一种利用热等离子体在金刚石表面制备高结合强度碳化物涂层的方法，涉及一种在金刚石表面制备涂层的方法。目的在于解决现有方法在金刚石表面制备的碳化物涂层存在碳化物涂层不均匀致密、厚度难调控、结合强度低的问题。方法：称取一定质量的具有金属镀层的金刚石粉，清洗与干燥，将金刚石粉输送至热等离子体反应器中进行热等离子体处理。本发明利用热等离子体作为高温热源能够在金刚石表面生成致密的碳化物涂层，抑制了金刚石表层的石墨化倾向，涂层覆盖率大于95％，可以通过对金属镀层厚度的控制实现对碳化物涂层厚度的调控。本发明适用于在金刚石表面制备碳化物涂层。