Grafen / Epoksi qatronlar kompozit qoplamalarini tadqiq qilish jarayoni (1)

Turli xil molekulyar tuzilmalar tufayli epoksi qatronlar (EI) turli xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin. Epoksi qatronlar materiallarini mukammal mexanik, mexanik, termal, yopishqoq, izolyatsiyalashtiruvchi va korroziyaga qarshi xususiyatlar bilan tayyorlash uchun turli xil tuzuvchi vositalar, seyreltici moddalar, yordamchi moddalar va boshqalar bilan aralashish oson bo'lganligi uchun va korroziyaga qarshi qoplamalar. . Biroq, dastur muhitining murakkabligi bilan oddiy E.P. qoplamalar ba'zi kamchiliklarni ko'rsatmoqda: Birinchidan, yomon issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli, issiqlik qarshiligi past, aksariyat EI faqat 100 ° S atrofidagi muhit uchun javob beradi; Ikkinchidan, shifo bergandan keyin yuqori o'zaro bog'liqlik zichligi tufayli, ishqalanish koeffitsienti yuqori va aşınma qarshiligi va zarba qarshiligi yomon. Uchinchidan, qarshilik yuqori va elektrostatik ta'sir osongina hosil bo'ladi. To'rtinchidan, shifo berganidan keyin nuqsonlar osongina hosil bo'ladi va korroziyaga qarshilik ta'sir ko'rsatadi. RaIning afzalliklaridan yaxshiroq foydalanish uchun plomba moddalari ish faoliyatini yaxshilash uchun ko'pincha qo'shiladi.

Grafen o'zining noyob kristal tuzilishi va mukammal jismoniy xususiyatlari va uning teriblari polimerizatsiya reaktsiyasini boshlashi tufayli qatronlar asosidagi materiallarning xususiyatlarini yaxshilashda katta salohiyatga ega. Grafenning katta miqdordagi sirt maydoni va yuqori sirtli energiyaga ega bo'lgani uchun epoksi qatroniga plomba sifatida qo'shilganda osonlik bilan aglomera qilinadi va shu bilan qoplama ishiga ta'sir qiladi. Grafenlarni epoksi matritsaga teng ravishda tarqatish uchun olimlar juda ko'p tadqiqotlar o'tkazdilar. Dastlabki oddiy aralashtirishdan ultratovush dispers texnologiyasi ishlab chiqildi va grafen va epoksi qatronlar orasidagi bog'lanishni va moslashuvni yaxshilash uchun silanli birlashtiruvchi modda ishlatildi. Grafin qo'shilishi qoplama ish faoliyatini yaxshilaydi, lekin ma'lum miqdorda qo'shilsa, grafen to'planishi qoplama ishini yanada yaxshilashga ta'sir qiladi. So'nggi yillarda ba'zi olimlar grafen yuzasida funktsional guruh modifikatsiyasi orqali funktsionalizatsiyalangan grafenlarni tayyorladilar. Grafenga asoslangan xususiyatlarni saqlab qolishda epoksi matritsaga yopishishni yaxshilash, grafen / epoksi hosil qilish mumkinligini aniqladi. Qatron kompozit qoplamalar bo'yicha tadqiqotlar yangi yutuqlarga erishdi.

1. Grafen / Epoksi qatronlar qoplamalarining izlanishlari

Issiqlik nuqtai nazaridan grafen hozirda ma'lum bo'lgan eng yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi (bitta qatlam 5000 vatt / mk) bo'lgan materialdir, chunki plomba epoksiyaning issiqlik qarshiligini oshirishi mumkin; mexanik va mexanik xususiyatlardan, Grafen sp2 gibrid planar uglerod atomlaridan tashkil topgan. Grafen qatlamlari orasida yuqori modulli, yuqori quvvatga ega, past bo'luvchi kuch va kam ishqalanish koeffitsienti mavjud. Epoksi qoplama yuzasiga klubi plyonkasini yaratish uchun oson o'tish mumkin. Epoksi bilan estrodiol qilinganidan keyin qoplamaning aşınma qarshiligi va zarba qarshiligi yaxshilanishi mumkin; elektrokimyoviy xususiyatlar nuqtai nazaridan grafitli monolayerning nazariy qarshiligi taxminan 10-6 Ōm va taxminan kam massa zichligi tufayli epoksi bu qatronga kichik miqdordagi grafen qo'shilsa, yaxshi bo'lishi mumkin o'tkazuvchanlik; grafinning kichik o'lchamli ta'siri va ikki o'lchovli qatlam strukturasi tufayli, korroziyaga qarshi ishlash nuqtai nazaridan, epoksi qoplamadagi nuqsonlar qoplanishi uchun yaxshilanishi mumkin. Korroziyani kamaytirish uchun qatlamda zich bariyer qatlami hosil bo'ladi.

1.1 Issiqlik xususiyatlari

Huang Kun va boshq. uchta tizimda epoksi, epoksi-modifikatsiyalangan silikon va vinil qatroni qo'shadigan plomba sifatida ishlatilgan grafen. Grafen qoplama harorati qarshiligi va elektr qarish qarshilik pishirish va elektr qarish testlari bilan sinovdan o'tkazildi. Jinsiy ta'siri. Natijalar shuni ko'rsatadiki, grafnaga qaramasdan, uchta harorat qarshiligi yaxshilanadi va 500 soatlik elektr energiyasidan keyin epoksi shunga o'xshash jarrohlik jarayonini amalga oshiradi, keyinchalik gipertermiya yanada keskinlashib, o'zaro bog'lashni amalga oshiradi, grafin ham qisqaradi qarshilik. Yang va boshq. (G) / ko'p devorli uglerodli nanotube (MWCNTs) / epoksi qatroni (EP) kompozitlarini o'rganib chiqdi va G va MWCNTlar o'rtasida sinergik ta'sir ko'rsatdi. Ushbu ko'prik ta'siri tufayli ular RaI bilan bog'liq. Plitkaning aglomeratsiyasini oldini olish uchun kontakt maydoni katta bo'ladi. Kompozitning issiqlik o'tkazuvchanligi 0.321 Vt / mk deb baholandi, bu sof EP (0,13 Vt / mK) dan 146,9% ga yuqori.

1.2 Aşınma qarshilik va to'qlikda

Wu Fang silikon karbid va epoksi qatronlar o'rtasidagi interfeys tuzilishini yaxshilash uchun grafen (G) va grafen oksidi (Go) ishlatgan. Eksperimental ravishda quruq ishqalanish va dengiz suvi ishqalanishida G / EP kompozit qoplama ishqalanish koeffitsienti aniqlandi. Sof EP qoplamasi 14,5% va 33,7% ga qisqardi, aşınma darajasi 69,1% va 32,1% ga kamaydi; Go / EP kompozit qoplama safro qoplamasi bilan taqqoslaganda, ishqalanish koeffitsienti 15,6% va 35,5% gacha kamaygan, giyohvandlik darajasi esa 79% ga kamaygan. Va 67,9%. Ren Xiaomeng va boshqalar G, GO / EP kompozitlarini tayyorladilar va RaIga nisbatan qattiqroq va kuchaytiruvchi ta'sirlarini tekshirdilar. Natijalar shuni ko'rsatadiki, G va GO ning massa ulushi 2% bo'lsa, kompozitning sinish tokligi mos ravishda 102% va 48,5% ga oshadi; G va GO ning massa ulushi 1% bo'lsa, kompozitsion quvvati mos ravishda 18% va 2% ga oshadi.

1.3 Elektr xususiyatlari

Vang Guojian va boshq. kompozitlarni tayyorlash va ularning elektr xususiyatlarini o'rganish uchun EPni qo'shish uchun nano-o'tkazuvchan materiallar sifatida o'z-o'zidan ishlab chiqarilgan grafen va savdo gradusli karbon nanotubalarini, fullerenlarni va grafitni ishlatadi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, G - uglerod nanotubalari, fulleren va grafitdan ustun bo'lgan Supero'tkazuvchilar plomba. G ning miqyosi ulushi 0,25% bo'lganda, kompozitsion materialning o'tkazuvchanligi, G ning hozirgi vaqtda EPda shakllanganligini ko'rsatib, to'satdan o'zgarishlarga olib keladi. Supero'tkazuvchilar tarmoqli kanallar; tovush darajasi 0,5% dan oshib ketganda, elektr o'tkazuvchanligi 2,02 x 10-7 S / m ga barqarorlashadi. Serena va boshq. O'zining tayyorlagan olmos va grafen / epoksi kompozitlardan foydalanib, ikkala elektrotexnikani solishtirgan. Natijalar shuni ko'rsatadiki, grafenning sintezi sintetik olmosga qaraganda ancha past. Grafenning qo'shimcha miqdori 0,5% bo'lsa (komponentning miqdori) kompozitsiyaning qarshiligi 7,14 × 10 7 Ō dan m gacha gormonga bog'liq bo'lgan 1,02 × 10 3 Ōm m dan pasayadi. Alken - mukammal elektr o'tkazuvchanidir.

1.4 Korroziyaga qarshi

Zhou Nan va boshqalar GEP-G / EP tayyorlash uchun grafen dispersant sifatida galli kislotaga asoslangan epoksi qatroni (GEP) sintez qilish uchun xom ashyo sifatida kaltsial kislota (GA) va epiklorohidrin (ECP) ishlatilgan. Kompozit qoplama. Korroziyaga chidamlilik qoplamali suvni assimilyatsiya qilish, Tafel polarizatsiya egrisi va neytral tuz spreyi testi bilan xarakterlanadi. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, sof EP qoplamasi bilan solishtirilsa, polarizatsiya qarshiligi va qoplamaning o'zini o'zi korroziyali oqim zichligi bitta kattalikdagi tartibda oshadi va suvning assimilyatsiya darajasi 0,22% ga kamayadi va tuz spreyi qarshiligi ham samarali ravishda yaxshilanadi. Wang Yuqiong va boshqalar natriy poliakrilatni dispersant sifatida ishlatishdi, yuqori tezlikli santrifüjda 2 soat davomida tarqalib, keyin ultrasonik tarzda suvli grafen dispersiyasini olish uchun 30 daqiqa davomida tarqaldi va G tarkibida 0,5% (massa ulushi) tayyorlandi. E44 kompozit qoplama. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, grafen qo'shilishi suvga chidamli epoksiyaning suvga chidamli ta'sirini yaxshilaydi va sof E44 qoplamasining Fik difüzyon koeffitsienti 2 daraja buyuklik bilan kamayadi; sof E44 qoplamining o'zi korroziyali oqim zichligi 0,13 mA / sm2 va G / E44 kompozit qoplamasining o'zi korozyon oqimi zichligi faqat 0,038 mA / sm2 ni tashkil qiladi.