kwa 23.7%, na wakati wa kuongeza 5 wt%, iliongezeka kwa 43.9%.

Graphene ina sifa za uthabiti bora, uthabiti wa sura na ushupavu. Kama kirekebishaji cha EP ya resin ya epoxy, inaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa sifa za kiufundi za nyenzo za mchanganyiko, na kushinda kiasi kikubwa cha vichungi vya kawaida vya isokaboni na ufanisi mdogo wa urekebishaji na mapungufu mengine. Watafiti walitumia nanocomposites zilizobadilishwa kemikali za GO/EP. Wakati w(GO)=0.0375%, nguvu ya kubana na ukakamavu wa viunzi sambamba viliongezeka kwa 48.3% na 1185.2% mtawalia. Wanasayansi walisoma athari ya urekebishaji wa upinzani wa uchovu na ugumu wa mfumo wa GO/EP: wakati w (GO) = 0.1%, moduli ya mvutano wa mchanganyiko iliongezeka kwa karibu 12%; wakati w (GO) = 1.0%, Ugumu wa flexural na nguvu ya composite iliongezeka kwa 12% na 23%, kwa mtiririko huo.