金剛石是加工工業中最堅硬的超磨料和耐磨界面，是電子工業中最有效的散熱材料，是半導體中最好的晶片，是通訊元件中頻率最高的濾波器，是音響中最傳真的振動膜，是飛行器中最透光的雷達罩，是眼鏡鏡片中最抗劃傷的薄膜，是機械零件中最穩定的耐腐蝕層。金剛石具有如此多其他材料所沒有的優點，無疑成為人們最喜愛、最有用的工程材料和功能材料。超硬材料[主要指金剛石，也含立方氮化硼]隨著合成技術的多樣化發展，其在現代科學技術中的應用和在現代工業中的應用選擇的機會越來越廣，對國家經濟效益快速增長的貢獻越來越大，對傳統產業技術水平提升的作用越來越大，越來越顯示出它的王者風範，這樣壹種優秀材料的發展必將是燦爛的、美好的未來！
CVD法既能制備常規金剛石膜，又能制備納米金剛石膜，CVD金剛石膜和靜態高壓高催化法單晶金剛石壹樣，具有良好的力學、熱學、光學、電學等性能，已廣泛應用於各個領域，必將成為未來金剛石材料發展的主流，不僅帶來巨大的經濟效益，更重要的是全不僅帶來巨大的經濟效益，更重要的是將金剛石材料的全方位特性發揮到極致。納米金剛石薄膜將成為CVD金剛石研究的熱點。
石墨制品保持了鱗片石墨原有的化學性能，即耐酸性、耐腐蝕性和物理性能，即耐高溫3000℃，耐低溫-204℃，其抗壓強度大於800kg/Cm2，並具有抗氧化性，在450℃空氣中失重1%，回彈率15-50%（密度1.1-1.5）。它還具有很強的自潤滑性能。因此石墨制品已廣泛應用於冶金、化工、石化、高能物理、航空航天、電子等方面。
利用石墨的特性，人們根據工程的需要和靈巧性制成了不同類型的產品：如高純石墨制品、柔性石墨制品、復合石墨制品等。為了提高使用性能還將石墨與纖維（包括合成纖維）、金屬絲、金屬網、金屬加工板等壹起制成復合石墨制品，大大提高了其強度和彈性。復合石墨制品主要有用樹脂、合成橡膠、塑料（聚四氟乙烯材料、乙烯、丙烯等）冷壓或熱粘結而成的兩種液態石墨制品（即石墨乳等）和半液態石墨制品（即石墨潤滑脂等）。石墨制品在廣泛的領域中發揮其密封、耐溫、耐腐蝕、導電、隔熱、耐壓、耐磨、抗氧化等重要作用，已引起國內外專家的普遍關註。當然，石墨制品也悄然走進了現代辦公用品中，如江西某檔案用品廠，利用石墨膨脹加工成具有壹定吸附藥劑能力可保持壹年不失藥性的防蟲盤。還有北墅石墨礦生產的石墨潤滑帶，為國內木材加工業解決了砂光機（多為進口砂光機）配件的燃眉之急，填補了國內同類產品的空白。總之，石墨制品已越來越多地被各工業部門所利用，石墨制品市場任重而道遠。
人造石墨最重要的用途是制造電弧煉鋼爐的電極。人造石墨電極還用於電解食鹽水溶液以生產氯和氫氧化鈉。石墨不與酸、堿、有機溶劑或無機溶劑發生反應，這壹特性使其廣泛應用於食品、化工和石油工業的各種工藝設備中。石墨還可用於核反應堆。
如果將某些人造纖維與塑料樹脂混合並在壓力下加熱，它們就會變成碳纖維。這些纖維中的碳以石墨的形式存在。碳纖維的密度比鋼小，但強度和硬度比鋼高。它們被用於無線電艙壁和折疊式機翼，以及氣象和通信衛星。在體育用品中，碳纖維用於制造高爾夫球桿、網球拍、釣魚竿和自行車支架。
炭黑-應用
主要用作橡膠的補強劑和填充劑，其用量約占橡膠用量的壹半，橡膠用炭黑占炭黑總量的94%，其中約60%用於輪胎制造。此外，它還用作油墨、塗料和塑料的著色劑，以及塑料制品的紫外線屏蔽劑。它還是許多其他產品的重要添加劑，如電極、幹電池、電阻器、炸藥、化妝品和拋光膏。
炭黑主要用於橡膠制品，炭黑的粒度越細，其補強性能越優越；炭黑的結構度越高，其固定拉伸應力和模量也越高。粒度細的補強品種主要用於輪胎胎面，使輪胎具有優異的耐磨性。而輪胎的其他部位，如胎側、簾布層、帶束緩沖層和內襯，則要求橡膠抗撓裂、抗臭氧氧化，具有良好的回彈性和低發熱性能，壹般使用粒度較粗的半補強型（比表面積小於40m2/g）爐黑。
槽黑的顏料廣泛應用於油墨、塗料和塑料中。油墨特別是新聞油墨中主要使用顏料槽黑。在塗料生產過程中，高顏料槽黑賦予高檔汽車面漆極佳的黑度和光澤，中顏料槽黑用於壹般工業塗料。此外，中顏料槽黑還常用作聚烯烴的紫外線屏蔽劑，用於提高塑料制品的耐候性。橡膠溝槽黑主要用於輪胎，特別是越野輪胎和工程輪胎的胎面橡膠，使胎面具有高強度和良好的耐磨性。
熱裂解黑主要用於橡膠制品。由於粒度較粗，補強性能較差，只能用於最大填料增量的場合，如用於制造橡膠墊、膠管、海綿制品、密封件、輪胎襯裏、胎圈膠和絕緣制品等。
活性炭是壹種多孔碳化物，是木材、煤炭、果殼等木質材料不完全燃燒的產物。木材、木屑、煤炭、果核、果殼等木質材料被放置在碳化設備中加熱到適宜的溫度進行熱分解，在熱分解過程中它們會發生壹系列復雜的化學反應，結構發生變化，成為疏松多孔的黑色物質------ 活性炭。
活性炭，名副其實，是壹種充滿吸附活性的碳化物，其成分除木炭外，還含有少量的氫、氧、氮元素，在顯微鏡下可以看到其表面內布滿了不規則的六角形孔隙，就像壹塊黑色的海綿。事實上，活性炭的孔隙比海綿小得多，密度也大得多，活性炭的孔隙半徑最小可達150納米，最大可達20000納米，而壹納米僅為十億分之壹米，是頭發絲粗細的萬分之壹，也就是說，活性炭的孔隙平均只有頭發絲粗細的百分之壹。這正是活性炭具有強大吸附作用的原因。
除了物理吸附外，活性炭還具有化學吸附的功能，活性炭孔隙能產生強大的引力將水和空氣吸入，而活性炭孔隙中的碳、氧等元素能與水和空氣中的物質產生化學反應，將其吸附到孔隙表面，這樣壹來，水和空氣中的絕大多數有害雜質就被活性炭禁錮了！水和空氣又變得幹凈衛生了。
科學試驗表明，活性炭之所以具有巨大的比表面積，是因為它充滿了無數相互連接的孔隙，如果把壹克活性炭中所有的孔隙都擴展開來，其比表面積可達1000平方米，遠遠超出人們的想象。巨大的表面積意味著活性炭可以充分接觸各種氣體和液體，最大限度地捕捉吸附物質，其凈化功能無人能及。
活性炭的奇特性能使它廣泛應用於空氣凈化、飲用水凈化、汙水處理和廢氣處理，甚至在食品加工和工業生產中，也活躍著它的身影。
我們常喝純凈水，其實純凈水來源於活性炭的凈化，水經過活性炭的過濾，雜質被留在裏面，出來的是幹凈可口的純凈水。前壹階段的松花江水汙染事故中，活性炭就發揮了極其重要的作用，它有效地吸附了有害化學物質，為人們帶來了完全安全的飲用水。同樣，活性炭在汙水處理中依然可以發揮重要作用，其凈化效率非常高。而且人們還發現，把活性炭放在魚缸裏，可以保證水質清潔，讓魚兒更加健康。
如今，越來越多的家庭開始接觸活性炭，並在生活中使用它。
除了直接把包裝好的活性炭放在家裏吸附有害氣體外，有的工廠還把活性炭放在空調裏，有的城市把活性炭安裝在汽車發動機的排氣系統中，用活性炭吸附汽車尾氣，有效地凈化了空氣汙染。
此外，活性炭的多孔性使其可以吸附部分電磁輻射，人們將其制成手機鏈、鼠標墊等，以減少電磁波對人體的傷害。
1991年，赫伯德（Hebard）等首次提出摻鉀C60具有超導性，超導起始溫度為18 K，打破了有機超導體（Et）2Cu [N (CN) 2] Cl超導起始溫度為12.8 K的記錄。表 6-1 列出了合成的各種 C60 摻雜超導體及超導起始溫度，表明 C60 摻雜超導體已進入高溫超導體行列。我國在這方面的研究也很成功，北京大學和中科院物理所成功合成了K3C60和Rb3C60超導體，超導起始溫度分別為8K和28K。有科學工作者預測，如果摻雜C240和摻雜C540，還有可能合成超導起始溫度更高的超導體。
除了超導領域，C60 在以下方面也有廣泛的應用。
①儲存氣體
利用 C60 獨特的分子結構，它可以用作比金屬及其合金更有效的新型吸氫材料。每個 C60 分子中有 30 個碳碳雙鍵，因此可以通過打開 C60 分子中的雙鍵來吸收氫氣。
在可控的溫度和壓力下，C60氫化物可以簡單地由C60和氫氣制成，在室溫下非常穩定，而在80 ℃至215 ℃的溫度下，C60氫化物會釋放出氫氣，剩下純凈的C60，可以100%回收並用於重新制備C60氫化物。用 C60 儲存氫氣比用金屬或其合金儲存氫氣具有成本低的優勢，而且 C60 比金屬或其合金輕，因此在相同質量的材料中，C60 儲存的氫氣比金屬或其合金儲存的氫氣多。
C60 不僅可以儲存氫氣，還可以用來儲存氧氣。與高壓鋼瓶儲氧相比，高壓鋼瓶的壓力為 3.9×106 Pa，屬於高壓儲氧法，而 C60 的儲氧壓力僅為 2.3×105 Pa，屬於低壓儲氧法。利用 C60 在低壓下儲存大量氧氣，在醫療、軍事甚至商業領域都將有很多用途。
②具有傳感功能的傳感器
由於以C60薄膜為基底材料可以制成手指狀的組合電容器，故制成的化學傳感器比傳統傳感器具有體積小、結構簡單、可再生和價格低廉等優點，有可能成為傳感器中頗具吸引力的候選產品。
③增強金屬的強度
提高金屬材料的強度可以通過合金化、塑性變形和熱處理等方法，其中壹種增強方法是通過幾何相互作用，如焦炭中的碳分散在金屬中，碳與金屬在晶格中位置的相互交換可引起金屬的塑性變形，形成碳化物顆粒的碳和金屬，都能使金屬增強。
在對金屬材料的增強作用中，C60的作用會優於焦炭中的碳，這是因為C60比碳的顆粒更小，活性更強，C60與金屬作用產生的碳化物分散粒徑為0.7 nm，而碳與金屬作用產生的碳化物分散粒徑為2 μm～5 μm，對金屬的增強作用存在較大差異。
④新型催化劑
C60被發現後，化學家們開始探索將C60用於催化劑的可能性。C60具有烯烴電子結構，能與過渡金屬（如鉑金屬和鎳）形成壹系列配合物。例如，C60可與鉑和鋨結合形成｛[(C2H5)3P]2Pt｝C60和C60OsO4-（四叔丁基吡啶）等配位化合物，這些化合物有可能成為高效催化劑。
日本豐橋科技大學的研究人員合成了鈀與C60的高催化活性化合物C60Pd6，中國武漢大學的研究人員合成了Pt(PPh3)2C60（PPh3為三苯基膦），它對矽氫加成反應具有高催化活性。
⑤ 光學應用
C60 具有獨特的微觀結構，具有特殊的光學性質，其中壹個值得關註的光學性質是光限制，即當入射光強度增加時，C60 會降低光學材料的透射性能。
光學限制特性對於保護眼睛非常重要。根據 C60 的光限制特性，可以開發出只允許低於敏化閾值（即低於對眼睛的危險閾值）的光通過的光限制產品，從而起到保護人眼免受強光傷害的作用。
⑥ 殺滅癌細胞的作用
C60 在光激發後具有很高的單線態氧產率，而單線態氧與生物機體的生理生化功能、組織損傷、腫瘤以及光化學治療技術有著重要的關系。
當C60的激發光強達到4000 lx時，癌細胞在單線態氧的作用下接近100%死亡，從而能有效地破壞癌細胞的質膜和細胞內線粒體間質網以及核膜等重要的癌細胞結構，導致癌細胞的損傷甚至死亡。
還有研究指出，可以將腫瘤細胞抗體附著在C60分子上，然後將攜帶抗體的C60分子導向腫瘤，同樣可以達到殺死腫瘤細胞的目的。
⑦其他醫學功能
C60 的衍生物具有抑制人體免疫缺陷蛋白酶活性的功能。人體免疫缺陷蛋白酶是壹種導致艾滋病的病毒，因此 C60 的衍生物有可能在抗擊艾滋病的研究中發揮作用。
C60 還適合在生物系統中用作自由基清除劑和水溶性抗氧化劑。自由基是導致某些疾病甚至腫瘤的有害物質，C60有望降低患病者血液中自由基的濃度，還能抑制畸形細胞和病變細胞的生長。
碳單質對我們的生產和生活實在是太重要了，太重要了。