现代科学技术的发展对材料性能的要求越来越高,使得单一材料难以满足实际应用性能的要求,这也就促进了金属基复合材料的迅猛发展。碳纤维增强铝基复合材料由于具有高的比强度、比刚度以及良好的高温性能和尺寸稳定性,受到越来越广泛的关注。本文采用熔体真空搅拌铸造法制备短碳纤维增强铝合金复合材料,并对复合材料的微观组织和界面微观结构进行了观察和分析；测试了复合材料的硬度、密度和强度,并对复合材料的断口进行了观察和分析；此外还研究了复合材料的热膨胀性能,并分析了碳纤维含量、尺寸大小和预处理状态等因素对复合材料热膨胀性能的影响。复合材料的组织和性能研究表明：短碳纤维在铝基体上、中、下不同的部位分布较均匀,没有明显的偏聚现象。碳纤维与合金基体之间孔隙很少,结合紧密,未发生严重的C/A1界面反应,说明碳纤维表面化学镀铜能够解决碳纤维与铝基体润湿性差的问题。随着碳纤维质量分数的增加,复合材料的密度逐渐降低,硬度值增加,抗拉强度和弯曲强度呈先升高后降低的趋势,延伸率则呈逐渐下降趋势。碳纤维的尺寸对复合材料的硬度值变化影响不大,随碳纤维尺寸增加,复合材料的抗拉强度和弯曲强度均呈现先增大后减小的趋势。当碳纤维质量分数为6%,长度为2mm时,复合材料的综合性能最佳。复合材料热膨胀性能研究表明,Cf/Al复合材料的热膨胀系数低于基体合金的热膨胀系数,基体合金不同,Cf/Al复合材料的热膨胀系数也不相同。随碳纤维长度、质量分数的增加,Cf/Al复合材料的热膨胀系数均呈现逐渐升高的趋势。Cf/Al复合材料经过固溶时效处理和退火处理后,热膨胀系数发生一定变化,固溶时效处理后复合材料的热膨胀系数低于退火态。随复合材料中添加的碳纤维质量分数增加,材料热膨胀系数的实测值在ROM模型与Turner模型之间波动,与Kerner模型预测值相符得较好。