Graphene Nanoplatelets trong Hệ Epoxy: Tình Trạng Phân Tán, Tái Tập Hợp và Tính Chất Cơ Học của Vật Liệu Nanocomposite

Journal of Nanomaterials - Tập 2015 - Trang 1-12 - 2015
Jiacheng Wei1, Rasheed Atif1, Thuc P. Vo1, Fawad Inam1
1Department of Mechanical and Construction Engineering, Faculty of Engineering and Environment, Northumbria University, Newcastle Upon Tyne, NE1 8ST, UK

Tóm tắt

Việc sử dụng các nanocomposites graphene trong các ứng dụng tiên tiến đã thu hút nhiều sự chú ý trong những năm gần đây. Tuy nhiên, để thay thế các gia cố epoxy truyền thống bằng graphene, vẫn còn một số vấn đề như sự phân tán, đồng nhất hóa và tái tập hợp. Trong bài báo này, các khối graphene được phân tán trong hệ thống epoxy hai thành phần bằng cách siêu âm trong bể, tình trạng phân tán và hành vi tái tập hợp của graphene trong hệ thống này đã được nghiên cứu. Độ truyền sáng trong quang phổ cực tím - nhìn thấy đã được sử dụng để định lượng sự tái tập hợp qua một loạt các thí nghiệm được kiểm soát. Sau 18 phút siêu âm với độ phân tán graphene 0.005 wt% ở 20°C, độ truyền sáng giảm từ 68.92% xuống 54.88% trong epoxy lỏng và giảm từ 72.80% xuống 46.42% trong chất làm cứng; trong khi đó, khi tăng nhiệt độ từ 20°C lên 60°C, độ truyền sáng trong epoxy lỏng giảm từ 65.96% xuống 53.21% sau 6 phút siêu âm. Với sự bổ sung 0.3 wt% graphene, độ bền kéo của các nanocomposites tăng từ 57.2 MPa lên 64.4 MPa và mô đun bảo hòa tăng từ 1.66 GPa lên 2.16 GPa. Các kết quả cho thấy tình trạng phân tán phụ thuộc vào thời gian siêu âm và nhiệt độ, và graphene có hiệu ứng gia cường đáng kể lên epoxy.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1126/science.1102896

10.1038/nmat1849

10.1002/adfm.201402553

10.1016/j.carbon.2014.07.003

10.1007/s11249-014-0392-2

10.2478/epoxy-2014-0001

10.1039/c5ra13897c

10.1155/2014/328627

2006, Journal of Nanostructured Polymers and Nanocomposites, 2, 87

10.1016/j.compscitech.2013.04.009

10.1021/acsami.5b02552

10.1016/j.compscitech.2014.03.014

10.1007/s12221-014-0326-5

10.1039/c0nj00968g

10.1016/j.synthmet.2012.04.027

10.1063/1.4863687

10.1039/c4ra01267d

10.1039/c3py00878a

10.1039/c0jm00530d

10.1039/c1cs15078b

10.1002/mame.201200043

10.1021/nl9016623

10.1038/nnano.2014.225

10.1166/jnn.2013.6007

10.1021/nn500590g

10.1002/adma.201001068

10.1088/0957-4484/22/36/365601

10.1016/j.carbon.2013.08.032

10.1016/j.polymer.2013.09.054

10.1016/j.compscitech.2013.10.012

10.1002/adfm.201103041

10.1088/0957-4484/25/12/125707

10.1021/am3010576

10.1016/j.polymer.2014.07.045

10.1016/j.apsusc.2014.07.159

10.1002/adma.201202736

10.1039/c3sm00092c

10.1016/j.carbon.2013.03.050

10.1016/j.progpolymsci.2014.03.001

10.1002/mame.201300394

10.1016/j.polymer.2013.06.027

10.1021/nn1035922

10.1021/ma100572e

10.1039/c0jm03504a

10.1063/1.4892089

10.1021/ie2026647

10.3144/expresspolymlett.2014.51

10.1111/ffe.12191

10.1039/c4ta00584h

10.1016/j.carbon.2013.12.050

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Nanomaterials

Tập 2015

1-12

Thông tin tác giả