| Sažetak | Ovaj završni rad obrađuje temu grafena, njegova svojstva, postupaka sinteze i primjene, s posebnim naglaskom na grafenom ojačane metalne kompozite. U prvom dijelu ovog rada dan je pregled povijesti otkrića grafena, od prvih spoznaja o slojevitoj strukturi grafita do laboratorijske izolacije grafena 2004. godine koja je znanstvenicima omogućila detaljnija istraživanja i primjene.
Fizikalna i kemijska svojstva grafena su detaljno analizirana, uključujući mehanička, električna, toplinska i optička svojstva koja čine grafen učinkovitim materijalom za različite primjene. Metode sinteze grafena su opisane u ovom radu, koje uključuju mehaničku eksfolijaciju, kemijsku sintezu, epitaksijalni rast i kemijsko taloženje iz parne faze (CVD).
Poseban naglasak stavlja se na grafenom ojačane metalne kompozite, koji kombiniraju vrhunska svojstva grafena s metalnim matricama od aluminija, bakra, magnezija i titanija. Prikazane su metode proizvodnje ovih kompozita, poput kugličnog mljevenja, metalurgije praha, selektivnog laserskog taljenja, obrade trenjem uz miješanje i elektro- prevlačenja te su prikazane njihove potencijalne industrijske primjene u automobilskom, zrakoplovnom i građevinskom i biomedicinskom sektoru.
U radu su istraženi izazovi i mogućnosti komercijalizacije metalnih kompozitnih materijala ojačanih grafenom, kao i njihov utjecaj na okoliš i zdravlje. Potencijal grafena kao „materijala budućnosti“ i dalje je predmet mnogih intenzivnih istraživanja, a njegova široka primjena potencijalno će dovesti do revolucije u tehnologiji, a time i do industrijskog napretka. |
| Sažetak (engleski) | SUMMARY
This Bachelor thesis deals with the topic of graphene, its properties, synthesis methods and applications, with a special emphasis on graphene-reinforced metal composites. The first part of this thesis provides an overview of the history of the discovery of graphene, from the first knowledge of the layered structure of graphite to the laboratory isolation of graphene in 2004, which enabled scientists to conduct more detailed research and applications.
The physical and chemical properties of graphene are analyzed in detail, including mechanical, electrical, thermal and optical properties that make graphene an effective material for various applications. Graphene synthesis methods are described in this paper, which include mechanical exfoliation, chemical synthesis, epitaxial growth and chemical vapour deposition (CVD).
Special emphasis is placed on graphene-reinforced metal composites, which combine the superior properties of graphene with metal matrices of aluminum, copper, magnesium and titanium. The production methods of these composites are presented, such as ball milling, powder metallurgy, selective laser melting, friction stir processing and electro-coating, and their potential industrial applications in the automotive, aerospace, construction and biomedical sectors are presented.
The paper explores the challenges and possibilities of commercializing graphene-reinforced metal composite materials, as well as their impact on the environment and health. The potential of graphene as the "material of the future" is still the subject of much intensive research, and its widespread application will potentially lead to a revolution in technology and thus to industrial progress. |
