碳纳米管因具有优异的力学、电学和热学等性质而受到多个学科领域研究者的关注,同时在先进复合材料领域也引发了新的研究热点。作为金属基复合材料的理想增强体,需要解决的关键问题是如何使碳纳米管在金属基体中分散均匀、结构保持完好并与基体形成良好的界面结合。由于传统的金属基复合材料制备工艺难以满足以上要求,因此要发展碳纳米管增强金属基复合材料就必须寻求新的制备技术以克服现有方法的不足。本论文采用超临界流体条件下的苯溶剂热反应,成功地铝基体中原位合成了碳纳米片、碳纳米球和碳纳米管。实验结果表明,所制备的碳纳米片、碳纳米球和碳纳米管在铝基体中均匀分散,且与铝基体具有较好的侵润性。在300°C苯溶剂中,以无水三氯化铝为催化剂,以苯和六氯乙烷为碳源,基于傅克烷基化反应生成三氯乙烯苯,并以之为模块自组装合成了具有叠层结构的碳微米颗粒,其层片厚度为300～500 nm。进而通过改变反应参数,引入铝粉作为基体成功的原位合成出了厚度为30～50 nm的碳纳米片和直径为50～250 nm的碳纳米球。以上碳材料由纳米石墨微晶和非晶碳组成。文中探讨了叠层结构的台阶长大机制,以及碳纳米片和碳纳米球在铝粉表面的异质形核机制。在300°C苯溶剂中,以无水三氯化铁为催化剂,六氯乙烷为碳源,基于六氯乙烷的脱氯过程,在铝粉中成功原位合成了非晶碳纳米管,其长度为0.2～5μm,直径为10～50 nm。文中探讨非晶碳纳米管在铝粉中的形成机制。