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碳基材料主要是指以碳為主體的材料，其中包括主要由碳元素構成的石墨、金剛石、石墨烯、碳納米管、富勒烯（C60）、碳同位素C14，碳纖維及其複合材料，廣義上還包含碳化硅及其複合材料等。 碳基材料的發展給人類社會帶來了許多革命性的變化。

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例如，人造金剛石的產業化發展推動了磨具、刀具等的大變革，從而使機械製造業蓬勃發展；輕質高強碳纖維及其複合材料的大規模應用給航空航天製造業帶來了革命性的變化，成就了美國人的「夢想飛機」波音787的誕生，也使得高超聲速飛行得以現實。再比如石墨烯，它對5G通訊、新型能源、特種新材料的開發將帶來顛覆性變化。 在研究領域，碳材料的科研也備受重視。比如多個科學家均在碳材料領域取得了突破性進展，為人類科學的發展作出了巨大的貢獻，並以此獲得諾貝爾獎的殊榮。包括1906、1960年、1996年、2010年以及2019年，就一個碳元素的研究誕生了5次諾貝爾獎，這充分證明，碳材料在人類社會的發展進程中扮演着極其重要的角色。人們也常說，19世紀是鋼鐵的世紀，20世紀是硅材料世紀，21世紀是碳材料的世紀。 亟待解決「卡脖子」困境 我國一些碳基新材料技術仍以跟蹤替代為主，自主設計應用能力較弱。此外，關鍵製造裝備也處於以引進為主、研製和仿製為輔的狀態，高端分析測試設備更是基本依賴進口，具有工匠精神的專業工程技術人才出現斷層。這些都已經成為制約我國碳基材料發展的突出問題。