石墨環氧樹脂復合材料是以石墨（如石墨微片、石墨烯）為增強相，環氧樹脂為基體通過復合工藝制備的高性能材料，在力學、熱學、電學及功能應用領域展現出顯著優勢。

材料特性與增強機制學性能提升彈性模量與拉伸強度：石墨微片濃度增加時，復合材料的彈性模量和拉伸強度顯著提高。例如，添加2.5%石墨微片的復合材料，其儲能模量和玻璃化轉變溫度（Tg）隨濃度上升而增加，線性熱膨脹系數降低。

斷裂韌性優化：石墨烯的加入可改善環氧樹脂的脆性。通過三輥研磨工藝制備的復合材料，在0.5%石墨烯添加量下即可實現良好的電導率和導熱性能，同時保持力學強度。

熱性能改善熱穩定性增強：石墨的加入顯著提高環氧樹脂的熱分解溫度。例如，1%改性石墨烯/環氧樹脂復合材料的熱分解溫度從314℃提升至334℃，熱穩定性提升約6%。導熱性能突破：石墨烯的定向排列可形成高效散熱通道。當石墨烯添加量為44%時，復合材料導熱系數達384.9 W/(m·K)，較純環氧樹脂提升約3570倍。電學性能優化導電網絡構建：石墨烯的納米級分散可形成跳躍導電機制，降低滲濾閾值。例如，0.1%石墨烯添加量即可使復合材料獲得良好導電性，而傳統微米級填料需更高濃度。