铝基复合材料具有密度低、尺寸稳定、比强度高、耐腐蚀性强、高温性能好等优点,在各工业领域具有广泛应用前景,是当前金属基复合材料研究开发的重点。随着航空、航天和汽车制造等现代工业的发展,对材料的性能要求越来越高。传统的碳纤维、碳化硅铝基复合材料将难以满足现代工业需求。物理和化学性能更加优异的碳纳米管(CNTs)和石墨烯材料有望成为复合材料的理想增强相；特别在铝基复合材料中作为新型增强体有着很好的应用前景。本文采用了三种方法来改善碳纳米管的分散性,并对碳纳米管进行了金属包覆及在石墨烯的表面包覆金属铜,均提高了碳纳米管和石墨烯与基体的润湿性。采用粉末冶金法制备了金属基复合材料,确定了最佳的工艺参数,如球磨时间、球磨转速,烧结时间、烧结温度等。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电导率仪和硬度计等分析手段,对复合材料的合成工艺进行了研究,实验结果表明：1、分别采用化学镀、液相还原工艺和分子水分混合法在碳纳米管表面包覆镍(Ni-CNTs)、银(Ag-CNTs)和铜(Cu-CNTs),获得了连续、均匀的包覆层。2、采用机械球磨法制备了碳铝基复合粉末。确定了最佳的球磨工艺参数：球磨时间为300 r/min、球磨时间为1h；采用粉末冶金法制备了复合材料预制体,确定了最佳工艺：烧结温度为470℃、烧结时间为2 h。3、研究了碳纳米管(CNTs, Ni-CNTs, Ag-CNTs, Cu-CNTs)含量(0,0.5 wt%,1 wt%,2 wt%)对复合材料的组织、力学性能、导电性能的影响。发现当碳纳米管含量为0.5 wt%时,复合材料的整体性能最佳：复合材料的硬度值分别提高了9.7%,8.9%,21.4%,电导率下降了4.5%,3.4%,11.3%。4、研究了Cu-石墨烯含量(0,0.5 wt%,1 wt%,2 wt%,4 wt%)对复合材料的组织、力学性能、导电性能的影响。发现Cu-石墨烯含量为2 wt%时,硬度达到最大值40.2 HBW,提高了14.9%,电导率下降了17.3%。