碳纤维增强铝基（Cf/Al）复合材料具有轻质、高比强度和比刚度、低热膨胀系数、耐高温以及良好的加工性等优良性能,在航空航天及民用等领域有着广阔的应用前景,特别是对于空间光学相机结构件。然而在Cf/Al复合材料制备过程中发现碳纤维与铝熔体间具有较差的润湿性,导致铝熔体难以充分地浸渗到碳纤维束中,制备的复合材料中存在较多的缺陷;同时在高温制备环境中,碳纤维与铝熔体也易发生严重的界面腐蚀反应,界面反应不但破坏了碳纤维表面的原有结构,而且严重影响复合材料的综合性能。为了提高碳纤维与铝熔体间的润湿性并抑制两者间严重的界面反应,制备具有优异力学性能的Cf/Al复合材料,使其能够更好地应用于空间光学相机结构件中。本文首先对传统电镀工艺进行了改进,将超声振荡引入到了碳纤维表面电镀金属涂层过程中,在碳纤维表面沉积了一层金属涂层（镍涂层和铜涂层）。将含金属涂层的碳纤维应用到了铝基复合材料制备中,在真空条件下采用熔体挤压浸渗的方法制备了 Cf/Al复合材料,研究了涂层种类（镍涂层和铜涂层）、浸渗温度、涂层厚度以及纤维含量对铝基复合材料微观组织及力学性能的影响,通过调节制备工艺实现对Cf/Al复合材料界面调控和力学性能改善。在此基础上,为了进一步提高Cf/Al复合材料的阻尼性能及各向同性,提出了胶体分散及抽滤的制备方法,制备了 SiCp（微米和纳米颗粒）及短碳纤维协同增强铝基（SiCp/Csf/Al）复合材料,并研究了 SiCp及短碳纤维的协同强化作用对铝基复合材料力学性能的影响机制。得到的主要结论如下:（1）采用超声振荡辅助的电镀方法并结合碳纤维表面预处理,能够有效地解决碳纤维在电镀金属涂层过程中纤维束中心区域不能均匀涂覆的问题;在电镀液中加入添加剂能够细化涂层晶粒和提高涂层与碳纤维之间的结合力;研究电镀工艺参数对涂层沉积效果的影响规律发现,当电镀液pH值调整到3～4、电流密度大于0.3 A/dm2、电镀时间在4～12 min之间、电镀液温度控制在20～40℃时,制备的镍涂层光滑均匀;当电镀液pH值控制在0.8～1、电流密度在0.7～1.1 A/dm2、电镀时间为4～16min时,制备的铜涂层光滑均匀。（2）对含镍涂层和铜涂层的碳纤维增强铝基复合材料的微观组织及力学性能进行了分析,结果显示,与不含涂层的碳纤维增强铝基复合材料相比,在相同的浸渗工艺条件下,两种金属涂层均可以显著改善碳纤维与铝熔体间的润湿性,并抑制两者间严重的界面反应。然而拉伸力学性能测试显示,含铜涂层的碳纤维增强铝基复合材料的抗拉强度优于含镍涂层的碳纤维增强铝基复合材料的抗拉强度,分析其原因是由于铜涂层比镍涂层在铝基体中的扩散性好,制备的复合材料结构更加致密,纤维与铝基体间形成了良好的界面结合。（3）对不同工艺条件下制备的含铜涂层的碳纤维增强铝基复合材料的微观组织及力学性能分析表明,当浸渗温度高于670℃时,铝熔体能够充分浸渗到纤维束中;当涂层厚度为1.5 μm时,碳纤维与铝基体间形成的界面结合强度较为适中。在浸渗温度为680℃、涂层厚度为1.5μm,纤维含量为16vol.%时,制备的复合材料力学性能较优,其抗拉强度和弹性模量分别为233 MPa和93 GPa,相比于纯铝基体（抗拉强度和弹性模量分别为55 MPa和70 GPa）,抗拉强度和弹性模量均有显著地提高。然而阻尼性能测试发现,与纯铝基体相比,在测试频率为5 Hz条件下,其在温度25～200℃之间的阻尼性能相对较低。（4）采用胶体分散及抽滤的制备方法实现了 SiCp/Csf/Al复合材料的制备。研究增强体的体积分数对SiCp/Csf/Al复合材料性能的影响发现,当微米SiCp体积分数为5%和短碳纤维体积分数为7%时,SiCp/Csf/Al复合材料具有较好的力学性能,其抗拉强度和弹性模量分别为207 MPa和92 GPa,相比于单纯采用SiCp增强的铝基复合材料（SiCp的体积分数为5%）,抗拉强度和弹性模量分别提高了 85%和15%。对于阻尼性能,在测试频率为5 Hz条件下,其在温度区间25～300℃之间的阻尼性能明显高于纤维体积含量为16%的Cf/Al复合材料的阻尼性能,其阻尼平均值提高了 60%。由于SiCp与短碳纤维在铝基体中分布均匀,两者间能够起到很好的协同强化作用,这不仅可以提高复合材料的强度和模量,而且能够改善其阻尼性能。（5）微米SiCp/Csf/Al复合材料与纳米SiCp/Csf/Al复合材料性能对比显示,纳米SiCp与碳纤维的协同强化作用更有利于提高铝基复合材料的力学性能。分析其原因是由于纳米SiCp尺寸较小,在铝基复合材料中不但能够产生Orowan强化作用,而且能够钉扎在碳纤维与铝基体的界面处,提高碳纤维与铝基体间的界面结合强度,从而提高铝基复合材料的强度。同时纳米SiCp与铝基体间的界面结合相对较弱,且纳米SiCp也能够对铝基体的晶粒产生细化作用,因而也有利于提高复合材料的阻尼性能。