钛基复合材料具备高强度、高耐磨性以及优良的高温性能等,被广泛应用于航空航天、生物医学和汽车等领域。此外,增强相对于复合材料的性能具有重要影响,石墨烯（GNPs）因为其比表面积非常大,同时具备优秀的导电以及导热性能,作为复合材料的增强相来说,是一种非常理想的材料。本文采用Ti6Al4V作为基体,GNPs作为增强相,通过对GNPs进行镀铜处理后使用等离子烧结制备（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料,研究离子烧结工艺、GNPs含量对（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料组织结构以及性能影响,并通过观察比较Ti6Al4V、GNPs/Ti6Al4V以及（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料的组织结构以及性能,深入探索（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料强化机制,为石墨烯增强钛基复合材料在工业上应用打下良好的理论基础。在不同等离子烧结工艺下,（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料均由α-Ti、β-Ti和Ti2Cu相组成,不同烧结参数对复合材料的相组成影响不大。其中对复合材料组织和性能影响最大的是烧结温度,随烧结温度的升高,复合材料的致密度、硬度、室温压缩性能、高温压缩性能及耐磨性均呈现先升高后下降的趋势,在烧结温度为900℃时,材料综合性能达到最佳;随着等离子烧结过程中保温时间的延长,其内部Ti C含量增加,在保温时间为6 min时,GNPs与基体界面结合良好且反应程度较低;烧结压力越高,复合材料的致密性和显微硬度逐渐增加。综合各因素,（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料最佳烧结工艺参数为:烧结温度900℃,保温时间6 min,烧结压力50 MPa。随着GNPs含量的增加,复合材料性能呈现先上升后下降的趋势,在GNPs质量分数为0.6%时,（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料的显微硬度、抗压强度、耐蚀性与耐磨性达到最佳,其显微硬度为551.4 HV0.1,抗压强度为2418.6 MPa,腐蚀电流密度6.429×10-8 A/cm~2,平均摩擦系数为0.323,磨损体积为0.99 mm~3。在对GNPs进行镀铜处理后,（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料内Ti C含量明显低于GNPs/Ti6Al4V复合材料;与Ti6Al4V基体和GNPs/Ti6Al4V相比,（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料的显微硬度分别提高18.42%和7.63%,抗压强度分别提高30.9%和12.4%,磨损体积分别降低44.1%和21.4%,腐蚀电位分别降低38.9%和14.3%,说明镀铜处理能够有效降低GNPs与基体的反应程度使其得以保留。（GNPs-Cu）/Ti6Al4V复合材料的强化机制主要为GNPs强化和细晶强化,其次是Ti C、Ti2Cu第二相强化。