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W-Cu功能梯度材料不同于传统的均质W-Cu复合材料，其较好地解决了W、Cu因熔点相差较大而存在的连接问题，并且有效地缓和了W、Cu因性能不匹配而产生的热应力。正是基于此，近年来，W-Cu功能梯度材料作为理想的面向等离子体第一壁材料引起了人们的广泛关注。本文采用粉末冶金技术制备高性能W-25Cu/W-50Cu/W-75Cu三层功能梯度材料，并研究了其组织和性能。本文首先采用机械合金化法制备W-25Cu、W-50Cu、W-75Cu三种不同成分的复合粉体，借助XRD、SEM等分析手段对不同球磨时间的W-25Cu复合粉体进行了研究。结果显示，在球磨过程中，Cu部分固溶进W晶格，形成W(Cu)不饱和固溶体。随着球磨时间的增加，W-25Cu复合粉体形貌不断变化，球磨30h后W-25Cu复合粉体均匀性较为理想，因此我们选取的球磨时间为30h。本文探索性地采用放电等离子烧结法制备W-25Cu/W-50Cu/W-75Cu三层功能梯度材料。首先将球磨30h后的W-25Cu、W-50Cu、W-75Cu三种复合粉体分层叠压，然后分别于960℃、990℃、1020℃、1050℃进行烧结，借助XRD、SEM、EDX等分析手段研究了不同烧结工艺对材料组织、结构以及机械和物理性能的影响。结果表明，1050℃制备的试样具有较好的微观结构以及良好的性能。该温度下，材料形成了较为理想的Cu包W网格状结构，同时原始设计的梯度结构也得到了最大限度的保留。1050℃制备的试样相对密度达到96.53%，维氏硬度和表观抗弯强度达到最大，该试样的常温热导率为140W/m·K，800℃下的热导率达到151W/m·K，体现了良好的高温导热能力。抗热震实验表明，在800℃温差下，1050℃制备的试样界面处没有裂纹和开裂现象的产生，体现了良好的抗热震性。为对比起见，本文还使用传统的热压烧结法制备了相同成分的W-Cu功能梯度材料。结果表明，制备的试样中Cu网格状结构依旧存在，但是连续性相对较差，梯度结构虽然存在，但是和原始设计的成分存在较大偏差，其相对密度为91.85%，800℃下的热导率为126W/m·K，800℃温差下，该试样富W层和中间层界面处出现裂纹。这表明，放电等离子烧结法在制备W-Cu功能梯度材料方面具有传统热压烧结法无法取代的优点。另外，本文还采用化学镀法制备了Cu包W复合粉体，得出了在现有条件下的最佳施镀工艺。XRD、SEM、EDX等分析结果表明化学镀法制备Cu包W复合粉体是可行的，这就为制备W-Cu复合粉体提供了新的思路。