碳材料在工业生产中占据着重要的地位,近年来随着先进材料制备技术的发展,其应用领域也越来越广泛。因此,开展先进碳材料制备方法及其应用研究具有重要的实际意义和学术价值。等离子体作为一种制备先进材料的物理方法有着很好的发展前景,其中,脉冲等离子体作为一种材料制备方法,由于其参数可调,高纯度、高活性、绿色环保性,被广泛应用在材料的制备领域。以往,脉冲等离子制备材料放电试验装置大都采用单次脉冲放电,通过调节脉冲能量参数完成不同尺寸材料的制备。本文建立了一种拥有两种模式、可以实现多次脉冲放电的试验装置,利用此装置的不同电爆模式成功制备出了碳纳米材料和碳包覆金属纳米颗粒材料,并开展了碳材料作为添加剂在腐蚀和摩擦学方面的应用研究。本文的主要研究内容和结论如下:（1）建立了一种脉冲等离子体制备材料的试验装置。该试验装置具有很强的材料适用性及试验对象广泛性,具有丝电爆和液电爆两种模式,可以实现多次脉冲放电,完成固体、液体及固液混合物的脉冲放电,进行先进材料的制备。（2）应用脉冲等离子体方法制备了碳纳米材料。分别采用碳纤维和膨胀石墨进行了电爆试验,比较了单次脉冲放电和多次脉冲放电的区别,研究了脉冲能量、放电次数对制备的碳材料尺寸的影响规律。结果表明:试验产物的尺寸依赖于充电电压和电容组电容量,充电电压和电容组电容量越大,产物尺寸越小,而液电爆相较丝电爆模式,试验产物可以通过多次脉冲放电进一步使材料细化。（3）应用脉冲等离子体方法制备了碳包覆金属纳米颗粒材料。采用铜丝或铝丝进行了丝电爆试验,研究了能量变化对碳包覆金属纳米颗粒中金属颗粒粒径的影响规律。结果表明:提升充电电压有助于减小金属颗粒的尺寸,改变充电电压,可以快速的,可控的制备碳包覆金属纳米颗粒材料。（4）开展了碳纳米材料对金属基底腐蚀的影响规律及抗腐蚀机理研究。结果表明:相较于大颗粒石墨,碳纳米材料作为聚氨酯涂层添加剂时,更有助于降低金属基底的腐蚀速率,当碳纳米材料在涂层中的含量为0.3wt%时,涂层的抗腐蚀性能最好,其减缓腐蚀的机理是尺寸较小的碳纳米材料能够有效地填补聚氨酯涂层中存在的空隙,形成良好的屏障,利用“迷宫效应”阻止和延缓海水的渗透和扩散,降低金属基底腐蚀的风险。（5）开展了碳包覆铜纳米颗粒的抗磨减摩机理研究。利用碳包覆铜纳米颗粒材料作为固体润滑剂,通过分析摩擦磨损界面,揭示其抗磨减摩规律。结果表明:碳包覆铜纳米颗粒材料存在于摩擦副界面时,可以有效地降低摩擦副间的摩擦系数、减少磨损,其抗磨减摩机理是基于石墨的润滑作用以及铜纳米颗粒的自修复效应。