מחקר התקדמות של גראפן / אפוקסי שרף ציפוי מרוכבים (1)

בשל מבנים מולקולריים שונים שלהם, שרפים אפוקסי (EP) יכול להציג מאפיינים שונים. ובגלל זה קל להיות מעורבב עם סוכני ריפוי שונים, דילואנטים, עזר, וכו ', כדי להכין חומרים שרף אפוקסי עם מכני מעולה, מכני, תרמי, הדבקה, בידוד ונגד קורוזיה נכסים, והוא נמצא בשימוש נרחב נגד קורוזיה ציפויים. . עם זאת, עם סיבוך של סביבת היישום, הציפויים EP פשוטה להראות כמה ליקויים: ראשית, בשל מוליכות תרמית עניים, וכתוצאה מכך עמידות חום ירודה, EP ביותר מתאים רק לסביבה מתחת 100 מעלות צלזיוס; שנית, בשל צפיפות הקישור הצולבת הגבוהה לאחר הריפוי, כתוצאה מכך, מקדם החיכוך גבוה, והתנגדות ללבוש וההתנגדות השפעה גרועה. שלישית, ההתנגדות גבוהה והאפקט האלקטרוסטטי נוצר בקלות. הרביעי הוא כי לאחר ריפוי, פגמים נוצרים בקלות ההתנגדות קורוזיה מושפע. כדי לנצל טוב יותר את היתרונות של EP, מילוי מתווספים לעתים קרובות כדי לשפר את הביצועים.

גרפן יש פוטנציאל גדול בשיפור המאפיינים של חומרים מבוססי שרף בשל המבנה הגבישי הייחודי שלה תכונות פיזיות מצוינות נגזרות שלה יכול ליזום את התגובה פילמור. מאז גרפן יש שטח משטח גדול גדול ואנרגיה פני השטח גבוהה, הוא agglomerated בקלות כאשר הוסיף כמו מילוי ל שרף אפוקסי, ובכך להשפיע על הביצועים של הציפוי. על מנת לפזר באופן שווה גרפן לתוך מטריצה אפוקסי, חוקרים עשו הרבה מחקר. מן הראשון פשוט ערבוב, טכנולוגיה פיזור קולי פותחה, וכן סוכן צימוד silane שימש כדי לשפר את הידבקות ותאימות בין שרף שרף אפוקסי. נמצא כי תוספת של גרפן משפר את הביצועים של הציפוי, אבל כאשר הוסיף כמות מסוימת, הצטברות של גרפן ישפיע על שיפור נוסף של ביצועי הציפוי. בשנים האחרונות, כמה חוקרים הכינו גרפן פונקציונלי על ידי שינוי קבוצת תפקודית על פני השטח של גרפן. נמצא כי תוך שמירה על תכונות מבוססות גראפן, זה יכול לשפר את הידבקות למטריצה אפוקסי, מה שהופך גרפן / אפוקסי. מחקר על ציפויים מרוכבים שרף עשה התקדמות חדשה.

1. מחקר התקדמות של גרפן / אפוקסי שרף ציפוי

מנקודת מבט תרמית של ביצועים, גרפן הוא החומר עם מוליכות תרמית הגבוהה ביותר הידועה כיום (שכבה אחת היא על 5000W / mK), כמו מילוי יכול להגביר את ההתנגדות החום של אפוקסי; מן התכונות מכני מכני, גרפן מורכב של SP2 היברידית פחמן אטומים היברידית. יש מודולוס גבוהה, חוזק גבוה, כוח גזירה נמוך ומקדם חיכוך נמוך בין שכבות גרפן. קל להעביר את משטח ציפוי אפוקסי כדי ליצור סרט העברה. לאחר המשולב עם אפוקסי, התנגדות ללבוש ואת ההתנגדות השפעה של הציפוי ניתן לשפר; מנקודת המבט של תכונות חשמליות, ההתנגדות התיאורטית של monolayer גרפן הוא על 10-6 Ω m, ובגלל צפיפות בצפיפות נמוכה שלה, אפוקסי הוא כאשר כמות קטנה של גרפן מתווסף שרף, זה יכול להיות טוב מוֹלִיכוּת; מנקודת המבט של ביצועים אנטי קורוזיה, בשל אפקט גודל קטן של גרפן ואת מבנה גיליון דו מימדי, פגמים ציפוי אפוקסי ניתן לשפר כך ניתן מצופה. שכבת המכשול צפופה נוצרת בשכבה כדי להפחית את קורוזיה.

1.1 תכונות תרמיות

הואנג קון ואחרים. גרפן המשמש כמילוי להוסיף אפוקסי, אפוקסי שונה סיליקון שרף ויניל בשלוש מערכות. ההתנגדות לטמפרטורת ציפוי הגרפן ועמידות ההזדקנות החשמלית נבדקו על ידי בדיקות אפייה והזדקנות חשמלית. השפעת המין. התוצאות מראות כי בהשוואה גראפן לא, ההתנגדות הטמפרטורה של שלוש משופרת, ואחרי 500h של חשמל, אפוקסי דומה לאחר תהליך ריפוי, מה שהופך את הקישור הצלב לאחר ריפוי צפוף יותר, גרפן גם מתכווץ יותר קומפקטי, חום טוב יותר הִתנַגְדוּת. Yang et et al. למד את הסדין גראפן (G) / רב חומה צינורות פחמן (MWCNTs) / שרף אפוקסי (EP) מרוכבים ומצא כי יש אפקט סינרגיסטי בין G ו- MWCNTs. בשל אפקט גישור זה, הם משויכים EP של. אזור המגע הופך לגדול יותר, כדי להימנע ממגוון המילוי. מוליכות תרמית של מרוכבים נמדד להיות 0.321 W / mK, שהוא 146.9% גבוה יותר מזה של EP טהור (0.13 W / mK).

1.2 ללבוש התנגדות וקשיחות

Wu פאנג השתמשו גרפן (G) ו גרפן תחמוצת (GO) כדי לשפר את המבנה בין interfacial בין סיליקון קרביד שרף אפוקסי. ניסוי, מקדם החיכוך של G / EP ציפוי מרוכב בחיכוך יבש וחיכוך מי ים נמדד. Pure ציפוי EP מופחת על ידי 14.5% ו 33.7%, שיעור ללבוש ירד ב 69.1% ו 32.1%; GO / EP ציפוי מרוכבים מקדם חיכוך מופחת על ידי 15.6% ו 35.5% לעומת ציפוי EP טהור, שיעור ללבוש ירד ב 79%. ו - 67.9%. רן Xiaomeng ואחרים הכין G, GO / EP מרוכבים, וחקרו את הקשחת וחיזוק ההשפעות על EP. התוצאות מראות כי כאשר חלק המסה של G ו- GO הוא 2%, קשיחות שבר של מרוכב מגדיל 102% ו 48.5%, בהתאמה; כאשר חלק המסה של G ו- GO הוא 1%, כוח מורכב מורכב על ידי 18% ו -2%, בהתאמה.

1.3 תכונות חשמליות

וואנג גוג'יאן ואח '. המשמשים גרפן עצמית וצינורות פחמן מסחרי כיתה, פולרנים, גרפיט כמו חומרים מוליכים ננו להוסיף EP להכין חומרים מרוכבים ללמוד את תכונות החשמל שלהם. מחקרים הראו כי G הוא מילוי מוליך כי הוא מעולה צינורות פחמן, פולרנים, גרפיט. כאשר חלק הכמות של G הוא 0.25%, המוליכות של החומר המורכב עוברת שינוי פתאומי של חלחול, מה שמראה ש- G נוצר ב- EP בשלב זה. ערוצי רשת מוליכים; כאשר נפח נפח עולה על 0.5%, מוליכות חשמלית נוטה להתייצב 2.02 x 10-7 S / m. סרנה ואחרים. השווה את המאפיינים החשמליים של השניים על ידי שימוש בחומרי גלם מרוכבים של גראפן / אפוקסי. התוצאות מראות כי סף הגרפן נמוך בהרבה מזה של היהלום הסינתטי. כאשר הכמות הנוספת של גרפן היא 0.5% (נפח חלק), ההתנגדות של הירידה המורכבת מ 7.14 × 10 7 Ω · מ 'ל 1.02 × 10 3 Ω, אשר נובע גרפיט. Alkene הוא מנצח חשמל מעולה.

אנטי קורוזיה

ג 'ואו נאן ואחרים השתמשו חומצה גלית (GA) ו epichlorohydrin (ECP) כחומרי גלם לסנתז חומצה גלית שרף אפוקסי מבוסס (GEP) כמו פיזור גרפן להכין GEP-G / EP. ציפוי מרוכב. ההתנגדות קורוזיה התאפיינה באמצעות ספיגת מים ציפוי, עקומת קיטוב טפל נייטרלי מבחן ריסוס מלח. המחקר מראה כי בהשוואה לציפוי EP טהור, ההתנגדות הקיטוב ואת צפיפות זרם עצמי קורוזיה של ציפוי ציפוי על ידי סדר גודל אחד, וקצב ספיגת המים יורד ב 0.22%, ואת ההתנגדות מלח רסס הוא גם השתפר בצורה יעילה. וואנג Yuqiong ואחרים השתמשו polyacrylate נתרן כמו פיזור, התפזר בצנטריפוגה במהירות גבוהה במשך 2 שעות, ולאחר מכן ואז התפזר ultrasonly במשך 30 דקות כדי להשיג פיזור גראפן מימית, ו שרף אפוקסי G / waterborne עם תוכן G של 0.5% (שבר המוני). E44 ציפוי מרוכב. מחקרים הראו כי תוספת של גרפן משפר את ההשפעה דוחה מים של אפוקסי waterborne, ואת מקדם דיפוזיה Fick של ציפוי E44 טהור מצטמצם על ידי 2 סדרי גודל; הצפיפות הנוכחית קורוזיה עצמית של ציפוי E44 טהור הוא 0.13μA / cm2, ו- G / צפיפות זרם עצמי קורוזיה של ציפוי E44 מרוכבים רק 0.038 μA / cm2.