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低密度、高比强度、良好的塑性、优良的导电性、导热性及抗腐蚀性是铝基复合材料具有的优异的力学性能,因此得以在航空航天、汽车制造、机械制造、船舶以及化工工业等领域广泛被使用。随着科技的发展,碳纳米管(CNT)作为一种新型的、低密度、高比强度、高比刚度、热膨胀系数低以及良好的热稳定性的材料,成为复合材料增强体的最优选。因此,将碳纳米管采用适当的方法加入到铝合金基体中,可以进一步提高铝合金基体的力学性能。本文主要介绍了碳纳米管、碳纳米管复合材料以及碳纳米管铝基复合材料(CNT/Al)的研究背景、现状、意义以及目前存在的问题,明确了本文的研究内容。此外,本文介绍了碳纳米管铝基复合材料的理论基础,主要包括碳纳米管的连续介质模型、复合材料的代表性体积元和细观力学以及碳纳米管的增强机理,为研究碳纳米管铝基复合材料的断裂性能提供了理论基础。首先本文根据续介质理论,采用2024铝合金作为基体,研究了体积分数为2%、3%和4%的碳纳米管对碳纳米管铝基复合材料断裂性能的影响。研究结果表明碳纳米管铝基复合材料的断裂性能与加入的碳纳米管的体积分数有着重要的关系,其力学性能主要体现在弹性模量、屈服强度以及剪切模量三个方面,并且复合材料的力学性能与碳纳米管的体积分数成正相关关系,当碳纳米管的体积分数为4%时,碳纳米管铝基复合材料的弹性模量、屈服强度以及剪切模量分别为138.453 GPa、396.37 MPa和51.7 GPa,与2024铝合金基体相比分别提高了 97.79%、27.86%和106.8%,说明碳纳米管对铝基复合材料起到较好的增强作用。其次本文研究了体积分数为2%、弯曲角度分别为0°、15°以及30°的碳纳米管对碳纳米管铝基复合材料的断裂性能的影响。研究结果表明碳纳米管铝基复合材料的断裂性能随着碳纳米管弯曲角度的增大先上升后下降,碳纳米管的角度为]5°时,复合材料的力学性能最优,其弹性模量、屈服强度以及剪切模量分别为137.374GPa、400.29 MPa和51.122GPa,与2024铝合金基体相比分别提高了96.25%、29.12%和104.49%,说明碳纳米管对铝基复合材料起到增强作用。最后,将选出的力学性能优异的碳纳米管铝基复合材料的材料属性应用到航天惯性器件——航天加速度计上,通过与原材料的对比,体现出碳纳米管铝基复合材料的优势,一方面减轻了航天惯性器件的重量,另一方面减小了航天惯性器件的安装变形,从而提高航天加速度计的性能。