铝基复合材料具有比强度高、热膨胀系数低、易于加工成型等优势,因此在航天航空、汽车制造等工业领域应用广泛并且发展前景十分广阔。而石墨烯作为一种理想增强体具有极其优异的力学性能、导热性能以及电学特性,近年来在结构功能材料、微纳器件等领域具有广泛的应用前景。目前大量研究通过不同的加工工艺制备出了性能良好的石墨烯增强铝基复合材料,但存在石墨烯易团聚以及界面反应难以控制等问题。因此,本课题对原位石墨烯增强相包覆粉体工艺进行研究改进,并结合放电等离子体烧结技术制备出一种原位石墨烯增强铝基复合材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、力学性能、电学性能、导热性能等分析测试方法研究了不同碳源种类、含量和烧结温度对复合材料的组织结构与性能的影响。采用Ni（NO3）2与CuCl2为催化剂,通过真空旋蒸于Al粉表面包覆碳源与催化剂,结合CVD煅烧的方式研究了原位合成石墨烯增强相包覆粉体的制备工艺。研究发现CuCl2与Ni（NO3）2均可作为原位生成石墨烯的催化剂,但Ni（NO3）2可以固定包覆到铝粉表面的α-萘酚,从而提高碳源的分散度,同时促进粉体局部聚集连接。聚集连接在一起的粉体对石墨烯网络的形成具有促进作用。因此Ni作催化剂时能够获得质量更好的石墨烯结构,但其中仍然存在部分无定形碳。最终原位生成的石墨烯呈圈层状网络结构,以纳米Ni颗粒为中心向外层生长,层数为7～10层。此外,随着温度的升高,生成的石墨烯的厚度也逐渐增加,当煅烧温度为600℃时,局部粉体颗粒已经完全发生变形粘结,对SPS烧结过程产生不利影响。原位石墨烯增强铝基复合材料的构建通过真空旋蒸氧化处理粉体表面、低能球磨包覆碳源以及放电等离子体烧结三个过程实现。研究发现,C的成键方式包括sp~2杂化以及sp~3杂化,萘酚在烧结过程中分解生成的C元素主要聚集在位于晶界交汇位置的Al2O3薄膜表面,但烧结过程中未能转化为质量较高的石墨烯,C更多以无定形碳的形式存在;随着温度增加,C与Al2O3界面结合方式由少量C-O键变为C-O与C=O,复合材料界面结合强度提高。并且随着烧结温度的升高,复合材料的维氏硬度、抗拉强度以及塑性逐渐提升,复合材料的电导率以及热导率也随之升高。通过改变碳源种类以及碳源含量分别制备出不同的复合材料,发现α-萘酚更容易包覆在铝粉表面,包覆效果更好;复合材料基体腐蚀后,腐蚀产物呈片层状类网络结构,表面多为弧形结构并且与铝粉表面相贴合,说明SPS烧结过程中碳源的碳化与石墨化过程于铝粉表面发生,但在局部位置发生断连即产生未连通区域。随着α-萘酚含量增加,球磨后复合粉体表面的碳源含量增加,并且包覆效果也得到显著改善,碳源包覆更加均匀,同时复合材料强度逐渐提升,维氏硬度整体呈上升趋势。但当碳源含量过高时生成的片层结构较厚,导致复合材料的塑性降低。不同碳源含量复合材料的电导率与热导率均低于纯铝基体。以0.6gα-萘酚为碳源在630℃下烧结所得复合材料的综合性能最好,抗拉强度与断后延伸率分别为129MPa、29.8%,电导率与热导率分别为3.231×10~7S/m、210.20W/（m·K）。