碳/碳复合材料是一种新型高性能复合材料。由于几乎全部由碳元素组成，使其具有一般复合材料所不具备的性能。碳/碳复合材料具有密度低、热膨胀系数小、高温力学性能优异、抗热震和耐高温烧蚀、耐化学腐蚀等特点。所以，无论在航空航天领域，还是在民用领域都具有很大的潜在应用价值。本论文主要利用石墨烯/沥青涂层和石墨烯水溶液涂层改性碳/碳复合材料界面。通过研究复合材料界面性能，建立结构-性能之间的关系，最终为复合材料的制备提供一定的理论基础。采用细辫穿刺法制备碳/碳复合材料预制体。配制不同浓度的石墨烯/沥青涂层、石墨烯水溶液涂层。在超声辅助下，改性碳/碳复合材料预制体。经过基体前驱体的浸渍、碳化等步骤，成功制备出碳/碳复合材料。通过SEM、AFM研究涂层改性后的纤维表面形貌，发现涂层浓度增加，碳纤维表面沟槽越来越浅，表面颗粒团聚体数目和粒径增加，粗糙度也增加。拉伸性能测试发现，石墨烯/沥青涂层使纤维机械强度略有下降，而石墨烯水溶液不会影响纤维强度。纤维束顶出测试发现，经过涂层改性的碳/碳复合材料纤维束/基体界面强度有显著的提高。但是随着涂层浓度的增加，改性效果越来越弱。碳/碳复合材料弯曲性能测试表明：浓度最小的石墨烯/沥青涂层（0.01mg/ml）改性的碳/碳复合材料弯曲强度提高最大，约为150%，0.02mg/ml提高了7%，0.03mg/ml提高了1%。石墨烯水溶液涂层改性的复合材料弯曲性能也有所提高，但不如石墨烯/沥青涂层改性效果明显。