碳纳米管（CNTs）具有独特的结构以及优异的性能,被认为是理想的复合材料增强体之一。CNTs增强铜基复合材料能获得强度的显著提升,但往往伴随着塑性和导电率的降低,不能充分发挥增强体和金属基体间的综合性能优势。采用复合结构的设计,实现增强体分布形态的调控和优化,是实现CNTs复合材料不同性能共同强化的重要思路。本文首先基于模板法制备CNTs/Cu泡沫,然后将其作为三维骨架用于增强铜基复合材料,并对其微观组织结构以及力学、电学性能等进行了测试和分析,结果表明:（1）以三聚氰胺泡沫为模板,通过化学镀和电沉积工艺制备了开孔CNTs/Cu泡沫,CNTs在Cu骨架中呈均匀嵌入式分布,界面结合紧密。相对于纯Cu泡沫,CNTs/Cu泡沫的力学性能和电磁屏蔽性能均得到明显提升。（2）基于粉末冶金工艺制备了CNTs/Cu泡沫作为三维骨架增强铜基复合材料,并研究了烧结温度、不同的泡沫骨架增强体对复合材料力学性能的影响。当烧结温度为973 K时,CNTs体积分数含量为0.147%时,CNTs/Cu增强铜基复合材料的拉伸强度比纯Cu泡沫增强铜基复合材料提高了8.3%,比纯铜样品提高了44.93%,延伸率约为38.53%,电导率为94.53%。同时表现出高的强度、韧性和导电性能。通过理论分析表明,复合材料的强化机制主要源于载荷传递和晶粒细化。（3）研究了CNTs的含量对复合材料性能的影响。复合材料在CNTs体积分数为0.283%时表现出最佳的综合性能,其拉伸强度达到386.78 MPa,塑性约为35.17%,导电率达到93.64%IACS,并表现出较低的摩擦系数和磨损量,分别为0.14和6.7×10^-6 g/MJ。