由于化石能源的日渐枯竭和环境污染等问题,迫切希望找到可以替代化石能源的新型绿色能源。核能是解决未来能源危机的最佳选择。核能主要利用途径,第一是重核的裂变和轻核的聚变。目前,裂变堆发展已趋于成熟,但是存在和传统能源相似的问题,第一是核燃料有限;第二是核裂变产生的放射性核素释放在大气中会造成放射性污染。与裂变堆相比,聚变堆很少引起诸如环境的放射性污染等问题,更重要的是燃料取之不尽用之不竭。目前各主要国家和地区包括欧洲、中国、日本、韩国等积极开展了一系列聚变反应堆相关研究。聚变堆由于复杂的工况对材料提出了前所未有的要求。氢及其同位素很容易渗透进第一壁材料引发氢脆,所以需要在结构部件上制备一层阻氢渗透阻挡层。陶瓷材料具有较高的热稳定性,化学稳定性和较低的氢同位素渗透降低因子,是目前聚变反应堆最具前景的阻氢渗透阻挡层。因此,本文制备CrxCy@Cr2O3/Al2O3复合涂层和Cr2O3-Y2O3涂层,并分析了复合涂层的阻氢性能。（1）CrxCy@Cr2O3/Al2O3复合涂层的阻氢性能的研究 通过脉冲电化学沉积成功在不锈钢基体上沉积了致密,均匀的Cr-C合金涂层。通过随后的控制氧转换和原子层沉积,制备了 CrxCy@Cr2O3/Al2O3复合涂层。利用AFM中表面电位和漏电流表明碳化物成功嵌入铬氧化物中。分析比较了300℃气态渗氢前后涂层的物相,化学状态等。结果表明,这种基于铬氧化物晶界钉扎碳化物和氧化铝修复缺陷原理的复合涂层能显著提高这些材料的阻氢渗透性能。（2）在超低氧压环境下制备Cr2O3-Y2O3涂层的渗氢性能 通过在传统镀铬液中加入1 g/L的YCl3,脉冲电沉积成功地在不锈钢基体上沉积了致密的Cr-Y合金涂层,并将其置于超低氧分压（8×10-20Pa）环境中,合成了厚度约为100 nm的新型Cr2O3-Y2O3涂层。采用TEM、XPS、电化学阻抗谱（EIS）等表面分析技术,对涂层与氢等离子体的相互作用进行了综合比较分析。利用M-S曲线计算Cr2O3涂层和Cr2O3-Y2O3涂层的载流子浓度,表明Y掺杂铬涂层中抑制了 Cr3+的扩散。通过拉伸试验研究了渗氢前后涂层的力学性能。结果表明,该陶瓷涂层能有效地降低缺陷浓度,并在氢暴露条件下保持较高的防护性能。因此,这种新型的Cr2O3-Y2O3涂层具有作为氢渗透阻挡层的潜力。（3）低温制备α-Al2O3涂层在不锈钢基底上分别通过脉冲电镀和AlCl3-EMIC离子液体制备Cr/Al涂层。通过随后的超低压低温氧化,一部分Al在600℃成功制备α-Al2O3,部分Al形成Al2O3,温度上升到700℃,观察XRD表明Al2O3转化为α-Al2O3。结果表明,随着温度的升高,铝铬化合物从Al13Cr2→Al8Cr5→AlCr2,超低氧压的环境限制了非晶氧化铝的长大,难以达到临界相变尺寸,氧进入到复合涂层中与Al反应,此时Al以Cr2O3为形核中心直接形成α-Al2O3。