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本发明提供一种石墨烯修饰界面的高导热金属基复合材料及其制备方法。所述的石墨烯修饰界面的高导热金属基复合材料包括金刚石、石墨烯修饰的金属粉体。所述的制备方法包括：将金属粉体进行退火还原,去除表面的氧化物；对退火还原的金属粉体包覆固体碳源或气体碳源,在氢气气氛保护下高温原位生长得到石墨烯包覆的金属粉体；将石墨烯包覆修饰的金属粉体与金刚石混合,通过热压烧结,制备石墨烯修饰界面的高导热金属基复合材料。本发明有效地改善了金属基体与金刚石颗粒的界面润湿性,降低界面热阻,高导热石墨烯的引入,提高复合材料的热导率,可用作高功率密度器件的热管理材料。