钨基材料因为其具有高熔点、高热导率、低氢同位素滞留、抗等离子体溅射等优点，已成为聚变反应堆的面向等离子体候选材料。但钨材料本身的低温脆性、辐照脆性以及再结晶脆化等缺点导致其性能在长时间服役过程中严重退化，引发失稳事故。本文利用TaC纳米颗粒弥散强化钨合金，采用粉末冶金法制备W-TaC板材，通过调控材料的晶界组织，协同提高材料的强度、塑性以及热稳定性。发展并优化了材料的制备工艺，为将来工程化应用高稳定性的块状钨基材料提供新的思路与方法。　　首先，利用SPS烧结法制备高致密的W-TaC样品，快速得到优化组分，通过微结构表征获得第二相颗粒对材料的强化机理，研究发现TaC颗粒能有效细化晶粒;微量TaC能和粉体中杂质O元素反应得到Ta-C-O化合物，降低杂质氧在晶界处偏聚，增强晶界结合力，使材料的低温力学性能得以改善。SPS法制备的W-0.5wt.％TaC样品表现出最优的拉伸性能和热导率:在600℃的拉伸强度为371MPa，延伸率为40.0％,室温的热导率达到135W/m·K。基于优化组分，利用轧制法制备了高致密的W-0.5wt.％TaC板材，其韧脆转变温度在200～250℃之间，较SPS样品降低了300℃，低温力学性能有了大幅提升。在200℃的抗拉强度达到576MPa，250℃的抗拉强度为680MPa，断裂延伸率约为12.2％。　　在此基础上，以控氧和细化晶粒为目标，改善优化了材料的制备方法。采用氢气气氛下进行高能球磨，随后对粉体进行热压烧结，通过热轧和温轧结合的轧制方法，最终制备出具有细晶组织的W-0.5wt.％TaC板材。样品的强度和韧性均得到提高，材料在200℃的抗拉强度达到982MPa，断裂延伸率达到12.0％，韧脆转变温度为200℃。在600℃下材料依旧保持较高的抗拉强度(572MPa)，延伸率为30.2％，力学性能较传统方法制备的W-TaC板材有了明显的进步，其原因在于优化的制备工艺手段，获得均匀弥散的第二相颗粒以及高密度的晶界组织，有效改善材料的力学和热稳定性能。　　通过模拟聚变环境中的高热负荷工作环境，研究W-TaC材料再结晶前后的抗热冲击性能，探究第二相颗粒的添加对材料的抗热冲击影响。对W-1.0wt.％TaC板材（再结晶前后）进行100次的热疲劳冲击实验，原始材料的开裂阈值为0.33-0.44GW/m2，再结晶样品的开裂阈值为0.22-0.33GW/m2。结合原始与再结晶样品的力学实验，发现材料的强度/韧性越好，抵抗裂纹萌生以及吸收热负荷的能量越强，材料的开裂阈值越高。通过退火实验，得到W-1.0wt.％TaC板材再结晶激活能为478kJ/mol，材料的热稳定性和第二相颗粒尺寸、分布以及材料的变形量有着紧密的关联。　　通过对钨基材料的制备方法不断优化，提出碳化物弥散强化钨基材料的新思路，为面向等离子体材料的工程化制备提供有益指导。