钨基材料是热核聚变反应堆面向等离子体材料（PFMs）中最有应用潜力的主要候选材料之一,其在聚变反应堆中要面对高温热负荷、高通量等离子体轰击和中子辐照的协同作用。经塑性加工的钨基材料在长时高温环境服役过程中将发生回复、再结晶和晶粒长大等退化现象。尤其是再结晶会引起钨基材料的显微组织和织构发生显著变化,进而导致机械性能,恢复钨基材料的脆性,升高韧脆转变温度并降低疲劳寿命。此外,再结晶还会降低其抗热冲击和抗辐照性能,将严重影响PFMs的服役寿命和热核聚变堆的安全运行。因此,根据聚变堆PFMs的设计、试验和工程应用的需求,对钨材料的热稳定性,即高温服役条件下组织和性能的稳定性,进行深入系统的理论分析和实验研究具有重要的理论意义和工程实用价值。本文基于钨基材料的相关研究进展和前期工作基础,采用理论分析和实验相结合的方法,对两种不同公司生产的商业纯钨板和课题组自行开发制备的氧化钇增强钨基材料的热稳定性进行了深入研究,主要研究工作和结果如下:（1）在1250℃下对三块不同轧制量的纯钨温轧板进行等温退火实验,详细表征了退火前的轧制变形组织和织构以及退火后的再结晶组织和织构,系统分析了轧制量对纯钨轧板高温热稳定性的影响规律。三块钨板在经过最后一道次轧制后,在其变形组织中均包含一定的动态再结晶晶核/晶粒。随着轧制量的增加,再结晶晶核/晶粒的数量显著增加,亚晶粒的平均尺寸减小,储存能略微增加。1250℃等温退火条件下,再结晶速率随着储存能和再结晶核/晶粒数量的增加而提高,热稳定性也随之降低。随着轧制量的增加,完全再结晶晶粒的平均等效圆直径减小但平均纵横比几乎保持不变。（2）详细表征了三种不同轧制工艺（即中等轧制量单向轧制（MUR板）、中等轧制量交叉轧制（MCR板）和高轧制量交叉轧制（HCR板））制备的纯钨板材在轧制态、部分再结晶态和完全再结晶态下的显微组织和织构,定量分析了钨板从表层到中心层的显微组织和织构以此评估其组织均匀性。尽管MCR板具有较大的晶粒尺寸和组织不均匀性,但其机械强度与MUR和HCR板相近且具有最优异的热稳定性。因此,中等轧制量交叉轧制工艺制备的纯钨板在聚变装置中更具有应用前景。（3）在不同温度下对两种轧制工艺制备的氧化钇颗粒增强钨板进行了等温退火实验,系统研究了氧化钇颗粒的几何分布特性（尺寸、形状和分布）和变形组织对其高温退火过程中显微组织和织构的演化过程影响机制。大尺寸氧化钇颗粒可以通过颗粒诱发形核加速再结晶,而小尺寸氧化钇颗粒在再结晶晶核/晶粒的生长过程中通过齐纳钉扎力阻碍大角度边界的迁移进而抑制再结晶。分布在晶粒内部的氧化钇颗粒钉扎位错和亚结构边界的运动,阻碍了动态回复的发生,降低了晶粒内部的取向差和储存能。与纯钨板相比较,氧化钇颗粒的引入并配合复合热机械处理工艺可显著提高钨基材料的热稳定性。（4）轧制过程会引起轧板沿厚度方向的组织和织构不均匀性,进而影响其再结晶过程。对不同钨板沿厚度方向的晶粒尺寸和亚结构组织进行了详细的显微分析,定量描述了其显微组织不均匀性的差异特征,并对比研究了上述不均匀性所带来的再结晶过程中的不同时性和再结晶组织的不均匀性。多道次温轧氧化钇增强钨板沿厚度方向晶粒尺寸较为均匀,而亚结构的差异性较大,轧板中心层组织中包含较多的潜在再结晶晶核和尺寸较大的亚晶粒,且晶粒内部的取向差也较大,可显著加速再结晶形核而降低钨的热稳定性,与不同轧制方式制备的纯钨板类似。而经中间再结晶退火后处理并继续温轧的氧化钇增强钨板尽管也形成了不均匀的显微组织,但轧板中心层区域由于较大的晶粒尺寸和较低的储存能可有效抑制再结晶过程。