İndirgenmiş grafen oksitten epoksi nanokompozitlerin sentezi,karakterizasyonu ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi

Epoksi, olağanüstü mekanik niteliklere, termal stabiliteye, kimyasal ve korozyon direncine, az büzülmeye, uygun fiyata ve üretim kolaylığına sahip, oldukça esnek ve yaygın olarak pazarlanan bir maddedir. RGO'nun olağandışı düzlemsel yapısı ve olağanüstü mekanik özellikleri, termal iletkenliği ve elektriksel iletkenliği, onu yüksek performanslı polimer nanokompozitlerin üretimi için oldukça umut verici kılmaktadır. Bir sonraki model taşıma motorları, halihazırda çalışmakta olan motorlara kıyasla daha yüksek bir mukavemet/hafiflik oranına sahip olacak şekilde geliştirildi; bu, karbon bazlı malzemelerden yapılmış kompozitler/nanokompozitlerin kullanılmasıyla elde edildi. Polimer bazlı nanokompozitler temiz polimerlerden farklı elektriksel, mekanik ve termal özelliklere sahip olduğundan yapışkan bileşenler gibi ilgili alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Mükemmel mekanik özellikler sergileyen epoksi/iletken dolgu nanokompozitleri piyasada oldukça umut verici bir malzeme olarak bilinmeye başlamıştır. Bu çalışma, grafen/epoksi nanokompozitlerin termal ve mekanik özelliklerini araştırmayı amaçlamaktadır ve bu çalışmada, indirgenmiş grafen oksit (rGO)-epoksi nanokompozitlerin hazırlanması için kolay ve düşük maliyetli bir yöntem benimsenmiştir. RGO, Doruk Grafen'den (Anbiokim Doruk, Türkiye) elde edildi ve Xışını kırınım analizi, Raman spektroskopisi ve Yüksek Çözünürlüklü Transmisyon Elektron Mikroskobu (HRTEM) ile karakterize edildi. rGO-Epoksi nanokompoziti (rGO %5) saf epoksiden %90 daha yüksek bir gerilim sergiledi. %1 rGO eklenmesiyle çekme mukavemeti, Young modülü ve darbe mukavemeti gibi mekanik özellikler sırasıyla %24, %16 ve %18 oranında arttırıldı. Gerilme-gerinim eğrisinin rGO ile çok iyi iyileştirildiği söylenebilir. Bu araştırmanın bir diğer amacı, nanokompozit epoksi/rGO'nun anti-radar özellikleri için dielektrik sabit test sonuçlarını elde etmektir. Bu testin sonuçlarından, epoksinin rGO ile karıştırılmasının dielektrik sabitini arttırdığı ve dolayısıyle antiradar olarak kullanılabilme potansiyeli taşıdığı sonucuna varıldı. rGO-epoksi nanokompoziti (rGO %3) saf epoksiden %87 daha yüksek bir dielektrik sabiti sundu. Oda sıcaklığında rGO içeriğinin artmasıyla termal iletkenlikler artma eğilimindedir. Kaydedilen maksimum termal iletkenlik, ağırlıkça %3 rGO/epoksi kompozit için 0,210 W/mK idi. Saf epoksi polimerin karşılık gelen termal iletkenliği 0,170 W/mK'dir.