科學家們逐漸發現碳素材料在硬度、光學特性、耐熱性、耐輻射特性、耐化學藥品特性、電絕緣性、導電性、表面與界面特性等方面比其它材料優異，可以說碳材料幾乎包括了地球上所有物質所具有的特性，如**硬-**軟，絕緣體-半導體-良導體，絕熱-良導熱，全吸光-全透光等，因此具有***的用途。碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫、中空的管體，一般可分為單壁碳納米管、多壁碳納米管和雙壁碳納米管。根據尺寸大小將碳球分為:(1)富勒烯族系Cn和洋蔥碳(具有封閉的石墨層結構，直徑在2-20nm之間)，如C60，C70等;(2)未完全石墨化的納米碳球，直徑在50nm一1μm之間;(3)碳微珠，直徑在11μm以上。另外，根據碳球的結構形貌可分為空心碳球、實心硬碳球、多孔碳球、核殼結構碳球和膠狀碳球等。石墨烯極少添加量可改善材料力學性能。北京石墨烯粉體

石墨烯是一種以碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的新材料。具備低溫遠紅外功能，集***抑菌、抗紫外線。石墨烯獨特的二維結構使其對周圍的環境非常敏感，是電化學生物傳感器的理想材料。由于石墨烯結構的高度穩定性，石墨烯制作的晶體管在接近單個原子的尺度上依首念頌然能穩定地工作。石墨烯具有質量輕、高化學穩定性和高比表面積等優點，使之高裂成為儲氫材料的比較好候選者。石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，并有如下的特點：碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp2鍵，即每個碳原子都貢獻一個位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰者鄭原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環的蜂窩式層狀結構外，每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵，因而具有優良的導電和光學性能。改性石墨烯吸附石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性。

石墨烯具有優異的導電性和強度等特點，未來可能成為硅的替代品，成為半導體產業新的基礎材料。第六元素掛牌新三板，推動了資本與科技的結合，將有助于拓展石墨烯應用領域，加速推進我國石墨烯產業化進程。一秒鐘即可充滿電的手機、可以折疊成手機大小放在口袋里的平板電腦……隨著石墨烯時代的到來，這些科幻片中的產品將走進現實。11月12日，江蘇常州第六元素科技股份有限公司在全國中小企業股份轉讓系統正式掛牌，成為國內真正以石墨烯產品為主營業務的新三板上市公司。業內人士分析，資本與科技的結合，有助于拓展石墨烯應用領域，加速推進國內石墨烯產業化進程。資料顯示，第六元素是一家專業從事石墨烯粉體的研發、生產、銷售，以及石墨烯產品應用技術開發的高科技企業。該公司成立于2011年，借助于技術、資金及人員等重要資源，公司已完成了石墨烯粉體宏量制備生產線的升級改造。2013年11月，公司年產100噸氧化石墨（烯）/石墨烯粉體的現代化生產線投產，300噸氧化石墨生產線也正在申報立項。該公司董事長瞿研博士說，“公司將抓住上市的契機，不斷完善生產工藝及制備方法，拓展應用領域，細分產品市場。”在發布會現場。

納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子組成，也可以由異種原子(非碳原子)組成，甚至可以是納米孔。納米碳材料主要包括四種類型:石墨烯、碳納米管，碳納米纖維，納米碳球。碳元素是自然界中存在的與人類**密切相關、**重要的元素之一，它具有SP、SP2、SP3雜化的多樣電子軌道特性，在加之SP2的異向性導致晶體的各向導性和其它排列的各向導性。因此以碳元素為***構成元素的碳素材料具有各式各樣的性質，并且新碳素相合新碳素材料還不斷被發現和人工制得。事實上，沒有任何元素能像碳這樣作為單一元素可形成像三維金剛石晶體、二維石墨層片、一維卡賓和碳納米管、零維富勒烯分子等如此之多的結構與性質完全不同的物質。表1給出了碳的化學鍵合及其形成的各種典型有機物、無機物和碳相的例子。石墨烯環氧樹脂純度高、電性能優異且硬度和柔韌性佳。

石墨烯導電性能較好，且具有很高的熱輻射系數，在散熱涂料中添加石墨烯，通過“導熱搭橋”機理，涂層的散熱面積大幅增加，有助于將熱源的熱量快速散發。此外，漆膜中的石墨烯，還能夠避免因高溫造成的涂層耐老化性下降，有助于在高溫環境中長期使用。石墨烯輻射的光波波長是3—15微米左右，與人體發射的紅外頻譜接近，所以，石墨烯能發射的“生命光波”被吸收產生溫熱效應，能與生物體內細胞的水分子產生***的“共振”，使人體微血管擴張，血液循環加快，促進機體的新陳代謝，提高機體的免疫能力。第六元素研發的“石墨烯重防腐涂料”，率先在國內實現了產業化應用，于2015年通過工信部組織的“科技成果鑒定”，達到“世界先進水平”。該技術目前已在國信、華潤、龍源等海上風電塔筒，“京廣線”隴海鐵路橋梁，以及航天科工二院、中船“724所”等科研院所進行了試驗性涂裝。產品主要應用客戶有重慶三峽、中海油、江南造船等。常州第六元素材料科技股份有限公司、中國電子科技集團公司第十四研究所、中海油常州涂料化工研究院有限公司、江蘇道蓬科技有限公司聯合完成的“基于薄層石墨烯的重防腐涂料體系產業化關鍵技術與工程應用”項目獲得2022年度江蘇省科學技術三等獎。在涂料中建議添加量在1~3%左右，可使涂層既具有優良導（靜）電性能，又具有優良力學性能和防腐性能。北京石墨烯粉體

氧化石墨還可以應用于鋰電正負極材料的復合、催化劑負載等。北京石墨烯粉體

去年12月，華為曾推出的石墨烯基鋰離子電池引起了巨大的關注，被喻為“黑金子”的石墨烯材質開始展示了其獨有的魅力漸漸實現商用。而石墨烯能干的不僅如此，現在又有研究人員采用石墨烯制造OLED電極。實質上，業內人士認為，未來石墨烯有也許在OLED產業上實現大規模應用。石墨烯享有高畫質、柔性超薄、高對比、低能耗等特性，它能制作硬度優良、導電出色、柔性觸控、超級透明的出色觸控面板材質。而這次研究人員用石墨烯制作OLED電極就是一項關鍵突破。據傳媒報導，黏附到OLED的電極大小約為2cmx1cm（1/2英寸x1/4英寸），它采用化學氣相沉積（CVD）工藝制造，其中甲烷和氫氣被泵入真空室中，銅板被加熱到800℃（1,472°F）。這兩種氣體時有發生化學反應，并當甲烷溶解到銅中時，其在表面上形成石墨烯原子。一旦該層充分形成，使整個設備降溫，強加保護性聚合物片，然后化學蝕刻掉銅以顯出純石墨烯的單原子層。Fraunhofer有機電子學，電子束和等離子體技術FEP項目主任BeatriceBeyer博士說，“這是極嚴苛材質研究和集成的確實突破。雖然這不是個在其結構中用到石墨烯的柔性顯示屏，但它引入OLED技術，向全色屏幕和迅速響應時間邁出一大步。北京石墨烯粉體