碳纤维增强铝基复合材料具有高的比强度、比刚度以及良好的高温性能和尺寸稳定性，在高技术领域的应用前景广阔。然而，碳纤维与铝液的湿润性差及高温下与铝发生化学反应，一直是该复合材料制造过程中的主要障碍。为解决这些问题，目前较有成效的方法是在碳纤维表面镀一层金属或难熔的碳化物，来改善碳纤维与铝液的湿润性，抑制其与铝界面间的化学反应。由于镍的重量较轻，镀层质量相对稳定，不但能改善碳纤维与铝液之间的湿润性，而且还能抑制有害的界面反应，因此碳纤维表面镀镍是一种简单易行的改善纤维表面特性的方法。镀镍的方法很多，其中化学镀镍和电镀镍由于其工艺简单、成本低廉、容易操作等优点而被广泛应用。 针对目前碳纤维镀镍工艺存在的不足及镀层质量差，且有漏镀现象等缺点，本文通过大量实验研究，找到了最佳的碳纤维化学镀镍和电镀镍工艺，成功的得到了均匀致密、光亮、结合力好的镍镀层。 本文通过L<,16>(4<'5>)正交实验及一系列单因素实验，研究了不同工艺条件对化学镀镀层质量及镀液稳定性的影响，筛选出碳纤维表面化学镀镍的最佳工艺条件。其中镀液pH值，施镀时间及温度是影响化学镀镀液稳定性及镍镀层质量的关键因素。本文还通过L<,9>(3<'4>)正交实验及单因素实验，探讨了碳纤维表面电镀镍的最佳工艺条件，其中电流密度及电镀时间对镀层质量的影响极为重要。 本实验在化学镀镍工艺中加入由苯磺酸类和烷基硫酸类盐组成的添加剂A，在电镀镍工艺中加入由氯化钠、炔类化合物、苯磺酸类和烷基硫酸类盐组成的添加剂B，效果均非常明显，明显提高了镀液的稳定性及镀层质量，细化了晶粒，得到的镍镀层光亮、平整、柔软、致密且结合力好。 本文采用搅拌铸造法制备镀镍短碳纤维增强2024铝合金基复合材料。针对目前搅拌铸造法制备复合材料存在孔隙率偏高的缺点进行了重要的改进，即在浇铸前采用真空除气法以降低复合材料的孔隙率，取得了明显的效果。实验研究了真空度、真空除气时间对复合材料孔隙率的影响，并且分别考察了搅拌温度、搅拌时间、搅拌速度对制备优质复合材料的影响，根据搅拌动力学机制并对本实验制备的复合材料的组织和性能进行分析，获得了最佳铸造工艺条件参数：搅拌温度：750℃，搅拌时间：5 min，搅拌速度：1000 r/min，真空炉温度：750℃，真空度：0.02 MPa，真空除气时间：2 min。 根据短纤维增强机理和三元相图，本文从镀镍层厚度、碳纤维质量分数、碳纤维长度三方面考察了C<,f>/2024合金复合材料的组织和性能，结果表明，搅拌真空铸造法制备复合材料过程中，当镀镍层厚度为0.70μm，碳纤维添加量为4％，短纤维长度为2～3mm时，复合材料中碳纤维与基体结合紧密，力学性能最好。 采用透射电镜对界面状况进行观察，从表观上看采用搅拌真空铸造法制备的复合材料中，碳纤维与铝合金基体之间结合紧密，镀镍层发生溶解，界面上未生成大量的Al-Ni组成的物相。与一般文献报导不同，本文发现在界面上存在C向Al合金基体发生扩散的现象，扩散层厚度大约40nm，而且在扩散过程中未生成明确化学计量比的碳铝化合物。碳纤维与铝基体在界面处以扩散的方式相结合。