超细晶铜由于其晶粒尺寸小,表现出优异的力学性能。然而晶界形态及数量的变化可能使得超细晶铜基材料硬度、摩擦学性能降低,因此研究其热稳定性具有重要的实际意义。石墨烯作为一种高润滑性材料,为提高超细晶铜基复合材料的摩擦学性能提供了新思路。本文探索了工艺参数对电沉积超细晶铜的影响,研究了最佳工艺条件下电沉积超细晶铜的热稳定性,并通过添加石墨烯,提高了材料的耐磨性。本文首先利用脉冲电沉积法制备超细晶铜,研究了电解液中乙二胺含量、电流密度、沉积时间等工艺参数对电解沉积超细晶铜的影响。结果表明:电流密度为5 A/dm~2,沉积时长为10 h时,随乙二胺浓度升高,超细晶铜的晶粒尺寸先下降后上升,显微硬度先上升后下大幅下降。乙二胺浓度为90 mL/L,电流密度为5 A/dm~2时,晶粒尺寸最小,约为30 nm,同时具有最高的显微硬度,可达304HV0.1。随着电流密度的增加,超细晶铜的显微硬度先上升后下大幅下降。随电沉积时间增加至10 h,沉积层的厚度逐渐增加至413μm,沉积速率逐渐下降。对上述工艺制备的样品进行退火处理,探究其在不同退火温度及退火时间下的组织与性能的变化。退火温度及退火时间均对晶粒取向和晶粒尺寸有明显影响。当退火时间为20 min时,退火温度越高,晶粒越大。温度在400℃时晶粒明显长大,尺寸达2μm左右。当退火温度为400℃时,5 min后,镀层的硬度就已大幅下降。400℃等温退火晶粒尺寸与退火时间的回归方程为:ln（D-D0）=0.31lnt+5.58,超细晶铜的生长指数为0.31。退火相同时间（20 min）,晶粒尺寸与退火温度的回归方程为:ln（D-D0）=-3.18T+12.6,其晶粒生长活化能为26 kJ/mol。在乙二胺含量为90 mL/L、电流密度为5 A/dm~2的条件下电解沉积得到的超细晶铜样品的摩擦系数为0.51,体积磨损率为2.45×10-5 mm~3/（N·mm）。对其进行400℃退火后,摩擦系数降低为0.41,体积磨损率增加了51%;在电沉积超细晶铜的电解液中加入0.04 g/L石墨烯后,在基体表面电沉积得到了石墨烯/铜复合镀层,其摩擦系数降低为0.16,体积磨损率下降了23.4%;石墨烯浓度增加至0.08 g/L,样品的摩擦系数进一步降低至0.14,体积磨损率下降了46.9%。因此,相对于微米晶纯铜,超细晶纯铜表现出更优异的耐磨性,而石墨烯的加入可以进一步提高耐磨性,加入浓度较高时,效果更为显著。