Grafen genellikle “panacea” olarak adlandırılsa da, mükemmel optik, elektrik ve mekanik özelliklere sahip olması yadsınamaz, bu nedenle endüstri polimerlerde veya inorganik matrislerde bir nanofil olarak grafeni dağıtmaya çok heveslidir. “Bir taşı altına dönüştürmenin” efsanevi etkisine sahip olmasa da, matrisin performansının bir kısmını belirli bir aralıkta geliştirebilir ve uygulama aralığını genişletebilir.

Şu anda, ortak grafen kompozit malzemeler esas olarak polimer bazlı ve seramik bazlı olarak ayrılabilir. Birincisi üzerinde daha fazla çalışma var.

Epoksi reçine (EP), yaygın olarak kullanılan bir reçine matrisi olarak, mükemmel yapışma özelliklerine, mekanik mukavemete, ısı direncine ve dielektrik özelliklere sahiptir, ancak kürlenmeden sonra çok sayıda epoksi grup içerir ve çapraz bağlama yoğunluğu çok yüksektir, bu nedenle elde edilen ürünler Brittle ve zayıf etki direnci, elektrik ve termiklik vardır. Grafen dünyanın en zor maddesidir ve mükemmel elektrik ve termal iletkenliğe sahiptir. Bu nedenle, grafen ve EP'yi birleştirerek yapılan kompozit malzemenin her ikisinin de avantajları vardır ve iyi uygulama değerine sahiptir.

     Nano grafenGeniş bir yüzey alanına sahiptir ve grafenin moleküler seviyesindeki dağılımı polimer ile güçlü bir arayüz oluşturabilir. Hidroksil grupları ve üretim süreci gibi fonksiyonel gruplar grafeni buruşuk bir duruma dönüştürecektir. Bu nano ölçekli düzensizlikler grafen ve polimer zincirleri arasındaki etkileşimi arttırır. Fonksiyonelleştirilmiş grafenin yüzeyi, polimetil metakrilat gibi polar polimerlerle güçlü hidrojen bağları oluşturabilen hidroksil, karboksil ve diğer kimyasal gruplar içerir. Grafen, benzersiz iki boyutlu bir yapıya ve birçok mükemmel özelliğe sahiptir ve EP'nin termal, elektromanyetik ve mekanik özelliklerini iyileştirmede büyük uygulama potansiyeline sahiptir.

1. Epoksi reçinelerinde grafen - elektromanyetik özelliklerin iyileştirilmesi

Grafen mükemmel elektrik iletkenliğine ve elektromanyetik özelliklere sahiptir ve düşük dozaj ve yüksek verimlilik özelliklerine sahiptir. Epoksi reçine EP için potansiyel bir iletken değiştiricidir. Araştırmacılar, yerinde termal polimerizasyon ile yüzey ile muamele edilmiş Go EP'ye tanıttılar. Karşılık gelen GO/EP kompozitlerinin (mekanik, elektrik ve termal özellikler vb.) Kapsamlı özellikleri önemli ölçüde iyileştirildi ve elektrik iletkenliği 6.5 büyüklük sırası arttı.

Modifiye edilmiş grafen epoksi reçinesi ile birleştirilir, modifiye grafenin%2'si eklenir, epoksi kompozit malzemenin depolama modülü%113 artar,%4 eklenir, mukavemet%38 artar. Saf EP reçinesinin direnci 10^17 ohm.cm'dir ve direnç, grafen oksit ilave ettikten sonra 6,5 ​​büyüklükte düşer.

2. Grafenin epoksi reçinesinde uygulanması - termal iletkenlik

EklemeKarbon Nanotüpler (CNT'ler)ve grafen ila epoksi reçinesi, % 20 CNT ve % 20 GNP eklenirken, kompozit malzemenin termal iletkenliği 7.3W/mk'ye ulaşabilir.

3. Grafenin epoksi reçinesinde uygulanması - alev geciktirme

Ağırlıkça%5 organik fonksiyonelleştirilmiş grafen oksit eklenirken, alev geciktirici değeri%23.7 arttı ve ağırlıkça%5 eklenirken%43.9 arttı.

Grafen, mükemmel sertlik, boyutsal stabilite ve tokluğun özelliklerine sahiptir. Epoksi reçine EP'nin bir modifikörü olarak, kompozit malzemelerin mekanik özelliklerini önemli ölçüde geliştirebilir ve büyük miktarda sıradan inorganik dolgu maddelerinin ve düşük modifikasyon verimliliği ve diğer eksikliklerin üstesinden gelebilir. Araştırmacılar kimyasal olarak modifiye edilmiş GO/EP nanokompozitleri uyguladılar. W (GO) =% 0.0375 olduğunda, karşılık gelen kompozitlerin basınç gücü ve tokluğu sırasıyla% 48.3 ve% 1185.2 artmıştır. Bilim adamları, GO/EP sisteminin yorgunluk direncinin ve tokluğunun modifikasyon etkisini inceledi: W (GO) =%0.1 olduğunda, kompozitin gerilme modülü yaklaşık%12 arttı; W (GO) =%1.0 olduğunda, kompozitin eğilme sertliği ve mukavemeti sırasıyla%12 ve%23 arttı.