本文通过湿法研磨将分散于无水乙醇中的纳米碳管均匀混合到Ti/MgH₂粉末中,然后采用热压烧结工艺制备了CNTs/TiMg复合材料。利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及其能谱附件（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）对该复合材料的表面组织、截面及断口进行显微及物相分析,并对其进行了显微硬度和密度的测试。通过不同的热压烧结工艺制备出复合材料,然后进行对比研究,得到合适的热压成型工艺。在成功制备出复合材料的基础上研究了CNTs含量和Mg含量对复合材料组织性能的影响。研究结果表明:在800℃进行热压烧结时,复合材料的显微硬度达到最大值512HV,其密度同样达到最大为4.321 g/cm³,XRD分析显示没有TiC相生成;在保温时间达到30min时,其显微硬度提高到568HV,密度约为4.2 g/cm³,保温时间对其密度影响不大。随着不同含镁材料的加入,复合材料的硬度得到了显著提高,最大达到了573HV,相比CNTs/纯钛复合材料提高了81.9%。XRD分析显示,复合材料中主要相为Ti、Mg和C,加入MgH₂后出现少量钛镁固溶相。复合材料截面形貌显示熔化的镁在热压过程中填充颗粒界面处,复合材料的致密性较好,密度较低,添加MgH₂的复合材料密度最低,能达到4.13g/cm³。添加0.5wt.%CNTs时,复合材料的组织进一步细化,断口明显为韧性断裂,强度提高明显;在CNTs含量为1.0wt.%时,复合材料的显微硬度达到232HV,密度达到最小为4.13g/cm³,相比未添加CNTs时显微硬度提高了26.1%,密度降低了8.2%。并且结合断口CNTs形貌分析表明CNTs的均匀分散对复合材料的影响很大。添加5.0wt.%MgH₂后,复合材料组织变得更为细小,增强相在复合材料中分布得更为均匀,其显微硬度达到了389HV;在MgH₂含量为10.0wt.%时,断口形貌中出现了解理性断裂,其硬度显著降低到265HV,而且断口处能观察到CNTs拔出孔洞,由此可知适量Mg元素的添加能对CNTs的增强效果起到较大的促进作用。