多向编织C/C复合材料由于其在高温下具有高比强度及高比模量、优异的抗烧蚀/侵蚀及抗热震性能,已成功应用于导弹弹头、火箭发动机喉衬、航天飞机鼻锥和机翼前缘等关键部件。在这些应用中,材料承受的温度可达3000℃以上,热物理性能的把握和认识对弄清其传热机理和热结构行为至关重要。本文针对细编穿刺C/C复合材料,采用FLASHLINETM 5000热导率测试仪和MODEL 1252热膨胀测试仪分别对其不同方向的热扩散率、比热容和热膨胀系数进行了测试,测试最高温度达到2500℃,获得了该材料热物理性能随温度的变化规律。建立了三向编织C/C复合材料的细观模型,采用有限元法对其热物理性能进行了预报。结果表明,热扩散率和比热容的数值预报结果与试验测试结果吻合较好,热膨胀系数相差较大。考虑到组分性能的影响,运用几何关系,依据实验测试结果对纤维束和基体600℃的热膨胀系数进行了辨识,并将其回代到有限元模型中,模拟结果与试验测试结果较吻合。进而将辨识获得的组分性能推广到五向编织C/C复合材料,研究表明其热膨胀系数与实验测量值仍存在明显差距。针对驻点烧蚀试验后的三向细编穿刺C/C复合材料,研究了体积烧蚀对其内部微结构的影响,并在此基础之上分析了孔隙率和石墨化度对材料热传导性能的影响。结果表明孔隙率对材料热传导性能的影响显著。