本文采用“溶液还原法”制备了一种新型的聚合物基金属梯度复合材料(MPGCF)—PVA/铜梯度复合膜。通过扫描电子显微镜观察了梯度复合膜的形态结构并研究了其形态结构与电化学条件之间的关系。然后在此基础上，探讨了梯度复合膜的形态结构与力学性能之间的关系。结果通过扫描电镜发现，合成的MPGCF具有以下的特征：金属相在膜的厚度方向上呈梯度分布，膜的一侧为致密的金属，另一侧为不含金属的聚合物基体，两侧的中间为聚合物和金属互相贯穿的过渡层。电化学条件对金属梯度结构的影响的分析结果表明，PVA作为基体时具有较大的亲水性，离子容易从电解质溶液中向膜内渗透、迁移。另外它作为基体的另一个突出的优点是制备的溶胀复合膜(SCF)中的溶剂与电解液中的溶剂相同都是水，克服了以前膜内外不同溶剂之间扩散的问题，结果使得电流最终趋于一种稳态，因此可以更好实现用电化学条件来控制MPGCF的形态结构；硬质石墨材料的多孔的结构和石墨本身的结构性能特点使得碳作为阴极材料时有利于溶涨复合膜(SCF)与电极表面的结合以及膜的剥离，因此是作为阴极的理想材料；电化学条件中的干燥程度和电压能够明显的影响离子在膜内的迁移，从而对MPGCF的形态结构造成较大的影响；而提高反应温度和增大电解液中铜离子的浓度也有利于铜在膜中的沉积生长。对制备的MPGCF进行拉伸实验并结合扫描电镜观察发现，金属相的存在使膜的最大伸长比减小，脆性增加，然而少量的金属相对聚合物的结构破坏不大同时能够起到“物理交联点”作用，从而使材料的拉伸强度增大，但随着膜中金属相比例的增加，聚合物基体的聚集态结构将遭到破坏，使得基体的力学性能大幅变差，而金属在基体中的“树枝状”的形态结构也决定了其强度必然不高，结果金属相比例的增加又将使MPGCF的拉伸强度降低。