钛基复合材料具有低密度、高比强度、耐高温、耐腐蚀等优点,在航空航天、先进武器系统等领域具有潜在应用前景。原位自生法制备的TiC颗粒增强钛基复合材料,具有增强相分布均匀、界面粘结良好等优点。本文以多壁碳纳米管（MWCNTs）为碳源,片状纯钛粉为基体,利用微波烧结和放电等离子烧结（SPS）两种方法制备了原位自生TiC颗粒增强的钛基复合材料,研究了MWCNTs添加量（0.5wt.%、1wt.%、1.5wt.%、2wt.%）、烧结温度（850℃、900℃、950℃、1000℃）、烧结方法（微波烧结、SPS烧结）对复合材料微观组织和性能的影响。为改善MWCNTs与Ti界面润湿性差、界面反应严重等问题,通过化学镀在MWCNTs表面镀覆金属铜层,并研究了镀铜比例（1:1、1:3、1:5、1:7）对复合材料微观组织和性能的影响。深入阐述了MWCNTs/Ti、MWCNTs-Cu/Ti复合材料的界面关系、腐蚀机理、磨损机制。主要获得以下研究结果:采用微波烧结法原位合成了TiC增强钛基复合材料,研究了MWCNTs添加量对复合材料组织及性能的影响。结果表明,纯化后MWCNTs成功引入羧基、羟基等亲水基团,增强了MWCNTs分散性。微波烧结时,MWCNTs与Ti原位生成TiC增强相。MWCNTs添加量＜1wt.%时TiC呈现颗粒状,TiC分布均匀、Ti基体致密细小;MWCNTs添加量＞1.5wt.%时TiC呈现树枝晶形貌,Ti基体组织粗化,复合材料出现较多孔洞。随MWCNTs添加量增加,复合材料显微硬度先上升后下降,添加1wt.%时复合材料显微硬度最大、耐磨性最好,显微硬度约为527 HV0.2,摩擦系数约为0.35,与纯钛相比显微硬度值提高1.2倍,摩擦系数降低了0.4,综合性能最佳。纯钛以粘着磨损为主,复合材料以磨粒磨损为主。采用微波烧结与SPS烧结分别制备了添加1wt.%MWCNTs的复合材料,研究了烧结温度对复合材料组织及性能的影响。结果表明,微波烧结与SPS烧结时复合材料中TiC增强相均呈颗粒状形貌特征,形成准连续网状分布在α-Ti晶界处。烧结温度＜850℃时复合材料会出现明显孔洞,＞1000℃时TiC颗粒与α-Ti晶粒出现部分粗化。SPS烧结制备的复合材料致密度均在99%以上,整体上比微波烧结制备的复合材料组织更加均匀致密。950℃下SPS烧结制备的复合材料性能最佳,硬度为575 HV0.2,抗压强度为2157 MPa,摩擦系数低至0.23。相比于纯钛,硬度提高了299 HV0.2,抗压强度提高了927 MPa。同温度下微波烧结制备的复合材料显微硬度为527 HV0.2,摩擦系数约为0.35。由此可知SPS烧结制备的复合材料性能更佳,最佳烧结温度为950℃。研究了MWCNTs表面镀铜对复合材料组织及性能的影响。结果表明,MWCNTs镀铜层分布连续、均匀,与MWCNTs结合良好,镀铜层组织均为结晶铜。随着镀铜比增加,复合材料硬度、室温压缩强度均先增加后降低。MWCNTs表面镀铜比为1:5时最佳,此时复合材料硬度为725 HV0.2、抗压强度为2303 MPa。相比纯钛硬度提高了449 HV0.2、抗压强度提高了1026 MPa;相比未镀铜的复合材料硬度值提高了150 HV0.2、抗压强度提高了146 MPa。添加1wt.%MWCNTs的复合材料中没有观察到完整MWCNTs结构,α-Ti与TiC相存在[112?0]α-Ti//[11?0]TiC和（1?100）α-Ti//（11?1）TiC取向关系。添加1wt.%镀铜MWCNTs的复合材料中观察到了完整MWCNTs结构,说明MWCNTs表面镀铜能有效缓解界面反应。当铜层扩散到Ti基体中时,会生成Ti2Cu相,Ti2Cu与Ti基体之间存在Ti2Cu（2?00）//Ti（100）和Ti2Cu（211）//Ti（11?1）的取向关系。研究了纯钛,MWCNTs/Ti、MWCNTs-Cu/Ti复合材料在3.5%Na Cl溶液中腐蚀行为。结果表明,MWCNTs-Cu/Ti复合材料的相位角最大为85°,容抗弧半径最大,腐蚀电流最小,耐蚀性最佳。MWCNTs/Ti、MWCNTs-Cu/Ti复合材料中的TiC颗粒加速了钛在早期的溶解,使得[TiCl6]2-络合物的浓度很快达到临界值,迅速形成稳定的钝化膜Ti O2。MWCNTs-Cu/Ti复合材料的晶粒更加细小,可有效减少钝化膜的波动并增强其稳定性,使耐蚀性进一步增强。