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El grafeno es un material plano bidimensional en forma de panal compuesto por una sola capa de \u00e1tomos de carbono conectados de manera h\u00edbrida sp2. Tiene muchas propiedades excelentes, como alta movilidad de portadores, alta transmitancia de luz, alta \u00e1rea de superficie espec\u00edfica, alto m\u00f3dulo de Young, alta resistencia a la fractura, etc. Estas propiedades hacen del grafeno un relleno ideal para mejorar el rendimiento de las resinas termoendurecibles. Los materiales de resina termoendurecible han atra\u00eddo la atenci\u00f3n generalizada de la industria y el mundo acad\u00e9mico debido a sus ventajas, como alta resistencia espec\u00edfica, gran m\u00f3dulo espec\u00edfico, buena estabilidad t\u00e9rmica y resistencia a la corrosi\u00f3n.<\/p>\n
Hay dos formas principales de modificar la superficie del polvo de grafeno: modificaci\u00f3n de enlace covalente y modificaci\u00f3n de enlace no covalente.<\/p>\n
La modificaci\u00f3n de enlace covalente es un m\u00e9todo que utiliza reacciones qu\u00edmicas para lograr la uni\u00f3n covalente de modificadores en la superficie del grafeno, o un tratamiento especial del grafeno para formar nuevos grupos funcionales o enlaces qu\u00edmicos, mejorando as\u00ed la compatibilidad y dispersabilidad del polvo de grafeno en la matriz de resina.<\/p>\n
La modificaci\u00f3n de enlaces no covalentes combina principalmente el grupo modificado con grafeno a trav\u00e9s del apilamiento de enlaces \u03c0-\u03c0 para lograr una modificaci\u00f3n eficaz del grafeno. La ventaja de este m\u00e9todo es que mejora la dispersabilidad del grafeno sin cambiar la estructura qu\u00edmica del grafeno ni introducir nuevos enlaces covalentes.<\/p>\n
Para diferentes tipos de matrices de resina termoendurecible, es necesario seleccionar un m\u00e9todo de modificaci\u00f3n adecuado para que el polvo de grafeno se pueda dispersar uniformemente en la resina sin afectar el rendimiento de la matriz de resina.<\/p>\n
Como un nuevo tipo de relleno de refuerzo, el grafeno se puede dispersar uniformemente en la matriz de resina termoendurecible para mejorar significativamente las propiedades mec\u00e1nicas, la resistencia a la ablaci\u00f3n, las propiedades el\u00e9ctricas, la resistencia a la corrosi\u00f3n y la resistencia al desgaste del material compuesto, ampliando as\u00ed el rango de aplicaci\u00f3n de los materiales compuestos a base de resina termoendurecible.<\/p>\n
Propiedades mec\u00e1nicas<\/p>\n
El grafeno puede mejorar significativamente las propiedades mec\u00e1nicas de los materiales de resina termoendurecible, lo que hace que los materiales compuestos tengan un valor de aplicaci\u00f3n importante en los campos de la maquinaria y las piezas estructurales de automoci\u00f3n.<\/p>\n
Rendimiento anti-ablaci\u00f3n<\/p>\n
La adici\u00f3n de \u00f3xido de grafeno mejorar\u00e1 la conductividad t\u00e9rmica del material compuesto y acelerar\u00e1 la extracci\u00f3n de calor, reduciendo la tasa de ablaci\u00f3n lineal del material compuesto en un 62,08%. La adici\u00f3n de \u00f3xido de grafeno favorece la inducci\u00f3n de la formaci\u00f3n de una capa de carbono en la matriz durante el proceso de ablaci\u00f3n, mejorando el grado de grafitizaci\u00f3n de la matriz y formando una capa de aislamiento t\u00e9rmico para evitar que el calor se expanda hacia el material, reduciendo as\u00ed la tasa de ablaci\u00f3n lineal del material compuesto y mejorando la resistencia a la ablaci\u00f3n del material compuesto de resina.<\/p>\n
Propiedades el\u00e9ctricas<\/p>\n
El grafeno es un material de carbono con una estructura reticular bidimensional en forma de panal compuesta por \u00e1tomos de carbono hibridados sp2. Los excelentes electrones \u03c0 estructurales proporcionan un efecto conjugado, que mejora en gran medida la movilidad de los electrones. Al mismo tiempo, en condiciones ideales, la banda de conducci\u00f3n y la banda de valencia del grafeno est\u00e1n en contacto en el punto de Dirac, de modo que los electrones pueden moverse entre la banda de valencia y la banda de conducci\u00f3n sin impedimentos de energ\u00eda, lo que promueve que el grafeno tenga excelentes propiedades el\u00e9ctricas.<\/p>\n
Resistencia a la corrosi\u00f3n<\/p>\n
La resina termoendurecible es un material de matriz com\u00fan en los materiales de revestimiento y tiene una excelente resistencia a la corrosi\u00f3n, pero el material de resina curado producir\u00e1 microporos o microhuecos, lo que debilita la capacidad de protecci\u00f3n del sustrato. La estabilidad qu\u00edmica y las propiedades de barrera del propio grafeno pueden prevenir eficazmente la penetraci\u00f3n de agentes corrosivos y evitar una mayor difusi\u00f3n de agentes corrosivos en la superficie cuando alcanzan la superficie del metal, minimizando el grado de da\u00f1o por corrosi\u00f3n al sustrato protector, lo que lo convierte en el relleno preferido para revestimientos de sustratos met\u00e1licos.<\/p>\n
Aplicaci\u00f3n de la resina termoendurecible modificada con grafeno<\/p>\n
En la actualidad, la resina termoendurecible modificada con grafeno se utiliza principalmente en recubrimientos anticorrosi\u00f3n de alta resistencia, que se aplican en equipos de gran tama\u00f1o (como grandes barcos, plataformas de superficie, turbinas e\u00f3licas, etc.) para evitar la corrosi\u00f3n y prolongar la vida \u00fatil; en el futuro, la resina termoendurecible modificada con grafeno tambi\u00e9n se utilizar\u00e1 m\u00e1s ampliamente en la industria aeroespacial, los componentes electr\u00f3nicos y otros campos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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