แม้ว่ากราฟีนมักถูกขนานนามว่าเป็น "ยาครอบจักรวาล" แต่ก็ปฏิเสธไม่ได้ว่ามันมีคุณสมบัติทางแสง ไฟฟ้า และเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมอุตสาหกรรมจึงกระตือรือร้นที่จะกระจายกราฟีนเป็นนาโนฟิลเลอร์ในโพลิเมอร์หรือเมทริกซ์อนินทรีย์แม้ว่าจะไม่มีเอฟเฟ็กต์ในตำนานของการ “เปลี่ยนหินให้เป็นทอง” แต่ยังสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเมทริกซ์บางส่วนภายในช่วงที่กำหนดและขยายขอบเขตการใช้งาน

ในปัจจุบัน วัสดุคอมโพสิตกราฟีนทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นแบบโพลีเมอร์และแบบเซรามิกมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับอดีต

อีพอกซีเรซิน (EP) เป็นเมทริกซ์เรซินที่ใช้กันทั่วไป มีคุณสมบัติการยึดเกาะดีเยี่ยม ความแข็งแรงเชิงกล ทนความร้อน และคุณสมบัติไดอิเล็กทริก แต่มีกลุ่มอีพ็อกซีจำนวนมากหลังจากการบ่ม และความหนาแน่นของการเชื่อมขวางสูงเกินไป ดังนั้นผลลัพธ์ที่ได้ ผลิตภัณฑ์มีความเปราะและทนต่อแรงกระแทก การนำไฟฟ้าและความร้อนต่ำกราฟีนเป็นสารที่แข็งที่สุดในโลกและมีการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยมดังนั้นวัสดุผสมที่เกิดจากการผสมกราฟีนและ EP จึงมีข้อดีของทั้งสองอย่างนี้และมีค่าการใช้งานที่ดี

     นาโนกราฟีนมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ และการกระจายตัวของกราฟีนในระดับโมเลกุลสามารถสร้างส่วนต่อประสานที่แข็งแกร่งกับพอลิเมอร์ได้กลุ่มการทำงานเช่นกลุ่มไฮดรอกซิลและกระบวนการผลิตจะเปลี่ยนกราฟีนให้อยู่ในสภาพที่เหี่ยวย่นความผิดปกติระดับนาโนเหล่านี้ช่วยเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างกราฟีนและสายโซ่โพลีเมอร์พื้นผิวของกราฟีนที่ทำหน้าที่ประกอบด้วยไฮดรอกซิล คาร์บอกซิล และกลุ่มสารเคมีอื่นๆ ซึ่งสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่งกับโพลิเมอร์ที่มีขั้ว เช่น พอลิเมทิลเมทาคริเลตกราฟีนมีโครงสร้างสองมิติที่ไม่เหมือนใครและมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมาย และมีศักยภาพในการใช้งานที่ยอดเยี่ยมในการปรับปรุงคุณสมบัติทางความร้อน แม่เหล็กไฟฟ้า และเชิงกลของ EP

1. กราฟีนในอีพอกซีเรซิน – ปรับปรุงคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้า

แกรฟีนมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าและแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม และมีลักษณะเฉพาะของปริมาณที่ต่ำและประสิทธิภาพสูงเป็นตัวปรับการนำไฟฟ้าที่เป็นไปได้สำหรับอีพอกซีเรซิน EPนักวิจัยได้แนะนำ GO ที่ผ่านการบำบัดพื้นผิวให้เป็น EP โดยโพลิเมอไรเซชันความร้อนในแหล่งกำเนิดคุณสมบัติที่ครอบคลุมของคอมโพสิต GO/EP ที่สอดคล้องกัน (เช่น คุณสมบัติทางกล ไฟฟ้า และความร้อน ฯลฯ) ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 6.5 ลำดับความสำคัญ

กราฟีนดัดแปลงผสมกับอีพอกซีเรซินเพิ่มกราฟีนดัดแปลง 2% โมดูลัสการเก็บรักษาของวัสดุคอมโพสิตอีพ็อกซี่เพิ่มขึ้น 113% เพิ่ม 4% ความแข็งแรงเพิ่มขึ้น 38%ความต้านทานของเรซิน EP บริสุทธิ์คือ 10^17 โอห์มซม. และความต้านทานลดลง 6.5 คำสั่งของขนาดหลังจากเติมกราฟีนออกไซด์

2. การใช้กราฟีนในอีพอกซีเรซิน – การนำความร้อน

การเพิ่มท่อนาโนคาร์บอน (CNTs)และกราฟีนเป็นอีพอกซีเรซิน เมื่อเติม 20 % CNTs และ 20% GNPs ค่าการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตจะสูงถึง 7.3W/mK

3. การใช้กราฟีนในอีพอกซีเรซิน – สารหน่วงการติดไฟ

เมื่อเติมกราฟีนออกไซด์ที่ทำหน้าที่อินทรีย์ 5 % โดยน้ำหนัก ค่าหน่วงการติดไฟเพิ่มขึ้น 23.7% และเมื่อเติม 5 % โดยน้ำหนัก เพิ่มขึ้น 43.9%

แกรฟีนมีลักษณะของความแข็งแกร่ง ความคงตัวของมิติ และความเหนียวที่ดีเยี่ยมในฐานะที่เป็นตัวปรับแต่งของอีพอกซีเรซิน EP มันสามารถปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุคอมโพสิตได้อย่างมีนัยสำคัญ และเอาชนะสารตัวเติมอนินทรีย์ธรรมดาจำนวนมากและประสิทธิภาพการปรับเปลี่ยนต่ำและข้อบกพร่องอื่น ๆนักวิจัยใช้นาโนคอมโพสิต GO/EP ที่ผ่านการดัดแปลงทางเคมีเมื่อ w(GO)=0.0375% กำลังรับแรงอัดและความเหนียวของวัสดุผสมที่สอดคล้องกันเพิ่มขึ้น 48.3% และ 1185.2% ตามลำดับนักวิทยาศาสตร์ศึกษาผลการเปลี่ยนแปลงของการต้านทานความล้าและความเหนียวของระบบ GO/EP: เมื่อ w(GO) = 0.1% โมดูลัสแรงดึงของคอมโพสิตเพิ่มขึ้นประมาณ 12%;เมื่อ w(GO) = 1.0% ความแข็งดัดและความแข็งแรงของคอมโพสิตเพิ่มขึ้น 12% และ 23% ตามลำดับ