石墨烯从2004年发现至今,一直处于科学研究热点前沿领域。石墨烯优异的导热和导电等性能可望使其在电子,航空航天等领域实现重要运用。由石墨烯粉体制备的块体或者薄膜材料,石墨烯片层未成键,导致力学性能较差,限制其更多的运用。碳化硅与炭基体的相容性良好,热膨胀系数接近,适合与石墨烯复合。本文以石墨烯为基体材料,通过硅碳原位化学反应生成碳化硅,连接石墨烯片层,提升材料力学性能。采用多种工艺制备碳化硅/石墨烯复合材料,研究制备工艺、不同硅碳比和原料石墨尺寸等对复合材料结构和性能的影响。利用燃烧合成法,以二氧化硅、镁粉和碳酸钙为原料,一步制备碳化硅/石墨烯复合粉体,伴随原料中的二氧化硅含量增加,制备复合材料力学性能逐渐提升,弯曲强度从11 MPa提升至109 MPa,压缩强度从26 MPa提升至214 MPa。燃烧合成石墨烯带有褶皱,即便高温高压烧结时,材料仍存在较多空隙,形成声子散射中心,材料的导热性能受到限制,面内热导率最高达到41.3 W.m^-1.K^-1。利用球磨法,以纳米硅和鳞片石墨为原料,制备硅/石墨烯复合粉体。24 h球磨时间,石墨2D峰由2715 cm^-1左移至2695 cm^-1,制备复合粉体缺陷较少。1600℃的烧结时,硅碳完全反应,并且材料更为致密。后期在1600℃烧结制备不同质量分数碳化硅/石墨烯复合材料,伴随碳化硅生成量的增加,力学性能逐渐提升,弯曲强度由54 MPa提升至90 MPa。复合材料导热性能呈先增加后减小趋势,硅质量分数为30%粉体烧结制备复合材料面内热导率为最高达到312 W.m^-1.K^-1。利用球磨法,以纳米硅和燃烧合成石墨烯为原料,制备硅/燃烧合成石墨烯复合粉体。SPS烧结后,硅完全转换成碳化硅连接石墨烯片层,赋予材料优异的力学性能,硅质量分数为40%粉体烧结制备复合材料弯曲强度为258 MPa,压缩强度达到587 MPa。压缩强度比燃烧合成制备石墨烯材料压缩强度高23倍。