石墨烯是由單層碳原子以正六邊形嚴(yán)密陳列成蜂窩狀的二維立體構(gòu)造，其二維構(gòu)造使石墨烯具有大的比外表積以及優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)功能，以上諸多特性使石墨烯在金屬?gòu)?fù)合材料中有著普遍的使用。

一方面，以石墨烯爲(wèi)載體負(fù)載金屬納米顆粒。金屬納米顆粒特別是貴金屬納米顆粒具有很棒的波動(dòng)性和催化活性等，普遍使用于催化劑、傳感器等范疇。但隨著尺寸的減小，其外表能添加會(huì)招致顆粒之間容易發(fā)作聚會(huì)，而以石墨烯爲(wèi)模板負(fù)載金屬納米顆粒，可以起到物理隔離作用，避免顆粒的聚會(huì)，加強(qiáng)其活性。另外石墨烯可以和金屬納米顆粒停止耦合，可控地組裝成三維構(gòu)造，完成材料的多功用使用。同時(shí)可以降低貴金屬的含量，降低制備本錢(qián)。在此項(xiàng)研討中，除了要處理石墨烯本身的制備本錢(qián)及量產(chǎn)技術(shù)外，次要的成績(jī)是如何更準(zhǔn)確地控制金屬納米顆粒在石墨烯標(biāo)明的分散水平和尺寸散布，從而進(jìn)步其活性面積和反響功能。

另一方面，將石墨烯片層構(gòu)造添加到金屬基體中，可在很大水平上進(jìn)步金屬資料的力學(xué)功能，同時(shí)不影響甚至改善資料的熱學(xué)功能和電學(xué)功能，此類(lèi)材料爲(wèi)石墨烯加強(qiáng)金屬基復(fù)合資料。金屬復(fù)合材料具有低密度、高強(qiáng)度等特點(diǎn)可普遍使用于航空航天、輕汽車(chē)配件等。但是，如何將石墨烯片層平均分散到金屬基體中，同時(shí)使石墨烯和金屬間構(gòu)成良好的接觸界面且不毀壞石墨烯的微觀(guān)構(gòu)造成爲(wèi)研討的難點(diǎn)。目前相關(guān)任務(wù)集中在石墨烯加強(qiáng)鋁、鎳、銅等金屬?gòu)?fù)合材料。