泡沫铝作为结构与功能一体化材料的代表,在诸多领域展现了广阔的应用需求和前景。为了进一步获得高性能的泡沫铝,碳纳米管(CNTs)增强泡沫铝成为了目前的研究热点。已有研究表明,通过向金属基复合材料中加入适量合金元素,可以缓解CNTs引起的材料塑性大幅度降低的问题,进一步提高材料的综合力学性能。因此,系统的研究合金元素对CNTs增强铝基复合泡沫(CNTs/Al复合泡沫)组织与性能的影响具有重要意义。本文主要的研究内容和结果如下:采用外加CNTs分散法制备了CNTs/Al复合粉末,优化其工艺参数,结果表明:将片状化后的Al粉和CNTs经磁子搅拌干燥后可以得到CNTs均匀吸附的CNTs/Al复合粉末;当复合粉末CNTs含量为2.5%,球磨时间为8 h时,制得的复合泡沫屈服强度最高,达到了约19.2 MPa,吸能性能也明显提升。采用球磨结合填加造孔剂法制备了CNTs/Al-Si复合泡沫,研究了烧结温度和Si元素含量对CNTs/Al-Si复合泡沫微观组织、压缩性能和吸能特性的影响,结果表明:当烧结温度为600℃时,CNTs/Al-7Si复合泡沫的压缩与吸能性能最佳;与未添加Si的复合泡沫相比,CNTs/Al-7Si复合泡沫塑性和强度有显著提升,其屈服强度、平台应力和吸能性能分别提高了58.5%、117.8%和77.3%。采用球磨结合填加造孔剂法制备了CNTs/Al-Mg复合泡沫,研究了Mg添加和烧结温度对CNTs/Al-Mg复合泡沫微观组织、压缩与吸能性能以及失效机制的影响,结果表明:随着烧结温度升高,材料的强度和塑性均有所改善;CNTs/Al-3Mg复合泡沫在压缩过程中屈服强度较高,曲线致密化应变增大,压缩应力在较长时间内保持稳定,整个压缩过程孔壁的变形同时具有脆性和韧性断裂特征,是一种很好的缓冲吸能材料。