碳纤维增强树脂基先进复合材料具有轻质高强、耐高温、耐腐蚀、热膨胀系数小又有耐烧蚀、耐冲刷等很多优良的物理功能,可以很好的满足耐烧蚀材料的要求,在航空航天、军工、民用等领域被广泛使用。本课题研究工作致力于如何以不同硅氧烷改性酚醛树脂为原料浸渍碳纤维制得一类能瞬间耐高温的烧蚀型复合材料。采用三种硅烷（正硅酸乙酯、苯基三乙氧基硅烷、八苯基八硅倍半氧烷）及α-Al₂O₃纳米粉对甲阶酚醛树脂进行改性。然后用树脂浸渍碳纤维制备预浸料,在一定温度和压力下模压固化,制得烧蚀材料。用65%浓硝酸对增强纤维进行表面氧化处理,用红外光谱和X射线光电子能谱对氧化处理前后的碳纤维进行表征,分析氧化处理前后碳纤维表面元素含量及官能团的变化。结果表明了氧化处理后的碳纤维表面含氧基团增加。分别合成含量为5%,10%,15%,20%,25%,30%的正硅酸乙酯改性酚醛树脂,苯基三乙氧基硅烷改性酚醛树脂,α-Al₂O₃纳米粉/苯基三乙氧基硅烷改性酚醛树脂。对酚醛树脂、正硅酸乙酯改性树脂及苯基三乙氧基硅烷改性树脂、Al₂O₃改性酚醛树脂固化前后进行红外光谱（FTIR）分析,研究固化前后树脂官能团的变化。并采用热失重（TG）、差热分析（DTA）、差示扫描量热法（DSC）手段研究不同硅烷偶联剂加入量对酚醛树脂耐热性能的影响、热降解机理及固化温度。得到TEOS、苯基三乙氧基硅烷以及α-Al₂O₃的最佳改性比例;确定树脂的固化温度均在180℃。研究不同温度下酚醛树脂/碳纤维复合材料力学性能,包括不同温度下复合材料的层间剪切强度、弯曲强度,拉伸强度;并通过分子动力学计算硅烷添加量对树脂的力学性能的影响;及不同温度下不同硅烷改性后树脂的力学性能变化。采用DMA分析不同烧蚀材料损耗因子随温度的变化表征材料的玻璃化转变温度。利用扫描电子显微镜（SEM）对不同温度下复合材料的表面微观形貌和拉伸断口形貌进行观察和分析,研究碳纤维和树脂基体的结合状况。制备五组不同组分的烧蚀材料,对不同的烧蚀材料进行氧-乙炔烧蚀实验,用质量烧蚀率和线烧蚀率表征复合材料的耐烧蚀性能。并采用SEM观察比较不同材料的烧蚀形貌。本文还讨论了改性烧蚀材料结构与性能（热性能、力学性能和烧蚀性能）的相关性。