一種泡沫石墨烯骨架增強鋁基復合材料及其制備方法，所述復合材料由泡沫襯底、石墨烯強化層、基體材料組成，或在其中加入強化顆粒。泡沫襯底為泡沫金屬或泡沫陶瓷或泡沫碳?；w材料包括鋁及鋁基合金。強化顆粒為高導熱金剛石粉、石墨烯、碳納米管中的至少一種或復合，或為增加復合材料機械強度及降低熱膨脹系數(shù)的高導熱低膨脹陶瓷顆粒。本發(fā)明制得的復合材料因石墨烯與鋁在三維空間內(nèi)保持連續(xù)分布，形成了網(wǎng)絡互穿結(jié)構(gòu)，從而弱化了復合界面對材料熱學和電學性能的顯著影響，既能不降低金屬基體在復合材料中的良好塑韌性，又能使增強相成為一個整體，最大限度地發(fā)揮增強體的導熱和導電效率，使復合材料的熱導率、導電率及機械強度相比較傳統(tǒng)復合材料有極大提高，是一種很有潛力的新型多功能復合材料。