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本文采用搅拌摩擦加工法(Friction Stir Processing,FSP)制备了碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)增强7075铝基复合材料,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和电子探针(EMPA)研究了加工态组织、合金元素及二次相颗粒的演化和分布规律;通过SEM、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)研究了固溶处理对复合材料中二次相回溶及时效处理对复合材料沉淀强化相析出的影响,探讨了CNTs添加对沉淀相析出的影响;采用EBSD分析了热处理对复合材料晶粒尺寸的影响,计算了其晶粒长大指数n;测试和比较了CNTs含量及热处理对复合材料热膨胀系数的影响。研究结果表明,7075铝合金在搅拌针的强烈机械作用下晶粒细化,以动态再结晶组织为主,且CNTs的添加可进一步细化晶粒,少数晶粒尺寸达到纳米级;复合材料中各元素分布均匀,CNTs的团聚随其含量的增加而明显。复合材料固溶处理发现其最佳固溶温度为470℃,随着固溶时间的增加,复合材料中二次相颗粒逐渐减少,且在固溶处理前8h内二次相颗粒的回溶迅速,随后趋于平缓。复合材料固溶后经过不同时间的时效处理,沉淀相MgZn2数量随时效时间的延长而增加。同时发现,CNTs的添加可以促进沉淀相在CNTs破碎处形核长大,增加复合材料中沉淀相析出的速度。对FSPed 7075试样和5vol.%CNTs/7075复合材料试样进行不同时间的固溶处理,发现随着固溶时间的增加,材料的平均晶粒尺寸均有不同程度的增大。比较发现,CNTs的添加对复合材料晶粒长大有抑制作用,且前期抑制作用较强,后期减弱;CNTs的添加增大了复合材料的晶粒长大指数。热膨胀分析发现,复合材料的热膨胀系数随温度的上升而变大,在同一测试条件下CNTs含量的增加能降低复合材料的热膨胀系数,且复合材料的热膨胀系数经T6或退火热处理后均能有效降低。当CNTs含量增加,CNTs/7075铝基复合材料硬度升高,且CNTs的添加促进了的时效峰值硬度时间的提前。拉伸测试表明,复合材料的抗拉强度随CNTs含量的增加先上升后下降,延伸率呈下降趋势。拉伸断口分析发现,当CNTs含量增加,复合材料的韧性下降,断裂形式由韧性断裂转为宏观脆性解理断裂。