石墨烯和碳纳米管(CNT)具有优异的力学性能,它们是制备复合材料的理想增强体。纯铜力学性能较低,用石墨烯和碳纳米管作为铜基复合材料的增强体能显著提高复合材料的力学性能。此外,轧制可以产生加工硬化,显著降低材料中缩松、缩孔、气孔和空隙等组织缺陷,从而提高材料的力学性能。采用分子水平混合法和热压烧结制备了石墨烯/铜复合材料,并通过测试不同烧结工艺下复合材料的力学性能,从中选出了最佳烧结工艺;同时利用球磨法和最佳烧结工艺制备了碳纳米管/铜复合材料。对两种复合材料分别进行轧制,研究了不同轧制条件对两种复合材料组织和性能的影响。通过XRD、SEM、TEM等检测方法分别研究了轧制前后的应力变化、增强相和基体之间的界面结合状况、增强相在基体中的形貌。实验结果表明,制备复合材料的最佳烧结工艺为温度650oC、保温时间30min、烧结压力40MPa;氧化石墨烯含量为0.5vol.%,CNT含量为0.5wt.%,烧结后石墨烯/铜复合材料的抗拉强度达到333MPa;碳纳米管/铜复合材料的抗拉强度达到243MPa。轧制结果表明,轧制之后两种复合材料的内应力变化很大、力学性能进一步提高,并且轧制横向的抗拉强度明显高于轧制方向的抗拉强度。石墨烯/铜复合材料的抗拉强度最高可达583MPa、内应力由压应力(48701MPa)转变为拉应力(19571MPa);碳纳米管/铜复合材料的抗拉强度最高可达411MPa、内应力由43286MPa减小为29400MPa。通过XRD和TEM检测了两种复合材料的物相组成,结果表明在两种复合材料中并没有第三相的形成。轧制后石墨烯/铜基复合材料的界面没有发现界面过渡区域,石墨烯均匀分散在基体中,并且相对于横截面而言纵截面的石墨烯有明显的取向;在碳纳米管/铜复合材料中CNT和Cu之间的界面间有明显的分界,CNT在基体中发生部分团聚,但是在界面处CNT镶嵌于基体之中,并且纵截面处的CNT也有明显的取向。