本發(fā)明公開了一種三維網(wǎng)絡(luò)狀分布的石墨烯增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，該復(fù)合材料主要是由鈦或鈦合金作為鈦基體，石墨烯作為增強(qiáng)相，在復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)中，石墨烯均勻分布在鈦基體顆粒周圍形成三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，即類似于鈦基體顆粒填充于石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格中并且完全致密，所形成的石墨烯增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料。本發(fā)明采用交聯(lián)反應(yīng)的方法使石墨烯在鈦基體顆粒表面良好包覆，克服了常規(guī)的球磨方法容易引入雜質(zhì)與難以實現(xiàn)石墨烯均勻包覆的難題，經(jīng)燒結(jié)成型得到三維網(wǎng)絡(luò)狀分布的石墨烯增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料塊體。本發(fā)明的復(fù)合材料具有高強(qiáng)度和高塑形，具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，可以應(yīng)用于航空航天、船舶艦艇等等國防軍工領(lǐng)域。