放电等离子烧结技术(SPS),以快速、低温烧结的特点,使制备的材料在微观组织和界面保持等方面较传统真空热压烧结具有显著的优势,近年来被广泛应用于先进金属基复合材料的制备。现有SPS烧结制备石墨烯增强铜基复合材料(GN/Cu)的报道主要集中在探讨SPS烧结技术对限制晶粒长大或提高界面结合强度的优势,但对于SPS的烧结参数,尤其是烧结温度对复合材料组织和性能的影响及强化机制的研究甚少。本文主要通过考察不同SPS烧结温度制备的石墨烯/铜复合材料的微观组织结构及性能,研究SPS烧结温度对复合材料组织与性能的影响及强化机制。本论文采用盐模板法与化学气相沉积法相结合的制备工艺,合成了负载纳米铜颗粒的非连续三维石墨烯纳米片,后续利用SPS烧结技术在不同烧结温度下制备了石墨烯增强铜基复合材料。系统研究了不同烧结温度制备的石墨烯/铜复合材料的晶粒、界面和增强相的变化规律及原理;探讨了不同烧结温度引起的材料微观组织结构改变及由此导致的力学性能变化的原理;并揭示了复合材料的强韧化机理,主要结果如下:(1)石墨烯上负载的纳米铜颗粒可有效改善石墨烯与铜的界面润湿性,增强相独特的结构设计大幅度避免了石墨烯在复合材料中的团聚。(2)石墨烯含量为1.0 vol%时,复合材料的强化效果较好,综合性能最佳。(3)提高SPS烧结温度,将导致复合材料晶粒的长大、界面的微观热损害和石墨烯的晶间、晶内分布结构的改变。晶内分布结构的形成,与材料界面润湿性的改善、烧结温度的提高及SPS烧结技术的特性等密切相关。(4)烧结温度提高后,石墨烯晶间/晶内分布的结构将在材料内部引起更多缺陷和应力集中,不利于材料力学性能的提高;结合奥罗万与载荷转移强化模型的分析,晶内分布石墨烯平均可见尺寸及所占体积分数的增加不足以弥补材料奥罗万强化效率的降低,故而弱化了复合材料的强化效果。