石墨烯具有优异的导电、导热和力学性能,是制备高性能金属基复合材料的理想增强体。此外,石墨烯应用于润滑油和防腐涂料,表现出良好的润滑和抗腐蚀作用。本文将石墨烯作为增强体,基于超声分散、粉体自组装和真空热压烧结制备出少层石墨烯增强Cu基复合材料（记为GNPs/Cu）。研究复合材料的致密度、硬度、电导率、耐磨和耐腐蚀性能,分析和表征复合材料的组织、磨损及腐蚀形貌,揭示石墨烯对复合材料组织和性能的影响规律和机制。确定石墨烯在乙醇中较佳的分散工艺,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为表面活性剂,活性剂加入量为4mg/mL,超声时间为3h。分散后的石墨烯厚度为1.56nm,层数约为4⁵层。理论计算表明石墨烯在铜中均匀分散存在临界体积分数（约为0.5%）,此时石墨烯在复合材料中分散均匀,Cu晶粒明显细化,体积分数继续增加石墨烯会产生明显的团聚。复合材料的致密度与电导率随石墨烯体积分数增加呈下降趋势。当体积分数为0.5%时,复合材料的硬度显著提高,较纯铜提高20.3%,此时复合材料仍保持较高的致密度（98.5%）和电导率（53.7mS/m）,与纯铜相比仅降低0.7%和6.3%。复合材料耐磨性研究表明,随着石墨烯体积分数的增加,复合材料的磨损率呈现出先减少后增加的规律,当体积分数为0.5%时,复合材料具有较佳的耐磨性能。经0.5h磨损后其磨损率相较于纯铜下降63.9%。而石墨烯体积分数为1.0%时复合材料的磨损率显著提高。在较低加入量时石墨烯可使复合材料更早地从粘着磨损转化为氧化磨损,在较高加入量时石墨烯起到润滑保护的作用。相较于纯铜,石墨烯的加入使复合材料在不同滑动速度和载荷下均具有更稳定的磨损性能。石墨烯可提高复合材料的耐腐蚀性能,其体积分数越大,改善作用越显著。当体积分数为2.0%时,复合材料的自腐蚀电流密度相较于纯铜下降13.5%,腐蚀率相较于纯铜下降40.9%。石墨烯起到物理隔断作用,阻碍浸泡液与基体的接触,同时可使表层OH^-分布得更均匀,有利于有害腐蚀产物CuCl转变为Cu₂O保护膜,减缓腐蚀进一步发生。本文成功制备了少层石墨烯增强Cu基复合材料,在体积分数为0.5%时,复合材料具有较高的电导率,硬度和耐磨性显著提高,而且还表现出优异的抗腐蚀性。研究结果可为兼具高强、高导、高耐磨和高耐蚀性能铜基材料的开发提供一定的理论和实验依据。