石墨烯因特殊的二维结构,呈现出许多优异的性质。氧化石墨烯作为制备石墨烯的前驱体,因表面含有大量含氧官能团,易于修饰和功能化,探究氧化石墨烯与其他高聚物的相容性制备基于石墨烯片层增强的复合材料备受各个相关领域关注。而碳碳复合材料因其低密度、耐高温、低热膨胀系数等特点,广泛应用于航天航空、电子器材等领域,因此,探究基于石墨烯片层增强的碳碳复合材料具有重要的战略意义。本文基于氧化石墨烯的功能化,通过调节不同尺寸的鳞片石墨,探究对制备的氧化石墨烯大小、含氧量等方面的影响,并表现在石墨烯片层增强碳材料性能方面的差异性。碳碳复合材料采用中间相沥青为粘结剂,混合氧化石墨烯悬浮液,采用低温热模压制备预制体,经炭化石墨烯处理制备而成。采用扫描电子显微镜(SEM)、XRD、电导率仪、万能试验机等表征手段探究碳碳复合材料的性能。并在气相生长碳纤维／中间相沥青(VGCF/MP)复合材料制备的基础上,探究掺杂石墨烯片层对复合材料的性能影响。实验表明,采用hummers法制备的氧化石墨烯具有清晰的片层结构,直径范围可达几十微米,不同尺寸的鳞片石墨制备的氧化石墨烯存在较大差异,石墨粒径越小其被氧化程度越充分,当尺寸达到96μm时,鳞片石墨即可被充分氧化。而且此条件下氧化制备的氧化石墨烯与中间相沥青制备的碳碳复合材料各项性能最为优异,表征分析得出,最小电阻率为0.95×10-4Ω·m,抗弯强度最大为28.5MPa。在VGCF与MP的混合比例为1：1的基础上,当石墨烯掺杂比例为9.09%时,所制备的石墨烯掺杂VGCF碳碳复合材料的性能最佳,炭化后的电阻率最小为1.27x 10-5Ω·m,抗弯强度最大为85.7MPa。