目前在刹车摩擦材料领域，铜基复合材料的制备工艺尚不完善，部分实验参量和性能尚无参考数据可言，单纯的碳化硅或碳纤维增强铜基复合材料都不能满足该领域对摩擦磨损性能日益增强的要求。本文采用机械合金化与粉末冶金相结合的工艺制备碳纤维和碳化硅-铜基复合材料，分析碳化硅体积含量和碳纤维加入对复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响规律和作用机理。以机械合金化方法向碳纤维和碳化硅-铜基复合材料中添加Ti、Sn元素，探讨它们对其性能的影响。　　 本文研究非连续碳纤维和碳化硅颗粒混杂增强铜基复合材料的制备工艺并优化参数。首先，尝试多种方法分散碳纤维，结果发现无水乙醇超声分散结合低速球磨混粉工艺能够使碳纤维均匀的分散到复合材料的基体中。其次，对比四种机械合金化混粉工艺，研究分析不同混粉时间对粉末的形貌、尺寸和成型性的影响，实验得出碳化硅颗粒不参与高能球磨的混粉工艺能有效提高复合材料的致密度。最后，以三点弯曲强度为评定指标，优化冷压成型、高温烧结和二次压制工艺参数。　　 实验证明，以180r/min转速低速球磨混粉，400MPa冷压成型，900℃烧结1h，能够制备含碳化硅20vol.％-35vol.％、含碳纤维3vol.％的复合材料。对烧结后的复合材料，进行压强为400MPa的二次压制能够使复合材料三点弯曲强度提高50％左右。　　 研究发现随碳化硅体积含量的增加，复合材料的表观密度和三点弯曲强度逐渐下降，复合材料的平均摩擦系数先增大后减小，磨损率的变化趋势与摩擦系数相反。当含碳化硅30vol.％、碳纤维3vol.％时，碳纤维和碳化硅-铜基复合材料获得最佳的减摩性能和耐磨性能。此时，三点弯曲强度为147MPa，摩擦系数取得最大值0.336，而磨损率获得最小值0.57×10-5g/m，仅为碳化硅-铜基复合材料的1/16。复合材料的磨损机理是包含氧化、磨粒磨损和黏着磨损的混合磨损。材料磨损初期，复合材料中的石墨和碳纤维在磨损表面形成一层硬度非常高的光滑碳膜。这层硬质碳膜能够阻止摩擦副直接接触磨损，从而降低摩擦系数，显著提高复合材料的摩擦稳定性。