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石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和醫藥傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。石墨烯材料具備優異的導電性、出色的機械性能、較高的導熱性、較大比表面積、優異的阻隔性能等，在鋰電池導電漿料、涂料涂層、導熱膜、柔性顯示以及傳感器方面都有應用。
石墨烯的上游為石墨礦、甲烷等原材料，中游為石墨烯化合物、石墨烯薄膜的制造，下游為終端產品如涂料、油墨、手機、觸控屏等應用。當前，石墨烯在化學、材料、物理、生物、環境、能源等眾多學科領域已取得了一系列重要進展，隨著石墨烯制備工藝的不斷優化和改進，石墨烯制備成本將會逐漸降低，石墨烯將憑借其自身優異的材料性能得到更廣泛的應用，預計我國石墨烯產業將進入快速成長期。
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