石墨烯具有良好的导电性和超高的强度,通常作为金属基复合材料的增强体。但是石墨烯与铜基体之间界面结合能力较弱,难以均匀分散,时而发生团聚等缺陷影响着石墨烯/铜基复合材料的综合性能。因此如何制备高质量的石墨烯使其均匀分散在铜基体是制备综合性能优良的石墨烯/铜基复合材料的关键。为了解决上述问题,制备综合性能优良的石墨烯/铜基复合材料,本文采用粉末冶金法制备铜基体,化学气相沉积法原位生长高质量、结构完整、分散均匀的石墨烯,通过冷轧退火、热压等二次加工进一步提高复合材料的致密度,进而优化其综合性能。具体工艺路线是将购置的铜粉进行还原预实验,得到较为纯净的铜粉,将其进行冷压初步定型得到铜基体,通过化学气相沉积法300℃下原位生长低温氢化石墨,在800℃下高温裂解氢化石墨得到了高质量石墨烯。最终采用多次冷轧退火和热压等加工工艺制备了石墨烯/铜基复合材料。在制备石墨烯/铜基复合材料过程中讨论了非球形铜粉粒径的大小、氢化石墨的沉积时间、乙炔的气体流量、冷轧工艺参数、退火温度、热压温度对复合材料性能的影响,同时将制备方法引入青铜材料制备了性能优异的石墨烯/青铜基复合材料。最终得到了制备最优性能的复合材料工艺路线,从观察金相图、拉伸断面图阐述了复合材料综合性能的提升机理。结果表明,化学气相沉积法制备的高质量石墨烯具有三维网状结构,能够分散在铜基体,而适当的冷轧、热压等工艺可以有效提高复合材料的致密度、增强其综合性能,退火能够降低加工残余应力进而得到延展性更好的复合材料。最终经试验探究制备的石墨烯/铜基复合材料电导率高达111.5%IACS,抗拉强度为276.8MPa,较纯铜提高了35.9%,延伸率可以高达46.7%,比同方法制备的纯铜试样提高了23.2%。制备的石墨烯/青铜基复合材料抗拉强度为356.3MPa,较纯青铜提高了25.2%,另外延伸率可以达到34.2%,较纯青铜提高了23.5%。