采用高能球磨、放电等离子烧结以及热挤压工艺制备含量为5.0%(体积分数)的石墨烯增强铝基复合材料。分别采用X射线光电子能谱、透射电镜及拉伸试验研究挤压态复合材料的显微组织与力学性能,发现5.0%(体积分数)的石墨烯分散在铝晶界上,并且未与铝基体发生界面反应。最终,挤压态复合材料的屈服强度和抗拉强度高达462 MPa和479 MPa,分别比挤压态铝基体提高62%和60%。断口分析表明,在断裂过程中复合材料中分散的石墨烯起到明显的载荷传递的作用。上述结果表明,采用高能球磨、放电等离子烧结以及热挤压制备工艺可将高含量石墨烯分散于铝合金中,且能控制石墨烯和铝基体之间的界面反应。