中文摘要：

大尺寸变截面缘板的单晶生长技术和杂晶控制技术是制备单晶叶片的核心技术。前期研究结果表明，缘板的尺寸效应对枝晶生长和杂晶形成有重要影响，而这种尺寸效应与不同尺寸的缘板中温度场的演化过程密切相关。本项目拟在已有的工作基础上，以具有重大应用背景的第二代含Re单晶高温合金及变截面单晶试样为研究对象，采用实验和数值模拟相结合的方法，通过对大尺寸变截面单晶高温合金的枝晶生长行为的研究，揭示单晶在变截面处枝晶生长行为、组织演化特征，探讨变截面尺寸效应与枝晶生长行为及杂晶形成的协同作用关系，从微观尺度和介观尺度分别阐明杂晶等凝固缺陷的形成机理。在此基础上，建立杂晶等凝固缺陷与变截面尺寸、工艺参数间的响应关系，提出适合不同尺寸变截面单晶生长的凝固工艺参数和杂晶控制策略，为今后制备具有复杂几何结构的单晶叶片提供理论指导和技术支持。