本发明公开了一种Cu-石墨烯层片复合材料制备方法,包括如下步骤:(1)材料预处理;(2)堆叠制备样品;(3)熔渗用型砂制备;(4)熔渗准备;(5)加热熔渗。本发明通过复合堆积层片材料加以高温熔渗技术获得Cu-石墨烯层片复合材料,得到强结合度的Cu-石墨烯材料,目的是通过加入石墨烯大大提高材料的热力学性能,使其突破传统Cu基复合材料的导热极限。此外,本发明中的高温熔渗技术操作简单,成本极低,可实现批量化大规模生产,对实际应用有较强的指导意义。