氮化碳是首个从理论上推导其可能存在，但在自然界中尚未被发现的化合物。众多研究表明氮化碳具有多种相结构，即α、β、立方、准立方和类石墨相等。除类石墨相外，其它相氮化碳的体弹性模量理论值均可与金刚石相比拟，被认为是一种新型的超硬材料，具有高硬度、高化学惰性、高耐磨等优异性能，在涂层刀具等领域具有广阔的应用前景。本文开展了直流电弧等离子体喷射法制备氮化碳材料的基础研究，所完成的主要工作和取得的研究成果如下：1．为使用LP-30直流电弧等离子体喷射设备进行氮化碳制备，对其进行维修及改进。维修了电路、循环水路及真空系统等，增加三条气路（CF4、N2及小流量的H2）并将之与其他反应气体混合接入等离子体炬，添加了基底直流偏压系统。2．参考制备金刚石膜时的电弧稳定性工艺，研究在改变气体氛围制备氮化碳情况下，影响电弧稳定性的关键因素，通过正交试验优化工艺，最终得到稳定旋转的高速电弧。3．采用直流电弧等离子体喷射法，以Mo为基底，通过改变CH4/H2流量及其配比，在1%~3%左右的CH4浓度下制备出微米金刚石过渡层，在10%~15%左右的CH4浓度下制备出纳米金刚石过渡层。采用热丝化学气相沉积法，以YG6硬质合金刀具为基底，沉积了微米金刚石过渡层。4．在Si片、CVD金刚石厚膜片、Mo/微米及纳米金刚石薄膜、YG6硬质合金刀具/微米金刚石薄膜基底上，采用Ar+N2+CF4+H2混合气体，进行了氮化碳材料的制备探索。SEM、Raman等测试表明：除Si片外，在其它基底上均成功制备出氮化碳材料；所制备的样品中主要成分为α-C3N4与β-C3N4，且α-C3N4的成分多于β-C3N4；随着基底温度升高，氮化碳晶粒尺寸增大，N原子百分比升高。