關(guān)于石墨烯概述：石墨烯研究和應(yīng)用快速發(fā)展的主要原因是石墨烯具有優(yōu)異的力學、熱學、電學等性能以及低價格的原料。這些性能使得它在廣泛的領(lǐng)域，例如航天航空、電子學、能源、結(jié)構(gòu)和力學工程、環(huán)境、醫(yī)學和包裝等，有著巨大的潛在應(yīng)用價值。

21世紀初，能夠單獨存在、有史以來最薄的二維晶體-單層石墨烯的研制成功，在物理學上具有突破性意義，其研究人員也因此獲得了諾貝爾獎。此后，在科學領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域，石墨烯都得到極為廣泛和深入的研究。這可以從這幾年來全球有關(guān)石墨烯研究的出版物（研究論文）數(shù)量的增長情況得到證實。

根據(jù)廣東西瓦德石墨烯真空平壓機廠家查詢相關(guān)資料統(tǒng)計，自2000～2015年有關(guān)石墨烯研究出版物數(shù)量幾乎以指數(shù)的速度增長。與之相應(yīng)，與石墨烯相關(guān)的應(yīng)用也得到快速發(fā)展。據(jù)有關(guān)機構(gòu)預(yù)測，石墨烯市場在2015～2020年的5年期間將以約60％的年增長率增長。另外，全球石墨烯產(chǎn)量從2010年的約28t增長到2017年的約5701T。

石墨烯研究和應(yīng)用快速發(fā)展的主要原因是石墨烯具有優(yōu)異的力學、熱學、電學等性能以及低價格的原料。這些性能使得它在廣泛的領(lǐng)域，例如航天航空、電子學、能源、結(jié)構(gòu)和力學工程、環(huán)境、醫(yī)學和包裝等，有著巨大的潛在應(yīng)用價值。石墨烯的應(yīng)用常通過制成石墨烯納米復(fù)合材料實現(xiàn)。因此，與之相關(guān)的研究在整個石墨烯研究領(lǐng)域中占有相當大的分量。

研究表明，少量石墨烯的添加能顯著改善基體材料的許多重要性能或賦予新的特定功能。 纖維是長期以來改善材料性能的主要增強材料。目前，纖維增強復(fù)合材料已在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?？茖W家們在使用納米顆粒作為增強材料改善各種材料（包括聚合物、陶瓷和金屬）性能的研究也已取得了很大進展。

碳納米管和蒙脫土（MMT）是典型的一類納米顆粒添加劑，能顯著增強許多材料的力學和其他物理性能。研究表明，在許多方面納米顆粒優(yōu)于常用的纖維。石墨烯的出現(xiàn)使得納米顆粒增強材料中有了一個強有力的競爭者，而且具有明顯的優(yōu)勢。 碳納米管具有與石墨烯相近的力學和某些物理性質(zhì)，然而，迄今為止的研究表明，在許多性能的增強效果上，石墨烯更為有效。

對聚合物材料，石墨烯比一維的碳納米管有更強的力學性能增強效果，原因可歸結(jié)為石墨烯的超高比表面積、粗糙和波形的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)以及其固有的片狀結(jié)構(gòu)而不要求在基體內(nèi)的任何擇優(yōu)取向。 對聚合物的熱學性能和電學性能，與碳納米管相比，石墨烯的添加有相近似或者有更佳的增強（改善）效果。石墨烯的片狀幾何結(jié)構(gòu)，易于在基體內(nèi)形成連通網(wǎng)絡(luò)，被認為是改善聚合物這些物理性能的關(guān)鍵因素。

研究指出，與碳納米管相比，石墨烯在陶瓷基體內(nèi)更易于達到均勻分散的狀態(tài)，而碳納米管則常常形成聚集態(tài)，難以達到良好的分散。在相同實驗條件下，石墨烯增強陶瓷復(fù)合材料的力學性能比碳納米管增強復(fù)合材料要高出10％-50%。 除了性能改善的不同效果外，一個不可忽視的差異是碳納米管的制備成本很高，難以形成產(chǎn)業(yè)化，而石墨烯的制備成本明顯較低，較易于形成規(guī)?；a(chǎn)。

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