鋁基復合材料因其密度低，機械性能優異，還兼具多種功能特性，己成為軍事國防、航天航空以及其它高新技術領域不可缺少的輕量化結構材料和功能材料。然而，由于鋁基體與增強體的性質差異，導致了鋁基復合材料塑韌性差、制備過程難以控制、二次加工成型困難等一系列問題。

研究表明，增強體納米化對于改善鋁基復合材料的綜合性能具有重要作用。與傳統的增強體相比，納米增強體與基體中的位錯、晶界、析出相等微結構的尺寸接近，能通過相互作用產生很多在傳統增強體中少見的新現象。首先，在晶粒中的納米彌散增強體既能夠作為位錯源產生位錯，又能阻礙位錯運動，起到強化作用，其高的比表面積為材料提供了高的位錯容量，能同時提高材料的強度和韌性。其次，在相同體積分數下，納米增強體尺寸遠小于傳統增強體，造成的硬化區域小而分散，能夠減小復合材料中的應力集中。此外，在較高的溫度下還能起到釘扎晶界、阻礙晶界遷移的作用，有利于復合材料的高溫力學性能和蠕變性能。

在增強體納米化的研究工作中，目前發展前景最為看好的增強體是碳納米管，其密度約為鋁的60%，而模量、強度、熱導率等性質遠遠高于鋁基體和各種傳統增強體。研究證明，僅僅2%(質量分數)的結構完好、界面結合良好、均勻分散的碳納米管，就可以提高鋁基復合材料的強度超過200MPa，提高模量約20GPa，還能保持材料較高的斷裂應變。這是由于碳納米管不僅力學性能優異，還具有很高的長徑比，有利于載荷的傳遞；同時，碳納米管的存在能夠約束晶粒尺寸，起到細晶強化的效果。

由于碳納米管增強體在鋁基復合材料中的界面體積分數非常高，具有很高的總表面能，易于團聚，因此，如何實現碳納米管在基體中的充分分散，避免團聚所造成的缺陷；如何對界面進行嚴格的控制；如何盡可能地保持碳納米管幾何形態和結構的完整性，以獲得最好的增強效果，給該材料的制備技術提出了高難度的研究課題。從目前的研究成果看，為了防止碳納米管和鋁熔體發生嚴重的界面反應生成大量脆性的Al4C3相，必須要使用粉末冶金等能夠在相對較低的溫度下控制界面反應的固相方法；同時，必須引入合適的分散工藝，或者通過在鋁基體中均勻地原位合成，來保證碳納米管在鋁基體中的分散性。目前，能夠獲得高性能碳納米管增強鋁基復合材料的方法主要包括高能球磨、溶液輔助分散法、片狀粉末冶金等外加碳納米管方法，和化學氣相沉積、聚合物熱解等原位合成碳納米管方法。

除了碳納米管之外，納米尺度下的傳統增強體，如納米Al2O3、納米SiC等也受到廣泛關注。通過原位反應形成的納米Al3Ti等金屬間化合物增強體，因其優異的剛度、硬度和熱穩定性，也成為研究的熱點。