非连续增强铜基复合材料具备铜优良的导电导热性能，增强物的加入还可赋予材料高的力学、摩擦磨损性能和低的热膨胀系数。所以，深入研究非连续增强铜基复合材料可望开发出新一代高传导、高耐磨的功能材料。 与其他的铜基金属复合材料相比，石墨/铜复合材料具有优良的导电性、导热性、耐磨性、抗电弧侵蚀性、力学性能以及良好的经济性，因此在电焊电极、发动机的集电环、电枢和转子等要求高的导电导热环境中获得广泛应用。这种材料融合了石墨和铜分别所具有的优良滑动性能和导电性能。石墨/铜复合材料的制造工艺一直采用传统的粉末冶金法，成本较高，且Cu与C的不润湿性，限制了复合材料致密度和性能的提高。本文采用石墨/铜混合粉的机械球磨、粉末压制、真空热压烧结以及热挤压的方法，成功地制备出近全致密、具有良好的电导率、摩擦磨损性能和力学性能较好等综合性能较好的石墨/铜复合材料。本文重点进行了以下几个方面的研究。 研究了铜、石墨单质元素混合粉在机械球磨过程中的颗粒形貌、组织结构以及力学性能的变化规律，表明在适当的机械球磨工艺条件下，可以获得在铜基体上弥散而较均匀分布石墨的复合粉，该复合粉同时具有组织细小的特征。通过对复合粉末的热处理，研究了复合粉的组织结构热稳定性。针对众多学者提出的、在铜和石墨粉末的机械球磨过程中形成过饱和固溶体的说法，通过多种方法和手段的分析，从而证明了它们之间并未形成固溶体。极细的碳团诱发的应变引起铜的晶格膨胀，经退火可以消除掉该应变。 通过用真空烧结来制备烧结坯，验证了石墨/铜复合材料存在烧结膨胀的特点，并提出了用粉末压制、真空热压烧结和热挤压相结合的致密化工艺。系统地研究了致密化工艺参数包括预制坯压力、热压烧结温度、烧结保温时间、热压压力和挤压温度对压坯或烧结坯或复合材料致密度的影响。采用合适的工艺参数获得了近全致密的复合材料。 热挤压变形可使机械球磨阶段形成的随机分布的石墨相沿挤压方向呈条带状分布。复合材料具有细小的组织结构，较高的抗拉强度和硬度，但其延伸率和冲击吸收功相对较小。较大的挤压比可以获得较高力学性能的复合材料。机械球磨时间的长短直接影响着复合材料的断口类型及断裂机制。随着机械球磨时间的延长，复合材料的断裂机制由韧性断裂逐渐过渡为脆性断裂。 复合材料的摩擦系数和磨损率随着球磨时间的延长、挤压比的提高、热压烧结温度的提高、烧结保温时间的延长以及烧结时的热压压力的增加而降低。提高挤压温度，复合材料的摩擦系数和磨损率均呈现先降后升的变化规律。复合材料亚表层区域存在着一个硬度梯度。机械球磨3h复合粉所制备的复合材料具有厚度较小的加工硬化区，且以较短的时间达到稳态磨损。复合材料的主要磨损机制为对摩件表面的犁削所引起的机械混合层(MML)的剥落或亚表层材料剥层。 复合材料的导电性随球磨时间的延长和挤压温度的提高呈现先升高后降低的规律。提高挤压比和烧结温度、增加热压烧结时的压力以及延长烧结保温时间，均有利于改善复合材料的导电性。机械球磨3h复合粉所制备的复合材料中，铜基体连接成连续的三维网络，而且石墨均匀的分布在网络之间，有效地发挥了石墨/铜复合材料中铜的导电性。