پیشرفت تحقیقات پوشش های کامپوزیت رزین گرافن / اپوکسی (2)

2.Problems که وجود دارد

از آنجایی که گرافن دارای یک سطح خاص خاص (یک مقدار نظری حدود 2630 مترمربع بر گرم) و یک سطح انرژی بالا، آگلومره و پیچ خوردگی زمانی رخ می دهد که مقدار گرافن بزرگ است، که منجر به پراکندگی ضعیف و ثبات در ماتریس می شود. . برای خواص حرارتی و الکتریکی، هنگامی که یک مقدار کوچک از گرافن اضافه می شود، آستانه نفوذ را می توان رسیده، و محتوای گرافن بیشتر افزایش می یابد، و مقدار بهبود بیشتر در مقاومت در برابر حرارت و هدایت الکتریکی کوچکتر می شود. با این حال، برای خواص مکانیکی و مکانیکی، خواص ضد خوردگی، اگر چه مقدار کمی گرافن می تواند عملکرد را بهبود بخشد، به دلیل تجمع آن در پوشش اپوکسی در مقدار معینی، باعث ترک، نقطه تمرکز استرس و نقص در پوشش. باعث کاهش عملکرد می شود.

وو فانگ ضریب اصطکاک اصطکاک خشک و اصطکاک آب دریا G / EP را با ضریب اصطکاک متر اندازه گیری کرد و دریافت که ضریب اصطکاک و نرخ سایش پوشش افزایش می یابد. و اشاره کرد که این به دلیل محتوای G بسیار بالا است، آن را در پوشش رخ می دهد ناشی از agglomeration ترک رخ می دهد، که در نتیجه پوشش را آسان می کند در پوست فشرده در فرایند اصطکاک، بقایای حاصل از لباس افزایش ضریب اصطکاک پوشش و نرخ سایش

زه و همکاران از تکنولوژی پراکندگی اولتراسونیک برای تهیه یک پوشش کامپوزیتی G / EP استفاده کرد و پس از پوشش پوشش خمشی سه نقطه انجام شد و سپس سطح شکست سطح پوشش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی Scanning Electron (FE-ESM) مشاهده شد. یافته شده است که زمانی که محتوای گرافن 1٪ (کسری توده) است، پراکندگی در پوشش نسبتا یکنواخت است و زمانی که محتوای کمتر از 1٪ باشد، سختی پوشش به طور قابل توجهی افزایش می یابد. با این حال، هنگامی که محتوای به 2٪ می رسد، تجمع در پوشش رخ می دهد، که باعث نقص خواهد شد نقاط تمرکز استرس، و در نتیجه کاهش سختی پوشش.

لی و همکاران G به عنوان یک مهارکننده خوردگی برای رزین اپوکسی E44 برای آماده سازی یک پوشش کامپوزیتی G / EP کاربرد داده شده و منحنی قطبش پتانسیو دینامیک را پس از قرار دادن آن در محلول 3.5٪ NaCl به مدت 48 ساعت اندازه گیری کرد.

نتايج نشان مي دهد كه پتانسيل خوردگي 0.5٪ (جرم جرم) G / E44 و 1٪ (جرم كربن) G / E44 به طور معني داري كمتر از پوشش E44 است و تراكم جريان خوردگي 0.5٪ G / E44 (0.0551μA / cm2) بسیار کمتر از 1٪ G / E44 (0.934μA / cm2) و E44 (0.121μA / cm2) است، که نشان می دهد که اضافه کردن گرافن باعث بهبود عملکرد ضد آب پوشش های اپوکسی و کاهش نفوذ رسانه های خورنده. . با این حال، اضافه کردن گرافن اضافی باعث تجمع در سطح پوشش می شود و خواص ضد آب از پوشش را کاهش می دهد.

3. پیشرفت پیشرفت گرافن / پوشش اپوکسی کاربردی

3.1 گرافن کارکردی

با توجه به هیدروفوبیت و عدم نفوذ شیمیایی ساختار بزرگ π-پیوند بر روی سطح گرافن ذاتی، در پوشش اپوکسی، پشته شدن و جمع شدن آن آسان است و گرافن به طور کامل عملکرد آن را در ماتریکس اپوکسی ارائه می دهد. به منظور حل این مشکل، محققان داخلی و خارجی یک نوع جدید از گرافن کارکردی را با افزودن سایر اجزای و ساختار بر اساس گرافن تشکیل می دهند. این گرافین، با حفظ خواص اساسی آن، همچنین اموال جدیدی را به ارمغان خواهد آورد و همچنین می تواند برای بهینه سازی گرافن بر اساس نیاز به خواص پوشش، هدف قرار گیرد.

با توجه به ساختار شیمیایی، کاربرد کردن گرافن به پیوند کووالانسی و پیوند غیر کووالانسی تقسیم می شود. پیوند کووالانتی ساختار π-پیوند بر روی سطح گرافن را از بین می برد و سطح آن را فعال می کند. با این حال، تخریب این ساختار پایدار منجر به کاهش هدایت الکتریکی و حرارتی گرافن کارکرد یافته از گرافین درونی خواهد شد. پیوند غیر کووالانتی به استفاده از ویژگی فوق العاده بزرگ سطح خاص گرافن اشاره دارد، که با ذرات دیگر با خواص عالی از طریق جذب سطح ترکیب شده است. گرچه این روش ساختار پایه گرافن را نابود نمی کند و ویژگی های عملکرد ذاتی گرافن را حفظ می کند، اثر پراکندگی کمی نسبت به پیوند کووالانتی پایین تر است. به طور کلی، لازم است یک تثبیت کننده یا پراکندگی اولتراسونیک اضافه شود.

گرچه تحقیقات روی گرافن کارکردی هنوز در مرحله اولیه است، مطالعات کمی در مورد کاربرد آن در پوشش های ضد خوردگی رزین اپوکسی وجود دارد. با این حال، برخی از محققان سطوح گرافن را از طریق گروه های خاصی کارایی و رزین اپوکسی اضافه کرده اند و نشان داد که گرافن کارکردگرای گرافن خالص برتر است.

3.2 کاربرد گرافن کارآمد در پوشش اپوکسی

غالب و همکاران دمای انتقال شیشه Tg پوشش های G / EP و Ch-G / EP (گرافن / اپوکسی رزین کارکردی کلروفرم) را با استفاده از کالوریمتری دیفرانسیل اسکنی تجزیه و تحلیل کرد. یافته شد که G / EP تنها گرافن است. Tg با محتوای حجمی 0.1٪ بالاتر از EP است، در حالی که تمام نمونه ها در ch-G / EP بالاتر از Tg EP خالص هستند. این به این دلیل است که گرافن خالص در مخلوطی از آگلومره ها در پوشش تشکیل می شود که به مقدار مشخصی اضافه می شود که عملکرد پوشش را تحت تأثیر قرار می دهد و گرافن با کلروفرم فعال می شود.

کاهش شیمیایی Au3 + توسط Martin-GALLEGO و همکاران. سطح گرافن را با نانوذرات طلا تولید شده توسط اتودودن بر روی سطح ذرات طلا و سطوح Au / G در پوشش اپوکسی پوشش داده شده با پراکندگی اولتراسونیک را پراکنده کرد. در آن یافت شد که هدایت الکتریکی Au-G / EP حدود 4 مرتبه بالاتر از G / EP با همان مقدار اضافی است. چن یو با استفاده از روش هیدروترمال، با استفاده از رزین فنولیک رزولاسیون و اکسید گرافین به عنوان مواد خام، رزین آرژنین گرافن گرافن (p-GA) را ترمیم کرده و از آن به عنوان پرکننده رسانایی برای تشکیل مواد کامپوزیتی با EP استفاده کرد. این مطالعه نشان داد که با توجه به افزودن رزین فنول رزولاسیون، ساختن شبکه سه بعدی p-GA بیشتر، مقدار کمی P-GA می تواند هدایت الکتریکی و عملکرد الکترومغناطیسی محافظتی را به دست آورد. هنگامی که محتوای پرکننده 0.33٪ (کسری توده) است، هدایت الکتریکی 73 S / m است و عملکرد محافظ الکترومغناطیسی به 35 دسی بل می رسد.

چی و همکاران سیلان روی سطح اکسید گرافین را به دست آورد تا گرافن (g-GO) سیانان را فعال کند و آن را به یک ماتریس اپوکسی با اپوکسی کریستال مایع (LCE) به عنوان یک پرکننده مخلوط برای تهیه یک پوشش ترکیبی اپوکسی رزین اضافه کرده است. . این مطالعه نشان می دهد که وقتی پرکننده مخلوط 3٪ [2٪ (جرم جرم) g-GO و 1٪ LCE]، در مقایسه با پوشش اپوکسی خالص، مقاومت ضربه پوشش کامپوزیتی 132.6٪ افزایش می یابد و استحکام کششی و مقاومت خمشی به ترتیب 27.6٪ و 37.5٪ افزایش یافت. عملکرد گرافن غیرفعال شده بیشتر بهبود یافته است.

رمضان زاده و همکاران اکسید گرافن اصلاح شده با سیلاان مبتنی بر ژل، آماده سازی سیلان عامل پوشش گرافنی اکسید / اپوکسی رزین و بررسی اکسید گرافن کارکردگرای سیلان با استفاده از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی، روش اسپری نمک و آزمون غوطه وری کاتدی. اثر بر عملکرد رنگ نتايج نشان داد که اکسيد گرافن اصلاح شده سيلاان به طور مضاعف در ماتريکس اپوکسی پراکنده شده است و مقاومت خوردگي پوشش به طور موثر بهبود يافته و اختلاط کاتدي کاهش مي يابد.

اگر چه بررسی پوشش های رزین اپوکسی گرافن کاربردی به درجه پیشرفت های مختلفی دست یافته است، زیرا شرایط واکنش کنترل آسان نیست، طراحی فرمول بندی پوشش های کامپوزیتی ناخوشایند است و برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب نیست. هنوز لازم است مسیرهای آماده سازی ساده و کارآمد را دنبال کنید.

4. چشم انداز

با توسعه علم و تکنولوژی مدرن، مردم به طور فزاینده ای از عملکرد پوشش های کامپوزیتی اپوکسی خواسته اند. با این حال، با توجه به این واقعیت که تکنولوژی آماده سازی پوشش های کامپوزیت رزین گرافن / اپوکسی هنوز بلوغ ندارد، باید در مناطق زیر توسعه یابد. مطالعه.

(1) محدود به بررسی کلی عملکرد پوشش گرافنی / اپوکسی نیست. تغییرات کاربردی هدفمند گرافن باید برای محیط های خاص مورد هدف قرار گیرد یا از پراکنده شدن موثر با کارایی بالا برای افزایش خاصیت پوشش استفاده شود.

(2) محتویات و گونه های گروه های عملکردی حاوی اکسیژن در گرافن اساس انتخاب مولکول های اصلاح شده و روش های اصلاح است. تهیه گرافن گرافنی کاربردی با ساختار و خواص قابل کنترل باید تمرکز پژوهش های آینده باشد.

(3) با بهبود شرایط حفاظت از محیط زیست، فرآیند ضد خوردگی بر اساس آب شتاب می یابد. پوشش های اپوکسی گرافن به آب دارای چشم انداز وسیعی است. مشکل حل شده است پراکندگی گرافن در رزین های اپوکسی آب و تضمین هدایت خوب هدایت گرما و پوشش های پوشش.

(4) تست عملکرد و کاربرد پوشش های کامپوزیتی گرافن و اپوکسی رزین کاربردی باید بیشتر مورد مطالعه قرار گیرد. پوشش های کامپوزیتی مبتنی بر گرافن در زمینه های مختلف مانند بازدارندگی شعله و مقاومت پوشش های اپوکسی مبتنی بر گرافن دخیل هستند. تداوم، و غیره، باید بیشتر مورد مطالعه و تحقیق دانشمندان قرار گیرد.

(5) معرفی کنترل کمی و عملکرد ویژگی های گروه های کاربردی کاربردی بر روی سطح گرافن و نیز انتخاب دقیق سایت های کاربردی شده روی سطح گرافن و طراحی گرافن / اپوکسی رزین برای پاکسازی سازه های شیمیایی برای تطبیق برنامه های کاربردی مختلف رنگها نیاز به مطالعه بیشتر دارند.