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碳纳米管（Carbon Nanotubes,简称CNT）因其具有优异的力学、电学和热学等性能而被作为金属基复合材料（Metal Matrix Composites,简称MMCs）的理想增强体。然而,如何使CNT在基体中均匀分散、且与基体形成较强的界面结合是制备CNT/MMCs的关键问题。因此,寻求有效的制备技术以克服现有方法的不足,是发展CNT/MMCs的关键。本研究采用粉末冶金技术结合分子级共混法制备了性能优异的CNT/Cu-Ti合金复合材料。首先在分散均匀的乙酸铜（CuAc）-CNT混合前驱液中滴加一定浓度的氢氧化钠（NaOH）和葡萄糖(C6H12O6)溶液,在水热环境下经化学反应得到CNT/Cu2O复合粉末。然后利用低能球磨法将CNT/Cu2O复合粉末与片状Cu-1.0 wt.%Ti基体粉末均匀混合,经还原,真空热压烧结后得到CNT/Cu-Ti复合材料。研究结果表明,利用分子级共混法制备的CNT/Cu2O复合粉末中,CNT与Cu2O的润湿性较好,CNT可有效作为Cu2O的形核位点,并且随着Cu2O颗粒的长大而实现CNT与Cu2O的紧密结合。CNT/Cu2O复合粉末的颗粒形貌、微观结构与反应前驱液的浓度,加热温度和搅拌速度密切相关。在加热温度为353 K,CuAc,NaOH和C6H12O6溶液浓度为0.065M,1.8 M和1.4 M,在中速搅拌（15 r/s）的情况下,所得的Cu2O粒径尺寸最均匀（≈1.5μm）,且CNT与Cu2O的界面结合最好。经2 h,150 r/min的低能球磨过程后,CNT/Cu2O复合粉末与片状Cu-1.0 wt.%Ti基体粉末实现均匀混合。将混合粉末在温度为553 K的H2气氛中还原6 h后,CNT与还原后的Cu颗粒保持“嵌入结构”,从而有利于提高CNT与基体的界面结合强度。通过真空热压烧结制备的CNT/Cu-Ti复合材料具有优异的力学性能。采用光学显微镜、扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy,简称SEM）、透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy,简称TEM）和拉伸测试对CNT/Cu-Ti复合材料的形貌、界面结构和力学性能进行分析,确定CNT/Cu-Ti复合材料的最佳烧结制度以及最优化的CNT含量。结果表明,CNT含量为0.8 wt.%的CNT/Cu-Ti复合粉末,在烧结温度为1123 K、压力65 MPa、保温30 min工艺下制备的CNT/Cu-Ti复合材料,其基体与CNT在界面区域发生适度的界面反应,生成纳米TiC颗粒弥散分布在CNT表面和界面周围。纳米TiC颗粒与CNT满足CNT﹛002﹜//TiC﹛112﹜的特殊晶体学位向关系,对于降低界面能有重要意义。该条件下制备的CNT/Cu-Ti复合材料其抗拉强度、延伸率和电导率为362 MPa、45.9%和78.8%IACS,分别比基体提高31.2%、21.7%和127.3%。当烧结温度提高至1223 K时,CNT/Cu-Ti复合材料的综合性能发生不同程度的降低。HRTEM显示CNT的结构遭到严重破坏,导致其增强效率的降低。将实验结果数值与理论增强模型拟合验证得知,复合材料的强化主要来自CNT的载荷传递强化,CNT与基体热膨胀系数不匹配而引起的位错强化和CNT的引入在复合材料界面区域引起的细晶强化等作用。进一步计算得知,三种强化机制对拉伸强度性能提高的贡献分别为42.2%,8.4%和25.2%。此外,界面反应生成的Nano-TiC颗粒弥散分布起到显著的弥散强化作用,以及高温下C原子在基体中的固溶强化作用共同提高了CNT/Cu-Ti复合材料的力学性能。