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WC-Co硬质合金是机械制造业中广泛使用的工具材料,但材料韧性与耐磨性间存在的尖锐矛盾限制了其工业应用领域。石墨烯具有优异的导电、导热及力学性能,是复合材料理想的增强体,在改善陶瓷材料性能方面有很好的效果。但石墨烯用于增强WC-Co硬质合金存在两个困难:一是WC-Co粉末与石墨烯之间存在着较大的密度差,使得石墨烯不易在WC-Co粉末中均匀分散;二是WC-Co硬质合金是通过液相烧结工艺制备的,烧结过程中石墨烯易被金属Co溶蚀。因此,本文采用化学镀Ni的方法对石墨烯进行了表面改性处理,观测了Ni包覆石墨烯的结构、成分和表面形貌,并采用真空热压烧结方法制备了Ni包覆石墨烯增强WC-Co硬质合金试样,对其力学性能和摩擦磨损性能进行了分析。论文的主要工作及结论如下:1、研究了石墨烯的表面改性工艺。采用化学镀方法在水浴加热条件下将Ni、Ni-P、Ni-W-P粒子沉积到石墨烯表面,用Laser-Raman、XRD、SEM检测分析了改性石墨烯的结构、成分和表面形貌,以及Ni包覆石墨烯在Co粉中的分散性。结果表明:对石墨烯进行化学镀Ni表面改性,可以在石墨烯表面获得一层包覆完整的纳米Ni粒子,镀层厚度适中,使得石墨烯能够均匀地分散在WC-Co粉末中。石墨烯表面化学Ni的最佳工艺是:以硝酸和硫酸的混合液为氧化剂、氯化亚锡为敏化剂、氯化钯为活化剂、水合肼为还原剂,硫酸镍、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、碳酸钠混合液为镀液。2、研究了Ni包覆石墨烯含量对WC-Co硬质合金微观结构与力学性能的影响。将占WC-Co粉末质量分数0.05%、0.1%、0.2%、0.4%的Ni包覆石墨烯分别与WC-Co粉末混合,在相同烧结工艺下制备了一系列Ni包覆石墨烯/WC-Co硬质合金试样,用SEM、维氏硬度计以及分析天平对其WC晶粒度、硬度、断裂韧性和相对密度进行了检测分析。结果表明:相同烧结工艺条件下,与WC-Co试样相比,Ni包覆石墨烯/WC-Co试样中的WC晶粒尺寸略有增大。随Ni包覆石墨烯质量分数的增大,WC-Co硬质合金的硬度逐渐降低,断裂韧性呈先上升后下降的趋势。当Ni包覆石墨烯质量分数为0.05%时,WC-Co硬质合金的硬度轻微下降,而断裂韧性达到最大(11.69 MPa.m1/2)。3、研究了Ni包覆石墨烯含量对WC-Co硬质合金摩擦磨损性能的影响。以YG6硬质合金球为摩擦配对副对Ni包覆石墨烯/WC-Co硬质合金进行了摩擦磨损实验,用OM和SEM对试样磨损表面的形貌进行观察。结果表明:相同摩擦磨损条件下,与WC-Co试样相比,Ni包覆石墨烯/WC-Co试样的摩擦系数小,磨损量低。石墨烯含量不同,试样的摩擦系数显著不同。Ni包覆石墨烯加入量为0.4 wt.%时,摩擦系数最小。随Ni包覆石墨烯加入量的增大,试样的磨损量呈先下降后增大的趋势,存在一最佳的Ni包覆石墨烯加入量（0.05 wt.%）。4、研究了Ni包覆石墨烯增强WC-Co硬质合金性能的机理。采用XRD、OM以及SEM对Ni包覆石墨烯/WC-Co硬质合金的相组成和组织结构进行了观察分析。结果表明:对石墨烯表面化学镀Ni,因镀Ni层可以有效阻止合金中Co对石墨烯的溶蚀,从而减小了石墨烯的结构损伤程度。Ni的硬度较低且WC在Ni中的溶解度要高得多,再结晶时导致了WC晶粒的增大。在石墨烯和Ni的共同作用下,使得Ni包覆石墨烯/WC-Co的断裂韧性先上升后下降。由于石墨烯具有很好润滑作用,在摩擦表面可形成稳定的润滑性摩擦膜,提升了复合材料的耐磨性能。