随着航空科技的不断发展,材料被要求适应更加多变的应用环境,传统的铝合金体现出强度不足、反光率高、不适应新型加工工艺等弊端,铝基复合材料的提出使得铝合金可以在更极端的环境或者复杂的工艺中被应用。本文以Zl114A铝合金为基体,选用二维纳米晶体中的石墨烯纳米片作为增强体,利用高能球磨法进行复合粉体的制备,通过激光沉积制造进行成形,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱和XRD观察测定复合材料组织和成分,并测试石墨烯增强铝基复合材料的性能,对增强机理进行分析和总结。球磨工艺研究结果显示,在湿法球磨条件下,球料比6:1,转速240r/min间歇性球磨15h,球磨后复合粉体表面质量较好,没有出现开裂掉落等现象。质量分数达到0.1%时,部分石墨烯纳米片会钉扎在铝粉颗粒内部,结合效果更好。球磨后颗粒仍保持球形或者近球形,对激光沉积制造送粉效果有帮助。复合材料在光学显微镜下观察到晶粒得到了细化,在透射电镜下可以明显看到均匀分布的石墨烯纳米片,这一点在EDS中得到验证。XRD没有出现铝的氧化产物和化合物脆性相的生成。拉曼光谱表明,石墨烯纳米片在高能球磨和LDM成形后结构受到了一定程度的破坏,同时被进一步剥离,质量更加优异。性能方面,LDM加工的复合材料致密度均达到了 98.5%,致密度良好。拉伸性能上可以看出,材料强度增强的同时韧性也得到了提升,相比于纯Zl114A,断裂伸长率提高了 193.73%,强度较纯铝合金最高提升了 60.7%。显微硬度和强度的变化趋势一致,和纯铝合金相比,显微硬度最高提高了66%。通过分析组织成分结合材料性能总结增强的机理。