journal article·2026-07-20

Influence of Graphene Oxide and Silanized Graphene Oxide on the Structural and Thermal Behavior of GFRP Composites

Kaushal Kumar, Ankita Singh, Rahul Chamola, Subhankar Das, Nazrul Islam Khan, Manjeet Singh Goyat

Polymer Composites· Volume 47· Issue 14
Publisher page

Abstract

ABSTRACT This study examines the impact of graphene oxide (GO) and silanized graphene oxide (SiGO) on the mechanical as well as thermal properties of glass fiber/epoxy (GFRP) laminated composites. GO was functionalized with 3‐aminopropyltriethoxysilane (APTES) to yield SiGO, which led to improved dispersion in the epoxy along with interfacial bonding. Laminates were manufactured via hand lay‐up and by integrating 0.1–1.0 wt.% of GO and SiGO using ultrasonic dual mode mixing (UDMM) technique in GFRP. Mechanical testing unveiled pronounced enhancements, with 0.7 wt.% SiGO composites exhibiting ~45% higher tensile strength, 98% higher tensile modulus, 76.8% higher flexural strength, and 89.9% higher flexural modulus relative to neat laminate, credited to improved filler dispersion as well as matrix–filler adhesion. Thermal assessment implied elevated decomposition temperatures, higher char residue, and increased glass transition temperatures, affirming improved thermal stability. SEM fractography backed these outcomes. The results exhibit that silanized GO efficiently improves mechanical strength and thermal stability in GFRP laminates, providing a potential for high‐performance composites in state‐of‐the‐art engineering applications.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Graphene research and applications · Fiber-reinforced polymer composites · Thermal properties of materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Mechanical Engineering Cluster School of Advanced Engineering, UPES Dehradun Uttarakhand India

Department of Mechanical Engineering Assam Skill University Mangaldai Assam India

Cluster of Applied Sciences School of Advanced Engineering, UPES Dehradun Uttarakhand India

Funding

Department of Science and Technology, Ministry of Science and Technology, India · Science and Engineering Research Board

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1155/2018/473498610.1155/2018/4734986 ↗
2. 10.1002/marc.20210086210.1002/marc.202100862 ↗
3. 10.1002/pc.2926110.1002/pc.29261 ↗
4. 10.1016/j.matdes.2014.10.03210.1016/j.matdes.2014.10.032 ↗
5. 10.1016/j.cemconcomp.2019.10342410.1016/j.cemconcomp.2019.103424 ↗
6. 10.1016/j.matpr.2023.09.01010.1016/j.matpr.2023.09.010 ↗
7. 10.1016/j.conbuildmat.2022.12865410.1016/j.conbuildmat.2022.128654 ↗
8. 10.1002/pc.2464610.1002/pc.24646 ↗
9. 10.4172/2169‐0022.100034110.4172/2169‐0022.1000341 ↗
10. 10.1002/pc.2781710.1002/pc.27817 ↗
11. 10.1002/adsu.20220025810.1002/adsu.202200258 ↗
12. 10.1002/9781119719687.ch1310.1002/9781119719687.ch13 ↗
13. 10.3390/jmse801002610.3390/jmse8010026 ↗
14. 10.1039/C8RA02567C10.1039/C8RA02567C ↗
15. 10.1080/03602559.2015.109869410.1080/03602559.2015.1098694 ↗
16. 10.1016/j.engfracmech.2008.08.00310.1016/j.engfracmech.2008.08.003 ↗
17. 10.1201/9780429330575-1610.1201/9780429330575-16 ↗
18. 10.1016/j.polymertesting.2016.07.01610.1016/j.polymertesting.2016.07.016 ↗
19. 10.1007/s00289‐018‐2387‐x10.1007/s00289‐018‐2387‐x ↗
20. 10.1016/j.compscitech.2012.06.00810.1016/j.compscitech.2012.06.008 ↗
21. 10.1016/j.compscitech.2006.07.01810.1016/j.compscitech.2006.07.018 ↗
22. 10.1016/j.compscitech.2016.09.00710.1016/j.compscitech.2016.09.007 ↗
23. 10.1080/01694243.2015.108905910.1080/01694243.2015.1089059 ↗
24. 10.1007/s00289‐017‐2035‐x10.1007/s00289‐017‐2035‐x ↗
25. 10.3390/polym1321372110.3390/polym13213721 ↗
26. 10.1016/j.compscitech.2007.10.00910.1016/j.compscitech.2007.10.009 ↗
27. 10.1007/s11668‐024‐01946‐210.1007/s11668‐024‐01946‐2 ↗
28. 10.1007/s42823‐020‐00161‐x10.1007/s42823‐020‐00161‐x ↗
29. 10.1088/1757‐899X/1094/1/01215910.1088/1757‐899X/1094/1/012159 ↗
30. 10.1016/j.ceramint.2017.10.06810.1016/j.ceramint.2017.10.068 ↗
31. 10.1016/j.ceramint.2021.05.08310.1016/j.ceramint.2021.05.083 ↗
32. 10.1007/s10853‐014‐8665‐610.1007/s10853‐014‐8665‐6 ↗
33. 10.1155/2021/493705910.1155/2021/4937059 ↗
34. 10.1007/s13204‐016‐0518‐y10.1007/s13204‐016‐0518‐y ↗
35. 10.1177/002199831664006010.1177/0021998316640060 ↗
36. 10.1016/j.compscitech.2017.04.02610.1016/j.compscitech.2017.04.026 ↗
37. 10.1177/002199831877146010.1177/0021998318771460 ↗
38. 10.1007/s10973‐015‐5162‐310.1007/s10973‐015‐5162‐3 ↗
39. 10.1002/app.4082610.1002/app.40826 ↗
40. 10.1007/s00289‐014‐1280‐510.1007/s00289‐014‐1280‐5 ↗
41. 10.1002/adv.2170210.1002/adv.21702 ↗
42. 10.1016/j.polymer.2018.03.00510.1016/j.polymer.2018.03.005 ↗
43. 10.1126/science.115799610.1126/science.1157996 ↗
44. 10.1021/nl073187210.1021/nl0731872 ↗
45. 10.1016/j.ssc.2008.02.02410.1016/j.ssc.2008.02.024 ↗
46. 10.1039/B917103G10.1039/B917103G ↗
47. 10.1016/j.matchemphys.2014.02.00110.1016/j.matchemphys.2014.02.001 ↗
48. Devi S. · 2024 · 61
49. 10.1016/j.compositesa.2015.04.01310.1016/j.compositesa.2015.04.013 ↗
50. 10.1016/j.compositesa.2017.01.00110.1016/j.compositesa.2017.01.001 ↗
51. 10.1007/s10853‐019‐03522‐810.1007/s10853‐019‐03522‐8 ↗
52. 10.1016/j.jiec.2016.04.00310.1016/j.jiec.2016.04.003 ↗
53. 10.1021/ma300450t10.1021/ma300450t ↗
54. 10.1016/j.conbuildmat.2015.03.05010.1016/j.conbuildmat.2015.03.050 ↗
55. 10.1002/adfm.20080177610.1002/adfm.200801776 ↗
56. 10.1016/j.carbon.2016.10.09810.1016/j.carbon.2016.10.098 ↗
57. 10.1002/app.5087610.1002/app.50876 ↗
58. 10.1016/j.compositesb.2012.01.04210.1016/j.compositesb.2012.01.042 ↗
59. 10.1080/1536383X.2022.207733210.1080/1536383X.2022.2077332 ↗
60. 10.1007/s00289‐022‐04413‐w10.1007/s00289‐022‐04413‐w ↗
61. 10.1016/j.compscitech.2012.01.02710.1016/j.compscitech.2012.01.027 ↗
62. 10.1007/s12221‐019‐8794‐210.1007/s12221‐019‐8794‐2 ↗
63. 10.1002/pc.2506510.1002/pc.25065 ↗
64. 10.1016/j.compositesb.2019.05.06610.1016/j.compositesb.2019.05.066 ↗
65. 10.1016/j.compositesa.2020.10578410.1016/j.compositesa.2020.105784 ↗
66. 10.1002/pc.2622810.1002/pc.26228 ↗
67. 10.1038/s41598‐025‐04488‐110.1038/s41598‐025‐04488‐1 ↗
68. 10.1016/j.jmapro.2023.05.02810.1016/j.jmapro.2023.05.028 ↗
69. 10.1016/j.polymertesting.2015.09.01010.1016/j.polymertesting.2015.09.010 ↗
70. 10.1016/j.compscitech.2013.02.01810.1016/j.compscitech.2013.02.018 ↗
71. 10.1016/j.coco.2020.10036910.1016/j.coco.2020.100369 ↗
72. 10.1002/app.4892510.1002/app.48925 ↗
73. 10.1002/pc.2626910.1002/pc.26269 ↗
74. 10.1002/app.5136510.1002/app.51365 ↗
75. 10.1177/095400831244071410.1177/0954008312440714 ↗
76. 10.1080/01694243.2012.70151010.1080/01694243.2012.701510 ↗
77. 10.1016/j.ultsonch.2017.07.04010.1016/j.ultsonch.2017.07.040 ↗
78. 10.1016/j.ultsonch.2017.11.01910.1016/j.ultsonch.2017.11.019 ↗
79. 10.1016/j.compositesb.2015.03.02810.1016/j.compositesb.2015.03.028 ↗
80. 10.1177/095400831774902110.1177/0954008317749021 ↗
81. 10.1016/j.dt.2024.04.01810.1016/j.dt.2024.04.018 ↗
82. 10.1016/j.ultsonch.2017.04.01410.1016/j.ultsonch.2017.04.014 ↗
83. 10.1177/0021998322107398010.1177/00219983221073980 ↗
84. Fine Finish organics Pvt Ltd “Epofine 557‐Finehard 5200 TDS.”
85. 10.1016/j.compositesa.2017.07.02610.1016/j.compositesa.2017.07.026 ↗
86. 10.1016/j.corsci.2023.11096610.1016/j.corsci.2023.110966 ↗
87. 10.1016/j.carbon.2013.12.05010.1016/j.carbon.2013.12.050 ↗
88. 10.1177/002199831774195210.1177/0021998317741952 ↗
89. 10.3390/engproc202305908410.3390/engproc2023059084 ↗
90. 10.1016/j.elspec.2014.07.00310.1016/j.elspec.2014.07.003 ↗
91. 10.1016/j.conbuildmat.2018.10.23410.1016/j.conbuildmat.2018.10.234 ↗
92. 10.1039/c4ra00518j10.1039/c4ra00518j ↗
93. 10.3390/COATINGS909058710.3390/COATINGS9090587 ↗
94. 10.1016/j.compositesa.2015.05.01510.1016/j.compositesa.2015.05.015 ↗
95. 10.1039/c4fd00089g10.1039/c4fd00089g ↗
96. 10.3390/ma1513457810.3390/ma15134578 ↗
97. 10.1039/C5NJ02314A10.1039/C5NJ02314A ↗
98. 10.3390/c903007310.3390/c9030073 ↗
99. 10.1038/s41598‐023‐50114‐310.1038/s41598‐023‐50114‐3 ↗
100. 10.1016/j.jeurceramsoc.2004.06.01210.1016/j.jeurceramsoc.2004.06.012 ↗