当前各行各业对材料追求轻量化和高质量,碳纤维增强铝基（Cf/Al）复合材料重量轻、力学性能优异,相较于碳纤维增强树脂基复合材料具有更好的高温性能、疲劳性能以及抗老化性等。采用三维编织技术制备预制体有较好的设计性,可制备复杂形状结构件,并可以一体化成形,三维编织结构Cf/Al复合材料是航空航天非常有潜力的新型结构材料。飞机发动机叶片、机匣以及机身壁板等部件,因设计要求或者在进行装配时需要加工缺口以及开孔,在使用过程中也会使结构件受到损伤产生裂纹及缺口,因此航空材料对缺口性能提出了要求。目前对三维编织结构Cf/Al复合材料的研究主要集中于常规基础力学性能,所以有必要对其含缺口的力学性能展开研究。本文以ZL301为基体,碳纤维M40J为增强体,采用真空压力浸渗方法制备三维五向、三维正交和叠层缝合结构的Cf/Al复合材料。以研究三种不同编织结构Cf/Al复合材料的缺口拉伸性能为目标,设计了底端半径为0.3 mm的V形双边缺口、底端半径为0.6 mm的V形双边缺口、深度和宽度均为1 mm的矩形双边缺口以及半径为1 mm中心圆孔缺口等四种不同类型的缺口。通过对光滑试样和含缺口试样进行拉伸性能测试,研究三种编织结构Cf/Al复合材料的缺口拉伸性能和对缺口的敏感性,探讨缺口的存在对复合材料拉伸力学行为和损伤失效的影响。主要研究结论如下:通过对三种编织结构Cf/Al复合材料致密度的测定和微观组织的观察,结果表明,采用真空压力浸渗方法制备的三维五向、三维正交和叠层缝合结构Cf/Al复合材料均有较好的完整性,其致密度分别为96.75%、96.07%、96.63%,而且在选取试样的各个截面中均未发现微观缺陷。通过对浸渗前后纤维表面形貌和拉伸性能的比较,发现碳纤维原丝表面存在有沟槽和凸起,使得纤维有利于被熔融铝合金润湿。与碳纤维原丝相比,复合材料中提取的纤维丝表面增加了少量附着物,力学性能有所降低,其中拉伸强度下降约16.72%,拉伸模量下降约2.04%,延伸率下降约6.52%。三维五向结构Cf/Al复合材料含V形缺口（R0.3 mm）、V形缺口（R0.6 mm）、矩形缺口和中心圆孔缺口试样的拉伸强度较光滑试样下降幅度分别为37.78%、27.97%、37.50%和54.76%,其中含中心圆孔缺口试样的下降幅度最大。三维五向结构的含缺口试样均断裂在缺口处。三维五向结构Cf/Al复合材料对四种缺口均敏感,对中心圆孔缺口的敏感程度最高。三维正交结构Cf/Al复合材料含V形缺口（R0.3 mm）、V形缺口（R0.6 mm）、矩形缺口和中心圆孔缺口试样的拉伸强度较光滑试样下降幅度分别为17.52%、9.23%、12.35%和58.71%。三维正交结构部分含缺口试样未断裂在缺口处。三维正交结构Cf/Al复合材料对V形缺口（R0.6 mm）和矩形缺口的敏感程度很低,对V形缺口（R0.3 mm）较为敏感,对中心圆孔缺口非常敏感。叠层缝合结构Cf/Al复合材料含V形缺口（R0.3 mm）、V形缺口（R0.6 mm）、矩形缺口和中心圆孔缺口试样的拉伸强度较光滑试样下降幅度分别为18.62%、1.00%、17.35%和41.29%。叠层缝合结构Cf/Al复合材料对V形缺口（R0.6 mm）的敏感程度很低,对V形缺口（R0.3 mm）和矩形缺口较为敏感,对中心圆孔缺口非常敏感。不同编织结构的Cf/Al复合材料对同种类型缺口表现出不同的敏感性。对于V形缺口（R0.3 mm）和矩形缺口,三维五向结构的Cf/Al复合材料对这两种类型缺口的敏感程度比其它两种结构复合材料更高。对于V形缺口（R0.6 mm）,三维正交和叠层缝合结构的Cf/Al复合材料对这种缺口的敏感程度很低。对于中心圆孔缺口,三种结构的Cf/Al复合材料对这种类型缺口均非常敏感,相比较而言,叠层缝合结构的Cf/Al复合材料对这种类型缺口的敏感程度比其它两种结构复合材料稍低。同种编织结构复合材料的光滑试样与含缺口试样失效方式相同,但缺口的存在使不同类型试样拉伸失效的主导因素发生了变化。对于三维五向结构,光滑试样的失效方式是工作段的基体合金开裂和纤维被拉伸拔出、断裂,基体与纤维的界面脱粘和交织处纤维易于断裂为主导因素;含缺口试样的失效主导因素转变为缺口处基体在应力作用下较早的产生裂纹以及预制体结构遭到破坏导致纤维承载能力下降。对于三维正交结构,试样拉伸失效方式为基体开裂、部分纤维拔出以及经向纤维断裂,含V形缺口（R0.3 mm）拉伸失效的主导因素为基体在应力集中作用下较早的产生裂纹,含V形缺口（R0.6 mm）、含矩形缺口试样失效的主导因素均为边缘处经向纤维脱粘导致材料产生裂纹损伤,含中心圆孔缺口试样失效的主导因素为基体与纤维预制体结构的完整性均遭到破坏。对于叠层缝合结构,拉伸失效方式为基体开裂和纤维分层、断裂,含V形缺口（R0.3 mm）、含V形缺口（R0.6 mm）和含矩形缺口的试样失效的主导因素均为基体在缺口处较早的产生了裂纹,含中心圆孔缺口试样失效的主导因素为基体与纤维预制体结构的完整性均遭到破坏,基体在试样较窄的边缘较早开裂。