碳纤维增强碳化硅陶瓷基（C_f/SiC）复合材料因优异的耐高温、耐腐蚀、抗氧化、耐辐照和低放射活性等,在航空航天和先进核能系统等高端技术领域拥有巨大的应用前景。界面层作为复合材料的重要组成部分,是实现纤维和基体结合的关键,对复合材料的机械性能、物理性能和化学稳定性起到重要影响。传统界面层材料（PyC、h-BN和SiC）无法在高腐蚀、高通量中子辐照环境中长期服役,限制了碳化硅陶瓷基复合材料在先进核能系统中的应用。MAX相陶瓷特殊的层状结构和电子态密度分布使其拥有多种断裂能吸收机制和优异的耐辐照性能。因此,本文提出以Ti₂AlC相作为C_f/SiC复合材料的界面层,以解决碳化硅陶瓷基复合材料界面层耐辐照性能不足的问题。本文首次采用微波辅助熔盐法,通过对碳纤维表面的处理、原料配比和温度工艺的调控,900°C保温1 h即在碳纤维表面获得致密均匀的TiC/Ti₂AlC成分梯度涂层,并对其生长机理进行了探究。涂层厚度约为400 nm,呈双层结构,内层为TiC,外层主要为Ti₂AlC。但是,涂层的原位生长使碳纤维的拉伸强度下降至78±13 MPa,无法用作复合材料的增强体。为此,本文通过在碳纤维表面预制备PyC涂层,并将其转化为TiC/Ti₂AlC涂层,使拉伸强度提高至550±72 MPa。此外,原料中纳米石墨粉的加入使界面脱粘现象趋于明显,并提高碳纤维的拉伸强度,当原料中Ti、Al、C摩尔比为2:1.1:1时,碳纤维的拉伸强度为424±107 MPa。采用PIP工艺制备以层状碳化物为界面层的C_f/SiC复合材料。结果表明:LHBPCS具有较好的润湿性和浸渍能力,但长期的高温处理使界面层中的Ti₂AlC在富Si、C环境中分解,最终形成以双层TiC_x为基础,纳米晶之间存在无定形碳和少量Si、Al元素的界面层。未进行界面调控时,C_f/SiC复合材料的拉伸强度为92±21 MPa,随着原料中纳米石墨粉含量的增加,C_f/SiC复合材料拉伸强度先升高后下降,当原料中Ti:Al:C摩尔比为2:1.1:0.5时,拉伸强度为180±63 MPa,界面脱粘和纤维拔出现象明显。Si⁵⁺离子辐照表明:随着辐照剂量的增加,碳纤维结构被破坏,并发生持续的体积收缩,辐照剂量达到20 dpa时,碳纤维轴向凹陷台阶高度差为-193.31±27 nm;SiC基体在含能离子轰击下表面成分发生变化,并伴随一定的体积收缩;层状碳化物界面层膨胀凸起,台阶高度差随辐照剂量的增大呈非线性增加,当辐照剂量为20 dpa时,高度差为115.3±23.2 nm。在基体和纤维压应力作用下,结构完整且没有界面没有脱粘,具有良好的耐辐照性能。