Abstract
Graphene-based polymer nanocomposites are considered a promising class of future materials. The degree of filling, the filler and binder nature, and the shape, size, and mutual arrangement of filler particles determine the properties of a polymer composite material. The destruction of nanoparticles aggregates occurs most effectively in liquid media under the action of ultrasonic vibrations. The authors proposed the technique and designed laboratory equipment for ultrasonic treatment of the finely-dispersed graphite suspension, carried out the ultrasonic treatment (UST) of finely-dispersed graphite powder. The suspensions based on graphite with a solvent were obtained. The authors carried out the experiments on producing graphene using the graphite liquid-phase exfoliation method at the ultrasonic treatment with different ultrasonic treatment times, analyzed experimental data, and selected the UST optimal time. The paper contains the results of the study of the effect of the graphite suspension base on the degree of ultrasonic liquid-phase exfoliation of graphite. The most effective synthesis of graphene structures using UST is synthesis from graphite suspensions based on dichloroethane, benzol, and dichlorobenzene. Graphene structures’ output ratio amounts to up to 66 %. The authors developed the technology for producing polymers modified with graphene structures using ultrasonic dispersion. Based on graphene synthesized by the graphite liquid-phase exfoliation, the authors obtained nanopolymers using ultrasonic vibrations, carried out DSC measurements, and studied their strength properties. The limit strength of elastic polymers is from 1.9 to 3.6 MPa at different concentrations of graphene inclusions. The residual elongation of samples within the deviation did not change and amounted to 200 %.
Highlights
Испытания проводили на испытательной машине ИП 5158-5, оснащенной микропроцессорным блоком ПО-4, который обеспечивал прием и преобразование информации в цифровую форму от силоизмерителя, растрового датчика перемещения траверсы и конечных выключателей и осуществлял контроль этих параметров
Doan Dinh Phuong, Doctor of Sciences, Director 1Institute of Technical Acoustic of the National Academy of Sciences of Belarus, Vitebsk (Republic of Belarus) 2Institute of Materials Science of Vietnam Academy of Sciences and Technologies, Hanoi (Vietnam)
Summary
Для получения графеновых структур был выбран способ, который обеспечивает сохранность структуры монослоев исходного графита и исключает процессы их кислородного окисления [19]. Для приготовления суспензии графита использовали 900 мг порошкообразного графита высокой чистоты марки Aldrich, CAS номер 7782-42-5, который заливался 150 мл растворителя. Давление в барокамере обеспечивали с помощью компрессора, мощность ультразвука задавали регулировками генератора, расчет плотности мощности проводили на основании геометрических параметров барокамеры, ванны обработки и наконечника ультразвукового излучателя, наличие кавитации контролировали по акустическим характеристикам и визуально через смотровое окно барокамеры. В качестве кавитационного порога принимали значение плотности мощности ультразвука, при котором наблюдалось стабильное изменение акустических характеристик системы. Испытания проводили на испытательной машине ИП 5158-5, оснащенной микропроцессорным блоком ПО-4, который обеспечивал прием и преобразование информации в цифровую форму от силоизмерителя, растрового датчика перемещения траверсы и конечных выключателей и осуществлял контроль этих параметров
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
