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Le nanolamelle di grafite sono costituite da piccoli blocchi di grafene ottenuti mediante esfoliazione della grafite espansa. Il foglio di grafene, che forma l’unità di base di queste lamelle, è identico come composizione alle pareti dei nanotubi di carbonio, ma è in forma piatta. I bordi delle lamelle sono siti per funzionalizzazioni, facilitando la formazione di legami idrogeno o covalenti in matrici polimeriche. La dimensione e morfologia rende queste particelle particolarmente efficaci a fornire proprietà barriera, mentre la loro struttura li rende ottimi conduttori termici ed elettrici. A differenza di molti altri additivi, le nanolamelle di grafite migliorano le proprietà meccaniche quali la rigidezza, la resistenza e la durezza superficiale del materiale. Le nanolamelle di grafite sono compatibili con quasi tutti i polimeri.

Proprietà e applicazioni

  • Proprietà elettriche

Le nanolamelle di grafite presentano una soglia di percolazione della conducibilità pari all’ 1,9% in peso rispetto alla matrice termoplastica. a concentrazioni di 2-5% in peso, la conducibilità raggiunge livelli sufficienti a fornire una schermatura elettromagnetica. Le nanolamelle di grafite possono essere combinate con fibre di vetro o altri materiali per raggiungere livelli di conducibilità sufficienti per verniciature elettrostatiche o altre applicazioni che richiedono conducibilità elettrica.

  • Proprietà termiche

Le nanolamelle di grafite sono più performanti di altre forme di carbonio per il controllo delle resine, in termini di conducibilità termica, quando usati a densità del 20% in peso. A queste densità, le nanolamelle conferiscono anche una significativa conducibilita elettrica così come migliorano le proprietà meccaniche della maggior parte dei sistemi termoplastici, termoindurenti, o elastomerici. A minori densità, conferisce maggiore stabilità termica ad una varietà di materiali.

  • Proprietà meccaniche

Al contrario di materiali come Carbon Black, le nano lamelle di grafite migliorano le proprietà meccaniche di molti compositi, in particolare rigidezza e resistenza alla trazione. Sperimentalmente è stato dimostrate che le mescole elastomeriche aumentano il tempo di vita e riducono la superficie di usura quando rinforzate con nanolamelle di grafite. A causa della loro forma, le nanolamelle migliorano significativamente l'impermeabilità dei compositi se utilizzati a concentrazioni maggiori o uguali al 3% in peso. Le particelle possono essere allineate tramite un campo elettrico, anche se l'allineamento non è necessario quando si utilizzano dei sistemi di estrusione.

Altre applicazioni sono:

  • Verniciatura, elettromagnetica (schermaggio)
  • Materiali meno infiammabili

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