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随着现代工业的快速发展,如何制备出兼具良好力学性能（塑性、抗拉强度等）和优异物理性能（电导率、热导率等）的复合材料,成为研究者迫切希望解决的问题。其中铝基复合材料由于密度低、强质比高、导电导热性能好,在电力电子以及汽车制造等多个领域具有良好的应用前景。石墨烯是由单层碳原子紧密排列成的二维结构材料,具有优异的力学、物理性能,是一种理想的复合材料增强体。但是目前在石墨烯/铝复合材料方面的研究还比较少。本文对石墨烯/铝复合材料的分散与制备进行了探究,对比分析了不同的混粉工艺分散石墨烯/铝复合粉末的效果,研究了不同的成型工艺制备的复合材料界面结合状态。随后通过放电等离子烧结工艺制备了含不同质量分数石墨烯的复合材料,重点观察了石墨烯含量对复合材料显微组织结构的影响,分析了复合材料力学性能及物理性能随石墨烯含量的变化趋势。主要结论如下:（1）传统的球磨法和V型混粉法不能有效分散石墨烯/铝复合粉末,而湿混法适用于该复合粉末的分散,其中超声和机械搅拌相结合的分散方法对于石墨烯/铝复合粉末的分散效果较好。石墨烯表面改性是一种对石墨烯/铝复合材料的界面调控较为有效的方法,经改性处理的石墨烯片层表面覆盖有镍磷合金,和铝粉的密度差较小,更易于在铝粉中实现均匀分散;复合材料中的改性石墨烯和铝基体的界面结合更为紧密,孔隙缺陷较少,材料更为致密。（2）采用放电等离子烧结和粉末包套挤压两种成型工艺制备的石墨烯/铝复合材料界面反应轻微,形成的界面扩散层较薄,在界面处没有发现反应产物Al4C3;其中放电等离子烧结工艺更利于促进镀镍石墨烯和铝基体的结合,采用该成型工艺制备的复合材料缺陷少,致密度高。另外随烧结温度的提高,复合材料的界面由机械结合逐步向扩散结合转变,扩散反应区厚度随温度的升高逐渐增厚;当温度进一步升高,铝基体变为熔融态时,复合材料中的石墨烯会产生严重的团聚。（3）在制备成型的复合材料中,石墨烯仍然保持二维片层结构,和铝基体之间存在较大的接触面积,可以有效改善复合材料界面的传载效果。在改性石墨烯含量较低时,采用放电等离子烧结工艺制备成型的复合材料中石墨烯分散均匀,而随着改性石墨烯含量的增加,石墨烯团聚的可能性增大,复合材料中的孔隙等缺陷增多。（4）一定量石墨烯的加入可改善改性石墨烯/铝复合材料的综合性能。石墨烯含量较低时,复合材料的硬度和强度都随改性石墨烯含量的增加而增大,含0.69%石墨烯的复合材料布氏硬度和抗拉强度分别达到50.73HB和199.77MPa,相比纯铝分别提高了8.20%和42.41%,但石墨烯的加入会降低复合材料的塑性,此时复合材料的断后伸长率由纯铝的23.77%下降到7.53%。当复合材料中石墨烯的质量分数为0.30%时,其电导率达到最大值56.81%IACS,热导率达到最大值248.41W/（K·m）。