Effect of Carbon Nanofillers on the Mechanical and Interfacial Properties of Epoxy Based Nanocomposites: A Review

Polymer Science, Series A - Tập 61 Số 4 - Trang 439-460 - 2019
Manoj Kumar Shukla1, Kamal Sharma2
1Department of Mechanical Engineering, Institute of Engineering and Technology, GLA University, 281406, Mathura, India
2Department of Mechanical Engineering, Institute of Engineering and Technology, GLA University, Mathura, India

Tóm tắt

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

A. Kausar, Am. J. Polym. Sci. Eng. 5, 1 (2017).

Z. Li, R. Wang, R. J. Young, L. Deng, F. Yang, L. Hao, W. Jiao, and W. Liu, Polymer 54, 6437 (2013).

H. Gu, C. Ma, J. Gu, J. Guo, X. Yan, J. Huang, Q. Zhang, and Z. Guo, J. Mater. Chem. C 4, 5890 (2016).

R. Atif, I. Shyha, and F. Inam, Polymers (Basel) 8 (8), 281 (2016).

S. Chatterjee, J. W. Wang, W. S. Kuo, N. H. Tai, C. Salzmann, W. L. Li, R. Hollertz, F. A. Nuesch, and B. T. T. Chu, Chem. Phys. Lett. 531, 6 (2012).

S. Gantayat, D. Rout, and S. K. Swain, Polym.-Plast. Technol. Eng. 2559, 1526 (2017).

J. Wu, K. Yu, K. Qian, and Y. Jia, Fibers Polym. 16, 1540 (2015).

N. Domun, H. Hadavinia, T. Zhang, T. Sainsbury, G. H. Liaghat, and S. Vahid, Nanoscale 7, 10294 (2015).

J. Bin Dai, H. C. Kuan, X. S. Du, S. C. Dai, and J. Ma, Polym. Int. 58, 838 (2009).

Z. Wang, F. Liu, W. Liang, and L. Zhou, Adv. Mater. Sci. Eng. 2013, 1 (2013).

S. Araby, N. Saber, X. Ma, N. Kawashima, H. Kang, H. Shen, L. Zhang, J. Xu, P. Majewski, and J. Ma, Mater. Des. 65, 690 (2015).

D. R. Dreyer, R. S. Ruoff, and C. W. Bielawski, Angew. Chem., Int. Ed. 49, 9336 (2010).

V. Singh, D. Joung, L. Zhai, S. Das, S. I. Khondaker, and S. Seal, Prog. Mater. Sci. 56, 1178 (2011).

F. H. Gojny, M. H. G. Wichmann, B. Fiedler, and K. Schulte, Compos. Sci. Technol. 65, 2300 (2005).

Z. A. Ghaleb, M. Mariatti, and Z. M. Ariff, J. Reinf. Plast. Compos. 36, 685 (2017).

R. Atif, I. Shyha, and F. Inam, J. Compos. Mater. 51, 209 (2017).

T. K. S. Chhetri, P. Samanta, N. C. Murmu, and S. K. Srivastava, Polym. Eng. Sci. 56, 1221 (2016).

S. K. Srivastava and I. P. Singh, Polym. J. 44, 334 (2012).

Z. Anwar, A. Kausar, I. Rafique, and B. Muhammad, Polym.-Plast. Technol. Eng. 55, 643 (2016).

N. Amanokura, M. Kaneko, T. Sahara, and R. Sato, Polym. J. 39, 845 (2007).

R. Atif and F. Inam, World J. Eng. Technol. 4, 335 (2016).

F.-L. Jin, C.-J. Ma, and S.-J. Park, Mater. Sci. Eng., A 528, 8517 (2011).

A. K. Geim and K. S. Novoselov, Nat. Mater. 6, 183 (2007).

Z. Li, Z. Liu, H. Sun, and C. Gao, Chem. Rev. 115, 7046 (2015).

B. Wang, R. Jiang, and Z. Wu, Nanomaterials 6, 200 (2016).

O. M. Istrate, K. R. Paton, U. Khan, A. O’Neill, A. P. Bell, and J. N. Coleman, Carbon 78, 243 (2014).

B. Z. Jang and A. Zhamu, J. Mater. Sci. 43, 5092 (2008).

Y. Sun, H. Da Bao, Z. X. Guo, and J. Yu, Macromolecules 42, 459 (2009).

G. Eda, G. Fanchini, and M. Chhowalla, Nat. Nanotechnol. 3, 270 (2008).

Graphene Oxide: Reduction Recipes, Spectroscopy, and Application, Ed. by W. Gao (Springer Int. Publ., Switzerland, 2015), p. 61.

L. Hu, T. Desai, and P. Keblinski, J. Appl. Phys. 110, 33517 (2011).

M. O. Danilov, I. A. Slobodyanyuk, I. A. Rusetskii, and G. Y. Kolbasov, J. Nanostruct. Chem. 3 (1), 49 (2013).

L. Hawelek, A. Kolano-Burian, J. Szade, W. Maziarz, N. Woznica, and A. Burian, Diamond Relat. Mater. 35, 40 (2013).

G. Cao, Polymers (Basel) 6, 2404 (2014).

K. I. Bolotin, K. J. Sikes, Z. Jiang, M. Klima, G. Fudenberg, J. Hone, P. Kim, and H. L. Stormer, Solid State Commun. 146, 351 (2008).

K. I. Tserpes, Acta Mech. 223, 669 (2012).

R. J. Young, I. A. Kinloch, L. Gong, and K. S. Novoselov, Compos. Sci. Technol. 72, 1459 (2012).

J. Moser, A. Barreiro, and A. Bachtold, Appl. Phys. Lett. 91, 4 (2007).

X. S. Li, Y. W. Zhu, W. W. Cai, M. Borysiak, B. Y. Han, D. Chen, R. D. Piner, L. Colombo, and R. S. Ruoff, Nano Lett. 9, 4359 (2009).

B. Mortazavi, Y. Remond, S. Ahzi, and V. Toniazzo, Comput. Mater. Sci. 53, 298 (2012).

S. Iijima, Nature 354, 56 (1991).

A. Peigney, C. Laurent, E. Flahaut, R. R. Bacsa, and A. Rousset, Carbon 39, 507 (2001).

Erik T. Thostenson, Zhifeng Ren and Tsu-Wei Chou, Comput. Sci. Technol. 61, 1899 (2001).

J. N. Coleman, U. Khan, W. J. Blau, and Y. K. Gunko, Carbon 44, 1624 (2006).

K. Sharma, K. K. Saxena, and M. Shukla, Procedia Eng. 38, 3373 (2012).

J. Wang, Y. Chen, R. Li, H. Dong, Y. Ju, J. He, J. Fan, K. Wang, K. S. Liao, L. Zhang, S. A. Curran, and W. J. Blau, J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 21, 736 (2011).

C. Zhang, S. Huang, W. W. Tjiu, W. Fan, and T. Liu, J. Mater. Chem. 22, 2427 (2012).

Y. Wang, S. Liu, Q. Zhang, and Q. Meng, J. Mater. Sci. 50, 6291 (2015).

M. R. A. A. Moosa, A. S. A. Ramazani, F. A. K. Kubba, and M. Raad, Am. J. Mater. Sci. 7, 1 (2017).

J. N. Coleman, U. Khan, and Y. K. Gunko, Adv. Mater. 18, 689 (2006).

L. Yue, G. Pircheraghi, S. A. Monemian, and I. Manas-Zloczower, Carbon 78, 268 (2014).

Y. J. Wan, L. C. Tang, L. X. Gong, D. Yan, Y. B. Li, L. Bin Wu, J. X. Jiang, and G. Q. Lai, Carbon 69, 467 (2014).

G. Zhang, F. Wang, J. Dai, and Z. Huang, Materials (Basel) 9, 92 (2016).

J. R. Potts, O. Shankar, L. Du, and R. S. Ruoff, Macromolecules 45, 6045 (2012).

V. Mittal, Macromol. Mater. Eng. 299, 906 (2014).

C. Galande, W. Gao, A. Mathkar, A. M. Dattelbaum, T. N. Narayanan, A. D. Mohite, and P. M. Ajayan, Part. Part. Syst. Charact. 31, 619 (2014).

Z. Yang, R. Gao, N. Hu, J. Chai, Y. Cheng, L. Zhang, H. Wei, E. S. W. Kong, and Y. Zhang, Nano-Micro Lett. 4, 1 (2012).

S. Eigler and A. Hirsch, Angew. Chem., Int. Ed. 53, 7720 (2014).

P. K. Singh and K. Sharma, J. Sci. Ind. Res. 77, 592 (2018).

M. Miculescu, V. K. Thakur, F. Miculescu, and S. I. Voicu, Polym. Adv. Technol. 27, 844 (2016).

R. R. Nair, P. Blake, J. R. Blake, R. Zan, S. Anissimova, U. Bangert, A. P. Golovanov, S. V Morozov, A. K. Geim, K. S. Novoselov, and T. Latychevskaia, Appl. Phys. Lett. 97, 153102 (2010).

J. E. An and Y. G. Jeong, Eur. Polym. J. 49, 1322 (2013).

A. S. Wajid, H. S. Tanvir Ahmed, S. Das, F. Irin, A. F. Jankowski, and M. J. Green, Macromol. Mater. Eng. 298, 339 (2013).

D. Verma, P. C. Gope, A. Shandilya, and A. Gupta, Trans. Indian Inst. Met. 67, 803 (2014).

H. Saleem, A. Edathil, T. Ncube, J. Pokhrel, S. Khoori, A. Abraham, and V. Mittal, Macromol. Mater. Eng. 301, 231 (2016).

K. I. Tserpes and I. Vatistas, Mech. Res. Commun. 64, 50 (2015).

D. W. Johnson, B. P. Dobson, and K. S. Coleman, Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 20, 367 (2015).

S. Ye, J. Feng, and P. Wu, J. Mater. Chem. A 1, 3495 (2013).

M. Bhattacharya and Department, Materials (Basel). 9, 1 (2016).

I. Hejazi, F. Sharif, and H. Garmabi, Mater. Des. 32, 3803 (2011).

S. Bhattacharyya, C. Sinturel, O. Bahloul, M. L. Saboungi, S. Thomas, and J. P. Salvetat, Carbon 46, 1037 (2008).

Y. Li, D. Pan, S. Chen, Q. Wang, G. Pan, and T. Wang, Mater. Des. 47, 850 (2013).

D. Galpaya, Graphene 1, 30 (2012).

S. A. Bhuyan, N. Uddin, F. A. Bipasha, M. Islam, and S. Shafayat, Int. J. Innov. Sci. Res. 17, 303 (2015).

A. Kumar, D. K. Chouhan, P. S. Alegaonkar, and T. U. Patro, Compos. Sci. Technol. 127, 79 (2016).

F. Wang, L. T. Drzal, Y. Qin, and Z. Huang, J. Mater. Sci. 50, 1082 (2014).

K. N. Spanos, S. K. Georgantzinos, and N. K. Anifantis, Compos. Struct. 132, 536 (2015).

M. Lee, T. Wang, and J. Tsai, J. Compos. Mater. 50, 3779 (2016).

C. Zeng, S. Lu, X. Xiao, J. Gao, L. Pan, Z. He, and J. Yu, eXPRESS Polym. Lett. 72, 453 (2014).

A. Moosa, A. Ramazani, and M. N. Ibrahim, Am. J. Mater. Sci. 6, 157 (2016).

A. Montazeri, J. Javadpour, A. Khavandi, A. Tcharkhtchi, and A. Mohajeri, Mater. Des. 31, 4202 (2010).

M. A. Rafiee, J. Rafiee, Z. Wang, H. Song, Z. Z. Yu, and N. Koratkar, ACS Nano 3, 3884 (2009).

S. A. Sydlik, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 51, 997 (2013).

C. Zhao, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 118, 409 (2014).

P. Xu, J. Loomis, B. King, and B. Panchapakesan, Nanotechnology 23, 315706 (2012).

S. G. Prolongo, R. Moriche, A. Jiménez-Suárez, M. Sánchez, and A. Ureña, Eur. Polym. J. 61, 206 (2014).

G. V. Ramana, B. Padya, R. N. Kumar, K. V. P. Prabhakar, and P. K. Jain, Indian J. Eng. Mater. Sci. 17, 331 (2010).

S. Chatterjee, F. Nafezarefi, N. H. Tai, L. Schlagenhauf, F. A. Nüesch, and B. T. T. Chu, Carbon 50, 5380 (2012).

W. Dai, J. Yu, Y. Wang, Y. Song, H. Bai, K. Nishimura, H. Liao, and N. Jiang, Macromol. Res. 22, 983 (2014).

M. Ahmadi, O. Zabihi, M. Masoomi, and M. Naebe, Compos. Sci. Technol. 134, 1 (2016).

J. Zhang, Y. Liang, X. Wang, H. Zhou, and S. Li, Adv. Compos. Hybrid Mater. 1, 300 (2018).

W. Kuo, N. Tai, and T. Chang, Composites, Part A 51, 56 (2013).

Q. Chen, W. Liu, S. Guo, S. Zhu, Q. Li, X. Li, X. Wang, and H. Liu, Carbon 93, 945 (2015).

X. Wang, J. Jin, and M. Song, Carbon 65, 324 (2013).

T. K. Bindu Sharmila, J. V. Antony, M. P. Jayakrishnan, P. M. Sabura Beegum, and E. T. Thachil, Mater. Des. 90, 66 (2016).

S. Chandrasekaran, C. Seidel, and K. Schulte, Eur. Polym. J. 49, 3878 (2013).

O. Bayrak, M. Ionita, E. Demirci, and V. V. Silberschmidt, J. Mater. Sci. 51, 4037 (2016).

H. Wu, B. Tang, and P. Wu, J. Membr. Sci. 451, 94 (2014).

S. I. Abdullah and M. N. M. Ansari, HBRC J. 11, 151 (2015).

C. Wang, Y. Lan, W. Yu, X. Li, Y. Qian, and H. Liu, Appl. Surf. Sci. 362, 11 (2016).

T. K. Bindu Sharmila, A. B. Nair, B. T. Abraham, P. M. S. Beegum, and E. T. Thachil, Polymer 55, 3614 (2014).

T. Kuila, S. Bose, A. K. Mishra, P. Khanra, N. H. Kim, and J. H. Lee, Prog. Mater. Sci. 57, 1061 (2012).

C. Zhang and T. Liu, Chin. Sci. Bull. 57, 3010 (2012).

R. Kumar, R. Singh, P. Dubey, and I. Oh, Smart Nanosyst. Eng. Med. 1, 18 (2012).

L. Z. Guan, Y. J. Wan, L. X. Gong, D. Yan, L. C. Tang, L. B. Wu, J. X. Jiang, and G. Q. Lai, J. Mater. Chem. A 2, 15058 (2014).

J. Zhu, J. D. Kim, H. Peng, J. L. Margrave, V. N. Khabashesku, and E. V. Barrera, Nano Lett. 3, 1107 (2003).

J. Z. Zhang and G. J. Karger-Kocsis, Carbon 48, 4289 (2017).

S. A. Shojaee, A. Zandiatashbar, N. Koratkar, and D. A. Lucca, Carbon 62, 510 (2013).

A. Tamburrano, F. Sarasini, G. De Bellis, and A. G. D. Aloia, Nanotechnology 24, 465702 (2013).

H. Yang, F. Li, C. Shan, D. Han, Q. Zhang, and A. Ivaska, J. Mater. Chem. 19, 4632 (2009).

K. Sharma, K. Sen, and M. Shukla, Comput. Mater. Sci. 99, 232 (2015).

S. Javan Nikkhah, M. R. Moghbeli, and S. M. Hashemianzadeh, Curr. Appl. Phys. 15, 1188 (2015).

P. K. Singh and K. Sharma, J. Sci. Ind. Res. 77, 592 (2018).

R. Atif and F. Inam, Graphene 5, 96 (2016).

X. Wang, W. Xing, P. Zhang, L. Song, H. Yang, and Y. Hu, Compos. Sci. Technol. 72, 737 (2012).

D. Kim, I. Chung, and G. Kim, Fibers Polym. 14, 2141 (2013).

A. Fereidoon, S. Aleaghaee, and I. Taraghi, Comput. Mater. Sci. 102, 220 (2015).

A. S. Patole, S. P. Patole, S. Y. Jung, J. B. Yoo, J. H. An, and T. H. Kim, Eur. Polym. J. 48, 252 (2012).

M.-T. Le and S.-C. Huang, Materials (Basel). 8, 5526 (2015).

Z. Li, G. Fan, Q. Guo, Z. Li, Y. Su, and D. Zhang, Carbon 95, 419 (2015).

Y. H. Zhao, Y. F. Zhang, Z. K. Wu, and S. L. Bai, Composites, Part B 84, 52 (2016).

A. Ashori, S. Menbari, and R. Bahrami, J. Ind. Eng. Chem. 38, 37 (2016).

G. I. Giannopoulos and I. G. Kallivokas, Finite Elem. Anal. Des. 90, 31 (2014).

C. Hadden, D. Klimerk-McDonald, E. Pineda, J. King, A. Reichanadter, I. Miskioglu, S. Gowtham, and G. Odegard, Carbon 95, 100 (2015).

Y. Zhang, X. Zhuang, J. Muthu, T. Mabrouki, M. Fontaine, Y. Gong, and T. Rabczuk, Composites, Part B 63, 27 (2014).

A. Rasheed and F. A. Khalid, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 60, 12009 (2014).

Y. Sun, Q. Wu, and G. Shi, Energy Environ. Sci. 4, 1113 (2011).

Y. Wang, Z. Li, J. Wang, J. Li, and Y. Lin, Trends Biotechnol. 29, 205 (2011).

B. Zhang, Y. Wang, and G. Zhai, Mater. Sci. Eng. C 61, 953 (2016).

T. K. Das and S. Prusty, Polym.-Plast. Technol. Eng. 52, 319 (2013).

U. Szeluga, B. Kumanek, and B. Trzebicka, Composites, Part A 73, 204 (2015).

P. Wang, T. Hsieh, C. Chiang, and M. Shen, J. Nanomater. 2015, 838032 (2015).

M. M. Shokrieh, A. Saeedi, and M. Chitsazzadeh, J. Nanostruct. Chem. 3, 20 (2013).

R. R. Nair, P. Blake, A. N. Grigorenko, K. S. Novoselov, T. J. Booth, T. Stauber, N. M. R. Peres, and A. K. Geim, Science 320, 1308 (2008).