碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)因其优异的力学性能、独特的导电导热性能以及极低的热膨胀系数被认为是复合材料的最强增强相之一。因此将碳纳米管作为铜基体的增强相,制备铜基碳纳米管复合材料逐渐成为一个非常重要的研究领域。但是CNTs有着极大的长径比和比表面积,在范德瓦尔力作用下极易发生团聚效应;另外碳与铜之间的浸润性较差且不发生化学反应。所以现研究阶段主要面临的难题在于如何获得碳纳米管的均匀分散性和如何改善CNTs与铜基体之间的界面结合强度。金属镍与铜可形成完全互溶的合金体系,而且镍与碳又有较好的浸润性,因此本项工作的重点是研究在碳纳米管表面镀镍实现有效提高碳纳米管的分散性和Cu-Ni/CNTs复合材料的界面结合强度。本论文首先采用化学镀镍法制得包镍碳纳米管(CNTs/Ni),然后通过快速真空热压法烧结制备铜基碳纳米管(Cu-Ni/CNTs)复合材料。主要的研究内容及获得的结果如下所示:分别采用氯化钯法和硼氢化钾法完成碳纳米管的镀镍工作。通过扫描电镜(SEM)观察分析结果表明氯化钯法制得的CNTs/Ni镍包覆效果较好;XRD分析结果表明,氯化钯法制得的CNTs/Ni镍晶粒更小;拉曼测试显示氯化钯法制得的CNTs/Ni的信号较弱,表明金属镍更加均匀的覆盖在碳管表面。相对而言氯化钯成本远高于硼氢化钾。通过差示扫描量热仪分析铜粉和CNTs/Ni的相变温度,以此确定粉末冶金的烧结温度为900℃;研究不同压强值(45MPa、55MPa、65MPa、75MPa)对铜基碳纳米管复合材料的致密度和硬度的影响,确定本实验设置的压强值为65MPa。研究了不同碳纳米管掺杂量(0.5wt%、1wt%、1.5wt%、2wt%、3wt%)对复合材料综合性能的影响。通过金相显微镜和SEM表征分析,发现随着CNTs含量的增加,组织中逐渐出现较多的碳管团聚现象,同时复合材料的导热率也逐渐下降;当碳纳米管含量为1%时,Cu-Ni/CNTs复合材料抗拉强度达到418MPa;分别用数字电源表测定和用数据采集器测试的Cu-Ni/CNTs复合材料的导电性,结果表明当CNTs含量为1%时,其导电性最好。通过分析对比,CNTs/Ni对复合材料的强化效果显著优于纯CNTs对复合材料的强化效果。