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炭/炭（C/C）复合材料具有轻质、高强和良好的烧蚀性能、优异的抗热震性能,以及性能的可设计性等特点,已发展成第四代喉衬材料,广泛应用于固体火箭发动机（SRM）喷管喉衬。但随着采用高能推进剂的SRM的发展,对材料的烧蚀性能提出了更高的要求。本文首次采用液相先驱体转化法（PIP）和预制体中添加TaC粉末（PP）的方法制备C/C-TaC复合材料,并系统研究了C/C-TaC复合材料的微观结构、热物理、力学以及烧蚀性能。主要研究内容和结论如下:（1）首次采用Ta粉、HF酸、呋喃树脂为原料,合成了适宜于液相浸渍的TaC先驱体。并根据先驱体的粘流特性优化了先驱体的配比。采用修正的双阿累尼乌斯方程对优化配比的先驱体的化学流变特性进行了表征,采用DSC分析技术研究了先驱体的固化行为,分析计算了其固化活化能和固化反应级数,并优化了浸渍温度和升温固化工艺。（2）研究了先驱体在热处理过程中转变生成TaC的机理,揭示了先驱体中H2TaF7是作为呋喃树脂的固化剂起作用,固化后先驱体中的Ta主要以TaO2F晶体存在于树脂中。随着热处理温度的升高,TaO2F高温水解或分解生成Ta2O5,热处理温度进一步升高到1200℃,Ta2O5与C还原生成TaC。（3）采用先驱体转化法（PIP）和预制体中添加TaC粉末（PP）方法制备了不同TaC含量的C/C-TaC复合材料。并研究分析了复合材料中TaC的分布和微观结构,材料的石墨化度以及热导性能。研究发现:与PP法相比,PIP法制备的C/C-TaC复合材料中TaC的颗粒尺寸更细,分布也更均匀。PP法制备的复合材料中被TaC包围的纤维边缘存在应力石墨化,在PIP法制备的复合材料中,TaC和热解炭界面处的热解炭存在应力石墨化,其石墨化度均高于同工艺条件下的C/C复合材料。当TaC体积含量小于0.95%时,C/C-TaC复合材料平行方向的导热系数高于C/C复合材料,当TaC体积含量高于1.4%时,其平行方向导热系数反而低于C/C复合材料。C/C-TaC复合材料垂直方向的导热系数低于C/C复合材料。（4）对PIP和PP法制备的C/C-TaC复合材料,考察了不同热解炭含量、不同TaC含量和热处理温度对材料力学性能的影响。结果表明:两种方法制备的C/C-TaC复合材料的力学性能与热解炭含量、TaC含量以及热处理温度的关系呈现相似的变化规律,即热解炭含量越低、TaC含量越高,材料力学性能值越低。但PIP法制备的C/C-TaC复合材料的力学性能值高于PP法制备的,在热解炭体积含量为47%,TaC体积含量为0.4%,PIP法制备的C/C-TaC复合材料的力学性能值和C/C复合材料相当。分析了引起这种力学性能不同的原因,探讨了两种方法制备的复合材料的断裂方式。PP法制备的C/C-TaC复合材料层间剪切断裂均为脆性断裂,但PIP制备的C/C-TaC复合材料的层间剪切断裂模式随TaC含量增加逐渐由假塑性向脆性断裂转变。两种方法制备的C/C-TaC复合材料的垂直和平行压缩失效方式均随TaC含量的增加,逐渐由剪切和剪切+分层向分层方式过渡。（5）研究了PIP和PP法制备的C/C-TaC复合材料的氧乙炔烧蚀性能。两种方法制备的C/C-TaC复合材料的氧乙炔烧蚀性能与热解炭含量、TaC含量的关系呈现相似规律,即热解炭含量越高、TaC含量越小,材料线性烧蚀率越高,但PIP法制备的C/C-TaC复合材料的氧乙炔烧蚀性能优于PP法制备的。在热解炭含量为47%、TaC含量为0.4%时,PIP法制备的C/C-TaC复合材料氧乙炔烧蚀率为0.0083mm/s,比同工艺制备的C/C复合材料的烧蚀率低20%。该材料经电弧驻点烧蚀后,其烧蚀率为0.914 mm/s,比C/C复合材料的烧蚀率低约35%。适量TaC（体积0.4%）改善复合材料的抗烧蚀能力在于抑制氧化和弥补烧蚀缺陷。（6）首次采用TaO2F为钽源制备了TaC涂层,发现PIP法制备的热解炭含量为47%,TaC体积含量为0.4%的C/C-TaC复合材料表面TaC涂层后,氧乙炔烧蚀率降至0.0056mm/s,比C/C复合材料低49%。