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碳纳米管(CNTs)是制备轻质、高强铝基复合材料的理想增强体。然而，一维CNTs与球形金属微粉在尺寸、形貌及表面性质等方面不相容，传统的粉末冶金技术借助高能球磨实现均匀复合，往往破坏CNTs的结构完整性，使其增强效率无法得到充分发挥。本文提出片状粉末冶金/仿生复合的技术概念，首先制备具有CNTs沿二维平面均匀分散的CNT/Al片状复合粉末组元，再经叠片组装成型、烧结致密化、挤压变形等处理，获得具有贝壳纳米仿生叠层结构的CNT/Al复合材料。与传统技术制备的CNTs/Al相比，纳米仿生叠层CNT/Al复合材料的强度、塑性和模量都同时得到了提高，为金属材料的纳米复合化进行了有益探索。