石墨烯本身具有极高的本征强度，理论上其强度可达 130GPa，是钢铁的数百倍。当与超硬材料复合后，材料的整体力学性能得到显著提升。例如，上海交通大学沈彬教授课题组制备的石墨烯共价装甲金刚石磨粒，相比传统金刚石磨粒，在力学性能上有了质的飞跃，其原子级材料去除率是传统金刚石磨粒的 5 倍，在超硬半导体材料的抛光加工中展现出更高的效率和质量。这主要得益于石墨烯与金刚石之间的共价键连接，增强了界面结合力，使得材料在承受外力时能够更好地协同作用，从而提高了整体的强度和耐磨性。