石墨烯具有优异的导热导电及力学性能。将石墨烯作为第二相引入到金属基复合材料中，有望提升金属基复合材料性能，本文采用复合电沉积的工艺方法，对石墨烯-镍基复合材料的制备工艺和性能进行了探索研究。通过复合电沉积技术将氧化石墨烯单层纳米薄片在阴极还原为石墨烯进入镍基体中制备了石墨烯均匀分散、无缺陷的镍基石墨烯复合材料。讨论了镀液中氧化石墨烯(GO)浓度以及电流密度对复合材料中石墨烯含量的影响，得到了石墨烯含量为0.12wt%的镍基复合材料。通过原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对复合材料中的石墨烯进行了表征。X射线衍射仪(XRD)及高分辨透射显微镜(HRTEM)结果表明石墨烯的引入改变了基体镍的择优生长取向，由(200)改为(111)。对制备的0.12wt%石墨烯镍基复合材料进行了性能研究。复合材的料热导率和电导率分别提高了15%和34%；纳米压痕测试发现复合镀层的硬度和弹性模量分别为5.69GPa和190.57GPa。拉伸性能测试结果表明相对于纯金属基体镍，复合材料屈服强度提高了2.4倍、极限强度提高了42%、断裂强度提高了2.8倍。在上述研究的基础上，讨论了热处理工艺对复合材料的影响。复合材料经过300℃热处理后力学性能达到最好。