本文全面综述了国内外碳纳米管镁基复合材料的发展现状,研究内容包括镍包覆碳纳米管的制备方法,复合材料的界面行为、微观组织和断裂机制。主要研究内容如下：利用自制的阳极电弧设备制备出碳纳米管及其管束,其准直性好、结构缺陷少、长度和直径分布均匀。产物中含有三种形态。根据产物的组成特点制定纯化办法。纯化结果表明,棒状物中主要含有单壁碳纳米管管束,膜状物和网状物中碳纳米管的含量较高,多为单壁碳纳米管及其管束。采用化学镀的方法在碳纳米管外表面上包覆镍层,化学镀中采用的碳纳米管是依据其官能团化程度筛选出的,镀覆结果显示镀层光滑、厚度均匀,对称性好。通过热处理提高镀层的结晶化程度,使镀层由无定形态转化为结晶态。发现镀层中的镍含有两种晶体结构：面心立方结构和六角密排结构,且镀层中发生了晶格膨胀。利用自制的阳极电弧等离子体制备方法,合成了外部包覆镍金属纳米粒子的碳纳米管,并分析其制备原理。以碳纳米管和碳化硅颗粒作为增强体材料,制备镁基复合材料,其晶粒明显得到细化。加入碳纳米管之后,复合材料的位错密度增加。但过多的加入量会导致增强体在晶界处发生团聚现象,在晶界处形成大块的黑色颗粒。碳纳米管表面包覆镍层,能够改善增强体与基体之间的相容性,加强两者的结合性。碳纳米管表面的镍层与镁基体之间存在界面反应,生成界面相Mg2Ni。界面相的生成量与碳纳米管的含量有关。碳化硅颗粒与镁之间也存在界面反应,生成了中间相Mg2Si。加入碳纳米管前后,镁基复合材料的断裂方式发生明显的变化。加入碳纳米管之后,复合材料的晶界得到了加强,促使裂纹转向晶粒内部扩散,从而形成穿晶断裂。但碳纳米管难以分散,在晶界的某些区域容易发生团聚,导致这些区域有利于裂纹的产生和扩散,形成沿晶断裂。并在断口表面发现少量韧窝,这是韧性断裂的特征。证明,CNTs/Mg复合材料的断裂方式是穿晶断裂为主、沿晶断裂和韧性断裂为辅的混合断裂方式。CNTs/SiCp/Mg与其类似。将基体材料换为AZ91D型镁合金之后,CNTs/AZ91D和CNTs/SiCp/AZ91D复合材料的断裂方式为韧性断裂和脆性断裂共存的混合断裂方式。