摘要：在C/C复合材料中添加难熔金属碳化物是提高C/C复合材料力学性能及抗烧蚀性能的一种有效手段。本文采用等温化学气相渗透/沉积法制备了CVI TaC-C/C、CVD TaC-C/C、CVI+CVD TaC-C/C复合材料并研究了其微观结构、力学性能及烧蚀性能,分析了CVI TaC及CVD TaC对C/C复合材料力学性能及烧蚀性能的影响。此外,还制备了CVI SiC/TaC-C/C复合材料,研究了热处理温度对其微观结构及力学性能的影响。研究表明：(1) CVI TaC具有多层结构,以管状形式均匀分布在炭纤维表面,沿C/C复合材料厚度方向,TaC组分的含量逐渐减少,而炭组分的含量则逐渐增多,复合材料表层TaC晶粒主要为针状细晶,而内层TaC晶粒主要为等轴细晶。(2)经CVD TaC改性后,复合材料平均弯曲强度和断裂韧性无明显提高,断裂方式仍为脆性断裂；但经CVI TaC改性后,C/C复合材料平均弯曲强度和断裂韧性明显提高,断裂方式为假塑性断裂。经CVD和CVI TaC两者同时改性时,C/C复合材料平均弯曲强度和断裂韧最高,分别达289.1MPa和10.9MPa-m1/2,且在1500℃高温下,其平均弯曲强度和断裂韧性进一步提高了13.8%和25.7%。(3) CVD TaC涂层为颗粒状结构,与基体结合良好,CVD TaC涂层对C/C复合材料短时烧蚀性能有较大提高,而对长时烧蚀性能则无明显提高；CVI TaC对复合材料短时烧蚀性能提高不大,而对长时烧蚀性能有明显提高；CVI和CVD TaC同时改性对C/C复合材料短时和长时烧蚀性能均有明显提升。(4)热处理前,SiC/TaC界面为管状结构,复合材料的抗弯强度为241.6MPa,以脆性断裂为主；经1400-1800℃热处理后,TaC界面破坏呈颗粒状,复合材料的平均抗弯强度略有下降,断裂方式不变；经2000-2500℃热处理后,SiC、TaC界面均受到破坏,复合材料平均抗弯强度急剧下降,断裂方式由脆性断裂转变为假塑性断裂。