核聚变堆的开发要求面向等离子体钨基材料具有良好的室温韧性、高温强度、高的再结晶温度以及优越的抗辐照性能。然而，纯钨存在低温脆性、再结晶脆性、辐照脆化等缺点。其中，引起钨低温脆性的主要原因之一是杂质元素偏聚在晶界，造成晶界结合强度降低，导致晶间脆断。晶界是钨材料的薄弱环节，因此，如何调控晶界杂质元素的含量、分布和存在形态，减少杂质原子对晶界的脆化作用，净化与强化晶界，成为提高钨基材料力学性能的关键。　　本论文主要利用微合金化和沉淀强化法制备高性能钨基合金，并对其物性展开研究。主要研究成果如下:　　1.通过放电等离子烧结法制备了高致密度的纯W及W-(0.1，0.2，0.5，1.0)wt.％ Zr合金，所有试样的相对密度都达到97％左右。发现添加的微量锆(Zr)元素，在烧结过程中能吸收钨中的杂质氧(O)元素，消除O元素的影响，同时形成ZrO2颗粒钉扎钨晶界，从而提高合金的室温拉伸强度和韧性。添加0.2wt.％的Zr时，合金的室温断裂强度由纯W的154MPa增加到265MPa，同时断裂能量由3.73×104 J/m3提升到9.22×104 J/m3。但是，过多的Zr添加会导致ZrO2颗粒长大，从而降低合金的室温强度和韧性。　　2.通过放电等离子烧结法制备了高致密度的W-(0.2，0.5，1.0)wt.％ ZrC合金，所有试样的相对密度都超过97％。在烧结过程中，添加的1.0 wt.％ ZrC能有效抑制钨晶粒长大，使得W-1.0wt.％ ZrC试样中钨晶粒平均尺寸为2.7μm，小于纯W及W-(0.2，0.5)wt.％ ZrC试样中的W晶粒尺寸。高温拉伸试验表明，纯钨在600℃时是典型的脆性断裂，在700℃时出现拉伸平台展现出塑性。而W-ZrC合金在500℃时脆断，600℃表现出良好的塑性。说明SPS制备的纯钨韧脆转变温度(DBTT)在600-700℃之间，而W-ZrC合金的DBTT在500-600℃之间，比纯钨低了约100℃。700℃下，W-0.5 wt.％ ZrC试样的最大拉伸强度为535MPa、总的拉伸应变为24.8％，相比纯钨而言分别提高了59％和114％。同时，室温下W-ZrC合金的维氏硬度高于纯W。这些力学性能的改善归因于微量ZrC的添加，因为ZrC既能同钨中的杂质O反应，减小氧元素的影响，又能均匀弥散分布于钨晶粒中起到弥散强化的作用。　　3.通过放电等离子烧结法制备了高致密度W-0.2wt.％Zr（简称WZ）和W-0.2wt.％Zr-1.0wt.％Y2O3(简称WZY)合金，所有试样的相对密度都超过97％。变温拉伸测试表明，SPS制备的WZ和WZY合金的DBTT温度介于400-500℃之间，比相同条件下制备的纯W要低200℃左右。700℃下，WZY合金的最大拉伸强度为534MPa，WZ为295MPa，纯W为337MPa。WZY合金样品中，钨晶粒大小为3.2μm，比WZ和纯W样品都要小。同时，在室温下WZY合金的拉伸强度和硬度都比纯W高。这些力学性能的改善来自于微量Zr的微合金化（减小了杂质O元素在晶界处的偏聚）和纳米尺寸Y2O3颗粒的弥散强化（钉扎晶界和位错）。