过渡金属碳化物具有熔点高、硬度高、热力学稳定性好、耐酸碱腐蚀等一系列优点,它不仅保留了金属基体的电磁特性,又克服了金属基体熔点、沸点低的缺点,被广泛应用于各种耐高温、耐摩擦、耐化学腐蚀等领域。然而过渡金属碳化物单独使用时通常具有脆性大、易出现裂纹等不足,并且其作为增强相添加到金属材料中时,金属相和碳化物陶瓷相间润湿性较差。为了克服碳化物在使用中遇到的难题,本论文采用NbC作为陶瓷相,以低熔点金属（Sn）、高熔点金属（Fe）、金属间化合物（Nb5Si3）分别作为金属相与NbC组成金属-碳化铌复合材料。本文采用熔盐电化学的方法,以CaCl2-NaCl混合熔盐作为电解液,将金属氧化物和碳粉球磨混合后压片、烧结作为阴极,石墨棒为阳极,在熔盐中直接电解制备了 NbC-Sn、NbC-Fe、NbC-Nb5Si3等多种复合材料,并对其合成机理和反应历程进行了深入研究,考察了不同工艺参数对产物的影响。主要研究结果如下:（1）以Nb2O5和碳粉为原料,在900℃混合熔盐中,控制工作电压为3.0 V,电解11 h制备出粒径约100 nm的NbC颗粒,测得样品的堆积密度为6.07 g/cm3。（2）为了避免在NbC制备过程中颗粒间的团聚,实验中引入一种能和酸反应,并且不与NbC反应的金属Sn,成功制备出颗粒分散、尺寸均一的NbC纳米颗粒。由于Sn的熔点只有232℃,所以在电解过程中Sn处于液态,在Nb2O5粉末和碳粉间具有流动性。控制3.0 V电压,熔盐中电解12 h,可以得到NbC-Sn复合材料,并用质量分数为18%盐酸多次洗涤,脱除掉Sn,可以得到颗粒分散、尺寸均一的NbC纳米颗粒。（3）以Fe2O3、Nb2O5和碳粉为原料,在900℃温度下,电解10 h,可以得到核-壳结构的NbC-Fe复合材料。该复合材料以NbC颗粒作为核芯,Fe作为金属外壳组成,每个复合颗粒直径约100 nm。将该复合材料添加到20号钢中,重新熔炼。对重熔后的钢进行SEM、金相和硬度分析发现,相比于NbC颗粒,核-壳结构的NbC-Fe复合材料在钢中的润湿性和分散性都显著提高。实验结果表明,核-壳结构的NbC-Fe颗粒加入到钢中可以起到细化晶粒的作用,添加NbC-Fe颗粒的钢相比没有添加NbC-Fe颗粒的钢晶粒缩小了一半,而且NbC-Fe颗粒的添加有效提高钢的硬度。（4）利用熔盐电化学的方法制备NbC-Nb5Si3复合材料。实验结果表明,在900℃熔盐温度下,Nb/Si摩尔比大于1.67时,产物中会有α-Nb5Si3和γ-Nb5Si3两种晶体结构的Nb5Si3生成;配料中Nb/Si摩尔比小于1.67时,产物中只有α-Nb5Si3生成。多核-壳结构的NbC-Nb5Si3复合颗粒是由四至五个NbC颗粒作为核芯,Nb5Si3作为金属壳组成。原位生成方式得到的核-壳结构复合材料结构更加稳定,并且避免了金属相和陶瓷相复合过程中界面污染问题。