石墨烯具备优秀的力学性能与导电性能,如果将其添加到铝基体中并有效发挥其性能,则可以大幅度的提高铝基体的力学性能与导电性能,对于推动电力、汽车甚至航天等行业的发展都具有极其重大的深远意义。目前为止,关于石墨烯增强铝基复合材料方面的文献还相对甚少,因此有必要研究石墨烯对铝基复合材料的影响。本文采用粉末冶金制备出石墨烯增强的纯铝复合材料和铝合金复合材料,采用正交试验的方法确定了复合材料的最佳烧结工艺以及最优的石墨烯添加量,进一步研究了采用最佳制备工艺合成的不同石墨烯含量的铝合金复合材料,研究其拉伸等力学性能,以及导电性能随石墨烯含量变化的影响规律并分析其影响机理,同时还研究了去应力退火工艺对铝合金复合材料的影响。研究结果分析如下:石墨烯/纯铝复合材料的抗弯强度和硬度都随石墨烯含量的增加先降后增,其电导率则随石墨烯含量的增多先降后增之后又有微小幅度的降低。当石墨烯添加量为0.4wt%,烧结温度在585℃下保温4h时所制备的铝合金复合材料的性能最佳。石墨烯增强铝合金复合材料的密度和抗弯强度都是随着石墨烯含量的增加先增加后减小,在石墨烯含量为0.4%时达到最大值,Si和Mg可提高铝基体与石墨烯之间的润湿性,改善界面的结合效果,提高基体的致密性。随着石墨烯含量的增加,铝合金复合材料的抗拉强度与延伸率、硬度和电导率都是先增后减;0.4%的复合材料抗拉强度、硬度和电导率最大,抗拉强度为282.52MPa,比铝基体提高了 38.92%。0.2%的复合材料的延伸率为1.79%,为最大值。石墨烯含量增加,拉伸断口形貌中的撕裂棱和韧窝数量增多,撕裂棱变小变细,韧窝也变小变得越来越深,复合材料的塑性逐渐提高;石墨烯含量为0.2%的复合材料其断口形貌的韧窝是最多且最深的,撕裂棱也是最多最细的,此时的塑性是最好的。石墨烯含量继续增多,断口形貌中的韧窝开始变大变浅,撕裂棱也跟着变得粗大起来,当石墨烯含量达到0.6%时,甚至显现出一定程度的脆性断裂的特征。除延伸率外,铝合金复合材料退火后的性能均比退火前有一定程度的提高,但石墨烯对性能的影响趋势不变。