铜及铜合金因其优异的导电性、导热性、化学稳定性被广泛应用于航天、电子等领域,但传统铜材料较差的力学性能限制了其进一步应用,所以在保持铜优良电学性能的基础上提高其力学性能是一项重要课题。石墨烯作为一种新兴的二维结构材料,是铜基复合材料的理想增强体。本文基于结构设计,以商用铜箔为原料,采用创新工艺——粉体轧制法制备了石墨烯-铜层状复合材料。重点关注了热处理温度、油酸浸制液浓度对原位自生成石墨烯的质量、碳结构以及材料的组织和性能的影响,旨在制备出兼具高机械强度与优异电学性能的石墨烯-铜复合材料。提出了一种以商用铜箔为原料,利用轧制、热处理、放电等离子烧结等工艺制备石墨烯-铜复合材料的方法——粉体轧制法。轧制铜箔得到具有叠层结构的片状轧制铜粉,对轧制粉体分别进行800℃、900℃、1000℃热处理制备了石墨烯-铜复合粉,复合粉体经放电等离子烧结（SPS烧结）得到具有层状结构的石墨烯-铜复合材料。作为对比,将铜箔剪碎-800℃热处理-烧结得到对比样。轧制粉体在800℃下热处理-烧结得到的复合材料的抗拉强度、屈服强度与硬度相比于对比样分别提高了31.4%、59%与14.7%。轧制粉体经1000℃热处理-烧结得到的复合材料的电导率为99.4%IACS,电阻温度系数为0.00388,当测试温度在60℃以上时,电阻率低于退火纯铜,具有十分优异的电学性能。同时,该材料还具有较高的力学性能,其抗拉强度为325 MPa,屈服强度为139 MPa。利用热轧工艺对烧结态复合材料进行轧制变形处理得到轧制态复合材料,复合材料经轧制后的屈服强度提升为原来的二倍。轧制粉体经900℃热处理-烧结-热轧变形得到的复合材料的电导率为98.4%IACS,电阻温度系数为0.00381;当测试温度在180℃以上时,电阻率低于退火纯铜。利用粉体轧制法制备了不同碳含量的石墨烯-铜复合材料。将商用铜箔在不同浓度油酸浸制液中进行浸制-提拉-烘干-轧制-1000℃热处理-SPS烧结得到碳含量为0.02%、0.04%、0.06%与0.08%的四种复合材料。随着油酸浸制液浓度提高,原位自生成的石墨烯缺陷浓度提高;复合材料的硬度呈现先升高后降低的趋势;材料的断裂模式由韧性断裂转变为脆性断裂;复合材料的电阻温度系数呈现先下降后上升的趋势。当碳含量为0.04%时,复合材料的电阻温度系数达到最低,为0.00364。