二维纳米材料增强γ辐照EPDM复合密封材料的物理机械性能研究

为解决核设施中乙丙橡胶(EPDM)密封件在电离辐射下性能退化的问题，研究人员通过引入功能化多壁碳纳米管(fMWCNT)、还原氧化石墨烯(rGO)等二维纳米材料，显著提升了材料的辐射稳定性。实验表明：经0.4 MGy γ辐照后，含1.0 phr fMWCNT的EPDM复合材料拉伸强度(TS)达3.1 MPa，热分解温度(Tmax)提升至445°C，为核工业密封材料开发提供新思路。

　　

在核工业应用中，乙丙橡胶(EPDM)密封材料长期暴露于电离辐射环境会导致性能劣化。这项突破性研究创新性地采用二维纳米材料增强策略，通过将功能化多壁碳纳米管(fMWCNT)、还原氧化石墨烯(rGO)和氧化石墨烯(GO)引入EPDM基体，显著提升了材料的抗辐射性能。

令人振奋的实验数据显示：经过γ射线辐照后，含1.0 phr fMWCNT的复合材料展现出3.1 MPa的优异拉伸强度(TS)，较未辐照样品(1.4 MPa)实现翻倍增长。rGO和GO改性样品同样表现亮眼，辐照后TS分别达到1.75 MPa和1.19 MPa。热稳定性分析更揭示，fMWCNT复合材料的最高分解温度(T_max)飙升至445°C，较基础材料提升显著。

特别值得注意的是，在承受高达0.4 MGy的γ辐照剂量后，fMWCNT增强体系仍保持卓越的物理机械性能和热稳定性。这项研究为开发新一代核设施用高性能密封材料提供了重要技术路径，二维纳米材料的辐射防护机制更值得深入探索。