本實用新型公開了一種基于脈沖高能量密度等離子體的多等離子體源復合材料表面改性裝置,包括:真空室、脈沖高能量密度等離子體槍、大功率真空陰極弧等離子體源、和熱燈絲氣體等離子體源,脈沖高能量密度等離子體槍和大功率真空陰極弧等離子體源分別對稱安裝于所述真空室的A(A’)、B(B’)端口處,熱絲氣體等離子體源設置在所述真空室的C端口處,所述真空室底部還安裝有可調轉速的旋轉樣品臺D。本實用新型擁有三個等離子體源,實現(xiàn)在同一裝置中引入多種等離子體機制,使得金屬、氣體離子同存,增強反應效率,提高成膜質量。適用于包括陶瓷材料在內的各種金屬、非金屬、有機、無機材料的表面沉積注入處理。