为了达到在AlN陶瓷表面快速制备铜覆层的目的，文中对在AlN陶瓷表面快速制备铜覆层的温度条件进行计算，据此采用激光熔覆的方法制备铜覆层，在激光熔覆试验之前对激光熔覆过程进行数值模拟计算，得出最佳试验工艺参数，在此基础上进行激光熔覆试验。之后对试验方法和工艺作出调整，采用热源能量密度较低的等离子喷涂工艺制备铜覆层,并对两种制备工艺结果进行分析。（1）保护气体在材料表面的流动边界层和热边界层厚度之比为0.625；建立并解算高能热源加工工程中材料表面保护气体的基本牛顿流体的基本方程组，由此得出热边界层的分布规律；保护气体流入的瞬间，热边界层厚度约为0.4mm，导热系数达到600W/m以上，之后导热系数迅速下降，最小值大约为125W/m·K，对散热系数的分布进行拟合，散热系数为关于动坐标的高次函数的倒数。这样将动态对流换热问题转化为静态导热问题的定量化表征，提供了一种求解高能束加工过程表面对流散热系数的新思路。（2）进行数值模拟计算，实现了激光熔覆过程的动态模拟。找出了最佳工艺参数范围在有效激光功率、扫描速度和预热温度分别为750W、7mm/s和800K附近。随着有效激光功率的增大，节点升温速度变大，降温速度减小，最大主应力值变大，应力降低速度加快；提高预热温度则可以同时降低升温速度和降温速度，使最大主应力值变大，应力降低速度加快；提高扫描速度则可以减小升温速度，但是降温速度会随之加大。激光熔覆AlN陶瓷过程中可采取的改善工艺的措施包括采取较高的预热温度、较小的激光功率和减小扫描速度，当有效功率低于738W时采用降低扫描速度的方式可以直接降低应力值，而当有效功率高于868W时采用提高扫描速度的方式可以降低最大温度变化率来间接降低应力值。此外通过数值模拟发现对于激光熔覆过程，实际生产中要引入起点预热材料和终点缓冷材料以降低裂纹发生的可能性。（3）试验发现相对于等离子喷涂，激光束能量密度极大，导致微烧蚀作用的产生。虽然会引起对铜覆层的稀释，也对过渡层的减薄起到积极作用，可以实现高质量的结合。激光束能量密度很大也会导致AlN基体的炸裂，通过调整工艺参数可以获得结合良好的熔覆试样。等离子喷涂裂纹的产生决定于对等离子喷涂工艺的控制，在熔覆层较厚的一边容易产生基体和熔覆层之间的开裂，所以喷涂过程中应尽量保证喷涂层的均匀，预热充分后进行等离子喷涂不仅可以获得结合力满足实际需求的的喷涂试样，也可以避免基体裂纹的产生，所以可以采取先喷涂后激光熔覆的方法进行AlN表面铜覆层的制备。