碳纤维及其复合材料具有高强度、高模量、耐高温，耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、比重小等优异性能，在现代化工业发展中具有十分重要的作用。本文采用电化学氧化法对中间相沥青碳纤维进行表面改性处理，并通过溶胶-凝胶法(sol-gel)在处理后的碳纤维表面分别制备了钽、锆涂层，以提高中间相沥青基碳纤维的耐高温抗氧化性能，具体的研究内容和结果如下：　　 1.采用电化学氧化法对中间相沥青碳纤维进行氧化处理，利用FT-IR、XPS、SEM等分析了处理前后的碳纤维表面含氧官能团和表面形貌的变化。结果表明：中间相沥青基碳纤维经电化学氧化处理后表面含氧官能团明显增加，以羟基为主，在氧化电流为0.7A，氧化时间为150s时，含氧官能团增加最多，总含氧官能团的含量提高了9.5％。结果还显示氧化时间和氧化电流具有等效性。　　 2.采用sol-gel法在中间相沥青基碳纤维的表面制备了钽、锆涂层。运用FT-IR对溶胶、凝胶的特征基团进行了分析，借助XRD、SEM、TG等研究了涂层纤维的物相组成、微观结构、以及空气中的氧化失重行为。结果表明：对中间相沥青基碳纤维涂覆锆涂层，1000℃热处理，能在纤维表面形成连续完整、致密、无裂纹和孔隙的ZrO2涂层，涂层碳纤维起始氧化温度对比于无涂层碳纤维提高了160℃，700℃以下无明显失重，氧化终止温度提高到770℃；对中间相沥青基碳纤维涂覆钽涂层，1600℃热处理，二次涂层后，涂层均匀致密，无明显孔洞，呈连续的层状结构，涂层厚度约为150nm，二次涂层碳纤维起始氧化温度对比与无涂层碳纤维提高了250℃，800℃以下几乎没有明显的失重，氧化终止温度提高到870℃。研究结果还表明采用1℃/min的热处理升温速率和加入N-N-二甲基乙酰胺，对形成完整致密的涂层有利。