石墨烯和Cu增强Al基复合材料均具有电导率高、强度高的特点,是很有发展前景的电缆材料。但它们在制备过程中易生成金属间化合物且材料的均匀性差,这限制了其的广泛应用。针对上述问题,本论文以石墨烯和Cu增强Al基复合材料为研究对象,分别采用机械搅拌法、化学法和球磨法制备混合粉末,再采用SPS技术烧结成形,研究关键工艺参数对复合材料的组织结构及性能的影响。对于Cu增强Al基复合材料,混粉方式、Cu粉粒径和烧结温度对其组织结构和性能有较大影响。化学法制备的Al-Cu混合粉末的均匀性好,Cu颗粒均匀分布在Al颗粒表面,粒径小,约为100 nm,其烧结体的拉伸性能和维氏硬度分别为270 MPa和300 HV,约是球磨法制备的样品的2倍;随着烧结温度的升高,烧结过程由固相烧结变为液相烧结,烧结体的密度由1.75g/cm~3提升到了2.76g/cm~3,530°C烧结的样品的抗拉强度达到了270 MPa;第一性原理计算表明金属间化合物的刚度强化作用明显,另外,随着Al/Cu界面反应的进行,电导率逐渐下降。对于石墨烯增强Al基复合材料,混粉方式、热还原处理温度及石墨烯种类对其组织结构和性能有较大影响。机械搅拌制得的混合粉末均匀性好,制得的烧结体组织结构均匀,其力学性能和电性能均优于球磨法制得的材料,其中以石墨烯粉末为原料的Al基复合材料的抗拉强度达到了160 MPa,电导率达到了70.2%IACS;石墨烯的热还原温度越高,石墨烯增强Al基复合材料的力学性能和电导率也越好,以650°C热还原处理的石墨烯为原料的复合材料的电导率达到70.2%IACS。