本文研究了碳纤维增强镁基复合材料的压力浸渗工艺,研究了预制件保温温度,熔体温度以及预制体结构对复合材料组织性能的影响,获得了压力浸渗最佳工艺参数并制备了单向碳纤维增强镁基复合材料、双向碳纤维增强镁基复合材料,研究了复合材料中基体成分和纤维排列方向对材料组织性能的影响。还研究了C_f/Mg复合材料界面反应和界面处的第二相生成机制。在此基础上成功制备了基于鱼皮仿生结构的Ti/C_f/Mg复合材料。研究表明,用丙酮和酒精混合溶液超声清洗1h,然后在450℃下加热20min后表面去胶效果最好。将碳纤维丝以5°缠绕在石墨棒上制成预制体或者将纤维布剪成小片后紧密排列后置入带孔石墨槽中制成预制体,同时采用450℃的预制体保温温度,在镁合金熔体为800℃条件下进行压力渗透。在这种工艺下制备的复合材料力学性能较好。其中单向碳纤维丝增强AZ91合金的抗弯强度和模量最高。其抗弯强度达到了870MPa,模量为164GPa相比于合金提高了350%。单向编织布中的编织线以及双向纤维布中垂直受力方向的纤维导致复合材料的强度降低。碳纤维增强镁基复合材料界面处存在界面反应,第二相主要有块状β-Mg17Al12,针状相Al4C3以及片状相Mg2Si。复合材料主要强化机制是载荷传递,热错配机制和界面处纳米级第二相的Orowan强化机制。采用最佳工艺制备的仿生结构的Ti/Mg/C_f复合材料组织均匀,没有气孔和裂纹。基体中的Al元素在钛网表面偏聚,Ti/AZ91/C_f中第二相在钛网周围呈连续网状分布导致材料脆性增大。2D-C_f/Mg复合材料加入钛网后,获得较好的综合性能,复合材料强度提升了40MPa,复合材料的挠度大幅度提升,加入钛网起到了良好的增韧作用,满足了材料设计需要。