碳化钽（TaC）具有高熔点（3880℃）、高化学稳定性和优异的抗氧化性能,是一种极具潜力的抗烧蚀材料。本文采用化学液相浸渗法制备了C/C-TaC复合材料,通过研究真空浸渗时间、加压浸渗时间、高温处理温度等参数对材料密度、气孔率、物相组成、晶粒尺寸、微观结构等的影响,确定了液相浸渗和高温处理的最佳工艺参数,提出了TaC的生成机理。通过氧-乙炔焰烧蚀实验考察了C/C-TaC复合材料的烧蚀性能,总结了材料的烧蚀规律,揭示了TaC在提高C/C复合材料抗烧蚀性能中的作用。主要结论如下: （1） 以TaCl₅、HF酸、呋喃树脂以及氟化钽溶液为原料,合成了适宜于进行液相浸渗的碳化钽有机先驱体溶液,确定了各组分的最佳质量比为TaCl₅:HF酸:乙醇:呋喃树脂=6:1:9:2～6:1:9:4及氟化钽溶液:呋喃树脂:乙醇=4:1:2～4:1:4。 （2） 系统研究了真空浸渗时间和加压浸渗时间对液相浸渗效率的影响,确定了最佳液相浸渗工艺参数为先真空浸渗2～3h,然后加压浸渗1～2h。 （3） 研究了高温处理后材料的物相组成和微观结构,揭示了TaC的生成机理。900℃处理后的产物主要为TaO₂F和Ta₂O₅,1600～2000℃处理后试样中的Ta完全转化成立方相TaC,但仍残存有一定量的C。随着处理温度的升高,TaC颗粒尺寸明显增大。TaC是在高温处理过程中由Ta的氧化物与基体C通过碳热还原反应生成,伴有“扩散—团聚”现象,是一种液相反应机制。 （4） 研究了C/C-TaC复合材料在氧-乙炔焰流中的烧蚀性能。材料的烧蚀性能受到气孔率和TaC增强体的综合作用,随着复合材料气孔率的降低,质量烧蚀率呈下降趋势,而线烧蚀率却并非单调降低。相同烧蚀条件下,C/C-TaC复合材料的抗烧蚀性能优于气孔率相近的C/SiC材料。 （5） C/C-TaC复合材料的烧蚀机制是热物理、热化学烧蚀和机械冲刷综合作用的结果。TaC在烧蚀过程中生成的Ta₂O₅液膜,能弥补材料缺陷并有效阻止有氧气氛对材料的破坏,有利于提高材料的抗烧蚀性能。