钨合金具有高熔点、低溅射率、高热导率、低氚滞留以及低的热膨胀系数等优良的理化性质,并且高温下的强度超过其他任何金属,因此它在航空航天、民用工程、核工业等领域都有广泛的应用。但是,高致密度钨基材料的烧结制备一直是限制钨基材料应用的难题。此外,钨基材料所固有的脆性（包括低温脆性、再结晶脆性、辐照脆性）也限制它的广泛应用,尤其是作为结构材料的钨合金。本论文通过湿化学法以及后序SPS烧结来制备W-Y₂O₃合金,本文首先研究了湿化学法反应过程中Y³⁺离子与钨酸颗粒共沉积的机理;然后在此基础上,通过在传统的湿化学法中添加表面活性剂SDS和大分子化合物PVP制备出了W晶粒细小、Y₂O₃均匀分布的高质量前驱体粉末;最后烧结该制备的前驱体粉末获得了细晶高致密的W-Y₂O₃合金。此外,论文还探讨了表面活性剂和大分子化合物的添加对合金性能的影响机理,分析了合金中钨晶粒内部和晶界处的界面状况以及界面对材料力学性能的影响。主要的研究结论如下:（1）按照HSAB原则,强酸Y³⁺离子能够与强碱白钨酸快速发生配合发应,白钨酸中较多的W-OH键是其活性来源。Y³⁺离子能够取代W-OH键中的H⁺离子而生成热力学稳定的配合物,从而实现Y³⁺离子与白钨酸颗粒的共沉积。（2）在传统湿化学法中添加PVP/SDS软团簇成功制备出W晶粒细小（20nm）、Y₂O₃均匀分布的高质量复合前驱体粉末。通过烧结这种高质量的复合粉末本文获得了细晶（650 nm）高致密（99%）的钨基合金。其中的钨晶粒内部包裹有细小高密度的Y₆WO₁₂纳米氧化物粒子（10 nm）,它们是通过钨原子的扩散反应而生成的,由此可以看出SDS对Y₂O₃晶粒的均匀分散作用,这可以很大程度上发挥其对钨晶粒长大的抑制作用。此外,PVP对前驱体粉末中钨晶粒的细化作用使得烧结后合金中钨晶粒的尺寸均匀性得到很大的改善。（3）钨晶粒内部的Y₆WO₁₂与钨基体保持共格关系,它们通过有序化学强化的机理对材料起到强化作用,同时钨晶粒内部的纳米氧化物粒子也能增加材料的应变硬化速率,从而改善材料的韧性。钨晶界处团聚长大的氧化物仍保持为Y₂O₃相,在Y₂O₃与W晶粒的界面处存在大约10 nm厚的W原子扩散层,但由于W原子扩散数量的限制并没有新相在该界面处形成。钨合金中W晶粒之间的大部分界面为大角度晶界,这对提高材料的屈服强度、应变硬化能力有显著的作用。