石墨烯高导热复合材料是以石墨烯或其衍生材料（氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯纳米片）为导热功能相，复合聚合物、金属或陶瓷基体得到的热管理材料。该材料依托石墨烯超高的面内本征热导率，在基体内部构建连续导热通路，将常规聚合物基体约0.1~0.5W·m⁻¹·K⁻¹的低热导率提升至工程可用水平。
悬浮单层石墨烯的面内本征热导率可达约5000W·m⁻¹·K⁻¹。但石墨烯高导热复合材料的实测有效热导率远低于该本征值，这也是该品类最核心的工程瓶颈。石墨烯高导热复合材料的热导率受多重因素共同约束：石墨烯填充量、片径与厚度、在基体中的分散状态与取向度、石墨烯与基体之间的界面热阻，以及基体自身的热导率。
按照基体种类划分，石墨烯高导热复合材料可分为聚合物基、金属基以及陶瓷基三类，其中聚合物基体凭借加工优势，适配绝缘工况（绝缘场景一般搭配h-BN等绝缘导热填料复配），市场占比最高，其主流产品形态包含导热垫片、导热灌封胶/凝胶、导热塑料、复合导热膜等，导热垫片属于典型的热界面材料（TIM）。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国石墨烯高导热复合材料行业研究及十五五规划分析报告》显示，石墨烯高导热复合材料主要用于热源与散热器之间的界面换热以及热量扩散通道。消费电子、高功率芯片热管理是商业化验证最为成熟的赛道，配套石墨烯导热垫片已经实现规模化生产，向AI芯片厂商批量供货。动力电池热管理、车载电子是需求持续增长的赛道，该场景对导热垫片、导热灌封胶以及防火隔热复合结构等均有需求。
石墨烯高导热复合材料的制备主要围绕三大工程目标：实现石墨烯在基体中的均匀分散、沿目标方向构筑连续导热通路、降低石墨烯与基体之间的界面热阻。分散混配是制备流程的基础工序，聚合物基体主流工艺包含溶液共混、熔融共混以及原位聚合三种。
新思界
行业分析人士表示，深圳市鸿富诚新材料股份有限公司为国家级专精特新重点“小巨人”企业，是国内少数能够量产石墨烯导热垫片的企业，产品已经进入全球头部AI芯片企业导热界面材料供应链；其石墨烯导热垫片的导热系数最高130W/m·K，热阻0.04~0.06℃·cm²/W，回弹率超70%，高厚度产品在50%压缩量下压缩应力最低≤35psi，长期热阻变化率≤5%。
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