面向等离子体材料是聚变材料中非常重要的一类材料。近年来,随着受控核聚变技术的发展,钨作为面向等离子体部件重新得到重视。钨非常重且难以加工碳基材料上的钨涂层被世界各国的聚变科学家所广泛采用。本文利用双层辉光等离子渗金属技术,以纯铼板和纯钨板为源极,高纯氩气为工作气体,对碳基材料表面铼涂层及铼钨复合涂层进行了研究。研究发现在石墨和C/C复合材料表面形成了金属改性层,经SEM、EDS、X射线衍射、硬度检测、划痕试验等对涂层的组织、结构、成分、结合力等性能进行了检测和分析,得出如下结论：1.采用深井式结构时,保温罩的尺寸对涂层组分影响很大,确定了采用Φ100mm×45mm的不锈钢管作为保温罩。2.在极间距=15mm,气压=35Pa,工件温度为1200℃,源极电压=900-950V,工件电压=550～600V下,沉积2h的工艺条件下,在石墨基体上制备得到了纯度为98.29wt.%的铼涂层。铼涂层表面平滑,厚度在13μm左右；铼和石墨基体之间出现了扩散,扩散层厚度在1.5μm左右。相同工艺下在C/C复合材料表面制备了20μm厚的铼涂层。3.随着工件温度的升高,涂层晶粒逐渐粗化,尺寸更为均匀,形状更为规则；铼钨扩散层厚度随工件温度非线性增加,而钨层厚度受温度影响不大。极间距和气压对钨层厚度影响很大,对扩散层厚度有一定影响。扩散层和钨层随沉积时间明显增加。极间距d=20mm,气压P=35Pa,工件温度950℃,源极电压Vs=900-950V,工件电压=550-600V下,沉积9h是制备钨涂层较好的工艺参数。4.研究了铼钨互扩散热力学与动力学,采用半无限长模型计算了铼钨互扩散系数,扩散系数与温度之间符合Arrhenius方程,计算出铼钨互扩散的激活能Q=156kJ·mol-1和扩散常数Do=4.26x10-7cm2·s-1。