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采用石墨烯（Gra）对双酚-A二缩水甘油醚（E-51）进行增韧改性，使用超声共混和真空抽取法制备环氧树脂/石墨烯（EP/Gra）复合材料，对EP/Gra复合材料的热学性能、力学性能进行研究。结果表明：Gra的加入不影响EP的固化行为。EP/Gra复合材料的固化工艺为：70℃抽真空30 min,90℃预固化2 h,115℃固化2 h,130℃固化2 h,150℃固化3 h。当Gra含量为0.40%,EP/Gra复合材料的力学性能最好，与EP相比，复合材料的拉伸强度提高30.4%，断裂伸长率提高25.5%，冲击强度提高202.0%，弯曲强度提高3.6%，初始分解温度提高5℃。