三维石墨烯被认为是史上结实、轻薄、也是有前途的跨世纪材料，由于其优异的力学性能、热学性能，电学性能以及良好的延展性，使其在高性能电子器件、导热、催化及能源领域有着巨大的潜在应用价值。

　　由于石墨烯具有优异的力学性能、热学性能，电学性能以及良好的延展性，使其在高性能电子器件、导热、催化及能源领域有着巨大的潜在应用价值。

　　石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构,它可以翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbonnano-tube,CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite),因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。

　　三维石墨烯基纳米陶瓷复合材料多尺度超弹性效应。基于石墨烯桥接裂纹界面的强化增韧机制和纳米尺度晶粒有效增强弹塑性变形的效应，采用“自下而上”的制备工艺和微观结构可控设计策略，以水热制备三维石墨烯气凝胶为基底模板，以原子层沉积(ALD)技术可控沉积纳米厚度Al2O3纳米陶瓷，微观上形成了“纳米陶瓷-石墨烯-纳米陶瓷”三明治复合夹层纳米结构，实现了80%弹性变形、耐疲劳增韧特性和超过200%力学性能强化，发现了陶瓷复合材料在纳米尺度上的超弹性效应和尺寸效应。这对解决功能陶瓷复合材料固有脆性和低韧性提供了新的思路和方法手段