碳纤维增强铝基复合材料具有质量轻、强度高、塑性好等优点,在交通运输、国防军工等领域展现出广阔的应用前景。在常规铸造复合条件下,铝熔体对碳纤维的润湿能力极差,两者之间的渗浸过程往往只能在密闭空间内通过施加驱动力而进行。这使得该类复合材料的生产受到设备规模以及模具尺寸等制备条件的限制,无法大量、广泛的投入到实际生活中。为此,本文以平纹碳纤维编织布作为增强相,探究碳纤维增强铝基复合材料在非密闭空间内简单、高效的生产方法,为实现其规模化生产与应用提供新的思路与借鉴。本文针对十字平纹编织布中碳纤维的特有分布方式,设计出一套相应的化学镀镍方法对其进行表面金属化处理,并在此基础上开发出两种碳纤维编织布增强铝基复合材料的新型制备技术:其一,电磁渗浸复合技术。在液态复合过程中施加脉冲磁场,使渗浸过程在磁场的强制驱动作用下完成。并对熔体的渗浸机制、后期的强化方法以及合金元素的分布行为等进行了系统研究;其二,近固态铸轧复合技术。在非密闭空间内利用轧辊转动提供机械压力,强制驱动正处于凝固阶段的近固态覆盖层对碳纤维编织布发生渗浸行为。并对界面组织的调控、双层纤维的复合、高硬高强基体的应用等相关技术进行开发。最后,探讨了碳纤维的添加以及制备工艺的优化对复合材料性能的影响。得到的主要结论如下:（1）碳纤维编织布的化学镀镍过程需要镀液具有极佳的稳定性和深镀能力:20mL/L乳酸的添加能够通过络合反应将镀液中游离态镍离子浓度C_Ni²⁺控制在0.009mol/L,保证镀层的稳定析出时间超过120min;343K温度下,pH=4的酸性环境可以保证镀层以层片状的析出方式均匀生长;而分散剂十二烷基苯磺酸钠的存在则能够通过静电作用增强镀液的深镀能力,使编织布内获得优异表面镀覆效果的碳纤维比例超过80%。该条件下化学镀镍反应的活化能E_a=124.52kJ/mol。获得的镀层在空气中加热时会发生Ni元素结晶、Ni-P化合以及Ni-O₂氧化三种主要反应,而673K保温60min的处理工艺能够均衡各反应的发生。该镀层在电磁渗浸过程中能够为碳纤维提供充分的润湿性,而在铸轧过程中则可以起到足够的保护作用。（2）电磁渗浸复合技术中脉冲磁场的引入使熔体对编织布的渗浸方式由逐层渗浸向梯度同步渗浸转变,渗浸过程除依靠Al-Ni反应自发进行外,还可以凭借电磁力的强制驱动以及熔体的流动冲击而实现,渗浸效果得到明显增强。采用“电磁渗浸复合+后期热压强化（773K,6%下压量）”方法制备的碳纤维增强Al-Mg（95-5wt.%）基复合材料,其弯曲强度较纯基体提升超过33%。而复合材料在弯曲过程中的失效行为则主要由裂纹增值扩展以及结合界面的脱粘分层所导致。（3）近固态铸轧复合过程中,处于凝固阶段的近固态覆盖层能够凭借适宜的自身流动性以及合理的外加压力,在保证碳纤维结构完整、分布稳定的情况下,对其实现充分渗浸。该渗浸过程中,近固态组织中的液态部分为渗浸碳纤维内部的主要填充材料,而固态部分则起到保证渗浸效果的作用。以此方法制备的十字平纹碳纤维编织布增强铝基复合板材能够实现二维空间内的多角度强化。单层编织布对工业纯铝的拉伸强度提升效果达到50%,弯曲强度提升效果达到25%。双层编织布对弯曲强度的提升效果超过40%。而对于强度、硬度较高的5083铝基体,液态铸轧复合方法能够在铸轧过程中对编织布起到充分的保护作用,使材料弯曲强度提升超过22%。（4）碳纤维与基体界面组织结构的变化能够对复合材料的强化效果起到显著影响,在界面由“碳纤维-镀层（偏聚物）-基体”的间接接触界面向“碳纤维-基体”的直接接触界面转变过程中,碳纤维对铝基体弯曲强度的增强效果由29MPa提升至37MPa。而在电磁渗浸复合过程中对浇铸温度（993K-1103K）、保温时间（300s-400s）的控制,以及在近固态铸轧复合过程中采用的浸泡预处理（1073K、30s）、后期保温处理（750K,150min）,均能够有效促进镀层（偏聚物）的扩散,对复合界面的组织结构起到有效调控。（5）在复合材料的制备过程中,合金元素的行为及分布同时受到其自身属性以及制备条件两方面的影响:自身属性方面,Cu元素多以Al2Cu/α-Al的共晶形式在基体最后凝固区域存在,Mg元素凭借与碳纤维之间较低的混合焓(-55kJmol^-1)能够在熔体中向纤维表面富集,Si元素容易依托于碳纤维表面形核长大,而Mn元素则会随基体成分变化而发生包晶反应,Zn元素的析出与凝固顺序无明显关系;制备条件方面,镀层的存在能够通过Al-Ni反应影响碳纤维附近的熔体成分,而轧制压力的施加则能够将熔体的最后凝固区域大量汇集在碳纤维之间。