แม้ว่ากราฟีนมักถูกขนานนามว่า "ยาครอบจักรวาล" แต่ก็ปฏิเสธไม่ได้ว่ากราฟีนมีคุณสมบัติทางแสง ไฟฟ้า และทางกลที่ดีเยี่ยม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมอุตสาหกรรมจึงกระตือรือร้นที่จะแยกย้ายกราฟีนเป็นนาโนฟิลเลอร์ในโพลีเมอร์หรือเมทริกซ์อนินทรีย์ แม้ว่าจะไม่มีเอฟเฟกต์ในตำนานของการ "เปลี่ยนหินให้เป็นทองคำ" แต่ก็สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเมทริกซ์บางส่วนภายในช่วงที่กำหนดและขยายขอบเขตการใช้งานได้

 

ในปัจจุบัน วัสดุคอมโพสิตกราฟีนทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นประเภทโพลีเมอร์และเซรามิกเป็นหลัก มีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับอดีต

 

อีพอกซีเรซิน (EP) ซึ่งเป็นเมทริกซ์เรซินที่ใช้กันทั่วไป มีคุณสมบัติการยึดเกาะที่ดีเยี่ยม ความแข็งแรงทางกล ทนความร้อน และคุณสมบัติไดอิเล็กทริก แต่มีกลุ่มอีพอกซีจำนวนมากหลังจากการบ่ม และความหนาแน่นของการเชื่อมขวางสูงเกินไป ดังนั้นจึงได้รับ ผลิตภัณฑ์มีความเปราะและทนต่อแรงกระแทกการนำไฟฟ้าและความร้อนไม่ดี กราฟีนเป็นสารที่แข็งที่สุดในโลกและมีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเยี่ยม ดังนั้น วัสดุคอมโพสิตที่ทำโดยการผสมกราฟีนและ EP จึงมีข้อดีทั้งสองอย่างและมีมูลค่าการใช้งานที่ดี

 

     นาโนกราฟีนมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ และการกระจายตัวของกราฟีนในระดับโมเลกุลสามารถสร้างส่วนต่อประสานที่แข็งแกร่งกับพอลิเมอร์ได้ กลุ่มฟังก์ชันเช่นกลุ่มไฮดรอกซิลและกระบวนการผลิตจะเปลี่ยนกราฟีนให้กลายเป็นรอยยับ ความผิดปกติของระดับนาโนเหล่านี้ช่วยเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างกราฟีนและโซ่โพลีเมอร์ พื้นผิวของกราฟีนเชิงฟังก์ชันประกอบด้วยไฮดรอกซิล คาร์บอกซิล และกลุ่มสารเคมีอื่นๆ ซึ่งสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่งกับโพลาร์โพลีเมอร์ เช่น โพลีเมทิลเมทาคริเลต กราฟีนมีโครงสร้างสองมิติที่มีเอกลักษณ์และมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมมากมาย และมีศักยภาพในการใช้งานที่ดีเยี่ยมในการปรับปรุงคุณสมบัติทางความร้อน แม่เหล็กไฟฟ้า และทางกลของ EP

 

1. กราฟีนในอีพอกซีเรซิน – ปรับปรุงคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้า

กราฟีนมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าและแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม และมีลักษณะของปริมาณที่ต่ำและมีประสิทธิภาพสูง เป็นตัวดัดแปลงนำไฟฟ้าที่มีศักยภาพสำหรับอีพอกซีเรซิน EP นักวิจัยได้แนะนำ GO ที่ได้รับการบำบัดพื้นผิวให้เป็น EP โดยการเกิดพอลิเมอไรเซชันความร้อนในแหล่งกำเนิด คุณสมบัติที่ครอบคลุมของคอมโพสิต GO/EP ที่เกี่ยวข้อง (เช่น คุณสมบัติทางกล ไฟฟ้า และความร้อน ฯลฯ) ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 6.5 ตามลำดับขนาด

 

กราฟีนดัดแปลงผสมกับอีพอกซีเรซิน โดยเพิ่มกราฟีนดัดแปลง 2% โมดูลัสการจัดเก็บข้อมูลของวัสดุคอมโพสิตอีพอกซีเพิ่มขึ้น 113% เพิ่ม 4% ความแข็งแรงเพิ่มขึ้น 38% ความต้านทานของเรซิน EP บริสุทธิ์คือ 10^17 โอห์ม.ซม. และความต้านทานลดลง 6.5 ลำดับความสำคัญหลังจากเติมกราฟีนออกไซด์

 

2. การใช้กราฟีนในอีพอกซีเรซิน – การนำความร้อน

การเพิ่มท่อนาโนคาร์บอน (CNTs)และกราฟีนกับอีพอกซีเรซิน เมื่อเติม CNT 20 % และ GNP 20% ค่าการนำความร้อนของวัสดุคอมโพสิตจะสูงถึง 7.3 W/mK

 

3. การใช้กราฟีนในอีพอกซีเรซิน – สารหน่วงไฟ

เมื่อเติมกราฟีนออกไซด์เชิงฟังก์ชันอินทรีย์ 5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ค่าสารหน่วงไฟจะเพิ่มขึ้น 23.7 เปอร์เซ็นต์ และเมื่อเติมกราฟีนออกไซด์เชิงฟังก์ชันอินทรีย์ 5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก เพิ่มขึ้น 43.9 เปอร์เซ็นต์

 

กราฟีนมีคุณลักษณะของความแข็งแกร่ง ความเสถียรของมิติ และความเหนียวที่ยอดเยี่ยม ในฐานะที่เป็นตัวปรับแต่งอีพอกซีเรซิน EP จึงสามารถปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุคอมโพสิตได้อย่างมีนัยสำคัญ และเอาชนะสารตัวเติมอนินทรีย์ธรรมดาจำนวนมาก รวมถึงประสิทธิภาพการปรับเปลี่ยนต่ำและข้อบกพร่องอื่นๆ นักวิจัยได้ใช้นาโนคอมโพสิต GO/EP ที่ดัดแปลงทางเคมี เมื่อ w(GO)=0.0375% กำลังรับแรงอัดและความเหนียวของคอมโพสิตที่เกี่ยวข้องเพิ่มขึ้น 48.3% และ 1185.2% ตามลำดับ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาผลการปรับเปลี่ยนความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าและความเหนียวของระบบ GO/EP: เมื่อ w(GO) = 0.1% โมดูลัสแรงดึงของคอมโพสิตเพิ่มขึ้นประมาณ 12%; เมื่อ w(GO) = 1.0% ความแข็งและความแข็งแรงของการดัดงอของคอมโพสิตเพิ่มขึ้น 12% และ 23% ตามลำดับ

 


เวลาโพสต์: Feb-21-2022

ส่งข้อความของคุณถึงเรา:

เขียนข้อความของคุณที่นี่แล้วส่งมาให้เรา