为了降低钨的脆性并提高其综合性能,本文采用大气等离子喷涂（APS）技术和超音速大气等离子喷涂（SAPS）技术分别在钢表面制备了掺杂1.5wt.%NbC和1.5wt.%NbC+1.5wt.%TiH₂的钨基复合涂层,作为对比,同时采用上述喷涂手段分别制备了不含掺杂的纯钨涂层。采用OM、SEM+EDS、XRD、TEM、纳米压痕仪和激光热导仪等研究了钨及其复合涂层的组织结构、孔隙率、纳米压痕硬度（H）、弹性模量（E^*）和热扩散系数等性能。并采用高能激光束对采用APS技术制备的纯钨涂层和NbC掺杂钨基复合涂层的抵抗高能热荷辐照性能进行评价。研究结果表明,从整体来看,采用APS和SAPS技术制备的钨及其复合涂层均具有典型的热喷涂层片状特征,且两种涂层均存在一定的孔隙率。对于采用APS技术制备的纯钨（APS-W）涂层和NbC掺杂钨基（APS-W+NbC）涂层而言,主要由呈体心立方结构的α（W）所构成,在APS-W+NbC涂层中还出现了分布于钨层片间隙的呈带状分布的NbC相。APS-W+NbC涂层的孔隙率、室温热扩散系数和纳米压痕韧性(H³/E^*2)分别比纯钨涂层低约42%、高约14%和7.4%。经高能激光热荷照射以后,两涂层均出现了不同程度的起皮现象。在APS-W涂层起皮区和未起皮区均有呈面心立方结构的γ（W）生成,而在APS-W+NbC涂层仅在起皮区出现了γ（W）,且NbC呈颗粒状分布于钨晶界。对于采用SAPS技术制备的纯钨涂层、NbC单一掺杂及NbC与TiH₂复合掺杂钨基复合涂层而言,三种涂层主要结构均为α（W）,两种复合涂层中第二相也呈带状分布在钨层片间隙中,且APS-W+NbC涂层中W晶粒尺寸为2.55±0.92μm,比纯W涂层晶粒尺寸下降了约10%。APS-W+NbC涂层的孔隙率、热扩散系数和纳米压痕韧性分别比纯钨涂层低约49%、高约26%和7.1%。APS-W+NbC+TiH₂涂层孔隙率、热扩散系数分别纯钨涂层低37%、高17%,但是其韧性比纯钨涂层低9.3%,塑性在三种涂层中最差。综上所述,在本研究所涉及到的钨及其复合涂层中,SAPS-W+NbC涂层具有较低的孔隙率、较高的热扩散系数和较好的纳米压痕韧性,该涂层的综合性能最好。研究发现,因NbC、NbC+TiH₂引入而致的对钨基涂层层片间隙的填充作用,以及第二相引入对钨晶粒的细化作用等是降低钨基复合涂层孔隙率,提高其纳米压痕韧性和综合性能的主要原因。