本發(fā)明提供了一種氧化石墨烯增強鈦基復合材料及其制備方法，復合材料包括金屬鈦和氧化石墨烯，氧化石墨烯與鈦粉的質量比為0.01~0.05:1。制備方法為：利用改進的Hummers方法制備獲得氧化石墨烯溶液，利用無水乙醇稀釋到一定的濃度；將鈦粉和稀釋后的氧化石墨烯溶液在超聲分散的作用下制備獲得含鈦粉的氧化石墨烯溶液，將其在真空干燥箱中干燥，獲得鈦粉和氧化石墨烯的復合粉體；將復合粉體置入熱壓燒結爐的石墨模具中，在氬氣保護環(huán)境中保溫保壓燒結獲得氧化石墨烯增強鈦基復合材料。本發(fā)明利用氧化石墨烯作為增強體，能有效改善增強體在基體中的團聚問題，提高增強體在基體中的百分比含量，從而最大限度地改善基體的力學性能。