目前,低压电器用电触头材料主要是银基材料。这类材料消耗了大量价格昂贵、资源稀缺的贵金属银。另外,目前综合性能最为优异的Ag-Cd O材料中Cd具有较大毒性,其应用在很大程度上受到限制。由于铜具有与银接近的力学和电学性能,且廉价易得,无毒环保,故有发展前景和空间。铜作为电接触材料最大的问题在于其易于氧化,且生成的氧化膜不导电。石墨烯具有良好的综合性能但难以分散。故本文选择分散性较好且可通过热还原得到还原氧化石墨烯(RGO)的的氧化石墨烯(GO)为添加相,借助渗流理论与有效介质理论计算合理添加量,并对材料进行致密化工艺研究与性能测试。本文使用有效介质理论计算了铜基电接触材料中片层状第二相的渗流阈值,利用粉末冶金法制备了石墨烯优化铜基电接触材料,研究了材料的致密化工艺并分析了粉末冶金工艺以及复压、复烧、轧制、挤压工艺对石墨烯优化铜基电接触材料组织和性能的影响,同时研究了氧化石墨烯添加量对材料各项性能的影响及其规律。借助有效介质理论并引入结构因子与退极化因子,模拟计算的得到了第二相粒子在材料中的渗流阈值并绘制了渗流阈值与粒子长径比的关系曲线。铜基体中的第二相粒子长径比为10-6/10-4/10-2/1/10时对应的渗流阈值分比为0.0018/0.0177/0.1761/12.82/34.62/0.030。在工艺上对粉末压制密实化过程各阶段进行了研究。石墨烯优化铜基材料混合粉末密实化过程符合一般的压制规律及其他铜和其合金粉末的冶金规律。Zn Sn O3第二相颗粒的存在对压实过程存在阻碍作用。初烧后材料随初压压力增大呈现先收缩后膨胀的规律。复压压力过大会严重影响材料致密度。退火工艺可得到相对密度为为96%晶粒尺寸均匀的试样。研究了RGO对材料性能的影响及存在形式。GO添加量在0.2wt%以上时Zn Sn O3第二相颗粒与基体的结合更为紧密,且此时晶粒得到细化。0.2wt%GO/Cu样品中观察到了粒径为1μm左右的RGO片层存在,合金样品中碳元素分布均匀,未观察到RGO颗粒。对比了不同工艺得到的样品各项性能。对于退火和复烧制得的试样,硬度多数呈现在某一GO加入量达到峰值的规律。合金基体中硬度最大出现在900MPa复压后复烧得到的样品,其硬度为77.8HV0.1,对应GO添加量为0.2wt%。挤压轧制工艺后得到的试样硬度比复烧退火样品有着明显提升,轧制纯合金的硬度可达130.1HV0.2。GO添加量超过0.02wt%后材料的抗拉强度得到显著提升,最高可达298MPa。研究了RGO/Cu材料的电接触特性。本实验得到的RGO/Cu材料最大电导率为94.5%IACS。添加了适量GO的合金材料在5000次电弧烧蚀测试后接触电阻约为600mΩ,明显低于同条件下的纯合金材料。观察了烧蚀后材料表面工作层形貌,添加GO的样品裂纹的宽度和密集程度明显少于同条件下的纯合金材料。RGO的存在可保证材料电导率并提升材料抗电弧烧蚀特性,抑制裂纹的产生及扩展,并可在烧蚀工作层内形成导通体系。可作为新型铜基电接触材料设计的依据。