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碳纳米管（CNTs）以其高的抗拉强度（11-63 GPa）和弹性模量（270-950 GPa）,优异的热学和电学性能而著称。在高性能的金属基复合材料中CNTs作为理想的增强相被认为具有广阔的应用前景。由于CNTs范德华力强以及与金属基体界面润湿性较差造成其性能无法充分的发挥。因此如何有效的在金属基体中均匀分散CNTs和实现其与基体之间良好的界面结合是面临的两个主要挑战。本研究采用粉末冶金法结合喷雾热解制备出了具有良好力学性能的CNTs/Cu-Ti合金复合材料。首先将CNTs分散液与醋酸铜（CuAc）水溶液混合,通过超声喷雾热解制备出分散均匀的纳米级CNTs/Cu2O复合粉末。然后将气雾化的Cu-Ti合金粉末与纳米级的CNTs/Cu2O粉末低能球磨混合后经过还原获得CNTs/Cu-Ti合金复合粉末。最后通过热压（HP）和等离子活化烧结（SPS）制备CNTs/Cu-Ti复合材料。研究结果表明混合溶液中CNTs的质量分数为30%,喷雾速率在250 ml/h,喷雾热分解温度为753 K时,纳米级的Cu2O颗粒尺寸细小（小于50 nm）且均匀的包覆在CNTs表面,CNTs获得了良好的分散性,CNTs与Cu2O颗粒以化学结合的方式实现良好的界面结合。在CNTs/Cu2O复合粉末与Cu-Ti合金粉末在150rpm球磨混合4 h后,复合粉末在管式炉中573 K,H2气氛下还原4 h。其中CNTs均匀的分散在Cu-Ti合金基体中,还原后的纳米级的Cu颗粒与CNTs保持喷雾热解时期的紧密结合状态,改善了CNTs与Cu-Ti基体之间的界面结合。通过热压和SPS烧结制备出了具有优良力学性能的CNTs/Cu-Ti合金复合材料。经过X射线衍射（XRD）,拉曼光谱（RM）,扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）和拉伸测试对CNTs/Cu-Ti合金复合材料的界面结构的演变和力学性能的关系进行了研究。研究结果表明质量分数分别为0.0%、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%的CNTs/Cu-Ti复合材料在1123 K经过热压烧结30 min后,0.4wt.%CNTs/Cu-Ti复合材料获得了最佳力学性能,相对于基体实现了强度和塑性的同步提高。质量分数为0.3%的CNTs/Cu-Ti合金复合材料通过SPS烧结,在1073 K,50 Mpa压力下分别保温10 min、20 min和30 min时候出现了三种典型的过渡界面（10 min:Ti8C5、20 min:Ti8C5+TiC和30 min:TiC）。当保温时间在10 min的时候,CNTs表面发生部分界面反应,产生Ti8C5纳米颗粒和纳米过渡层两种过渡界面,实现了CNTs与Cu-Ti基体之间强烈的界面结合同时CNTs的结构获得了完整的保存。此外,当保温时间在20 min的时候,出现了Ti8C5界面过渡相向TiC界面过渡相的转变,其中Ti8C5的（219）面和TiC的（111）面具有平行的位向关系[（219）Ti8C5//（111）TiC]。在1073 K温度下SPS烧结,保温10 min获得的质量分数为0.3%的CNTs/Cu-Ti合金复合材料通过力学拉伸试验测量出其屈服强度为368 MPa,抗拉强度达到了512 MPa。相对于没有加CNTs增强相的Cu-Ti合金基体,其屈服强度提高了59%,抗拉强度提高了51%。对比于质量分数为0.3%的CNTs/Cu基复合材料分别提高了27%和25%。CNTs良好的分散以及与基体之间强烈的界面结合共同作用,显著的提高了CNTs/Cu-Ti复合材料的力学性能。这为界面演变和控制界面反应实现良好的界面结合,为从基体到增强相之间载荷传递效率的提高提供了新的思路。