对于介电弹性体而言，高k陶瓷填料的高负荷量可提高介电常数，但其杨氏模量也大大提高，填料的高负荷量可提高复合材料在制造过程中的复合粘度。在本研究中，利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备的石墨烯片(GE)来提高乙丙二烯单体(EPDM)基弹性体的介电常数。分析了EPDM-基弹性体的固化、电学、流变学、介电和力学性能与GE用量的关系。研究发现，在10³Hz时，添加0.5%的石墨烯片可使EPDM控制的介电常数从2.0提高到6.6(提高230%)，而电阻率变化不大。此外，在1.7 Hz时，添加0.5%的石墨烯片使EPDM控制的复合粘度从48000 Pa S降低到16500 Pa S(降低了1.9倍)。与EPDM控制相比，0.5%的石墨烯使介电常数与杨氏模量的相对比值提高了180%。
 
 
图1. PECVD石墨烯片的FT-IR光谱。
 
  
图2. PECVD石墨烯片的拉曼光谱。
 
  
图3. EPDM/石墨烯化合物的(a)复合粘度和(b)储能模量。
 
  
图4. EPDM/石墨烯化合物的固化曲线。
 
 
图5. EPDM复合材料的SEM显微照片:(a)EPDM控制;(b)石墨烯片;(c)EPDM/GE-0.3;(d)EPDM/GE-0.5。 
 
  
图6. EPDM/石墨烯复合材料的介电性能:(a)介电常数;(b)介电损耗。
 
       相关研究成果由南京工业职业技术学院力学工程学院Jun Su等人于2021年发表在J Mater Sci: Mater Electron (https://doi.org/10.1007/s10854-021-05575-5)上。原文：Effect of plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) graphene content on the properties of EPDM/graphene composites。

转自《石墨烯研究》公众号