碳纳米管具有极其优异的力学、电学性能和表面特性,在复合材料、纳米导线及仿生等领域有广泛的应用前景。本文利用碳纳米管的表面疏水特性和优异的力学和电学性能,分别研究了碳纳米管超疏水薄膜和铝基碳纳米管复合材料的制备及性能。采用化学气相沉积法连续制取了单壁碳纳米管薄膜,并表征其结构和性能。碳纳米管薄膜的抗拉强度可达330 MPa。在该薄膜的基础上,通过真空抽滤的方法,将多壁碳纳米管粉末负载到单壁碳纳米管薄膜上,由此制备出了兼具柔性和超疏水性的全碳纳米管复合薄膜。在多壁碳纳米管一侧具有超疏水特性,其接触角可达152o,滚动角仅为2o。对比研究了全碳纳米管复合薄膜的水滴表面碰撞和回弹特性,发现其抗冲击性能优于自然荷叶。碳纳米管超疏水薄膜具有优异的水面负荷能力,可达627 g/g。与典型疏水材料相比,碳纳米管复合薄膜的负荷能力是自然荷叶的12倍,聚四氟乙烯疏水滤膜的8倍,硝化纤维亲水滤膜的18倍。该复合薄膜在水面仿生、自清洁和负重等领域将有广泛的应用。采用粉末冶金热压工艺,制备了铝基碳纳米管复合材料。分别研究了不同碳纳米管类型、不同碳纳米管质量分数以及热压过程中温度、压强等参数对材料导电率、密度等性能的影响。由于两种材料不浸润,在铝-碳纳米管之间存在明显的界面,碳纳米管主要分布在铝晶界处,因而很难充分利用碳纳米管优异的电学性能,以改善复合材料的电阻率。通过对比研究不同类型碳纳米管对复合材料的影响,发现当碳含量相同时,多壁碳纳米管粉末与铝复合,室温电阻率仅约为4.38×10^-8Ω·m,接近铝的理想值。热压时,热压温度越高,复合材料的电阻率越低;但压力越大,复合材料的电阻率越高。