拉丝模具是线材拉拔过程中的关键工具,工作过程中内孔易产生磨损。而CVD金刚石具有跟天然金刚石类似的物理和化学性质,硬度高,耐磨性强,所以被用于沉积在拉丝模具内孔增加其耐磨性,延长使用寿命。传统的CVD金刚石沉积装置具有对气体利用率不高,能源消耗大、沉积速率低的缺点。本课题以提高生产率,降低生产成本为目的,对传统沉积装置进行改进,增加气体内循环系统,并通过仿真和实验验证了改进装置的可行性和优越性,为CVD金刚石的沉积提供了新型的设备。本文主要的工作及成果如下:（1）对传统HFCVD沉积装置进行改进,设计气体内循环系统。通过改进基底台结构,设计真空转动传动装置,并对其中的部件进行了选型、安装和固定等工作,最终成功完成装置的改造。提出了气体内循环条件下碳源补充量的计算方法。（2）使用ANSYS中的FLUENT模块,对反应腔内流场及温度场进行耦合计算,探索不同因素下拉丝模具周围流场和温度场的空间分布。对不同循环条件下HFCVD沉积系统有限元模型进行仿真模拟,发现模具竖置时采用气体内循环系统对提升模具内孔流速和流量有显著效果;讨论了进气流速、气体温度对拉丝模具内孔流场的影响;对不同反应气体参数下的拉丝模具温度场进行仿真研究,发现气体流速的提高会降低模具模温、气体温度升高会提升模具温度,当流速越快时温度提升的幅度越大、气体内循环条件下模具的模温适合金刚石涂层沉积。（3）通过实验验证了称重法计算气体内循环时碳源气体补充量的可行性;通过对比实验探究气体内循环条件下制备金刚石膜的沉积速率变化规律,结果表明改进后的设备在提高涂层沉积速度的同时减少了氢气资源的消耗量,气体循环速度越快,效果越明显。