將納米石墨烯宏觀組裝形成薄膜材料，同時保持其納米效應是石墨烯規�；瘧�用的重要途徑。山西煤化所與相關單位通過自組裝技術，構建結構/功能一體化的碳/碳復合薄膜。這種全碳薄膜具有類似于鋼筋混凝土的多級結構，其厚度在10~200μm之間可控，室溫面向熱導率高達977W/m·K，拉伸強度超過15MPa。這項研究解決了石墨烯導熱應用的難題，是石墨烯領域的一項突破。

以氧化石墨烯為前驅體很容易獲得薄膜材料，但這種材料需通過熱處理才能恢復其導熱/導電性能。山西煤化所的研究結果表明，1000℃是薄膜性能轉變的關鍵點，薄膜的性能在該點發生質變。這一發現不僅解決了石墨烯熱化學轉變的基礎科學問題，也為石墨烯導熱薄膜的規�；�制備提供了依據。

石墨烯基薄膜可作為柔性面向散熱體材料，滿足LED照明、計算機、衛星電路、激光武器、手持終端設備等高功率、高集成度系統的散熱需求。這些研究成果為結構/功能一體化的碳/碳復合材料的設計提供了一個全新視角。