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本研究以松木粉炭粉和液化木材为基材,通过热压成型制备单层木材陶瓷预制件,在氮气气氛保护下高温烧结制备片状木材陶瓷基体材料,然后使用环氧树脂将基体材料与碳纤维叠加胶合制备碳纤维增强层状木材陶瓷。研究发现,炭粉／液化木材质量比和烧结温度扮演着重要的角色,其对基体材料的基本性能有较大影响：随着炭粉／液化木材质量比的增加,碳得率增加,体积收缩率降低,同时表观密度也随之增加。但随着烧结温度的持续增加,碳得率和表观密度有降低的趋势。通过响应面法对基体材料的制备工艺进行优化发现：当烧结前密度、原料配比、烧结温度分别为1.1g/cm3、1:0.8和1100℃时所获得的基体材料具有较高的成品率和较好的抗弯强度。同时,建立了响应面优化模型：Y=7.89+0.42A+0.85B+0.69C+0.54BC-0.54A2-1.4B2-0.89C2。FTIR和XRD分析显示原料配比对基体材料的物相构成影响较小,但随着烧结温度升高,O和H等元素被逐步脱除,且较高的烧结温度有利于提高基体材料的石墨化程度；SEM观测发现基体材料能够部分保留木材原有的结构特征,增强型层状木材陶瓷的层状结构清晰,且在断裂过程中裂纹多在层间偏转。碳纤维增强层状结构木材陶瓷的力学性能随着烧结温度的升高而增加,但当烧结温度超过1100℃和原料配比超过1:0.75后,力学性能增加幅度表现为逐渐减缓。同时,与用传统方法制备的木材陶瓷相比,增强型木材陶瓷在力学性能方面提高显著：抗弯载荷由普通木材陶瓷的0.74MPa增至5.13MPa,提高了6.93倍；压缩载荷提高了10倍。同时,由于层状结构的存在和增强碳纤维的使用,使得断裂韧性远高于普通木材陶瓷,在本实验条件下提高了10倍左右。通过选择胶合压力、碳纤维型号、碳纤维分布角度为参考因素,设计正交试验,得到最佳制备方案为胶合压力为2.5MPa、碳纤维型号为3K、碳纤维分布角度0°。本研究通过利用液化木材代替了传统热固性树脂而起到了环保和节约资源的效果,同时采用碳纤维和层状结构对木材陶瓷进行增强,使其力学性能得到有效的提高,尤其是断裂韧性得到了较大的改善。