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钛铝系金属间化合物在最近受到了人们的广泛关注,这是因为钛铝系金属间化合物的密度很低,比强度很高,并且在高温下的抗氧化性能良好,是非常理想的航空材料。Ti-A1系金属间化合物中的A13Ti,高温条件下的抗氧化性和强度很好,其密度为3.36g/cm3,熔点为1613K,是非常理想的高温结构材料。所以为了利用A13Ti上述的这些优点,同时克服Ti-Al系金属间化合物室温脆性高而难以实现实际应用的这一致命缺点,考虑将性能优异的非金属碳纤维做为增强相引入到A13Ti基体中来改善A13Ti的性能,制备以A13Ti作为基体,非金属碳纤维作为增强相的复合材料。因为碳纤维表面惰性比较大,表面能比较低,缺乏有效的化学活性官能团,所以碳纤维与基体的润湿性比较差。考虑将碳纤维表面进行改性后,再将碳纤维引入到A13Ti基体中,这样能够提高碳纤维和A13Ti基体之间的界面润湿性。在本文中探索了化学镀镍和电镀镍的方法,并对碳纤维增强复合材料的制备工艺进行研究,对复合材料的微结构进行分析表征。在碳纤维表面化学镀镍步骤中,首先探索出了有效的无钯活化液配方,即用硼氢化钠7g,乙酸镍8g,甲醇100ml配制成的活化液可以对碳纤维表面进行有效的活化;同时探索出的化学镀的最佳水浴温度为60℃,最佳时间为30min;在SEM下观察化学镀镍后镀层的微观形貌,碳纤维表面的镀层呈现出高低凹凸不平的“胞状”结构,EDS分析,镀层为Ni-P的合金颗粒。在碳纤维表面电镀镍的过程中,利用正交实验的方法探索出来的最佳电镀镍工艺为,电压取3V,硼酸浓度取40g/l,时间取5min,温度取30℃或者是35℃;在SEM下观察电镀的微观形貌为平直的界面,EDS分析结果为,镀层为镍的单质。在本文中,以Ti粉和Al粉为原材料,混合球磨以后热压烧结,首先制备纯的A13Ti基体;然后将3%vol.%表面未镀镍碳纤维引入到Ti粉和Al粉中制备A13Ti基复合材料;制备3%vol.%、5%vol.%、7%vol.%、9%vol.%表面镀镍碳纤维增强的A13Ti基复合材料。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等测试方法对制备出来的复合材料的相组成、微观结构、元素扩散反应过程进行分析表征。实验结果表明:在碳纤维表面不镀镍的情况下,碳纤维和基体的界面处存在着C元素和Al元素的相互扩散,Al元素向碳纤维中有着2μm的扩散距离,而Ti元素向碳纤维中没有扩散,同时,C元素向Al3Ti基体中有着1.5μm的扩散距离。在碳纤维表面有镀层的情况下,基体中有新的Al3Ni相生成,并且随着碳纤维体积分数的增多,基体中出现孔洞的几率变大。利用阿基米德原理和显微硬度机对试样的密度和硬度进行测量,实验结果表明:所有试样的密度都低于Al3Ti理论密度,3%vol.%表面镀镍碳纤维加入基体时,材料的密度最大,并且,显微硬度的测量结果也显示,3%vol.%表面镀镍碳纤维加入基体时,材料的显微硬度值最大,达到了602HV。在准静态压缩性能测试中,纯Al3Ti基体的抗压强度为1050MPa,断裂应变为1.9%,应力-应变曲线表现为典型的脆性断裂,断口表现出了穿晶断裂和沿晶断裂的混合型断裂。当3%vol.%表面未镀镍的碳纤维加入到Al3Ti基体中时,其抗压强度为1250MPa,断裂应变为2.6%,同时在断口中可以看到,由于碳纤维与基体的结合较差,有大量的碳纤维从基体中拔出。碳纤维表面镀镍后引入基体中,当碳纤维的体积分数为3%和5%时,复合材料的压缩性能好于纯Al3Ti基体材料,而碳纤维的体积分数达到7%和9%时,反而使复合材料的性能下降,起不到增强的效果。当体积分数为3%的表面镀镍的碳纤维加入到基体中时,此时材料的抗压强度为1550MPa,断裂应变为2.3%,表现出来了最好的压缩性能。同时在压缩断口中,观察到了碳纤维的断裂和拔出、纤维和基体的脱粘、裂纹遇到纤维时的偏转等机制。