质子交换膜燃料电池是一种将化学能直接、连续地转化成电能的高效、绿色发电装置,作为其中关键部件的双极板在燃料电池中起着保持电池稳定性,为单电池提供电联结等重要作用。石墨烯是一种碳原子在晶格中排列紧密的单一片层,结构稳定,具有良好的导电性,是复合材料双极板导电填料的优良选择。但是石墨烯质轻、表面能极高、难以分散,一直没有较好的解决方法。本文利用了增材制造的技术思想,采用3D粉末微粒喷射成型方法,制备出石墨烯复合微粒为骨架从而构成二维或三维导电网络的燃料电池双极板复合材料。通过精确控制石墨烯复合微粒的分散从而在使用较少导电填料的条件下构建有效的导电网络,为制备导电性和力学性能兼顾的双极板复合材料提供了可能,有着重要的研究和应用前景。系统分析了石墨烯复合微粒喷射成型过程,实验研究了不同喷射距离L下最小喷射气压P_MIX的变化趋势及最大喷射气压P_MAX下喷射成型特征区域深度的变化规律,分析得到喷射成型工艺参数（喷射气压P、喷射距离L）大致的合适取值范围,并在合适取值范围内实验研究了不同工艺参数（喷射气压P、喷射距离L）下喷射成型特征区域深度的变化趋势,研究发现特征区域深度随着喷射气压P增大而增大,随着喷射距离L增大而减小,同时得到喷射成型特征区域深度满足石墨烯复合微粒结合要求的三组实验参数:喷射气压P=0.21 MPa、喷射距离L=3 mm;喷射气压P=0.25 MPa、喷射距离L=5 mm;喷射气压P=0.28 MPa、喷射距离L=7 mm。通过实验研究了石墨烯复合微粒喷射成型工艺参数（喷射气压P、喷射距离L）与送粉量对喷射成型特征区域大小及与酚醛树脂有效结合的石墨烯复合微粒数量的影响。先通过单因素实验初步确定了工艺参数范围,其次利用正交试验得到最优工艺参数组合。研究表明,最优工艺参数组合为喷射气压0.20 MPa、喷射距离3 mm、送粉量0.12 g,此时特征区域直径为2.69 mm,与基体有效结合的石墨烯复合微粒数量为39个,同时该工艺参数组合下特征区域结合深度也满足石墨烯复合微粒结合要求,并在酚醛树脂基体内形成了有效导电通路。根据得到的最优工艺参数组合进行喷射成型特征线及二维、三维喷射成型图案的制备。实验研究了不同喷射成型间距S对喷射成型特征线导电性和线宽的影响,得到了最优的喷射成型间距数值S=1.5 mm。成功设计制备了喷射成型二维导电图案及喷射成型三维导电结构,并对其力学和电学性能进行测试,验证了石墨烯复合微粒喷射成型工艺的可行性,并在最后对双极板复合材料内部导电结构进行了优化。