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对界面和基体进行改性,是提高炭/炭复合材料的力学性能和抗氧化、抗烧蚀性能的有效途径。本文利用化学气相渗透法（CVI）在纤维与基体之间制备不同结构的抗氧化纤维涂层,对C/C复合材料界面进行改性,制备了具有PyC/TaC、PyC/SiC/TaC抗氧化纤维涂层结构的改性C/C复合材料。研究了改性C/C复合材料的制备、微观结构和力学性能,采用扫描电镜等手段详细分析了具有不同结构纤维涂层的改性C/C复合材料的断裂机理。采用TaCl5—C3H6—Ar反应系统,用化学气相沉积法（CVD）在炭纤维表面制备了TaC涂层。研究了炭纤维表面不同厚度TaC涂层对炭纤维力学性能的影响。在本实验研究范围内,炭纤维拉伸强度随TaC涂层厚度的增加而升高,炭纤维拉伸弹性模量随TaC涂层厚度增加而降低。采用化学气相渗透（CVI）法在炭纤维预制体的纤维表面制备了TaC涂层。较全面地研究了温度、压力、稀释气体流量等CVI-TaC制备工艺及其对TaC沉积速率、均匀性等方面的影响,为利用整体毡制备CVI-TaC改性C/C复合材料提供科学的TaC制备工艺条件。TaC在整体毡中的沉积速率随沉积温度的升高先增加后减小,在950℃达到最大值。利用CVI法,在预制体纤维表面制备出了具有PyC/TaC、PyC/SiC/TaC结构的抗氧化纤维涂层。涂层均匀致密地涂覆在炭纤维表面,形成管状微观结构,且与炭纤维结合较好,没有明显的裂纹。利用CVI法,结合树脂浸渍/炭化工艺,制备了不同体积含量TaC的CVI-TaC改性C/C复合材料。研究了这种复合材料的弯曲性能及其断裂机理。其中TaC含量为5%的CVI-TaC改性C/C复合材料弯曲强度为270MPa,较C/C复合材料弯曲强度（322MPa）有所下降,但断裂方式表现为假塑性断裂。TaC含量为10%的CVI-TaC改性C/C复合材料弯曲强度为185MPa,断裂方式表现为韧性断裂。不同含量TaC的CVI-TaC改性C/C复合材料经过2000℃高温热处理后,强度有所下降,断裂方式没有发生变化。初步研究了TaC含量为5%的CVI-TaC改性C/C复合材料的拉伸性能和压缩性能及其断裂机理。这种改性C/C复合材料的拉伸强度为135MPa,较C/C复合材料拉伸强度（192MPa）有所下降;改性C/C复合材料的压缩强度较C/C复合材料压缩强度变化不大。通过界面结构优化,制备了CVI-SiC/TaC改性C/C复合材料,并研究了这种复合材料弯曲性能及其断裂机理。CVI-SiC/TaC改性C/C复合材料的弯曲强度达到522MPa,较C/C复合材料弯曲强度（322MPa）有较大提高,断裂方式表现为脆性断裂;复合材料经过2000℃高温热处理后,弯曲强度大幅度下降,断裂方式转变为韧性断裂。综上所述,利用CVI法对C/C复合材料界面进行改性,可制备出力学性能优良的改性C/C复合材料,为高性能C/C复合材料设计和制备打下了基础。