纯铜具有优良的导电导热性,但强度比较低,不能满足现代工业迅速发展的需要,在纯铜中添加增强体制备Cu基复合材料,是在不损失纯铜本身优良性质的同时,提高其强度的有效途径。传统的显微复合铜合金能够提高铜合金强度,但却大幅降低了铜合金的电导率和导热性。碳纤维增强铜基复合材料虽然具有高导电导热及耐磨性能但材料机械性能差。碳纳米管具有比碳纤维更好的增强效果。但是,制备碳纳米管比较困难并且二者界面结合状态有待进一步提高。石墨烯具有较高的强度(达130GPa)、高导电性(载流子迁移率达15000cm2/V.s),本文选择石墨烯作为铜材料的增强体制备高导电性高强度的Cu基石墨烯复合材料,以适应现代工业化的要求。本文使用通过电磁震荡仪和行星球磨机将铜粉和石墨烯磨细并使其混合均匀,压制以后采用放电等离子烧结工艺来制备铜基石墨烯复合材料。对制得的Cu基石墨烯复合材料进行了组织及机理分析,并对其力学和导电性能进行分析测试。经过球磨以后,石墨烯与铜颗粒均匀混合,呈片状分布且透明,尺寸在5um左右。复合材料存在着两种组织,一种是正常的复合相,即石墨烯随机的分散在铜基体中,另一种是颗粒组织,即铜颗粒被石墨烯所包裹组成的团聚物。复合粉体的衍射峰分析表明,球磨后,铜晶粒得到细化且发生晶格畸变。。最佳球磨工艺参数为：球料比为10:1,球磨时间为8h,球磨转速为200r/min。通过对复合材料进行性能测试,发现其强度高于纯铜,并且球磨时间越长,组织越细小,烧结后的复合材料性能也越好。在其它工艺参数相同条件下,1#样品球磨8h,2#样品球磨4h,前者抗拉强度比纯铜高63MPa,后者高36MPa；在拉伸屈服强度测试中发现,前者超出纯铜66MPa,后者超出54MPa；前者压缩屈服强度超出纯铜215MPa,后者超出185MPa。对样品的显微硬度测试发现,前者显微硬度比纯铜高40HV左右,后者比纯铜高30HV左右。通过阿基米德排水法测试了复合材料密度,研究发现其密度低于纯铜；电导率也低于普通纯铜但同处在一个数量级,导电百分数大约为65%左右。研究结果表明,在铜基体中加入石墨烯制备的Cu基石墨烯复合材料能够提高其力学性能,但电导率降低的不多,符合“高导高强”材料的要求,是理想的增强体,具有较高的研究价值。