氢气及其同位素在结构材料中的渗透在受控核聚变领域是极为重要的课题。氢及其同位素的渗透会导致结构材料脆化,核燃料损失以及放射性污染等问题。目前国际上主流的做法是在结构材料表面制备一层具有高阻氢渗透系数（PRF）的涂层,来降低氢及其同位素在结构材料中扩散。研究表明,陶瓷材料可以在很大程度上抑制氢的渗透,某些金属的碳化物在抑制氢渗透方面同样具有很大潜力。本文对Cr2O3/SiC复合涂层、Cr2O3/HenVm复合涂层和高熵合金钝化膜的制备以及阻氢性能进行了研究。（1）Cr2O3/SiC复合涂层的制备及阻氢性能研究 采用单向脉冲电沉积的方法在铁镍合金基体上制备了 Cr/SiC复合镀层,将复合镀层在低氧分压下氧化得到Cr2O3/SiC复合涂层。形貌表征结果表明,SiC纳米粒子的引入在电镀铬过程中细化了晶粒,从而使铬涂层的在随后的氧化过程中形成致密的氧化层。由电化学分析得到,Cr2O3/SiC复合涂层与单一 Cr2O3层相比具有更高的阻抗值和较低的载流子浓度,这意味着复合涂层在氢气环境中具有较好的阻氢性能和稳定性。（2）Cr2O3/HenVm复合涂层制备及阻氢性能研究 通过在极低氧分压条件下对纯铬进行氧化,在纯铬表面形成了一层致密且化学成分相对单一的Cr2O3层,该氧化层在氢环境中相对稳定。在制备的氧化层的基础上通过He离子注入的方式形成了一层氦泡层,通过对FIB制备样品的截面进行分析,发现氧化膜完整致密,无鼓包、裂纹等出现,氧化膜与He泡层过渡平缓。对不同He离子注入剂量样品进行TDS分析发现,复合阻氢层的阻氢效果随注入剂量的增加呈先减小后增加的趋势,即注入剂量存在一个最优值,超过一定剂量后,阻氢性能下降。在本课题中注入剂量为1016表现出较优异的阻氢性能。通过对样品的电化学分析,一定程度上解释了 He离子注入剂量存在最优值的原因。即可能是由于He离子注入提高的阻抗值与其带来损伤存在一定的竞争关系,适量的He离子注入有助于提高复合涂层的阻氢效果,但当较大剂量的氦注入到涂层,提高的阻抗不足以弥补辐照引入的损伤时,会降低涂层的阻氢效果。（3）高熵合金钝化膜的制备以及阻氢性能的研究 使用非自耗式真空熔炼炉制备TiZrNbCr0.9AI0.1高熵合金,并对高熵合金采用离子注入的方法进行C离子注入,注入深度为200 nm,最后,将离子注入后的样品置于超低氧压环境中进行氧化,在高熵合金表面形成一层氧化层,从而保护下层的MnCm（M=Ti,Zr,Nb,Cr,Al）不被氧化。通过电化学分析,高熵合金表面形成的钝化膜在氢环境中稳定性不好,推测可能是由于高熵合金存在多种物相,因而造成氧化后形成的钝化膜存在明显分界,钝化膜结构完整性欠佳造成的,需要进一步研究。