碳纳米管（CNTs）可以看作是具有一维管状结构的石墨层，是强度最高的纤维，其具有优异并且稳定的机械、电力学和热力学性能，是目前制备复合材料最为理想的增强体。近年来，科研工作者致力于研究碳纳米管/金属基体复合材料（MMCs），其有望成为新一代的轻质结构材料，并且被广泛地应用于航天航空、国防和自动化领域。目前，制备碳纳米管/金属基体复合材料的方法主要有传统的外加分散法（如高性能球磨）和原位生长法（传统的化学气相沉积法）等。传统的外加分散法，通常是将铝粉与CNTs通过高能球磨共混，此法易导致CNTs石墨及管状结构被严重破坏，从而使CNTs几乎丧失增强特性。相比之下，原位分散法的优点就在于能够保持CNTs结构完整的同时实现其在铝粉中的均匀分散。然而，目前已有的基于化学气相沉积的原位方法在其催化剂制备过程中，有两大缺点，一是在前驱物制备过程中会引起铝基体的水解；二是需要使用到危险气体作为碳源。为此，亟需解决的关键技术是寻求一种既能够在保持铝与CNTs结构完整性的前提下在铝基体中均匀分散CNTs，同时又安全、可控、易操作完整性的制备工艺。本论文采用聚乙二醇（PEG）在密闭罐中催化热解的方法在铝基体上原位自生CNTs，其中PEG主要起到三个作用：包括防止基体水解、使催化剂颗粒均匀分散和其热解气体作为碳源。同时，我们还建立了在密闭罐中高聚物催化热解制备碳纳米管方法的模型，为我们分析各因素对于碳纳米管的生长影响提供了理论依据。结果表明，此方法制备的CNTs结构完整，并且在铝基体中分散均匀。与已有的原位方法相比，本方法的优点是碳纳米管的合成温度比较低，且利用密闭罐使得工艺控制更加简便和准确。此外，PEG的热解产物用于还原催化剂和生长CNTs，避免使用H2、CH4等易燃易爆气体，更加经济环保。此方法不仅适用于铝基体，还可应用于在其他金属基体中生长CNTs，例如铜基、镁基等。