Ti₃AlC₂三元层状陶瓷兼具金属与陶瓷的优良性能,独特的特性使其能作为优秀的Cu基材料增强相。本文采用Ti、Al和Ti C粉末为原料,Si和Sn粉末为烧结助剂无压烧结制备了高纯Ti₃AlC₂,并通过对烧结产物进行X射线衍射（XRD）和扫描电镜显微分析（SEM）探究了烧结工艺对制备Ti₃AlC₂的影响。然后采用自制的Ti₃AlC₂粉末与Cu复合以放电等离子烧结工艺制备了不同比例的Cu/Ti₃AlC₂均质复合材料以及两种梯度复合材料,并主要通过X射线衍射、扫描电镜显微分析及能谱分析观测了复合材料的组成与微观组织结构,分析了复合材料组成及结构与材料性能之间的关系。研究结果表明:原料比例为Ti C:Al:Ti:Si=2:1.2:1:0.1或Ti C:Al:Si:Sn=2:1.2:1:0.05:0.05的混合粉末在1400℃下无压烧结3 h能制得纯度99%左右的高纯Ti₃AlC₂陶瓷,Si或Sn的助烧机理可以解释为模板效应。采用放电等离子烧结工艺制备Cu/Ti₃AlC₂复合材料时,Cu与Ti₃AlC₂发生固溶反应的温度在750～800℃之间,可以确定750℃为实验范围内使烧结过程中不发生Cu?Ti₃AlC₂固溶反应且能使材料达到最高致密度的温度。在该温度下制得的Cu/Ti₃AlC₂复合材料有着优异的导电导热性能,随着Ti₃AlC₂含量从5 wt.%增加到25 wt.%,复合材料的电阻率仅7.51×10^-8Ω?m增加到1.32×10^-7Ω?m而热扩散系数从82.5 mm²/s降低到39.8 mm²/s,且机械性能良好,随着Ti₃AlC₂含量从5 wt.%增加到25 wt.%,复合材料弯曲强度从412.9 MPa增强到471.3 MPa,维氏显微硬度从221.5增加到501.6以及摩擦系数从0.22降低到0.15。同时复合材料的抗氧化性能较Cu有一定程度提升。实验进一步在750℃下成功制得了2种Cu/Ti₃AlC₂梯度材料,制得的梯度材料均能良好的保持设计时的梯度分布,同时梯度层间的相互扩散能进一步消除层间差距,整体表现出良好的可设计性。由于特殊的梯度结构,两种梯度材料的弯曲强度、杨氏模量已经热扩散系数均强于相同组成的均质复合材料,电阻率与显微硬度较相同组成的均质复合材料相差不大,同时梯度材料两端的显微硬度和摩擦系数由于互扩散更趋近与相邻内层对应的均质复合材料,制得的两种梯度材料都有着良好的综合性能。