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2.5D编织是一种特殊的三维编织结构,其编织工艺简单,经、纬向性能相近且可进行设计,并具有优良的层间性能和结构整体性,是一种理想的纤维预制体的编织方法。而真空气压浸渗法是真空环境下压力成形,高压下凝固的一种先进的近净成形技术,实现了材料制备与成形一体化,能直接制备出尺寸精确和形状复杂的构件,避免了材料二次加工对纤维的损伤。二者结合,适合于实现高性能复杂结构的C_f/Al复合材料的制备。本文选用ZL301铝合金为基体合金,M40为增强体材料,纤维预制体为编织的2.5D仿形板和2.5D平板织物,其碳纤维体积分数为42%,经、纬向的纤维体积比为3:2,其结构特点经向纤维束的编织路径是正弦曲线,纬向纤维束的编织路径是直线的浅交弯联。着重研究纤维预热温度对2.5D-C_f/Al复合材料致密度、微观组织和拉伸强度的影响规律,并采用XRD、SEM和EDS等多种分析方法对复合材料的微观组织及拉伸性能等进行测试分析;在制备2.5D仿形板复合材料的基础上,优化工艺进而制备了2.5D-C_f/Al复合材料经、纬向平板,并对其进行室温拉伸和弯曲性能测试分析。研究结果表明,随着纤维预制体预热温度的升高,2.5D-C_f/Al复合材料致密度先增大后减小,纤维预热温度为570℃时2.5D-C_f/Al复合材料的致密度最高可达到98.43%。纤维在基体中分布较均匀,但存在少量的束内孔隙、束间孔隙,而随着纤维预热温度升高,纤维束内的孔隙尺寸逐渐减小,而纤维束间的孔隙则先减少后增加;XRD衍射图谱表明,2.5D-C_f/Al复合材料主要是由Al、C、Al4C3及Al3Mg2相的衍射峰组成,C元素从碳纤维表面上脱离并扩散到了铝基体中,生成了Al4C3脆性相。提高纤维预热温度,将促进C元素的扩散和Al4C3脆性相的产生。2.5D仿形板织物的复合材料拉伸试验结果表明,随着纤维预热温度升高,复合材料的拉伸强度逐渐降低,在预热温度530℃下,2.5D-C_f/Al复合材料拉伸强度为274.4MPa,断口参差不齐,并有大量纤维拔出。在制备2.5D仿形板复合材料的基础上,优化工艺参数为纤维预热温度530℃、浸渗温度720℃、浸渗压力8MPa及保压时间20min;该工艺条件下制备出致密度大于95.8%的2.5D-C_f/Al复合材料平板。经向平板拉伸强度为355.83MPa,泊松比为0.19,延伸率为5.1%;而纬向平板拉伸强度为265.42MPa,泊松比为0.24,延伸率为3.9%。经向的拉伸强度、延伸率均比纬向要大,但是小于经纬向的纤维体积比,经向的泊松比比纬向的小。与3D-C_f/Al复合材料具有明显的各向异性相比,2.5D-C_f/Al复合材料表现出良好的各向同性特性。2.5D-C_f/Al复合材料平板的弯曲性能与拉伸性能类似,其经向的弯曲强度、弯曲弹性模量均比纬向大,但也是小于经、纬向的纤维体积比;经向弯曲强度为384.81MPa,弯曲弹性模量为123.21GPa。而纬向弯曲强度为361.67MPa,弯曲弹性模量为104.63GPa。2.5D-C_f/Al复合材料经向和纬向拉伸应力-应变曲线是非线性的,其损伤过程可分为三个阶段,并且对应相应的三个切线模量,存在先增大后减小再增大的趋势。经向拉伸一般在经纬纱线交叉点处断裂,纬向拉伸总是随机地在纬纱最弱处断裂;2.5D-C_f/Al复合材料经、纬向的室温弯曲破坏模式主要是受拉面的拉伸破坏和受压面的剪切破坏;对其弯曲断口进行观察,都存在纤维束的倾斜、纤维束的开裂及纤维束的剪切破坏。