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本文采用卧式高能搅拌球磨机制备了CNTs质量分数为0-5%的CNTs/Al-5wt%Mg复合粉末,然后采用粉末冶金法制备了CNTs/Al-5wt%Mg复合材料。对制备过程中所涉及的碳纳米管的纯化、球磨工艺对CNTs/Al-5wt%Mg复合粉末性能的影响、不同压制烧结热压工艺和CNTs掺杂量对CNTs/Al-5wt%Mg复合材料性能的影响进行了系统地研究与分析,运用扫描电镜、X射线衍射、激光粒度检测仪和万能电子拉伸机以及布氏硬度等分析测试手段,测试了复合材料的室温力学性能,观察分析CNTs/Al-5wt%Mg复合材料的显微组织结构。最终对CNTs/Al-5wt%Mg复合材料的强化机制进行了初步探讨。高能球磨可以有效的将CNTs均匀分散在CNTs/Al-5wt%Mg基体中,球磨过程中CNTs可以阻碍金属粉末的团聚和起到细化晶粒的作用。CNTs含量为3wt%时,所制备的复合粉末平均晶粒尺寸达到最小值为64.3nm。经过实验得到的最佳球磨工艺参数为：球料比25：1、搅拌轴转速800/1000rPm、球磨时间90min、过程控制剂2wt%。分别采用冷压-烧结工艺和热压烧结工艺制备CNTs/Al-5wt%Mg复合材料,研究了不同压制烧结工艺对CNTs/Al-5wt%Mg复合材料性能的影响。结果表明,热压烧结工艺制备的CNTs/Al-5wt%Mg复合材料的性能优于冷压烧结工艺,最佳烧结工艺参数为：热压温度560℃、保压时间60min。CNTs的含量显著影响复合材料的力学性能,当CNTs的含量为2wt%时,CNTs/Al-5wt%Mg复合材料的硬度和抗拉强度都达到最大值,分别为：90.5HB和175.62MPa,与Al-5wt%Mg基体材料相比分别提高了42.39%和36.5%。对CNTs/Al-5wt%Mg复合材料的断口形貌观察发现,CNTs与基体间界面结合良好,复合材料的断裂以碳纳米管的脱粘和拔出断裂为主。在CNTs/Al-5wt%Mg复合材料中发现有第二相A13Mg2析出,A13Mg2可以起到弥散强化的作用。对CNTs/Al-5wt%Mg复合材料的强化机制进行探讨,初步认为其强化机制主要归因于载荷传递、细晶强化和弥散强化。