大尺寸高温合金单晶涡轮叶片是重型燃气轮机的关键部件，而杂晶是单晶涡轮叶片的一个重要缺陷，严重影响其力学性能和使用寿命，成为制约重型燃气轮机发展的主要瓶颈。前期研究表明，稳态磁场能够控制金属熔体流动和固/液界面前沿晶体形核，有望成为一种控制单晶高温合金中杂晶缺陷的方法。在此基础上，本项目拟以镍基单晶高温合金为研究对象，定向凝固技术为主要手段，系统研究稳态磁场下单晶高温合金定向凝固中杂晶的形成规律，探索磁场下熔体流动和形核过冷度的变化规律，阐明多种磁效应共同作用下熔体流动和形核过冷度与杂晶形成之间的关系，揭示磁场控制杂晶形成的作用机制，构建稳态磁场下单晶高温合金中杂晶形成预测模型。本项目的成功实施将为有效利用稳态磁场控制杂晶缺陷以及开发新的杂晶控制方法提供科学依据，具有重要的理论意义和工程应用价值。
